6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели как они действуют на окружающую среду

Как выхлопные газы самолетов влияют на климат

Самолеты выбрасывают в атмосферу огромное количество углекислого газа и водяного пара, оксиды азота и сажу. Воздействие этих компонентов на окружающую среду зависит от высоты полета.

Конденсационный след самолета

То, что самолеты своими выхлопными газами загрязняют окружающую среду, совершенно очевидно и не вызывает никаких сомнений. Да, собственно, любая хозяйственная деятельность человека наносит ущерб природе и способствует изменению климата. Вопрос лишь в том, сколь велик вклад того или иного ее вида в этот общий процесс.

Так вот, по мнению профессора Ульриха Шумана (Ulrich Schumann), директора Института физики атмосферы Немецкого аэрокосмического центра, на долю авиации приходится примерно 3 процента всего антропогенного парникового эффекта. Надо сказать, что далеко не все эксперты согласны с такой оценкой. Что вполне естественно, потому что эта цифра носит очень приблизительный, отчасти даже умозрительный характер. Ведь выхлопные газы самолетов содержат и двуокись углерода, и водяной пар, и оксиды азота, и мелкодисперсную сажу. Все эти компоненты оказывают на окружающую среду и на климат планеты отнюдь не однозначное, а иногда и разнонаправленное воздействие.

Углекислый газ распределяется равномерно

Профессор Ульрих Шуман

Дело в том, что авиационное топливо — керосин — представляет собой сложную смесь углеводородов. Углерод составляет в ней 86 процентов, водород — 14 процентов. При горении углерод соединяется с кислородом воздуха, так что сжигание каждого килограмма авиационного керосина пополняет атмосферу 3,15 килограммами углекислого газа. «Поскольку же углекислый газ — вещество весьма стабильное, он равномерно распределяется вокруг всего земного шара», — говорит профессор Шуман.

Кроме того, СО2 легко мигрирует и в вертикальном направлении, поэтому образовался ли он вблизи поверхности Земли или же на высоте 10-11 тысяч метров, где пролегают большинство коридоров гражданской авиации, не играет никакой роли. Поэтому несложно подсчитать, что примерно 2,2 процента всего антропогенного углекислого газа выбрасывают в атмосферу самолеты. На долю автомобильного транспорта приходится около 14 процентов, другие виды транспорта — морской, железнодорожный и прочие — производят в сумме 3,8 процента.

Воздействие конденсационного следа зависит от высоты

Гораздо сложнее оценить роль выбрасываемого авиацией водяного пара. То есть количественная оценка особого труда не составляет: известно, что при сжигании одного килограмма керосина образуется 1,23 килограмма водяного пара. А вот с качественной оценкой дело обстоит сложнее. При попадании горячих и влажных выхлопных газов в холодную окружающую среду пар конденсируется, образуя мельчайшие капельки воды, а на больших высотах, где температура забортного воздуха достигает 30-40-50 градусов ниже нуля, — мельчайшие льдинки. Эти капельки и льдинки порой хорошо видны с земли — в виде так называемого конденсационного следа, тянущегося за самолетом. Какое воздействие этот след оказывает на атмосферу, зависит от высоты полета.

«Тропосфера — это нижний, очень турбулентный слой атмосферы, в котором формируется погода, — поясняет профессор Шуман. — Над ней расположена тропопауза, слой, в котором с ростом высоты температура уже не снижается, а еще выше — стратосфера, для которой характерна высокая стабильность слоев, почти не перемешивающихся между собой».

Исследовательский самолет Немецкого аэрокосмического центра

Водяной пар и нагревает, и охлаждает

В стратосфере с ее крайне низким содержанием влаги — менее 0,01 промилле — льдинки конденсационного следа быстро испаряются. А вот в тропосфере, где воздушные массы могут быть до предела насыщены влагой, поведение конденсационного следа зависит от множества погодных факторов, говорит профессор Шуман: «Если влажность воздуха высока, кристаллики льда вбирают в себя дополнительно воду, растут, и из конденсационных следов могут сформироваться перистые облака. Они способствуют дальнейшей конденсации влаги из воздуха, в результате плотность и водность облаков увеличиваются».

