Инфраструктурный комплекс и место в нем транспорта
На протяжении всего 20 в. производство автомобилей стремительно возросло. К 2010 году число автомобилей достигнет миллиардной отметки. Такое распространение автомобилей получил благодаря качествам установленного на нём двигателя. При небольшой массе он развивает мощность, достаточную для быстрой езды, потребляя при этом топливо.
Транспорт является одной из ключевых отраслей любого государства. Объем транспортных услуг во многом зависит от состояния экономики страны. Однако сам транспорт часто стимулирует повышение уровня активности экономики. Он освобождает возможности, таящиеся в слаборазвитых регионах страны или мира, позволяет расширить масштабы производства, связать производство и потребителей.
Особое место транспорта в сфере производства заключается в том, что, с одной стороны, транспортная промышленность составляет самостоятельную отрасль производства, а потому особую отрасль вложения производственного капитала. Но с другой стороны, она отличается тем, что является продолжением процесса производства в пределах процесса обращения и для процесса обращения.
Единая транспортная система России — это около 160 тыс. км железнодорожных путей, 680 тыс. км автомобильных дорог с твердым покрытием, 100 тыс. км внутренних водных путей и более 210 тыс. км трубопроводов. В этой отрасли занято более 4,5 млн. человек Инфраструктурный комплекс состоит из отраслей, производящих услуги. Услуга – это особый вид продукции. Задача коммуникационной системы - это перемещение в пространстве людей, информации, энергии и грузов.
Основная задача транспорта – обеспечить надежную связь между отраслями хозяйства и районами страны, а также обеспечить связь России с другими государствами. Транспортная система состоит из всех видов транспорта, объединенных между собой транспортными узлами. (это пункты, в которых сходятся несколько видов транспорта, и осуществляется обмен грузов между ними)
Работа транспорта оценивается такими показателями, как грузооборот и пассажирооборот. Грузооборот - это произведение количества перевезенного груза (тонны) на расстояние его перевозки (км), измеряется в т/км. Пассажирооборот – это количество пассажиров, перевезенных на определенное расстояние (в пассажирокилометрах).
Виды транспорта отличаются по следующим показателям:
а) себестоимость перевозки (самый дорогой - авиационный, но он самый быстрый, дешевый - морской)
б) скорость перевозок
в) комфортность
г) надежность
д) влияние природных условий.
Транспорт — важная составная часть экономики России, так как является материальным носителем между районами, отраслями, предприятиями. Специализация районов, их комплексное развитие невозможны без системы транспорта. Транспортный фактор оказывает влияние на размещение производства, без его учета нельзя достичь рационального размещения производительных сил. При размещении производства учитывается потребность в перевозках, масса исходных материалов готовой продукции, их транспортабельность, обеспеченность транспортными путями, их пропускная способность и т.д. В зависимости от влияния этих составляющих и размещаются предприятия. Рационализация перевозок влияет на эффективность производства как отдельных предприятий, так и районов, и страны в целом.
Важное значение транспорт имеет и в решении социально-экономических проблем. Обеспеченность территории хорошо развитой транспортной системой служит одним из важных факторов привлечения населения и производства, является важным преимуществом для размещения производительных сил и дает интеграционный эффект.
Специфика транспорта как сферы экономики заключается в том, что он сам не производит продукцию, а только участвует в ее создании, обеспечивая производство сырьем, материалами, оборудованием и доставляя готовую продукцию потребителю. Транспортные издержки включаются в себестоимость продукции. По некоторым отраслям промышленности транспортные издержки очень значительны, как, например, в лесной, нефтяной отраслях промышленности, где они могут достигать 30% себестоимости продукции. Транспортный фактор имеет особо огромное значение в нашей стране с ее огромной территорией и неравномерным размещением ресурсов, населения и основных производственных фондов.
Транспорт создает условия для формирования местного и общегосударственного рынка. В условиях перехода к рыночным отношениям роль рационализации транспорта существенно возрастает. С одной стороны, от транспортного фактора зависит эффективность работы предприятия, что в условиях рынка напрямую связано с его жизнеспособностью, а с другой стороны, сам рынок подразумевает обмен товарами и услугами, что без транспорта невозможно, следовательно, невозможен и сам рынок. Поэтому транспорт является важнейшей составной частью рыночной инфраструктуры.
