نقش سوخت موتورها در رابطه با آلودگی هوا:


سوخت بیشتر اتومبیلها منبع فسیلی دارند و هنگام احتراق به مقدار زیادی هوا را آلوده می کنند . برای کاهش آلاینده های ناشی از احتراق موتورها بهتر است گاز مایع را جایگزین سوختهای فسیلی کرد و یا اینکه سیستم سوخت رسانی تصحیح شود که در این راستا از بهبود کیفیت کاربراتورها گرفته و تا این اواخر استفاده از تکنولوژی سیستم سوخت رسانی الکترونیکی (EFI)  ، حرکت هایی بسیار مهم انجام شده است . که در این راستا بعضی از کشورهای صنعتی از جمله ژاپن و امریکا پیشتازان این طرحها بوده و به نتایج مطلوبی هم رسیده اند .

برآوردی که روی 20 هزار تاکسی و کرایه تبدیل شده به گاز مایع در رابطه با آلودگی محیط زیست هوای تهران صورت گرفته به شرح زیر است :

منو اکسید کربن CO                80%معادل 100 تن در روز کاهش دارد

اکسیدهای ازت  NOX               40%معادل 5/2 تن در روز کاهش دارد

هیدروکربن های نسوخته  HC      40%معادل 4 تن در روز کاهش دارد

ذرات دوده و سرب                100%معادل – کاهش دارد 

بررسی هر یک از این آلاینده ها از نظر منابع ، غلظت و تاثیرات :

 

کربن منوکسید :کربن منوکسید (CO) یکی از فراوانترین و گسترده ترین آلوده کننده ها است که اتمسفر پایین یافت میشود کربن منوکسید گازی است که در تمام دماهای بالاتر از نقطة جوشش (C 192 ـ ) بی رنگ ، بی بو و بی مزه است . چگالی آن 5/96 درصد هوا است و به طور قابل ملاحظه ای غیر قابل حل درآب می باشد . این گاز قابل اشتعال است و با شعلة آبی می سوزد .

اهمیت CO ناشی از فعالیت های انسان ( منابع مصنوعی ):علیرغم سهم کوچک این منابع در مقام مقاسیه با انتشار جهانی CO (4/9 درصد از کل ) ، تأثیر منابع مصنوعی نیز نباید نادیده گرفته شود . اطلاعات قبلی ، نمی توانند توجیه کننده این واقعیت مهم باشند که منابع طبیعی CO در سراسر جهان پخش شده اند ، در حالی که منابع مصنوعی در مناطق بسیار کوچکی متمرکز شده اند . برای مثال ، 95 تا 98 درصد از CO اتمسفری در یک منطقه شهری ناشی از فعالیت های انسانی حاصل می شود . این مقادیر CO به طور معمول 50 تا 100 برابر از مقادیر مشخص جهانی (1/0 تا 5/0 ppm ) بالاتر است . اثر منابع مصنوعی درمشکلات آلودگی هوا ، به طور مقدماتی محصول دو خاصیت ، موقعیت و سرعت بالای انتشار هستند . بنابراین باقیمانده بحث آلودگی CO دراین فصل روی منابع مصنوعی متمرکز خواهد بود .

غلظت و توزیع CO :از آنجا که اتومبیل به تنهایی تولید کنندة بزرگترین منبع آلودگی CO می‌باشد (6/65 درصد)، مناطق پرجمعیت شهری غلظت بالایی از  CO را نشان میدهند . در چنین مناطقی غلظت CO بستگی به وضعیت فعالیتهای روزانه جمعیت دارد . غلظت روزانه CO بستگی کامل به میزان ترافیک دارد .

چهارنظریه جهت کنترل آلودگی حاصل از اتومبیل ها مدنظر است .

1ـ اصلاح موتورهای احتراقی داخلی در جهت تقلیل مقدار تولید آلودگیها در حین احتراق سوخت .