Такое развитие событий наблюдается в 10-20 процентах случаев. «Иными словами, воздушный транспорт реально усиливает облачность на нашей планете», — подчеркивает ученый. Правда, тут уместен вопрос: хорошо это для климата или плохо? С одной стороны, облака отражают часть коротковолнового солнечного излучения обратно в космос. «Упрощенно можно сказать так: конденсационные следы отбрасывают на землю тень, а в тени прохладнее, чем на солнцепеке», — поясняет профессор Шуман. С другой стороны, кристаллики льда в таких облаках поглощают длинноволновое инфракрасное излучение, а затем направляют часть этого тепла на землю. Налицо два разнонаправленных эффекта, и какой из них превалирует, специалисты точно сказать не могут, хотя большинство экспертов склонны полагать, что нагрев все же несколько сильнее охлаждения.

Новая арендная ДГУ KOHLER-SDMO: эргономичность, экономичность и экологичность

13 июля 2020

SDMO представляет новинку в линейке арендных дизельных генераторных установок KOHLER-SDMO R50C5.

Читать еще:  Что такое рабочий цикл четырехтактного двигателя

Новая ДГУ R 50 C 5 оснащена двигателем KOHLER KDI 2504 TCR — EU 5 (производство Италия), встроена в кожух M 3128 и соответствует новым европейским регламентам по выбросам загрязняющих веществ 2016/1628 EU Stage V (стандарт действует с 1 января 2019 г. для Великобритании и стран Евросоюза для оборудования, оснащенного двигателем внутреннего сгорания, и не являющегося транспортным средством) , таким образом, обеспечивая безопасность и спокойствие персонала компании-арендатора и городских жителей во время работы. Генераторные установки, соответствующие стандарту Stage V , совершают в 27 раз меньше выбросов вредных веществ в атмосферу, чем предыдущее поколение такого оборудования аналогичной мощности.

Чтобы достичь такого уменьшения, в двигателе KOHLER KDI 2504 TCR — EU 5 сочетается несколько технологий, защищающих здоровье людей и окружающую среду:

— Система подачи топлива « Common Rail » с оптимизированной компьютерной калибровкой для минимизации выбросов;

— Клапан EGR (Рециркуляции отработанных газов): система контролирует количество выхлопных газов, частично охлаждая их через теплообменник и затем впуская в воздухозаборник двигателя, где они сжигаются. Так достигается снижение выбросов в окружающую среду;

— DOC (Дизельный катализатор окисления): эта система дополнительной очистки обладает пористой структурой с металлопокрытием, выполняющим роль катализатора. Часть вредных газов превращается в воду, углекислый газ и диоксид азота, таким образом, снижая количество выбросов;

— DPF (Сажевый фильтр дизельного двигателя): оставшиеся частицы проходят через фильтр DPF , где они задерживаются и сжигаются с помощью тепла от двигателя и дизельного катализатора окисления ( DOC );

— Если ДГУ работает при малой нагрузке (

— Использование в двигателе технологий активной и пассивной регенерации отработанных газов, а также в случае крайней необходимости принудительной с использованием специального переключателя.

Новая арендная генераторная установка KOHLER — SDMO R 50 C 5 укомплектована шумозащитным кожухом M 3128 , обеспечивает выработку электроэнергии 45 кВА в режиме основоного источника и 50кВА в режиме резервного источника.

Панель управления APM 403 , являющаяся собственной разработкой компании SDMO Industries , отображает всю необходимую информацию, включая систему дополнительной очистки: уровня вредных частиц отработанных газах в фильтре, применяемый тип регенерации, уведомлений и т.д., а также уровень нагрузки специального балластного нагрузочного модуля. Доступно удаленное управление в автоматическом режиме, что повышает удобстро использования и мониторинга ДГУ. Опционально также доступна возможность синхронизации нескольких генераторных установок при наличии контроллера APM 403 P , что позворляет арендным компаниям получить гибкость использования даннго оборудования, в зависимости от требуемого объема вырабоки электроэнергии в определенный момент.

Как на экологию России влияют космические пуски

2017-й в России президентским указом объявлен Годом экологии. Говоря о развертывании многоцелевых орбитальных комплексов, планах создания лунной базы, а в будущем и базы на Марсе как резервного дома для человечества, нельзя забывать и о первом и главном доме — Земле и ее экологии.