Промышленное производство и энергетика, автомобильный транспорт и авиация, химизация сельского хозяйства и многие другие сферы деятельности человека приводят к изменению внешней среды и являются источниками загрязнения атмосферы, почвы, водоемов и морей. К основным веществам, загрязняющим воздушный бассейн, относятся оксид углерода, углеводороды, оксиды серы и азота и твердые частицы (первичные загрязнители). Другие вещества по своему происхождению являются вторичными.
Основные виды транспорта — железнодорожный, автомобильный, речной, морской, воздушный и трубопроводный — образуют транспортную систему страны. Виды транспорта соединяются с помощью транспортных узлов, то есть пунктов, в которых сходятся несколько видов транспорта и осуществляется обмен грузами между ними.
Автомобиль – это наиболее распространенное и наиболее не экологичное средство наземного безрельсового транспорта, важнейший фактор формирования городской (а также отчасти сельской экология) среды. Число автомобилей в мире превышает 600 млн. На долю автомобилей в крупных городах РФ приходится в среднем 50-60% загрязнения атмосферы. автомобиль выжигает значительное количество кислорода и выбрасывает в атмосферу эквивалентное количество диоксида углерода, что способствует формированию парникового эффекта. В составе выхлопных газов автомобилей содержится около 300 вредных веществ. Основными загрязняющими атмосферу веществами являются оксиды углерода, углеводороды, оксиды азота, сажа, свинец, диоксид серы. Среди углеводородов наиболее опасны бензапирен, формальдегид, бензол.
В цилиндрах двигателя происходит окисление мелкораспылённого и испарённого топлива кислородом воздуха с образованием тепла, углекислого газа и воды. Продукты его неполного сгорания выбрасываются из выхлопной трубы в атмосферу, что это причиняет ощутимый вред здоровью людей и природе. Среди множества различных газов и химических соединений, выбрасываемых автомобилем, есть и токсичные вещества. Больше выделяется СО, СН, NO, сажа, SO2, свинец. Количество вредных выбросов зависит и от технического состояния автомобиля. Нарушение регулировок, мелкие неисправности приводят к повышенному выбросу вредных веществ. По всей России выброс вредных веществ автомобилями к 2007 г. составил 20 млн.т.
Чтобы остановить загрязнение окружающей среды, необходимо вводить новые виды топлива. Можно использовать в качестве топлива и водород, обеспечивающий очень чистый выхлоп. Однако пока не удается создать дешёвые и безопасные системы образования и хранения водорода на борту автомобиля.
Значительный интерес представляют электрические двигатели, использующие аккумуляторные батареи и электротехнические генераторы. Электромобили отличаются хорошей приспосабливаемостью к переменным режимам городского движения. При поектировании новых автомобилей необходимо думать и о том, как утилизировать их остатки, исключать применение материалов, которые, попав в конце концов на свалки, будут загрязнять окружающую среду.
Транспортная инфракструктура
Инфраструктура (от лат. инфра - ниже, под и структура - строение, расположение) - то совокупность сооружений, зданий, систем и служб, необходимых для нормального функционирования и обеспечения повседневной жизни населения.
Инфраструктурный комплекс
Инфраструктурный комплекс объединяет отрасли хозяйства, производящие разнообразные услуги. Он подразделяется на коммуникационную систему и сферу обслуживания. Коммуникационная система включает в себя транспорт и связь.
Основными источниками атмосферного загрязнения в Московской области являются промышленные предприятия и автотранспорт. Доля загрязнения за счет автотранспорта постоянно возрастает. Проблема экономичного и экологически чистого автомобиля занимает многие умы человечества. [7]
Экологизация автотранспорта
Под экологизацией следует понимать разработку и внедрение таких технических, экономических, управленческих и иных решений, в результате которых процессы развития общества и отраслей промышленности протекают при максимальном сохранении экологического равновесия с окружающей средой, без ее сверхнормативных загрязнений.
Экологизация достигается путем широкого внедрения «экологического мышления» на всех этапах жизнедеятельности человека. В технике экологизация достигается двумя путями: - совершенствованием рабочих процессов и созданием специальных устройств для очистки и утилизации выбросов в окружающую среду.
Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и острота этой проблемы растут с каждым годом. В инфраструктуре транспортной отрасли России насчитывается около 4 тыс. крупных и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими и грузовыми перевозками. С развитием рыночных отношений появились в большом количестве коммерческие транспортные подразделения небольшой мощности. В 2000 году в РФ функционировало свыше 400 тыс. субъектов транспортного рынка различных форм собственности. Рост автопарка, изменение форм собственности и видов деятельности существенно не повлияли на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду. Вызывает тревогу тот факт, что, несмотря на проводимые работы, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются в год в среднем на 3,1 %. В результате величина ежегодного экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3,5 млрд. долл. США и продолжает расти. Автомобильный парк России еще в 2000 году составлял 27,06 млн. шт., в том числе 20,12 млн. легковых автомобилей, 4,57 млн. грузовиков, 650 тыс. автобусов и 1,72 млн. прицепов и полуприцепов. Средний возраст автотранспортных средств остается значительным и составляет 10 лет, в том числе 10 % парка эксплуатируется свыше 13 лет, полностью изношены и подлежат списанию.
Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов. В результате по России от автотранспорта за год в атмосферу поступает огромное количество только канцерогенных веществ: 27 тыс. тонн бензола, 17,5 тыс. тонн формальдегида, 1,5 тонны бензопирена и 5 тыс. тонн свинца. В целом, общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 млн. тонн.
Необходимо отметить, что, с точки зрения наносимого экологического ущерба, автотранспорт лидирует во всех видах негативного воздействия: загрязнение воздуха – 95 %, шум - 49,5 %, воздействие на климат 68 %.
Автомобили – один из главных источников загрязнения окружающей среды. Выхлопные газы, парниковый эффект и экологические катастрофы, к которым приведёт потепление мирового климата, – эта цепочка связанных между собой явлений для большей части населения долго была абстрактна и далека от забот повседневной жизни. Поэтому проблемы создания экологически чистого автомобиля с нулевыми выбросами (ZEV – Zero Emission Vehicle) обывателя не сильно волновали. Это были проблемы правительства, учёных, политиков и активистов «зелёных» организаций. Но непрерывный рост цен на бензин стимулирует массовый интерес к экологически чистым автомобилям и перспективным типам топлива и двигателей.
При работе автомобиля в атмосферу поступает также резиновая пыль, образующаяся при стирании покрышек. При использовании бензина с добавлением соединений свинца автомобиль загрязняет почвы этим тяжелым металлом. Возможно также загрязнение водоемов при мытье автомобилей при попадании в них отработанного машинного масла автомобильные являются источником шумового загрязнения.
Автомобили наносят ущерб животному миру. За 1 км движения легкового автомобиля я по открытой местности об его ветровое стекло разбивается до 3 тыс. насекомых. На каждые 27 км городского маршрута машина уничтожает 1 экз. позвоночных (кошки, собаки, мыши, воробьи и др.). На производство автомобиля затрачивается много энергии и ресурсов, значительная часть которых невозобновима автомобиль. Для передвижения автомобиля необходимы асфальтовые трассы, значительную площадь занимают гаражи и места парковок. Наибольший вред наносят личные авто, так как загрязнение среды при поездке на автобусе в пересчете на одного пассажира значительно меньше. [8]
Снижение отрицательного влияния автомобиля на окружающую среду – важное условие построения общества устойчивого развития. Наиболее радикальный способ решения вопроса – сокращение количества автомобилей, однако количество личных АВТО пока продолжает увеличиваться во всем мире. Так, за последние 5 лет количество. В США на 1000 человек приходится 590 А., в Швеции - 420, в Японии - 285, в Израиле - 145, в Южной Корее - 27, в Китае - 2 А.).
Пока наиболее реальным вариантом решения проблемы является уменьшение вреда от автомобилей за счет снижения затрат горючего. Так, если сегодня средний легковой автомобиль потребляет 6 - 10 л бензина на 100 км пути, то уже созданы двигатели легковых авто, которые расходуют всего 4 л. В Японии компания «Toyota» готовит к выпуску модель автомобиля с расходом горючего 3 л на 100 км пути.
Загрязнение атмосферы автомобилем уменьшается также при замене бензина на сжиженный газ. Используются специальные добавки-катализаторы к жидкому топливу, увеличивающие полноту его сгорания, бензин без свинцовых добавок. Разрабатываются новые виды топлива автомобиля. Так, в Австралии (Канберра) апробировано экологически чистое топливо, в составе которого 85 % дизельного топлива, 14 % этилового спирта и 1 % специального эмульгатора, повышающего полноту сгорания горючего. Проводятся работы по созданию двигателей АВТОМОБИЛЬ из керамики, которые позволят повысить температуру сжигания горючего и уменьшить количество выхлопных газов.
