Системы нейтрализации в действии

Использование систем нейтрализации связано со значительными материальными затратами, техническими и организационными проблемами. Во-первых, их можно устанавливать на автомобили, работающие только на неэтилированном бензине. Достаточно всего раз заправиться этилированным топливом, чтобы нейтрализатор полностью вышел из строя. Во-вторых, увеличивается расход топлива. В-третьих, значительно более строгие требования предъявляются к конструкции и технологии изготовления приборов питания зажигания и, что очень важно, к соблюдению установленных регулировок. В-четвертых, используются дорогостоящие металлы. Словом, стоимость автомобиля неизбежно возрастает. Например, в современных автомобилях, выпускаемых в США и Европе, на системы нейтрализации и электронные устройства, так сказать, экологического назначения приходится до 15% стоимости всей машины. Цена одного каталитического нейтрализатора достигает 150 долларов, его хватает в среднем на 80 тысяч километров пробега автомобиля. Тем не менее все промышленно развитые страны давно используют нейтрализаторы, их годовой выпуск достиг 50 миллионов.

Экологическая обстановка в России такова, что без систем нейтрализации просто не обойтись. Внедрять их в наших условиях особенно сложно - здесь целый клубок проблем. Наряду с неэтилированным бензином в больших количествах производится этилированный (55% от общего выпуска). Он попадает даже в Москву и Санкт-Петербург, хотя эти города по закону должны снабжаться только неэтилированным топливом. Чтобы добиться прекращения выпуска этилированного бензина, нужны очень большие материальные вложения. И еще один фактор, чрезвычайно важный: российский автомобильный парк, в отличие от западного, в значительной мере изношен, культура его эксплуатации низка и техническое состояние машин оставляет желать лучшего.

Маловероятно, что в ближайшее время в нашей стране повсеместно будут внедрены автомобили с системами нейтрализации. И дело не только в экономических трудностях: в России есть огромные регионы с малым количеством автомобилей, где они практически не оказывают вредного воздействия на атмосферу. В то же время в крупных городах автомобили с низкой токсичностью выхлопных газов жизненно необходимы уже сегодня. В таких экологически неблагополучных регионах нужно вводить местные правила и жесткие нормы по токсичности.

Особенно напряженная экологическая обстановка сложилась в Москве, где число автомобилей превысило два миллиона. Еще в 1994 году в московское небо ежедневно выбрасывалось 2370 тонн оксида углерода, 462 тонны углеводородов и 164 тонны оксидов азота. На отдельных магистралях в часы "пик" содержание вредных веществ в воздухе превосходит допустимые концентрации более чем в десять раз.

Многое зависит от топлива

Решение связанных с автомобилем экологических проблем во многом зависит от качества топлива. Наиболее популярен сейчас неэтилированный бензин без свинцовистых антидетонационных присадок, позволяющий применять каталитические нейтрализаторы. Он постепенно вытесняет этилированный, в который для повышения октанового числа добавляют высокотоксичный свинец (от 0,17 до 0,37 грамма на один литр). Он, кстати, не выводится из организма человека и загрязняет почву вдоль автомагистралей на расстоянии 200-300 метров. В России, как и в большинстве европейских стран, доля этилированного бензина снижается. Что касается качества дизельного топлива, то вводится жесткое ограничение на содержание в нем серы.

В последние годы и у нас, и за рубежом жидкие нефтяные топлива постепенно заменяются топливами иного происхождения. Прежде всего это сжиженный углеводородный газ и сжатый природный газ - метан. Кроме колоссальных запасов сырья, для газового топлива характерны высокое октановое число и возможность применения каталитических нейтрализаторов. В некоторых странах с жарким климатом получило распространение спиртовое топливо - метанол и этанол. За счет него выбросы вредных веществ снижаются на 20-25%.

Привлекательно применение в качестве моторного топлива водорода. Работающие на нем автомобили выбрасывают в атмосферу в десятки раз меньше оксида углерода и в 2-4,5 раза меньше углеводородов и оксидов азота. Помимо этих неоспоримых преимуществ не следует забывать и о том, что запасы водорода не ограничены. Перспективным представляется и питание двигателя водородной смесью, получаемой из метанола. При работе на ней практически полностью исключаются выбросы оксида углерода и углеводородов на всех основных режимах работы двигателя.

Довольно успешно используются электрические силовые установки, но их применение остается пока проблематичным из-за отсутствия надежных, легких и энергоемких электрохимических источников тока.

Вывод:

Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце ХХ века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. Важное место здесь принадлежит системам нейтрализации, способным в несколько раз снизить токсичность выхлопных газов. Мировая практика давно доказала высокую эффективность применения нейтрализаторов, но распространение их в России сдерживается - все еще не решены экономические, технические и организационные проблемы.

В каждом конкретном проекте применяется комбинация мероприятий.

Необходимо выделить два основных направления повышения экологичности автомобильного транспорта. Первое связано с техническим совершенствованием ДВС и организацией рационального дорожного движения, а второе - с разработкой гибридных транспортных средств, электромобилей и автомобилей, оснащенных инерционными накопителями. Техническое совершенствование ДВС автомобилей идет по следующим направлениям: экономия топлива, введение присадок в топливо, очистка отработанных газов.

В комплексе технологических мер по снижению вредных выбросов от автотранспорта важное место занимает разработка технологий глубокой очистки бензина и дизельного топлива от серы и некоторых тяжелых металлов, в частности ванадия, непосредственно на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности. К другому важному аспекту (с эколого-экономической точки зрения) рассматриваемой проблемы относится переработка отходов автотранспортных средств, так как, нанося ущерб окружающей среде, они одновременно являются ценным вторичным продуктом.

Исходя из изложенного, следует подчеркнуть, что суть экологической безопасности автотранспорта - в экологически безопасном топливе, высоком КПД его использования на всех режимах работы двигателя, качестве дорожного покрытия, опыте водителя и оптимальном регулировании дорожного движения.