چاپ
بازدید: 18078


ماشین ها و آلاینده ها( کد 0357)
اغلب مردم تصور می کنند که اتومبیل های شخصی آن ها نقش چندانی در آلودگی هوا ندارد!اما باید در نظر داشت که اتومبیل های شخصی در بسیاری از کشورهای جهان منبع منحصر به فرد آلودگی شناخته می شوند زیرا آلودگی حاصل از میلیون ها وسیله نقلیه شخصی که در آنها تردد می کنند , تجمیع شده و عامل عمده آلودگی هوا می گردد.راندن یک وسیله نقلیه شخصی محتملا عمومی ترین فعالیت روزانه است که از سوی شهروندان صورت گرفته و موجب آلودگی هوا می شود!
منابع انتشار آلاینده های خودرو
قدرت حرکت اتومبیل از سوختن سوخت در موتور بدست می آید.آلودگی حاصل از اتومبیل ها و خودروها نتیجه محصولات جانبی است که در نتیجه این فرآیند احتراق بوجود می آیند و به محیط زیست تخلیه می شوند,هر چند تبخیر سوخت به تنهایی آلاینده دیگر هوا می باشد که مهم و حائز اهمیت است.

carpoll1

فرآیند احتراق
سوخت های بنزین و گازوییل حاوی هیدروکربن هستن که از اتمهای هیدروژن و کربن تشکیل شده اند.در یک موتور کامل اکسیژن هوا ,هیروژن را به آب و کربن را به دی اکسید کربن تبدیل می کند.نیتروژن هوا نیز به همان شکل اولیه باقی می ماند.در عمل فرآیند احتراق نمی تواند کامل باشد و موتورهای خودرو چندین آلاینده را وارد هوا می کنند.
احتراق کامل
سوخت(هیدروکربن ها)+هوا(اکسیژن و نیتروژن) دی اکسید کربن + آب + نیتروژن تغییر شکل نداده
احتراق موتور معمولی
سوخت + هوا هیدرو کربن های نسوخته + اکسید های نیتروژن + مونو اکسید کربن +دی اکسید کربن +آب
آلاینده های خروجی از اگزوز
*هیدروکربن ها
هیدروکربن ها مولکولهای موجود در سوخت هستند که در نتیجه نسوختن و یا سوخت جزیی بدون تغییر باقیمانده و از اگزوز خارج می شوند.هیدروکربن ها در حضور نور خورشید و اکسیدهای نیتروژن ازن نزدیک به سطح زمین را بوجود می آورند که از عوامل مهم تشکیل اسماگ است.ازن موجب آبریزش چشم شده و به شش ها صدمه می زند و برای سیستم تنفسی آسیب رسان است.به نظر می رسد که ازن مشکل مهار نشدنی آلودگی هوا در بسیاری از شهرهای کشور های گوناگون باشد.برخی از هیدروکربن های خروجی از اگزوز اتومبیل سمی بوده و توانایی ایجاد سرطان را دارند.
*اکسیدهای نیتروژن(NOX)
در موتور حرارت و فشار بالایی وجود دارد!عواملی که موجب می شود اتم های اکسیژن و نیتروژن هوا ترکیب شده و اکسیدهای نیتروژن(NOX) را بوجود بیاورند.اکسیدهای نیتروژن همانند هیدروکربن ها پیش سازهای تشکیل ازن هستند.آنها همجنین موجب ریزش باران اسیدی می شوند.
*مونواکسید کربن
مونواکسید کربن محصول احتراق ناکامل است و وقتی که کربن سوخت بصورت ناکامل اکسید شود,محصول به جای دی اکسید کربن,مونو اکسید کربن می شود.مونو اکسید کربن میزان اکسیژن خون را کاهش می دهد و به ویژه برای کسانی که بیماری های قلبی دارند خطر ناک است.
*دی اکسید کربن
دی اکسید کربن محصول احتراق کامل است اما در سال های اخیر سازمان حفاظت محیط زیست(EPA) به آن به چشم یک آلاینده نگاه می کند.دی اکسید کربن مستقیما بر سلامتی آدمها تاثیر منفی نمی گذارد اما چون یکی از گازهای گلخانه ای است که گرمای زمین را به دام می اندازد, در گرمایش جهانی زمین نقش دارد.
انتشارات حاصل از تبخیر
تبخیر سوخت هیروکربن ها را به هوا می فرستد.با کنترل هایی که امروزه در مورد آلاینده های خروجی از اگزوز صورت می گیرد و فرمولاسیون جدید بنزین ,نقش تبخیر در فرستادن آلاینده ها به هوا از اتومبیل های مدل جدید که در روزهای داغی که غلظت ازن به بیشترین مقدار خود می رسد,کاملا قابل ملاحظه است.انتشارات حاصل از تبخیر از جند راه آلاینده ها را به هوا میفرستند:
روزانه:با افزایش حرارت روزانه,مخزن بنزین داغ می شود و بخارهای بنزین را به هوا میفرستد.
در حال حرکت:در حرکت اتومبیل ,موتور داغ نیز به همان خوبی اگزوز می تواند موجب تبخیر بنزین بشود.
غوطه وری داغ:در یک دوره زمانی بعد از خاموش شدن موتور,موتور همچنان داغ است و بخار بنزین همچنان از اتومبیل پارک شده وارد هوا می شود.
سوخت گیری:بخار بنزین همیشه در مخزن سوخت وجود دارد.وقتی که مخزن(باک) پر است این بخارات وارد هوا می شود.
برای کنترل آلاینده های اتومبیل چه باید کرد؟!
قانون هوای تمیز 1970 به EPA این فرصت را داد که آلایندگی حاصل از وسایط نقلیه موتوری را تحت نظم بیاورد و سیاستهای کنترلی انشارات آلودگی سازمان از اوایل 1970 سخت گیرانه تر شد.
استانداردهای EPA اینکه چقدر آلودگی حق انتشار از خودرو را دارد را مشخص می کند اما این سازندگان اتومبیل هستند که تصمیم می گیرند چگونه به چنین استانداردی برسند.به علت بهبودی های اساسی در طراحی موتور آلاینده ها از 1970 شروع به کاهش نمودند!عامل دیگر کاهش آلاینده ها استفاده از کنیستر زغال چوب بود که بخارات هیدروکربن را جمع آوری می کند!باز چرخش گازهای خروجی از اگزوز نیز زمینه کاهش اکسیدهای نیتروژن را فراهم ساخت.
انتشار مونواکسید کربن و هیدروکربن ها در نتیجه استفاده از اولین مبدل های کاتالیتیکی به میزان شایان توجهی کم شد.استفاده از این مبدل ها مزایای غیر مستقیم هنگفتی را نیز به ارمغان آورد.به خاطر اینکه سرب کاتالیست را غیر فعال می کند,از 1975 بنزین بدون سرب تولید گردید!نتیجه کاهش قابل ملاحظه سرب در هوا بود و بدین ترتیب خیلی از مشکلات زیست محیطی و بسیاری از عوامل تهدید کننده سلامتی انسان که از زیادی سرب هوا نشات می گرفتند از میان رفتند.
زمان بعدی که در کنترل آلاینده های منتشره از اتومبیل تغییر چشمگیری حاصل شد, در سالهای 1980-1981 از راه رسید.در پاسخ به استانداردهای سخت گیرانه تر,تولیدکنندگان خودرو سیستم های کنترل آلاینده های پیچیده تری را به کار گرفتند.این سیستمها عموما شامل یک کاتالیست سه گانه هستند(که مونواکسید کربن و هیدروکربن را به دی اکسید کربن و آب تبدیل کرده و با تبدیل اکسیدهای نیتروژن به اجرای اولیه اش که نیتروژن و اکسیژن میباشد ,موجبات کاهش اکسیدهای نیتروژن را فراهم می سازد) و علاوه بر آن رایانه در مدار و سنسور اکسیژن نیز دارند.
این تجهیزات به بهینه کردن کارآمدی مبدل کاتالیتیکی کمک می کند.با قانون هوای تمیز 1990 انتشارات آلاینده های خروجی از اتومبیل ها باز هم کمتر شدند.با اعمال انجام شده روی منابع متحرک,لوله اگزوز آب بند تر شد و دوام آن افزایش یافت.از سویی کنترل ها در مورد مواد منتشره در نتیجه تبخیر بیشتر شد و سیستم تشخیص رایانه ای به کار گرفته شد که کنترل بد ی که بر آلاینده ها صورت می گرفت را شناسایی می کرد.
کنترل های اساسی برای آلاینده های منتشره از اگزوز و حاصل از تبخیر