Интенсивное освоение космоса может привести к весьма ощутимым воздействиям на околоземную среду. Прежде всего это касается загрязнения окружающей среды выбросами продуктов сгорания ракетных топлив при пусках ракет-носителей.

Проблему воздействия ракетно-космической техники на окружающую среду ТАСС попросил прокомментировать главного научного сотрудника головного научного института госкорпорации «Роскосмос» ЦНИИмаш, доктора технических наук, академика Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского Валерия Клюшникова.

О загрязнении биосферы Земли

Наиболее серьезное воздействие на окружающую среду в ракетно-космической деятельности происходит в процессе пуска ракеты-носителя. Пуски проводятся только в специально отведенных для этого местах — на космодромах.

Вклад пусков ракет-носителей в загрязнение биосферы можно оценить, сравнив долю выбросов продуктов сгорания ракетных топлив с общим объемом атмосферных выбросов предприятиями промышленности.

Ежегодно в лабораториях промышленно развитых стран синтезируются и попадают в окружающую среду сотни ксенобиотиков со слабо изученными токсикологическими свойствами. По мнению Клюшникова, на этом фоне влияние ракетно-космической деятельности на общую экологическую ситуацию на планете исчезающе мало и вряд ли станет заметным в обозримом будущем.

О выбрасываемых в атмосферу токсичных веществах

К токсичным веществам, выбрасываемым в атмосферу при пусках ракет-носителей, относятся оксиды азота и углерода.

При пусках твердотопливных ракет-носителей дополнительно образуются хлороводород, хлор и оксид алюминия. При работе ракетных двигателей в атмосферу выбрасываются и другие опасные вещества (атомарный водород, гидроксил, оксиды азота и др.), но это лишь доли процента в общем количестве продуктов сгорания.

Наиболее токсичны из перечисленных веществ хлороводород, хлор и диоксид азота. Оксид углерода после выброса в атмосферу быстро окисляется до углекислого газа.

Что касается оксида алюминия, то он представляет опасность лишь в виде аэрозоля, и то при систематическом воздействии больших количеств.

О жидком и твердом топливе

Академик считает, что если рассматривать воздействие ракеты на окружающую среду на протяжении всего ее жизненного цикла, то на этапе хранения в заправленном состоянии более безопасны твердотопливные ракеты. Но при пуске меньшее воздействие на окружающую среду оказывают жидкостные ракеты-носители.

Читать еще:  Холодный двигатель стуков нет горячий стучит

Экологические зоны в Германии. Синяя наклейка.

Многие знают, что в Германии существует экологические зоны, въезд в которые возможен только при наличии специальной наклейки, подтверждающей, что автомобиль соответствует определенному экологическому классу. На сегодняшний день действуют три основных типа таких зон, которым присвоены красный, желтый и зеленый цвета. В обозримом будущем в Германии может появиться новая экологическая зона, которая будет обозначена синим цветом. Какие транспортные средства может затронуть введение новой экологической наклейки синего цвета? Давайте попробуем разобраться с этим в данной статье.

В феврале 2018 года федеральный административный суд Германии постановил, что запрет на эксплуатацию дизельных автомобилей в целом допустим. Гамбург вообще пошел дальше всех и уже запретил движение дизельных транспортных средств на двух магистралях. Хотя сейчас и ведутся разговоры о введении новой экологической зоны синего цвета, самой синей наклейки еще нет. В настоящее время, для того чтобы проверить экологического класс конкретного автомобиля, полицейскому необходимо взглянуть на свидетельство о регистрации.
Если поправки к законодательству все же примут, это может привести к тому, что будет запрещена эксплуатация около 13 миллионов дизельных автомобилей в различных городах Германии. Запрет может быть введен в связи со слишком высоким воздействием оксида азота (NOx) на окружающую среду и здоровье населения. При этом именно автомобили с дизельными двигателями вносят значительный вклад в выделение оксида азота в атмосферу.

