Dizelsko gorivo je pogosto uporabljeno gorivo, vendar pri njegovem zgorevanju v okolje oddaja rakotvorne in škodljive spojine
Slika: Itaro
Kaj je dizel
Dizel je gorivo, ki se uporablja za cestni in pomorski prevoz potnikov in tovora. V Braziliji je uporaba dizelskih motorjev v lahkih vozilih z zakonom prepovedana že od leta 1976, danes pa se v državi uporabljajo samo v tovornjakih, avtobusih in vlečnih vozilih 4 × 4 (ki vključujejo srednje velike pickupe, terence in križance ).
Diesel je olje, pridobljeno iz nafte. V njegovi sestavi so atomi ogljika, vodika in v nižjih koncentracijah žvepla, dušika in kisika. Dizel je gostejši (ima večjo ogljikovodikovo verigo) in manj hlapljiv kot drugi sestavni deli olja, na primer bencin, kar olajša njegovo ločevanje z destilacijo.
V tem kratkem videu boste razumeli, kako se ločuje dizelsko gorivo od nafte.
V procesu zgorevanja dizelski motorji oddajajo pline in delce, ki zmanjšujejo kakovost zraka. Te emisije je Mednarodna agencija za raziskave raka (Iarc), povezana z OZN, opredelila kot rakotvorne za ljudi. Agencija je zaključila, da velika izpostavljenost dizelskim emisijam povzroča pljučni rak.
Dizelsko gorivo ima večjo ogljikovodikovo verigo in ima večjo kurilno vrednost (pri zgorevanju ustvari več toplote). Zaradi tega so vozila, ki porabijo gorivo, varčnejša, to pomeni, da porabijo manj goriva na prevoženi kilometer. Vendar to ne pomeni, da bo manj onesnaževal zrak.
V dizelskih motorjih so mešanice zraka in goriv manj homogene kot v bencinskih. Dizelsko gorivo je manj hlapljivo gorivo in njegov motor ima značilnost delovanja s samovžigom - obe značilnosti otežita mešanje. To pomeni, da mora biti v dizelskih motorjih, da se zagotovi popolno zgorevanje, v zgorevalni komori presežek zraka. V odsotnosti tega presežka se zaradi nepopolnega zgorevanja izločajo saj, ogljikov monoksid (CO) in ogljikovodiki (HC), ta motor pa onesnažuje okolje sedemkrat bolj kot bencin.
Nastali plini
Emisije dizelskih motorjev sestavljajo plini, hlapi in delci. Sestavni plini in hlapi vključujejo ogljikov dioksid, ogljikov monoksid, dušikov oksid, dušikov dioksid, žveplove okside in različne ogljikovodike - nekateri so hlapne organske spojine. Ta onesnaževala zraka lahko še vedno medsebojno komunicirajo ali se podvržejo fotolizi, pri čemer med drugim tvorijo onesnaževala, imenovana sekundarna, kot so ozon, peroksiacetil nitrati.
Glede na študijo je več kot 95% trdnih delcev, pridobljenih iz izpušnih plinov dizelskih motorjev, manjših od 1 kubičnega mikrometra (μm³ - milijonti del kubičnega metra), kar olajša njihovo vdihavanje in prodiranje v pljuča. Elementarni ogljik (delci) ustvarjajo črne saje s spodnje fotografije.
Vdihljivi delci in ozon so nevarni dejavniki, ki v velikih mestih po svetu predstavljajo 40% oziroma 80% dizelskega goriva, ki ga gori vozni park.
NOx je ena od spojin, ki jih v višjih koncentracijah oddajajo dizelski motorji. Študije v predorih kažejo, da ti motorji proizvajajo petkrat več NOx kot bencinska vozila in da so tovornjaki odgovorni za večino emisij delcev.
Zaskrbljujoča je tudi koncentracija žvepla v dizelskem gorivu. V skladu s študijo bodo v primeru visoke koncentracije žvepla v gorivu visoke tudi emisije plinov, ki onesnažujejo, zlasti emisije žveplovega dioksida (SO2) in žveplovega oksida (SO3), ki škodujejo zdravju ljudi. Že v stiku z vlago v ozračju SO2 ustvarja žveplovo kislino (H2SO4), ki znatno prispeva k nastanku kislega dežja, lahko zakisa tla in vodo ter ovira razvoj majhnih alg in žuželk.
Tveganja za zdravje
SOx in NOx vplivata na dihala, povzročata kratkotrajne napade astme in draženje dihalnih poti ter dolgotrajne kronične bolezni srca in ožilja ter dihal. CO zmanjša sposobnost prenosa kisika v krvi, delci pa povzročajo alergije na dihala, pa tudi druge onesnaževala, kot so težke kovine in rakotvorne organske spojine.
Leta 2002 je ameriška agencija za varstvo okolja (EPA) objavila poročilo, ki opozarja na tveganje dolgotrajne izpostavljenosti hlapom dizelskega olja. Po poročilu lahko dolgotrajno vdihavanje teh delcev ter žveplovih in dušikovih oksidov pri ljudeh povzroči raka. Leta 2013 je Iarc zaključil, da emisije dizelskih motorjev povzročajo pljučnega raka in verjetno tudi raka mehurja.
Po besedah Paulo Saldive, raziskovalca v Laboratoriju za onesnaževanje atmosfere na Medicinski fakulteti Univerze v Sao Paulu (FM-USP), so med onesnaževali najbolj škodljivi delci. Po mnenju raziskovalca se ti delci kopičijo v pljučnih alveolah, poslabšujejo bolezni dihal in vstopajo v krvni obtok, kar lahko prizadene druge organe. Na primer v mestu Sao Paulo ocenjujejo, da se pri vsakem povečanju koncentracije vdihanih delcev v zraku (dim, saje itd.) Za 10 mikrogramov na kubični meter (µg / m³) poveča za 1,5 % hospitalizacij zaradi ishemične bolezni srca pri starejših in več kot 4% zaradi pljučnih bolezni pri otrocih in starejših.