В Японии и ФРГ уже появились А., оборудованные cпециальными электронными устройствами, обеспечивающими более полное сжигание топлива. В больших городах строятся объездные дороги для междугородных автобусов и грузового транспорта, строятся подземные и надземные транспортные магистрали, поскольку особенно много выхлопных газов выделяется в атмосферу при возникновении «пробок» на перекрестках улиц.
Во многих городах (например, в Куритиба, Бразилия) удалось достичь уменьшения пробега личных автомобилей за счет совершенной организации работы общественного транспорта автомобилей. По этому пути идут Япония и Венгрия, которые отвергли «американский» путь решения транспортной проблемы преимущественно за счет личных автомобильные поездки. Впрочем, и в США в ряде штатов поощряются совместные поездки соседей в одном автомобиле на работу.
Уменьшается экологический вред от автомобилей при сборе и переработке отработанного машинного масла автомобилей в Москве при одном из нефтеперерабатывающих заводов создано производство по регенерации 50 тыс. т машинного масла в год. Возможно и повторное использование автопокрышек, на которые наваривается новый протектор.
Преодоление «автомобильной болезни» и сокращение количества личных автомобилей может быть достигнуто за счет повышения цены на А., оборудованные электронными средствами контроля влияния на окружающую среду, и экологически ориентированной налоговой системы. Так, в США введен сверхвысокий «зеленый налог» на машинное масло. Специальными задачами являются также уменьшение числа устаревших А., которые продолжают использоваться и загрязняют среду больше, чем новые автомобиль (это проблема бедных стран), и утилизация А., поступающих на свалки. В РФ важную роль должны играть экологические службы ГАИ, контролирующие количество выхлопных газов авто.
Основными потребителями ископаемого топлива, а следовательно, и главными источниками загрязнения воздушного бассейна являются энергетика, промышленные предприятия и транспорт. Развитие автомобильного транспорта, особенно интенсивное с 1950-х годов (в период появления дешевой нефти), резко изменило общую картину загрязнения окружающей среды. Если в середине 50-х годов преобладающая доля загрязнения воздушного бассейна приходилась на промышленные предприятия и бытовое использование топлива, то в настоящее время основные источники выбросов вредных веществ и их концентрации следующие:
Таблица 3. Источники выбросов вредных веществ и их концентрации
| Наименования источников загрязнения | CO | [CH] | SO x | NO x | Твердые частицы |
| Двигатели транспортных средств | - | ||||
| Электростанции | |||||
| Промышленное производство | |||||
| Лесные пожары, выжигание растительности | - | - | |||
| Испарение | - | - | - | - | |
| Складирование твердых отходов | |||||
| Прочие источники |
Таким образом, роль автомобильного транспорта как главного источника загрязнения атмосферы возрастает. В среднем один грузовой автомобиль выбрасывает в год «3 т вредных веществ, доля автомобильного транспорта в загрязнении окружающей среды в ряде городов составляет 30-40 %, а в крупных- до 60 %. Еще более высока доля автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха в крупнейших городах мира, составляя по отдельным компонентам (%):
Таблица 4 - Доля транспорта в загрязнении атмосферного воздуха в крупнейших городах мира
| Наименования городов | СО | [CH] | NO x |
| Токио | |||
| Лос-Анжелес | |||
| Нью-Йорк | |||
| Москва | 96,3 | 64,4 | 32,6 |
| Санкт-Петербург | 88,1 | 31,7 |
Количество выделяемых в окружающую среду вредных веществ зависит от численности и структуры автомобильного парка, технического состояния автомобиля и двигателя, типа двигателя и вида применяемого топлива, а также условий его эксплуатации. Относительные удельные показатели выбросов основных токсичных компонентов отработавших газов для различных двигателей составляют:
Таблица 5. Удельные показатели выбросов основных токсичных компонентов отработавших газов для различных двигателей
| Типы двигателей | CO | [CH] | NO x | Сажа | Бензапирен |
| Карбюраторный | |||||
| Дизельный | |||||
| Газотурбинный |
В работе приведены иные технико-эксплуатационные и экологические показатели для различных типов двигателей, в том числе и для двигателя внутреннего сгорания:
Таблица 6. Технико-эксплуатационные и экологические показатели для различных типов двигателей
| Показатели | Двигатель стирлинга | Карбюраторный | Дизельный |
| Максимальный к.п.д. | |||
| Выбросы вредных веществ, г/км | |||
| СО | 0,50 – 1,00 | 20,0 – 25,0 | 2,0 |
| [CH] | 0,05 – 0,01 | 1,6 – 2,0 | 0,8 – 1,0 |
| NO x | 0,10 – 0,40 | 1,5 – 2,0 | 1,0 – 2,5 |
| Удельная масса, кг/кВт | |||
| Стоимость двигателя | 0,6/0,7 | 0,18/0,25 | 0,25/0,35 |
Эти данные по выбросу вредных веществ различными двигателями подтверждаются и данными работы. Таким образом, каждый двигатель и соответствующее ему топливо имеют достоинства и недостатки.Особую опасность среди токсичных веществ в отработавших газах представляют канцерогенные полициклические углеводороды и наиболее активный бензапирен, а также сажа. Сажевые частицы канцерогенны по своей природе, кроме того, сажа – хороший адсорбент для бензапирена. Концентрация последнего в частицах сажи в 3-4 раза выше, чем в отработавших газах.
