آلاینده های اتومبیل کدامند؟

ماشین ها و آلاینده ها

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

ماشین ها و آلاینده ها
ماشین ها و آلاینده ها

قدرت حرکت اتومبیل از سوختن بنزین در موتور بدست می آید. آلودگی از فرآیند احتراق ناقص بوجود می آیند و به محیط زیست آسیب وارد می کند.

فرآیند احتراق

فرایند احتراق
فرایند احتراق

سوخت های بنزین و گازوئیل حاوی هیدروکربن هستن که از اتم های هیدروژن و کربن تشکیل شده اند.در یک موتور کامل اکسیژن هوا، هیدروژن را به آب و کربن را به دی اکسید کربن تبدیل می کند. نیتروژن هوا نیز به همان شکل اولیه باقی می ماند. زمانی که احتراق ناقص باشد، موتورهای خودرو چندین آلاینده را وارد هوا می کنند.

احتراق کامل

سوخت(هیدروکربن ها) + هوا(O2) دی اکسید کربن + آب

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
هیدروکربن

هیدروکربن ها مولکول های موجود در بنزین هستند که در نتیجه نسوختن و یا سوخت جزیی بدون تغییر باقی مانده 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 (آتش) است. ازن موجب اشک ریزی 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)

اکسیدهای نیتروژن
اکسیدهای نیتروژن

در موتور خودرو ها 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 همچنین موجب ریزش باران اسیدی می شوند.

*مونواکسید کربن

کربن مونوکسید
کربن مونوکسید

مونواکسید کربن محصول احتراق ناقص است و وقتی که کربن بصورت ناقص بسوزد، 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

کربن دی کسید
کربن دی کسید

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 آدم ها 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 هیدروکربن 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.

چند راه فرستادن آلاینده ها به هوا، توسط انتشارات بخار:

انتشارات حاصل از تبخیر
انتشارات حاصل از تبخیر

روزانه: با افزایش حرارت روزانه، مخزن بنزین داغ می شود و بخارهای بنزین را به هوا میفرستد.
در حال حرکت: در حرکت اتومبیل، داغ شدن موتور 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؟!

برای کنترل آلاینده های اتومبیل چه باید کرد
برای کنترل آلاینده های اتومبیل چه باید کرد

قانون هوای تمیز 1970 به EPA این فرصت را داد که آلایندگی حاصل از وسایل نقلیه موتوری را تحت نظم بیاورد و سیاست های کنترلی انتشارات 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 خودروها هستند که تصمیم می گیرند چگونه به چنین استانداردی برسند. به علت بهبودی های اساسی در طراحی موتور، آلاینده ها از سال 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 می سازد.
انتشار مونواکسید کربن و هیدروکربن ها در نتیجه استفاده از اولین مبدل های کاتالیستی 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.
بنزین بدون سرب، 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 رفت.
در سال های 1980-1981 باتوجه به استاندارد های سختگیرانه در کنترل آلاینده های منتشر شده از خودرو، تغییر چشمگیری حاصل شد، که تولیدکنندگان خودرو سیستم های کنترل آلاینده های پیچیده تری را به کار گرفتند. این سیستم ها 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 کاتالیستی 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 اصطلاحا آب بندی شده و دوام آن افزایش میابد. از سویی کنترل ها در مورد مواد منتشره در نتیجه تبخیر بیشتر شد و سیستم تشخیص رایانه ای به کار گرفته شد تا کنترلی که بر آلاینده ها صورت می گرفت را شناسایی کند.

مفهوم کنترل انتشارات آلاینده ها در کیفیت هوا چیست؟

کوشش های انجام شده توسط دولت ها و صنایع تولید شده باعث شد تا بتوان به مقدار زیادی آلاینده های منتشره را کاهش داد. هر چند در همان سال ها تعداد مایل های پیموده شده(کیلومترهای طی شده) دو برابر شد. نتیجه کاهش قابل ملاحظه برای تمامی آلاینده ها منحصرا 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 درباره کنترل دی اکسید کربن منتشره از وسایل نقلیه موتوری بیشتر خواهیم شنید! *سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آمریکا-دایره منابع آلاینده*

(منبع:یاشار بوم راشین)