Ekologia w motoryzacji

1. Ekologia w motoryzacji Oskar GarczyńskiZespół Szkół Nr 25 w Bydgoszczy

2. Spis treści Początki motoryzacji Motoryzacja a ekologia Skutki rozwoju motoryzacji -Paliwa konwencjonalne -Kwaśne deszcze, efekt cieplarniany, smog -Zagrożenie zdrowia Przeciwdziałanie skutkom motoryzacji Katalizator Recykling części samochodowych Hybryda, Hybryda Podsumowanie Ciekawostka Formuła1

3. Początki motoryzacji W XIX wieku wraz z przełomem w intensywności korzystania z zasobów przyrody oraz silnym rozwojem techniki zrodziła się potrzeba sprawnej komunikacji. Wtedy też pojawił się pierwszy samochód. Początkowo miał ułatwić pracę, zastępując siłę ludzka i zwierzęcą, siłą mechaniczną. Samochód był dobrem nieosiągalnym dla przeciętnego obywatela, dlatego liczba pojazdów była ograniczona, a motoryzacja nie miała wyraźnego wpływu na środowisko naturalne Z roku na rok samochodów zaczęło przybywać. Obecnie samochody co rok spalają miliony ton ropy naftowej pod postacią benzyny lub oleju napędowego, wpływając na stopień zanieczyszczenia środowiska.

4. Motoryzacja a ekologia Największym zagrożeniem naszego społeczeństwa jest dziś samochód. Wskutek kardynalnych błędów i wynaturzenia koncepcji użytkowania, samochód zabija rocznie więcej ludzi niż zginęło w Hiroszimie, niszczy krajobrazy i naturę betonem parkingów, zatruwa atmosferę, staje się największym molochem naszej cywilizacji Ze względu na szybkość rozwoju motoryzacji, jej ogólnodostępność i powszechność, skutki oddziaływania są niezliczone. Bezpośrednio wpływają na organizmy żywe, powietrze, wodę, glebę (niszcząc, degradując - powodując nieodwracalne zmiany). Dodatkowo skutki oddziaływania motoryzacji kształtują wiele innych zjawisk. Poniższy schemat obrazuje tylko te zasadnicze skutki, jednak każdy zazębia się z kolejnym uruchamiając niebezpieczną machinę. Degradacja środowiska naturalnego

5. SKUTKI ROZWOJU MOTORYZACJI: • Paliwa konwencjonalne • Kwaśne deszcze, efekt cieplarniany, smog • Zagrożenie zdrowia

6. SKUTKI ROZWOJU MOTORYZACJI:Paliwa konwencjonalne Paliwa konwencjonalne nie są łaskawe dla środowiska. Ich spalanie wprowadza rocznie do atmosfery miliony ton CO2, CO oraz innych szkodliwych substancji, a składowanie i przechowywanie niesie ryzyko zanieczyszczenia gruntu i wody. Silniki Diesla pozostawiają mniej nie spalonego paliwa jednak wytwarzają gęste kłęby czarnego dymy, który zanieczyszcza atmosferę. Natomiast silniki benzynowe spalają więcej paliwa ale są mniej ekonomiczne Silnik Diesla Silnik benzynowy

7. SKUTKI ROZWOJU MOTORYZACJI:Kwaśne deszcze, efekt cieplarniany, smog Tlenki azotu, ulatniająca się ze spalinami, wiążą się z cząsteczkami wody, z których składają się chmury, i tworzą bardzo słaby kwas azotowy. Kwas azotowy spada na ziemię wraz z deszczem – jest to kwaśny deszcz. Kwaśny deszcz szkodzi rośliną i zwierzętom. Spalanie paliwa powoduję wydzielanie się dwutlenku węgla – gazu, który wywołuję efekt cieplarniany, ponieważ zwiększona jego ilość powoduje wzrost temperatury powietrza. Efekt cieplarniany Krajobraz po kwaśnych deszczach

8. SKUTKI ROZWOJU MOTORYZACJI:Kwaśne deszcze, efekt cieplarniany, smog Smog powstaje kiedy występują jednocześnie dwa czynniki: • duża emisja szkodliwych substancji (np. CO2, CO…) • niekorzystne warunki atmosferyczne typu silne promieniowanie lub mgła. Często smog zawierający ozon przybiera niebieskawe zabarwienie a występujący tuż przy ziemi jest siłą niszczącą: drzewa umierają metal rdzewieje. Smog w wielkim mieście

9. Zagrożenie zdrowia Smog i inne zanieczyszczenia związane z motoryzacją mogą zagrażać zdrowiu u ludzi i zwierząt: • Alergie skórne • Schorzenia układu oddechowego • Choroby układu trawiennego • Uszkodzenia systemu nerwowego Tlenek węgla powoduję zmęczenie, osłabienie koncentracji, brak szybkości działania i jasnego myślenia. Inne związki trujące wywołują podrażnienia oczu i skóry. Cząsteczki nie spalonego paliwa mogą wywoływać raka. Stężenie ołowiu w powietrzu jest zagrożeniem dla kobiet w ciąży, hamuje rozwój umysłowy małych dzieci