Nadzor emisij
Javni sektor je sprejel nekaj ukrepov, katerih cilj je zmanjšati emisije teh onesnaževal v ozračje. Med njimi lahko omenimo Okoljsko inšpekcijo vozil in Program nadzora onesnaževanja zraka.
Okoljska inšpekcija vozil
Okoljska inšpekcija vozil je bila ustanovljena z namenom spremljanja emisij onesnaževal iz avtomobilov. Med pregledom se na izpušnem sistemu opravijo testi za preverjanje ravni plinov, onesnaževal in hrupa. Inšpekcijski pregled morajo opraviti države in občine.
Program nadzora onesnaževanja zraka (Proconve)
Leta 1986 je Nacionalni svet za okolje (Conama) ustvaril Program nadzora onesnaževanja zraka za motorna vozila (Proconve) s ciljem zmanjšati in nadzorovati onesnaženost zraka z mobilnimi viri (motorna vozila). Nato so bili določeni roki, najvišje mejne vrednosti emisij in tehnološke zahteve za domača in uvožena vozila.
Tehnološki napredek
Ustvarjenih je bilo več tehnologij za zmanjšanje nastajanja onesnažujočih plinov v avtomobilih. Sodelujejo pri čiščenju goriva in ustvarjanju motorjev z nizkimi emisijami. Med obstoječimi si nekateri zaslužijo, da jih izpostavimo:
Katalizatorji in filtri za delce
Te tehnologije so se pojavile za obdelavo in / ali zadrževanje izpušnih plinov. Katalizator je sestavljen iz dveh kemičnih snovi (paladij in molibden), ki reagirata s plini in jih pretvorita v vodno paro, ogljikov dioksid in dušik (nestrupeni plini). Obstaja več vrst katalizatorjev. Filter trdnih delcev ima funkcijo filtriranja nekaterih plinov, ki nastajajo pri zgorevanju v motorju. Po zakonu morajo vsi avtomobili od leta 1983 imeti katalizator. Še vedno pa vozila z dizelskim motorjem (na primer avtobusi in tovornjaki) krožijo brez dobrih katalizatorjev, zaradi starejše starosti voznega parka.
Neposredno injiciranje
Ta tehnologija omogoča vbrizg goriva neposredno v zgorevalno komoro. Tako je zmesi med zrakom in gorivom manj in čakalna doba v sesalnem kolektorju se preskoči. Pri tej vrsti motorja se gorivo vbrizga v najbolj vroč del zgorevalne komore z manj zraka. Način, kako se gorivo razprši v komori, omogoča bolj redno in popolno zgorevanje.
Ta možnost neposrednega vbrizga se pri dizelskih motorjih pojavlja že v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Prej je obstajala le posredna vbrizgavanja, v kateri je zgorevalna predkomora. Ta predkomora je zasnovana tako, da zagotavlja pravilno mešanje goriva in stisnjenega zraka.
Neposredno vbrizgavanje poveča zmogljivost motorja in zmanjša porabo goriva. V dizelskem motorju pa lahko kot stranski produkt reakcije proizvede več NOx. Nekateri proizvajalci avtomobilov poskušajo to težavo rešiti z ukrepi, kot so proizvodnja določenih katalizatorjev, recirkulacija izpušnih plinov, med drugimi ukrepi, ki dražijo ceno motorja.
V primeru goljufije pri Volkswagnu - potrditve, da je podjetje ponarejalo preskuse emisij onesnaževalnih plinov iz dizelskih motorjev - so bile emisije dušikovega oksida med 10 in 40-krat večje od mejne vrednosti, določene v Okolje (EPA) in prvih 11 milijonov potrdljenih avtomobilov, ki so imeli goljufivo programsko opremo na 2,0-litrskem turbodizelskem motorju z neposrednim vbrizgom.
Dizelsko gorivo z nizko vsebnostjo žvepla
Leta 2012 sta okoljska zakonodaja in Proconve 07 prisilili začetek postopka ustvarjanja in uporabe dizelskega goriva z nizko vsebnostjo žvepla v svoji sestavi, dizelskega S10 in S50 - z 10 delci na milijon (ppm) oziroma 50 ppm žvepla. - v državi. V 20 letih je dizelsko gorivo v Braziliji prešlo iz sestave 13 tisoč ppm na sedanjo 10 ppm. Zaradi tega so skupaj z motornimi tehnologijami ravni emisij podobne evropskim.
Nižja koncentracija žvepla v gorivu zmanjša emisijo žveplovih oksidov in pomaga zmanjšati emisije drugih onesnaževal, kot so NOx in trdni delci. To je zato, ker žveplov trioksid, ki nastane v procesu zgorevanja, lahko v kombinaciji z vodo tvori žveplovo kislino. Ta kislina korodira kovinske dele motorja. Z drugimi besedami, žveplo napada komponente motorja, kot je katalizator, in posledično pri tej opremi pride do izgube učinkovitosti.
Pobuda za zmanjšanje vsebnosti žvepla je zelo dobra, vendar je treba floto obnoviti (pri starih motorjih pričakovani učinek ne pride), in kot že omenjeno, je treba opraviti pregled. Poiščite več podrobnosti o dizelskem motorju S10 in S50 v Braziliji.