Переход от одного двигателя к другому кардинально не решает проблему: дизель, имея удовлетворительные характеристики по выбросам почти всех токсичных компонентов, выбрасывает больше оксидов азота и сажи, чем карбюраторный двигатель.
Необходимо учитывать и стоимость двигателя. Так, по к. п. д. и выбросам вредных веществ перспективным является двигатель Стирлинга. Кроме того, он может работать на топливах худшего качества по сравнению с бензином и дизельным топливом, но значительно дороже бензинового и дизельного двигателя.
Экологическая чистота автомобиля может быть обеспечена при усовершенствовании конструкции традиционных двигателей внутреннего сгорания, улучшения процесса сгорания и других мероприятий, осуществляемые в процессе изготовления и эксплуатации автомобиля.
Слияние отрицательного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду возможно при использовании альтернативных топлив, которые в процессе сгорания двигателя дают меньше вредных выбросов и нейтрализаторов отработавших газов.
Это подтверждается данными распределения выбросов вредных веществ в городах с разной численностью по группам автомобилей (%):
Таблица 7. Распределение выбросов вредных веществ в городах с разной численностью по группам автомобилей
| > 250 тыс. чел. | 500 тыс. – 1млн. чел. | > 1 млн. чел. | |
| Грузовые с бензиновыми двигателями | 60,2 | 60,6 | 60,8 |
| Грузовые дизельные | 15,2 | 12,0 | 10,4 |
| Автобусы с бензиновыми двигателями | 15,1 | 13,7 | 13,1 |
| Автобусы дизельные | 0,6 | 2,6 | 3,6 |
| Государственные легковые автомобили | 3,0 | 5,5 | 6,7 |
| Легковые автомобили индивидуального пользования | 5,9 | 5,6 | 5,4 |
С ужесточением требований к уровню токсичности автомобилей затраты резко увеличиваются и в дальнейшем могут войти в противоречие с экономической целесообразностью эксплуатации автомобиля. Например, по данным ЕЭК ООН, затраты на антитоксичные мероприятия в зависимости от уровня требований к токсичности автомобилей (содержанию токсичных веществ, г/км) составляют:
Таблица 8. Уровень требований к токсичности автомобилей (содержанию токсичных веществ, г/км)
| CO | [CH] | NO x | Затраты, доллары/ автомобиль |
| 13 - 28 | 2,1 – 3,3 | 1,2 – 1,7 | 69 - 260 |
| 12 - 26 | 1,7 – 2,7 | 1, 2 – 1,7 | 111 - 558 |
| 10 - 22 | 1,4 – 2,2 | 1,2 – 1,3 | 180 - 1286 |
Рассмотрим, какое влияние может оказать применение альтернативных топлив на содержание токсичных компонентов в отработавших газах автомобиля. При использовании синтетических жидких продуктов из угля, сланцев и природных битумов (при соответствии их показателей качества показателям качества нефтепродуктов) содержание вредных веществ в отработавших газах двигателя будет на уровне нефтяных аналогов.
Экологические последствия применения топлив, как правило, оцениваются по удельным выбросам СО, [СН] и NO. Однако для более объективной оценки этих топлив необходимо принимать во внимание все источники загрязнения окружающей среды, что в ряде случаев может изменить картину. Например при использовании спиртовых топлив наряду со снижением выбросов СО отмечается повышенный выброс альдегидов и углеводородов. В среднем выбросы альдегидов при работе на спиртах в 2-4 раза выше, чем при работе двигателя на бензине, а выбросы паров смеси бензина с 10 % этанола увеличиваются на 5 % при движении автомобиля и на 42-48 % при его заправке топливом.
Если говорить о перспективах снижения токсичности автомобилей, то первоочередным мероприятием, дающим максимальный эффект и требующим минимальных затрат, должен стать отказ от производства этилированных бензинов со свинцовыми антидетонаторами. Производство неэтилированных бензинов потребует дополнительных мощностей по каталитическому риформингу с повышением жесткости процесса, а также по производству высокооктановых компонентов алкилированием, изомеризацией, получению трет-бутилметилового эфира и др.
В связи с отсутствием реальных инженерных проработок по производству синтетических топлив из угля и ряда других нетрадиционных ресурсов оценить достаточно точно влияние социально-экономических факторов на технологию их производства и применения затруднительно. Вместе с тем имеющиеся разрозненные данные позволяют выявить общие тенденции, характеризующие сравнительную экономическую и социально-экологическую эффективность производства альтернативных топлив из различных видов сырья. Так, по минимальным оценкам, капитальные вложения на получение синтетической нефти из угля, сланцев и природных битумов с последующей ее переработкой в моторные топлива в 3 - 4 раза превышают капитальные вложения в переработку обычной нефти. Это вызывает необходимость привлечения дополнительной рабочей силы, создания дополнительных мощностей по производству оборудования в эквивалентном (или близком) соотношении к стоимости строительства. По данным Института газовой технологии США, производство 125 млн. т в год синтетических топлив из угля, сланцев и природных битумов потребует свыше 90 млрд. долл. капитальных вложений. Для обеспечения этой программы потребовалось бы использование свыше 25 % имеющихся мощностей промышленности США по производству насосно-компрессорного и массо-теплообменного оборудования, а также создание двух новых индустриальных центров каждый с населением по 1 млн. человек.
Одним из основных факторов, сдерживающих внедрение промышленной технологии переработки сланцев в США, запасы которых многократно превышают запасы нефти, являются расходы на охрану окружающей среды. Например, расходы на получение сланцевой нефти составляют 25 - 37 долл/м, а с учетом затрат на охрану окружающей среды они увеличиваются до 75 - 94 долл/м, т. е. в 3 раза. Эти средства используются на восстановление природного ландшафта, обезвреживание отходов, шлака и поиски места для размещения отработанного сланца.
Расход свежей воды на получение синтетических жидких продуктов из угля разными процессами составляет от 4 до 30 м/т, а синтетической нефти из сланцев - 2,2 и/т, что в несколько раз выше расхода свежей воды при переработке нефти, составляющего около 1 м/т. Количество сточных вод при переработке угля более чем в два раза превышает количество стоков, образующихся при переработке нефти - 1,57 и 0,75 мVт соответственно.
В связи с отсутствием данных по выбросам в атмосферу при переработке альтернативных видов сырья в моторные топлива об изменении экологической ситуации можно косвенно судить по выбросам вредных веществ при их сжигании (г/м):
Таблица 9. Выбросы вредных веществ при их сжигании (г/м)
| Альтернативные виды сырья | Уголь | Жидкое нефтяное топливо | Природный газ |
| Сажа, пыль | 0,6 – 3,0 | 0,07 – 0,35 | 0,07 – 0,0035 |
| Диоксид серы | 1,07 – 7,7 | 0,7 – 4,0 | Следы |
| Оксиды азота | 0,25 – 2,2 | 0,2 – 1,1 | 0,8 – 1,7 |
| Оксид углерода | 0,004 | 0,056 | 0,015 |
| Суммарные выбросы (% к углю) | 100, 0 | 60,0 | 20,0 |
На основе изложенного выше можно сделать вывод, что Производство альтернативных топлив из твердых видов сырья сопряжено с увеличением капитале- и материалоемкости, привлечением дополнительной рабочей силы при строительстве и эксплуатации предприятий по получению синтетических жидких топлив. По приближенной оценке эти показатели возрастают по сравнению с переработкой традиционной нефти в 3 - 4 раза, расходы воды увеличиваются минимум в 2 - 4 раза, а выбросы в атмосферу – в 1,4 - 1,5 раза.