В соответствие с существующими общеевропейскими правилами предельно-допустимая концентрация (ПДК) оксида азота в воздухе составляет 40 микрограммов на кубический метр. Помимо прочего оксид азота может вызывать у людей сердечнососудистые заболевания, астму и поражение слизистых оболочек. При этом в прошлом указанная ПДК практически всегда превышалась.
По этой причине в 2015 году Комиссия ЕС была вынуждена инициировать так называемую процедуру нарушения в отношении Германии. Было очевидно, что требуется решение проблемы загрязнения окружающей среды оксидами азота. Частью решения этой проблемы могло бы стать введение так называемой «синей экологической наклейки» в дополнение к уже существующим наклейкам красного, желтого и зеленого цветов. Так как уже сейчас очевидно, что существенного снижения воздействия на окружающую среду из-за принятых ранее мер не происходит, Федеральное агентство по окружающей среде рассматривает вопрос о введении новых экологических зон.

Въезд в новые экологические зоны будет запрещен без синей наклейки. Если план Федерального агентства по окружающей среде станет реальностью, повезет владельцам следующих транспортных средств:

  • Дизельные транспортные средства соответствующие экологическому стандарту Евро 6
  • Бензиновые транспортные средства соответствующие экологическому стандарту Евро 3
  • Электромобили

Дизельные транспортные средства соответствующие экологическим стандартам Евро 4 или Евро 5 окажутся под запретом в новых экологических зонах.
Многие водители подобных автомобилей, начинают рассматривать вопрос о внесении изменений в конструкцию своего автомобиля с целью приведения его к соответствию экологическому стандарту Евро 6. Но те, кто погружаются в эту тему достаточно глубоко, быстро понимают, что не все так просто. В 2008 году, когда были введены первые экологические зоны, многие владельцы дизельных автомобилей могли дооснастить свои автомобили сажевым фильтром для получения зеленой экологической наклейки. Подобная модернизация могла быть проведена относительно легко. Однако для достижения экологического класса Евро 6 требуются совсем другие усилия. Инженеры автомобильных заводов создают различные системы, позволяющие добиться от выхлопа двигателя экологического класса Евро 6. Существует множество подобных систем, но в большинстве своем они имеют схожие принципы действия и, как правило, включают в себя комбинацию из системы рециркуляции выхлопных газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation), принцип действия которой основан на “добавлении” выхлопных газов к рабочей смеси, а также систему селективной каталитической нейтрализации (SCR — Selective Catalytic Reduction), которая производит впрыск специального реагента AdBlue (водный раствор мочевины около 32,5%) в поток отработавших газов. Производители придумывают для данной системы свои названия (Clean Diesel – Audi, BluePerformance – BMW, BlueHDi — Citroen/Peugeot, BlueTec – Mercedes Benz, BlueMotion – VW т.д.), но принцип работы, повторим, у них один и тот же.

Для тех владельцев, дизельные автомобили которых соответствуют экологическому классу Евро 4 и Евро 5 все это означает, что, несмотря на то, что теоретически подобная модернизация их автомобилей возможна, на практике она будет непропорциональна предпринимаемым усилиям и стоимости таких действий. Для некоторых транспортных средств подобная модернизация может обойтись даже дороже, чем стоит сам автомобиль.

В каких городах планируется ввести новую экологическую зону?

В своем письме правительству Германии Комиссия ЕС перечисляет в общей сложности 23 региона, в которых имеется превышение ПДК NOx. Будут ли снижены эти пределы после введения синей наклейкой, неясно. Очевидно лишь то, что Германия нарушает общепринятое соглашения в рамках ЕС, и решение этой проблемы должно быть найдено как можно скорее. Если экологическая зона синего цвета будет введена, запрет на использование дизельных транспортных средств скорее всего затронет следующие города:

  • Ахен
  • Берлин
  • Эссен
  • Дортмунд
  • Фрайбург
  • Кельн
  • Дюссельдорф
  • Хаген
  • Оберхаузен
  • Кассель
  • Майнц
  • Гамбург
  • Штутгарт
  • Мюнхен
Читать еще:  Что такое высокие обороты двигателя

Согласно независимым исследованиям сегодня только 500 000 дизельных автомобилей в Германии соответствуют экологическому классу Евро 6. Как уже упоминалось, в общей сложности около 13 миллионов дизельных автомобилей могут быть запрещены к эксплуатации в городах (отдельных зонах городов). Те, кто сейчас не могут рассчитывать на получение новой наклейки синего цвета имеют два варианта решения проблемы:

  • Купить новую машину.
  • Провести очень сложную и дорогостоящую модернизацию существующего автомобиля

Обе этих меры очень сложны или попросту невозможны для многих автовладельцев. Поэтому правозащитные организации ведут речь о том, что должны быть предусмотрены субсидии федерального правительства, которые нужно в первую очередь направить на модернизацию существующих автомобилей. Помимо этого, для того, чтобы обозначить новые экологические зоны, в которые можно будет проехать только с синей наклейкой, потребуются новые дорожные знаки, нужно будет дорабатывать уличную инфраструктуру, карты, различные базы данных, нормативные документы и т.д. Все это потребует очень больших финансовых затрат.

Другой частью проблемы могут стать те водители, кто продолжит эксплуатацию автомобилей без синей наклейки. За подобное нарушение предусмотрен штраф в размере 80 евро, как в случае с существующими экологическими наклейками. Это приведет к дополнительным бюрократическим вопросам.
И последнее, но не менее важное: владельцы дизельных автомобилей, которые не смогут получить синюю наклейку из-за несоответствия экологическому стандарту Евро-6, должны будут ожидать серьезного снижения стоимости своего автомобиля. Никто не будет интересоваться автомобилем, который не соответствует требуемым стандартам и нормам по выбросам, а следовательно, не может быть допущен к эксплуатации на всей территории Германии. Это будет особенно обидно для владельцев достаточно свежих транспортных средств, которые приобрели свои автомобили с экологическим стандартом Евро 5 в 2015 году.

Кому может принести пользу введение новых экологических зон?

Прежде всего, синие наклейки принесут пользу жителям, проживающим в одной из новых экологических зон, так как качество воздуха должно улучшиться. Производители электромобилей также приветствуют нововведение, потому что многие водители будут искать альтернативы своим дизельным транспортным средствам.

Синяя наклейка: есть ли альтернативы?

  • Общее снижение количества дизельных транспортных средств. Если бы налоги на автомобили с дизельным двигателем были выше, это бы оттолкнуло многих покупателей.
  • Более активное распространение электромобилей. Планируется, что к 2020 году в Германии будут эксплуатироваться около одного миллиона электромобилей. Однако количество зарядных станций, цены и ассортимент электромобилей, инфраструктура их обслуживания все еще остаются на недостаточном уровне, чтобы они могли стать реальной альтернативой автомобилям с ДВС.
  • Увеличение количества экологически чистых транспортных средств городских и специальных служб: автобусы, такси, полиция, пожарные — если они все будут использовать экологически чистые транспортные средства, это также поможет бороться с загрязнением окружающей среды
  • Необходимо делать города более дружелюбными к велосипедам. Здесь все просто: чем больше людей сделает выбор в пользу велосипеда и откажется от автомобиля, тем меньше станет негативного воздействия на окружающую среду. Также часто говорят о субсидиях, которые должны получать работники и работодатели, если будет подтверждение того, что они ездят на работу на велосипеде.
  • Необходимо осуществлять постоянный контроль выбросов в туннелях и вместо того, чтобы просто удалять загрязненный воздух из туннеля, проводить его предварительную чистку от выхлопных газов.

Подводя итог можно сделать следующие выводы: Борьба за снижение объема и уровня вредных выбросов в атмосферу, это неотъемлемая часть жизни любого современного государства. Перед правительствами таких стран стоят очень сложные задачи. С одной стороны все понимают, что улучшение экологии, это важнейшая цель, пользу от которой получат, в том числе, и будущие поколения. С другой стороны необходимо сделать все возможное, чтобы максимально учесть интересы ныне живущих законопослушных людей. Введение новых экологических зон продолжится, но когда будет введена новая экологическая зона синего цвета, никто точно не знает. На сегодняшний день зеленая экологическая наклейка дает право на въезд во все экологические зоны Германии. И, если вы собираетесь в Германию на автомобиле, советуем вам обезопасить себя от возможных штрафов заранее.

Компания ДЕКРА РУСЬ, это единственный официальный представитель немецкого экспертного концерна DEKRA в России и у нас вы всегда можете приобрести экологические наклейки зеленого цвета.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector