Mașini ecologice

Masina – intre confort si poluare

Omul a incercat dintotdeauna sa valorifice resursele naturale pentru a-si imbunatati calitatea vietii. Daca in trecut efectele activitatilor lui asupra mediului erau neglijabile, cu timpul ele au devenit din ce in ce mai agresive, distrugand echilibrul acestuia. In ultimul secol, s-au iregistrat accentuari ale cantitatilor de poluanti ce afecteaza factorii de mediu. Acestia se manifesta in toate ramurile mediului: aer, apa, sol, om.

Una dintre cele mai semnificative surse de poluare atmosferica o reprezinta mijloacele de transport: autovehicule, locomotive, vapoare, avioane. Dintre acestea se remarca automobilele, datorita numarului mare de pe piata, numar aflat in continua crestere. De exemplu, in Statele Unite statisticile arata ca exista o masina la fiecare al doilea locuitor, iar in Los Angeles, chiar una pentru fiecare persoana. Mai mult, se estimeaza ca populatia pe glob va ajunge in 2050 la 8.1 miliarde, iar numarul autoturismelor la 3.4 miliarde. Daca pana atunci nu se vor lua masuri, Pamantul nu va putea furniza suficienta energie pentru acestea.

Din acest motiv este foarte important a avea in vedere elementele poluante, efectele lor distructive si bineinteles, eventuale solutii la situatia de criza in care ne aflam.

Principalele emisii ale unui motor de masina sunt:

- Azotul (N2) – reprezinta aproximativ 78 la sutã din aer; cea mai mare parte din acesta trece neschimbata prin motorul masinii.

- Dioxidul de carbon (CO2) - este unul dintre produsele combustiei. Carbonul din carburant reactioneaza cu oxigenul din aer.

- Vaporii de apa (H2O) - sunt un alt produs al combustiei, rezultat in urma reactiei hidrogenului din carburant cu oxigenul din aer.

Aceste emisii sunt în general nedaunatoare, cu toate ca dioxidul de carbon joaca un rol important in fenomenul de incalzire globala. Dar, alaturi de acesti compusi, in urma procesului de combustie rezulta, in cantitati mai mici, si compusi mult mai toxici:

- Monoxidul de carbon (CO) – este un gaz incolor si inodor.

- Hidrocarburile sau compusii organici volatili (COV) – rezultati datorita carburantului nears care se evapora. Sub efectul luminii, acesti compusi se descompun formand oxidanti care reactioneaza cu oxizii azotului si creaza ozon (O3) la nivelul solului, unul dintre componentele principale ale smogului.

- Oxizii de azot (NO si NO2, denumiti împreunã NOx) - contribuie la formarea smogului si a ploii acide, si produc de asemenea iritatii ale membranelor mucoase umane.

- Dioxidul de sulf (SO2) – este un gaz incolor, cu miros intepator, care prin oxidare da SO3, care in reactie cu apa formeaza H2SO4, proces cunoscut sub numele de “ploaie acida”.

- Plumbul (Pb) – este un metal greu, care afecteaza capacitatea de concentrare, de invatare a copiilor, iar la adulti agraveaza hipertensiunea, insuficienta renala cronica si anemia.

Fiecare din gazele enumerate mai sus au, de asemenea, efecte nocive asupra sanatatii copiilor si adultilor. De exemplu, dioxidul de azot intensifica astmul si scade rezistenta la infectii, dioxidul de sulf emis de motoarele Diesel se face responsabil de ameteli, astm sau bronsita cronica, ozonul irita ochii si caile respiratorii, particulele volatile sunt direct legate de cancer, leucemie, etc.

Avand in fata aceste date, alaturi de pronosticurile sumbre in ceea ce priveste consumul accelerat de resuse naturale, este de inteles de ce marile companii de automobile precum General Motors, Toyota, Ford, sau Honda au inceput demersuri pentru constructia unor masini ecologice.

Primul pas in acest sens l-a constituit trecerea la diferiti combustibili mai putin poluanti, cum ar fi: biocombustibili (biodiesel), combustibil pe baza de hidrogen, sau de etanol, etc. Alaturi de acestia s-au introdus diferite filtre al caror rol este de a diminua emisia de gaze toxice, insa a caror eficacitate lasa de dorit.

Pe langa acestea, s-au introdus pe piata si masinile hibride, al caror principiu de functionare are la baza doua motoare: unul traditional, care produce energie pentru alimentarea celui electric. In acest mod, consumul de combustibil brut este mai redus, dar nu este total eliminat.

Ce constituie poluarea?

Poluarea se refera atat la aspectele cantitative (concentratia si cantitatea substantelor), cat si la cele calitative (felul substantelor). Principalii poluanti ai atmosferei sunt cei sulfurici (SO2, SO3, H2SO4, H2S), poluantii carbonici (CO, CO2, hidrocarburile, aldehidele), compusii azotului (NH3, NO, NO2, nitratii), poluantii minerali (Pb, silicati), pulberile (cenusa si fum), substante radioactive, praful bacterian.

Oxizi ai carbonului

Dintre toate substantele enumerate anterior, monoxidul de carbon este cel mai raspandit poluant al aerului. El provine in proportie de aproape 60% de la autovehicule, care folosesc drept combustibil benzina si motorina. S-a estimat ca 80% din cantitatea de monoxid de carbon este produsa in primele doua minute de functionare a motorului si reprezinta 11% din totalul gazelor de esapament.

Carbonul din materiile energetice primare sufera procesul de oxidare completa, transformandu-se in dioxid de carbon (CO2) sau de oxidare incompleta rezultand monoxidul de carbon (CO). Acesta din urma se raspandeste in atmosfera sau se formeaza in stratosfera sub efectul razelor ultraviolete.

Monoxidul de carbon este un gaz toxic atat pentru om, cat si pentru animale. Acesta patrunde in organism prin plamani si blocheaza fixarea oxigenului prin atomul central de Fe al hemoglobinei (HbCO): puterea sa de fixare este de 240 de ori mai mare decat cea a oxigenului. Nivelul de otravire depinde de saturatia sanguina, de cantitatea de CO din aer si de volumul respirat. Efectele nocive sunt: oboseala, ameteala, cefalee, greata, insomnie, tulburari de memorie, boli respiratorii si cardiace.

Dioxidul de carbon (CO2), spre deosebire de monoxidul de carbon, este toxic numai in concentratii foarte mari (peste 5000 ppm). Acesta este responsabil in mare masura pentru efectul de sera, contributia care ii revine fiind apreciata la aproximativ 50%.

Procesul de fotosinteza foloseste dioxidul de carbon expirat de fiintele vii sau eliminat in urma proceselor industriale si a transporturilor, dand nastere glucidelor si oxigenului:

6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2

Cu toate acestea, datorita accentuarii concentratiilor de CO2 din atmosfera, plantele nu mai reusesc sa transforme o cantitate suficienta de CO2 in O2. Se apreciaza ca 15% din totalul emisiilor de CO2 provine de la motoarele cu ardere interna ale automobilelor.