سیستم کاتالیستی عمومی برای انتشارات حاصل از اگزوز

سیستم کنیستر عمومی برای انتشارات حاصل از تبخیر

carpoll2

مفهوم کنترل انتشارات آلاینده ها در کیفیت هوا چیست؟
کوششهایی که توسط دولت ها و صنایع صورت گرفت به مقدار زیادی اآلاینده های منتشره را کاهش داد.هر چند در همان سالها تعداد مایلهای پیموده شده(کیلومترهای طی شده) دو برابر شد.افزایش در تعداد سفر خیلی از کوشش های انجام شده در زمینه کنترل آلاینده ها را آنچنان که بودند,نشان نداد.نتیجه کاهش قابل ملاحظه برای تمامی آلاینده ها بود و استثنا فقط در مورد سرب بود که میزان آن بیش از 95 درصد کم شد!
از آنجا که ازن کماکان مشکلی جدی برای آلودگی هوای بسیاری از شهرها محسوب می شود, کاهش بیشتر هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن هنوز مهم است.کنترل مونو اکسید کربن در بسیاری از شهرها بحرانی است و در آینده در باره کنترل دی اکسید کربن منتشره از وسایط نقلیه موتوری بیشتر خواهیم شنید!
*سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آمریکا-دایره منابع آلاینده