2ـ پیشرفت راکتورهای سیستم اگزوزی که فرآیند سوخت را کامل نموده و آلودگیها را به موادی قابل قبول تر نماید .

3ـ ابداع و توسعه سوخت های مناسب تر که آلودگیهای کمتری را هنگام سوختن تولید نمایند .

4ـ اختراع امکانات و منابع تولید نیرویی که جهت جایگزینی موتورهای احتراق داخلی آلودگی کمتری ایجاد نماید . ( نظیر موتورهای گاز سوز )

اصلاح کاربراتور ، مانع می شود تا مخلوط هوا و سوخت که میزان سوخت آن بالا باشد به وجود می آید . همانطور که در شکل 93 نشان داده شده ، مخلوطی که مقدار سوخت آن زیاد باشد به هنگام سوختن مقدار فراوانی CO و HC تولید می کند .

اکسیدهای نیتروژن :هشت نوع متفاوت اکسید ازت شناخته شده اند . ولی معمولاً فقط سه نوع آنها دراتمسفر یافت می شوند .

این سه نوع عبارت از : نیتروس اکسید (N2O) نیتریک اکسید(NO) نیتروژن دی اکسید (NO2) است .

نیتروس اکسید ، گازی ، بیرنگ ، غیر قابل اشتعال و غیر سمی بامزه و بوی نسبتاً خوب است .

نیتریک اکسید نیز ، بیرنگ و غیر قابل اشتعال ولی بی بو و سمی است .

نیتروژن دی اکسید ، گازی است بارنگ قرمز ـ قهوه ای غیر قابل اشتعال و بی بوی شدیداً خفقان زا مشخص می شود .

  اکسیدهای سولفور:سولفور اکسیدی که به بیشترین مقدار دراتمسفر انتشار می یابد سولفور دی اکسید SO2 می باشد . معمولاً مقدار کمی از سولفور تری اکسید SO3 همراه سولور دی اکسید است . ولی مقادیری بیشتر از حدود 1تا 2 درصد SO2 نمی باشد . مجموعة این دو نوع اکسیدبا Sox نشان داده می شود . سولفور دی اکسید گازی بی رنگ و غیر قابل اشتعال ، با نقطه ذوب و جوش به ترتیب c 5/75 ـ وc 0/10 ـ است . در غلظت های نزدیک به ppm بوی زننده و سوزش آوری دارد . سولفور تری اکسید گازی فوق العاده فعال و بی رنگ و به اسانی به صورت مایع متراکم می گردد (b.p =44/8c) . تحت شرایط معمولی هیچ SO3 در اتمسفر یافت نمی شود . چون که سریعاً با رطوبت واکنش می دهد و سولفوریک اسید به وجود می آورد.(H2SO4) .

  تأثیرات Sox بر روی انسان ها :اغلب تأثیرات SO2 بر روی سلامتی انسان به ناراحتی های مستقیم تنفسی مربوط می شوند . در شکل 94 برخی تأثیرات ازغلظت های SO2 داده شده است . سطوح SO2 لازم برای تولید عکس العمل های قابل مشاهده در انسانها خیلی بیشتر از سطوحی است که باعث صدمه به گیاهان می شود . غلظت پایینتر از ppm 25تأثیر شدید و آزار دهندة Sox عمدتاً به سطح فوقانی تنفسی و چشم ها محدود می شود . تأثیرات تنفسی به سطح فوقانی از قابلیت انحلال SO2 در آب است .

ذرات معلق :آلوده کننده های هوا که در فصول گذشته مورد بحث قرارگرفتند ، همگی گاز بودند . نباید تصور کرد که تمامی ذرات آلوده کنندة هوا در حالت گازی هستند . به طور کلی به ذرات جامد کوچک و قطرات مایع ، ذرات معلق می‌گویند که در حال حاضر به شدت در آلودگیها و مسائل و مشکلات مربوط به آن سهیم می باشند . آب خالص به صورت قطره ای ، تنها مایعی است که از این طبقه بندی مجزاست.