Automobilové výfukové plyny: složení, poškození životního prostředí a nebezpečí pro lidské zdraví

V důsledku provozu spalovacího motoru, který je vybaven každým moderním automobilem, uhlovodíkové palivo hoří a do atmosféry se vypouští velké množství různých chemických sloučenin. Od poloviny 60. let minulého století začaly emise výfukových plynů vzrušovat mnoho lidí. Od tohoto okamžiku začíná boj lidstva o maximální možné snížení těchto emisí.

Skleníkový problém

Změna klimatu na globální úrovni je jedním z důležitých rysů 21. století. V mnoha ohledech jsou tyto změny způsobeny aktivitami lidstva, zejména v posledních desetiletích, výrazně vzrostly emise skleníkových plynů do atmosféry. Hlavními zdroji emisí jsou výfukové plyny, z nichž 30% tvoří skleníky.

Skleníkové plyny existují v přírodních podmínkách a jsou určeny k regulaci teploty naší modré planety, ale i mírné zvýšení jejich počtu v atmosféře může vést k vážným globálním důsledkům.

Nejnebezpečnější skleníkový plyn je C02 nebo oxid uhličitý. To představuje asi 80% všech emisí, z nichž většina je spojena se spalováním paliva v automobilových motorech. Oxid uhličitý zůstává dlouho v atmosféře v aktivním stavu, což zvyšuje jeho nebezpečí.

Auto - hlavní letecká znečišťující látka

Jedním z hlavních zdrojů oxidu uhličitého je výfukové plyny. Kromě CO ₂ vyzařují oxid uhelnatý CO, zbytky uhlovodíků, oxidy dusíku, sloučeniny síry a olova, stejně jako částice. Všechny tyto sloučeniny ve velkém množství do ovzduší vedou ke globálnímu nárůstu teploty a výskytu závažných onemocnění u lidí žijících ve velkých městech.

Navíc různé automobily vyzařují výfukové plyny různého složení, vše závisí na druhu použitého paliva, jako je benzín nebo motorová nafta. Spalování benzinu tedy vytváří celou řadu chemických sloučenin, které sestávají převážně z oxidu uhelnatého, oxidů dusíku, uhlovodíků a sloučenin olova. Výfukové plyny vznětových motorů obsahují saze, což vede k tvorbě smogu, nespálených uhlovodíků, oxidů dusíku a anhydridu kyseliny sírové.

To znamená, že poškození výfukových plynů pro životní prostředí je nepopiratelné. V současné době probíhá práce na snížení emisí každého automobilu, stejně jako nahrazení používání benzinu alternativními a šetrnějšími zdroji energie, jako je solární nebo větrná energie. Velká pozornost je věnována vodíkovému palivu, jehož výsledkem je spalování obvyklé vodní páry.

Dopad emisí na lidské zdraví

Škody, které výfukové plyny způsobují lidskému zdraví, mohou být velmi vážné.

První nebezpečný plyn oxidu uhelnatého, který způsobuje ztrátu vědomí a dokonce i smrt, je-li jeho koncentrace v atmosféře zvýšena. Kromě toho jsou oxidy síry a sloučeniny olova, které létají ve velkém množství výfukové potrubí auto. Síra a olovo jsou známé díky silným toxickým účinkům a mohou zůstat v těle po dlouhou dobu.

Uhlovodíky a částice saze, které také vstupují do atmosféry v důsledku částečného spalování paliva v motoru, mohou způsobit vážná onemocnění dýchacího systému, včetně vývoje maligních nádorů.

Konstantní a prodloužený účinek výfukových plynů na tělo vede k oslabení lidské imunity, bronchitidy. Poškození je způsobeno cévami a nervovým systémem.

Výfukové plyny

V současné době jsou ve všech zemích světa automobily podrobeny povinnému testování, aby byly dodrženy stanovené environmentální normy. Ve většině případů se nazývají výfukové plyny, jejichž škodlivost na životní prostředí je maximálně:

• oxid uhelnatý a oxid uhličitý;
• různé zbytky uhlovodíků.

Moderní standardy rozvinutých zemí světa však rovněž vyžadují požadavky na úroveň emisí oxidů dusíku vypouštěných do ovzduší a na systém, který řídí proces odpařování paliva z palivové nádrže.

Oxid uhličitý (CO)

Ze všech znečišťujících látek v životním prostředí je oxid uhličitý nejnebezpečnější, protože nemá barvu ani vůni. Škody na zdraví výfukových plynů automobilů jsou významné, takže jeho koncentrace ve vzduchu pouze 0,5% může způsobit ztrátu vědomí člověku a následnou smrt v průběhu 10-15 minut a taková koncentrace jako 0,04% vede k bolesti hlavy. .

Tento produkt spalovacího motoru je tvořen ve velkém množství, když benzínová směs je bohatá na uhlovodíky a má nedostatek kyslíku. V tomto případě dochází k neúplnému spalování a vzniká CO. Problém lze vyřešit správným nastavením karburátoru, výměnou nebo čištěním špinavého vzduchového filtru, nastavením hořlavých vstřikovacích ventilů a dalšími opatřeními.

Ve výfukových plynech je velké množství CO v procesu zahřívání auta, protože jeho motor je studený a částečně hoří benzinovou směs. Proto by automobil měl být vyhřívaný na dobře větraném místě nebo venku.

Uhlovodíky a organické oleje

Uhlovodíky, které nevypaří v motoru, stejně jako odpařené organické oleje jsou látky, které určují hlavní škodu výfukových plynů vozidel do životního prostředí. Samotné tyto chemické sloučeniny nejsou nebezpečné, ale vstupují do atmosféry, reagují s jinými látkami působením slunečního záření a výsledné sloučeniny způsobují bolest v očích a zpřísňují dýchání. Kromě toho jsou hlavními příčinami smogu ve velkých městech uhlovodíky.

Snížení množství uhlovodíků ve výfukových plynech je dosaženo úpravou karburátoru tak, aby se připravila jak čistá, tak i bohatá směs, stejně jako stálé sledování spolehlivosti kompresních kroužků ve válcích motoru a nastavení zapalovacích svíček. Úplné spalování uhlovodíků vede k tvorbě oxidu uhličitého a vodní páry, které jsou neškodnými látkami jak pro životní prostředí, tak pro člověka.

Oxidy dusíku

Asi 78% atmosférického vzduchu tvoří dusík. Je to spíše inertní plyn, ale při teplotách spalování paliva nad 1300 ° C je dusík rozdělen na jednotlivé atomy a reaguje s kyslíkem a vytváří různé typy oxidů.

Škody na výfukových plynech pro lidské zdraví jsou také spojeny s těmito oxidy. Dýchací systém trpí nejvíce především. Při vysokých koncentracích a dlouhodobém působení oxidy dusíku může způsobit bolesti hlavy a akutní bronchitidu. Škodlivé oxidy a životní prostředí. Jednou v atmosféře tvoří smog a zničí ozónovou vrstvu.

Pro snížení emisí oxidů dusíku používaných v automobilech je k dispozici speciální systém pro recyklaci emisí plynů, jehož principem je udržovat teplotu motoru pod prahovou hodnotou pro tvorbu těchto oxidů.

Odpařování paliva

Jednoduché odpařování paliva z nádrže může být jedním z nejvážnějších zdrojů znečištění životního prostředí. V tomto ohledu se v posledních několika desetiletích vyrábějí speciální nádrže, jejichž konstrukce je určena k řešení tohoto problému.

Palivová nádrž musí také "dýchat". Za tímto účelem byl vynalezen speciální systém, který spočívá v tom, že dutina samotné nádrže je pomocí hadic spojena se zásobníkem, který je naplněn aktivním uhlím. Toto uhlí je schopno absorbovat vzniklé výpary paliva, když motor automobilu není v provozu. Jakmile motor nastartuje, otevře se příslušný otvor a páry absorbované uhlím vstoupí do motoru pro spalování.

Výkon celého systému z nádrže a hadic musí být neustále sledován, protože mohou způsobit únik palivových výparů, které znečistí životní prostředí.

Řešení emisí ve velkých městech

Desítky tisíc továren se soustředí ve velkých moderních městech, žijí miliony lidí a na ulicích řídí stovky tisíc automobilů. To vše značně znečišťuje atmosféru, která se stala hlavním problémem 21. století. Městské úřady k tomu řeší řadu administrativních opatření.

V roce 2003 byl proto v Londýně přijat protokol proti znečištění životního prostředí motorovými vozidly. Podle tohoto protokolu budou řidiči, kteří projíždějí centrálními oblastmi města, účtováni dalších 10 liber. V roce 2008 schválila londýnská vláda nový zákon, který začal účinněji regulovat pohyb nákladních automobilů, autobusů a osobních automobilů v centrální části města a stanovil pro ně horní rychlostní limit. Tato opatření vedla ke snížení obsahu škodlivých plynů v atmosféře v Londýně o 12%.

Od dvacátých let 20. století byly podobné opatření přijata i v mnoha městech s více miliony obyvatel. Mezi ně patří:

• Tokyo;
• Berlín;
• Atény;
• Madrid;
• Paříž;
• Stockholm;
• Brusel a další.

Opačný účinek zákona proti znečištění

Boj proti výfuku automobilů není snadný úkol, který je živě demonstrován příkladem dvou nejšpinavějších měst na planetě: Mexiko a Peking.

Od roku 1989 existuje zákon v hlavním městě Mexika, podle něhož je v určitých dnech týdne zakázáno používat soukromé auto. Zpočátku tento zákon začal přinášet pozitivní výsledky a plynové emise se snížily, ale po nějaké době si obyvatelé začali kupovat ojetá auta, a tak začali každý den cestovat na soukromé vozidlo a během týdne nahradili jedno auto za druhé. Tato situace zhoršila stav městské atmosféry.

Podobná situace je v hlavním městě Číny. Podle roku 2015 má asi 80% obyvatel v Pekingu několik aut, které jim umožňují pohybovat se každý den. Navíc je v této metropoli zaznamenáno obrovské množství porušení zákona proti znečištění.