10. Przeciwdziałanie skutkom motoryzacji Katalizator Recykling części samochodowych Hybryda (Prąd) Hybryda (Powietrze)

11. Katalizator

12. Katalizatory oczyszczają spaliny i zmniejszają ilość szkodliwych gazów, emitowanych do atmosfery. Stasuje się je wyłącznie do paliwa bezołowiowego; dzięki nim w powietrzu jest mniej ołowiu. Jednak nie ograniczają one emisji (wydzielania) dwutlenku węgla. Jak oszczędzać energię Budowa trzyfunkcyjnego reaktora katalitycznego (Robert Bosch GMBH)1 - ceramiczny monolit z warstwą katalizatora2 - elastyczny oplot z drutu3 - czujnik zawartości tlenu (sonda lambda)4 - obudowa z blachy (stopowej) Ta ilustracja przedstawia budowę katalizatora, który jest używany aby zmniejszyć wydobywanie spalin przez samochody Woda Spaliny 3 1 4 2

13. Recykling części samochodowych

14. Przebieg recyklingu części samochodowych : Szkło Tworzywa Sztuczne Metal

15. HYBRYDY NA PRĄD!

16. Samochody hybrydowe Odpowiedzią na związane z tym zagrożenia jest przyjazny dla środowiska samochód hybrydowy, który emituje ok. 25 proc. mniej tlenków azotu oraz związków węgla i wodoru. Ale nawet gdy nadejdzie era samochodów z ogniwami paliwowymi, to umieszczone w priusie akumulator napędowy, silnik elektryczny i system sterowania będą rozwiązaniem wielce pożądanym. Praca silnika - niezwykle płynne przyspieszenie i wyjątkowa cisza w środku kabiny podczas jazdy powodują, że inne samochody - hałaśliwe i ziejące spalinami - nagle wydają się mocno przestarzałe. Silnik spalinowy w hybrydowych samochodach pracuje tylko wtedy, gdy zaistnieje potrzeba, np. przy większych prędkościach. Gdy samochód stoi na światłach na skrzyżowaniu lub tkwi w korku, silnik spalinowy nie musi pracować, co oznacza mniejsze zużycie paliwa i żadnych zanieczyszczeń powietrza. Oficjalnie zużycie paliwa Priusa wynosi tylko 4,3 l/100 km (szosowe 4,2 l/100 km, miejskie 5 l/100 km).

17. HYDRYDA! NA POWIETRZE

18. SILNIK NA SPRĘŻONE POWIETRZE Firma Energine Corporation stworzyła samochodowy silnik, który jako paliwo wykorzystuje... powietrze. Silnik, który napędza hybrydowy, pneumatyczno-elektryczny pojazd (PHEV – Pneumatic - Hybrid Electric Vehicle), pracuje wraz z elektrycznym silnikiem tworząc jego jednostkę napędową. Największy hinduski producent samochodów podpisał umowę, której celem jest wyprodukowanie pojazdu poruszającego się dzięki... sprężonemu powietrzu. Koncern Tata Motors zawarł porozumienie z francuską firmą MDI. Jej właścicielem jest były inżynier Formuły Jeden, który przez 10 lat pracował nad silnikiem na sprężone powietrze. Pojazd docelowy, który chcą stworzyć Tata i MDI ma kosztować około 23 000 złotych. W tej cenie otrzymamy samochód, który po zatankowaniu paliwa za kwotę 1,5 euro przejedzie 300 kilometrów.

19. Podsumowanie Nie zatrzymamy rozwoju motoryzacji ale możemy ograniczyć jego negatywne skutki na środowisko. Powinniśmy szukać alternatywnych rozwiązań konstrukcyjnych.

20. W krajach prowadzących badania wpływu motoryzacji na degradacje środowiska, stwierdzono, iż największe zagrożenia powstają w miastach. Wiąże się to z faktem istnienia dużych natężeń ruchu, częstego zatrzymywania i ruszania pojazdów, małych prędkości. W zabudowie miejskiej występują gorsze warunki rozpraszania spalin niż na drogach szybkiego ruchu. Na jednym z międzynarodowych kongresów drogowych, przedstawiono wyniki badań zanieczyszczenia środowiska w 12 wielkich miastach europejskich. Stwierdzono, że ponad 90% CO, 76% węglowodorów, 38% NOX (tlenki azotu), ponad 70% pyłów i prawie 100% ołowiu pochodzi z motoryzacji. W ostatnim pięćdziesięcioleciu równolegle z ekspansją motoryzacji, prowadzi się liczne badania określające jej wpływ na: zdrowie człowieka, degradacje gleb, rośliny i zwierzęta, zmiany w atmosferze. Okazuje się, że w transporcie pasażerskim niezbędne jest ograniczenie ruchu prywatnymi samochodami na rzecz komunikacji zbiorowej. Należy rozwijać gałęzie bardziej przyjazne dla środowiska: kolej, żeglugę śródlądową. Alternatywa dla przewozów potężnych ładunków są przewozy kombinowane kolejowo-samochodowe. Stosunkowo niewielki motor bolidu Formuły 1 to prawdziwa fabryka mocy. Osiągnięcie ponad 700koni mechanicznych mocy z silnika o pojemności 2.4 litra nie byłoby możliwe bez zastosowania odpowiedniego płynu. Nie wspomagany turbiną ani doładowaniem mechanicznym układ napędowy zużywa nawet 70 litrów benzyny na 100 kilometrów! Nadal w Formule 1 prowadzi się zaawansowane prace w poszukiwaniu najlepszej mieszanki na dany tor uwzględniając panujące na nim warunki atmosferyczne. Na badania, testy oraz wyścigi zużywa się rocznie około 200 000 litrów paliwa.