Производство автомобилей на экологически чистом топливе достигло своего апогея. Буквально все автомобильные гиганты соревнуются между собой, производя новинки экологически чистых моделей. Даже известный корейский концерн Hyundai представил альтернативу своим карбюраторным предшественникам, выпустив авто с электрическим двигателем Hyundai i10 Electric. Основные запчасти hyundai с электромотором не отличаются от запчастей своих предшественников. Главным отличием является электродвигатель мощностью 49 кВт, работа двигателя происходит от литий-ион-полимерных батарей. Максимальная скорость автомобиля – 130 км в час. Заряда батарей хватает на то, чтобы проехать на автокаре расстояние до 160 км, а подзарядка займет у вас около 5 часов.
Еще одна корейская фирма Kia стремится не отстать от своих корейских собратьев и выпустить экологически чистые авто. Пока же сами машины Kia и запчасти Kia не несут существенных изменений.
Никакие автомобили на аккумуляторах и альтернативных источниках топлива не сравнятся с машиной, заправляемой сжатым воздухом. Электрооборудование, применяемое на экологически чистых автомобилях, стоит дорого, соответственно, цена на такие автомобили баснословная. Если рассмотреть принцип работы любого двигателя внутреннего сгорания, то нагретый воздух с силой давит на поршни, за счет чего автомобиль и едет. Если взять специальный топливный бачок с утолщенными стенками и заполнить его сжатым воздухом, то потребность в топливе сразу отпадет. По такому принципу и созданы самые экологически чистые авто в мире – Tata Air Car и MDI MiniCAT. Конечно, работы над усовершенствованием этих автомобилей продолжаются, так как скорость авто не превышает 40 км в час, запаса воздуха в баке хватает на расстояние до одного км.
Пока автомобили, заправленные сжатым воздухом, являются только сказочным явлением, продолжается изготовление экологически чистых автомобилей на альтернативных источниках питания. Так, самой экологически чистой маркой автомобиля была признана английская марка Mini, второе место по уровню выброса загрязняющих средств в атмосферу занимает итальянская автомобильная марка Fiat.
Наиболее актуальной сегодня является проблема обеспечения экологической безопасности транспорта через давление на производителей автомобилей с целью заставить их применять новые технологии.
Пренебрежение экологическими аспектами производства продукции в современной рыночной экономике может оказаться решающим аргументом. Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля (от общей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота – при разгоне.
Частые торможения и остановки транспортных средств заставляют водителей использовать пониженные передачи, что ведет к работе двигателя не на экономичных режимах. Это способствует загрязнению атмосферы продуктами неполного сгорания топлива и увеличению транспортного шума.
Большое влияние на качество и количество выбросов примесей оказывает режим работы двигателя. При увеличении отношения массы воздуха и топлива, поступающих в камеру сгорания, сокращаются выбросы оксида углерода и углеводородов, но возрастает выброс оксидов азота. Большое влияние на загрязнение воздуха оказывает качество бензина.
Долгое время в качестве добавки, улучшающей качество топлива, использовалась этиловая жидкость, содержащая свинец. Летучие соль свинца в этом случае выносятся с выхлопными газами. Применение этилированного бензина, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70 % свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосферу с отработавшими газами, из них 30 % оседает на земле сразу за срезом выпускной трубы автомобиля, 40 % остается в атмосфере. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине. С 80-х годов ХХ в. Многие страны стали переходить на неэтилированный бензин. В США, Японии, некоторых европейских странах и крупнейших российских городах этилированный бензин вообще запрещён.
Экологизация транспорта позволит решить проблему загрязнения атмосферы, для чего предлагаются следующие пути решения:
1. Исследование атмосферного воздуха вдоль оживленных автомагистралей.
2. Проводить среди автолюбителей просветительскую работу направленную на сохранение окружающей среды.
3. Рациональная организация движения транспорта по улицам города. Построение автомагистралей в обход городов.
4. Контроль и регулирование автомобилей по токсичности и дымности отработавших газов.
5. Перевод автотранспорта с дизельных двигателей на экологически чистые виды топлива.
6. Создание электромобилей.