Анализ качества атмосферного воздуха в салоне автотранспортных средств
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
°жи в ОГ транспортных дизелей (Алексеенко и др., 2008).
В России расчет выбросов загрязняющих веществ транспортными потоками при движении автомобилей по городским магистралям проводится в соответствии с требованиями "Методики расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях.М., 1996", утвержденной Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ и Министерством транспорта РФ. Методика основана на требованиях ОНД - 86 (Миляев и др., 2008).
Выбросы углеводородов, поступающие в атмосферный воздух от дизельных автомобилей, нормируются по керосину, от карбюраторных автомобилей - по бензину, от газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе, - по метану (Миляев и др., 2008).
Согласно ст.22 Федерального закона № 96 "Об охране атмосферного воздуха" установлена обязательность инвентаризации выбросов вредных веществ и их источников, результаты которой являются базовой основой работ и по нормированию выбросов, и по всей воздухоохранной деятельности (ФЗ № 96, 1999).
Истощение мировых запасов нефти и повышение цен на традиционные моторные топлива вынуждают двигателестроителей искать им замену. К этому же подталкивает и постоянно ужесточающиеся требования к токсичности отработавших газов двигателей. В итоге все чаще стали применять так называемые альтернативные топлива - сжатый и сжиженный газы; топлива, получаемые из природного газа, угля и, что самое главное, из возобновляемых источников энергии. Не случайно ЕЭК ООН уже приняла резолюцию о переводе к 2020 г.23 % европейского автотранспорта именно на альтернативные топлива, в том числе 10 % - на природный газ, 8 - на биогаз и 5 % - на водород (Марков и др., 2006).
Для описания истории топлива применяется концепция "от источника до колеса" (well-to-wheel). Топливная цепь состоит из пяти стадий: выращивание сырья, его транспортировка, производство топлива, его распространение и, наконец, использование в автомобиле (Ahlvik, 2001).
Загрязнение окружающей среды выбросами энергетических установок и транспорта диктует необходимость перехода на новый вид теплоносителя - водород. Одно из направлений развития экологичной водородной энергетики - комбинированное производство водорода на пылеугольных ТЭС. При этом в топливно-энергетический баланс дополнительно вводится уголь. В качестве топлива может применяться неочищенный водород, например, из коксовых печей, где водород содержит примеси метана. Предполагается в будущем устанавливать водородные двигатели на судах, грузовых автомобилях, автобусах (Молчанов, 2006).
Биотопливо в настоящее время разделяется на две категории: этанол, который совместим с бензиновыми двигателями, и биодизельное топливо, которое совместимо с дизельными двигателями на нефтяной основе. Многие виды растений могут давать подходящие для биотоплива урожаи. Этанол в настоящее время изготовляется из двух основных видов исходного сырья: исходного сырья на основе крахмала, такого как кукуруза, зерновые, пшеница, ячмень и сорго обыкновенное; и исходного сырья на основе сахара, такого как сахарный тростник, сахарная свекла, фрукты, цитрусовая меласса и сорго сахарное. Биодизельное топливо имеет более разнообразные виды исходного сырья, чем этанол. Оно получается из масличных культур, главным образом рапса, подсолнечника, сои и пальмового масла, а также животных жиров и отходов растительного происхождения (Потапов и др., 2008).
Экологически благоприятным свойством биодизеля является его высокая биоразлагаемость. С экологической точки зрения, самое большое препятствие для использования биодизеля - это заметное увеличение выхлопов NOx при не очень существенном сокращении выбросов других компонентов. Исключением является CO2, по отношению к которому биотопливо считается нейтральным, то есть эти газы находятся на балансе природных процессов: они поглотятся растениями и снова превратятся в растительное сырье (Хохотва, 2008).
Этанол несовместим с некоторыми материалами (пластики, эластомеры, металлы, например, сталь, алюминий и магний), используемыми в двигателях. Его агрессивность по отношению к металлам значительно возрастает в присутствии примеси воды (Thuijl, 2003).
Этанол подвергается биоразложению, поэтому не представляет особой опасности с точки зрения загрязнения воды и почвы в случае проливов (Хохотва, 2008).
Достижение поставленных целей по снижению выброса диоксида углерода требует совершенствования конструкции автомобиля с целью снижения расхода топлива, а также применения альтернативных топлив. Основная роль в снижении выбросов CO2 отводится повышению топливной экономичности автомобилей. Вторым по значимости для снижения выбросов CO2 можно назвать направление применения биотоплив. В настоящее время рассматривают классификацию биотоплив, представленную в табл.2 (Кутенев, Козлов и др., 2010).
Таблица 2
Современная классификация биотоплива (по данным Кутенева, Козлова и др., 2010)
ТопливоСырье Страны-производителиПотенциал к снижению выброса СО2СтоимостьУрожайностьЭтанол 1-го поколенияПшеница, кукурузаСША, Европа, КитайНизкийУмереннаяУмереннаяЭтанол квази-2-го поколенияСахарный тростникБразилия, Индия, ТаиландВысокийНизкаяВысокаяЭтанол 2-го поколенияБиомасса (целлюлоза) НетВысокийВысокаяВысокаяБиодизельное топливо 1-го поколенияРапс, сояСША, ЕвропаУмеренныйУмереннаяНизкаяБиодизельное топливо 2-го поколенияБиомассаНетВысокийВысокаяВысокаяБиодизельное топливо 3-го поколенияВодорослиНетВысокийВысок?/p>