Saturs.
Ievads 4
Transporta ietekme uz vidi 5
Piesārņotāji ietver 6
Izmešu aprēķina metodes 7
Ceļa transporta radīto piesārņotāju izmešu novērtēšana 7
Iztvaikojošie zudumi 10
Alternatīvās degvielas un nākotnes tehnaloģijas 11
Jaunas transportlīdzekļu kategorijas 11
Alternatīvās degvielas 13Ievads.
Vide un transports ir par attiecībām starp vietējo, reģionālo un starptautisko transportu un ar to saistīto ietekmi uz apkārtējo vidi. Ceļa transportam no transporta veidiem šeit ir vislielākā nozīme.
ES izaicinājums šajā jomā ir samazināt transporta līdzekļu pārvietošanās radītos izmešus, ar mērķi izvairīties vai samazināt ar to saistīto ietekmi (galvenokārt gaisa piesārņojums pilsētu teritorijās un siltumnīcefektu radošās gāzes) uz apkārtējo vidi, neiespaidojot ekonomikas pieaugumu.
Citiem vārdiem izsakoties ir ilgspējīga transporta attīstība. Lai sasniegtu šo
vispārējo mērķi ir jāizvirza daži konkrēti mērķi priekš nākošajiem pieciem gadiem:
vairāk ierobežojoši gaisa kvalitātes standarti;
tirgus iepazīstināšana ar jaunām uzlabotām degvielām, kuras
patērējot tik radīts mazāk izmešu, saskaņā ar jaunām apkārtējās
vides prasībām;
tirgus iepazīstināšana ar zemu izmešu transporta līdzekļiem;
Vairumā(varbūt visos) dokumentu ko ir publicējusi ES komisija atbalsta vienotu Eiropas transporta politiku.
Transporta apjoma palielināšanās rada lielāku slodzi videi, īpaši attiecībā
uz klimata izmaiņām un bioloģiskās daudzveidības zudumu. Pašreizējie pasākumi šo tendenču novēršanai labākajā gadījumā tikai palielina kaitīgo iedarbību.
Savukārt tehnoloģiskie uzlabojumi samazina autotransporta radīto gaisa piesārņojumu neskatoties uz šā transporta veida apjoma pieaugumu. Tomēr arī šajā ziņā jādara vairāk, lai atrisinātu gaisa piesārņojuma problēmu.Transporta ietekme uz vidi.
Eiropas savienībā gandrīz viena trešdaļa no visas enerģijas tiek izlietota transportam. Transportam izlietotās degvielas daudzums ir pieaugošs , kamēr pārējo jomu izlietošanas daudzumi ir salīdzinoši stabili.
Pieprasījums pēc transporta ir cieši saistīts ar ekonomisko attīstību. Tran-
sports ir ļoti vērtīga un nepieciešama daļa priekš mūsdienīgas sabiedrības, bet, aizvien vairāk, tā plašā izplatība un pieaugošā esamība tiek atzītas par galveno ieguldījuma devēju nevēlamo blakus efektu plašajā virknē. Satiksmes sastrēgumi padara pilsētas mazāk patīkamas un samazina transporta sistēmas efektivitāti, palielinot braucienu laiku, degvielas patēriņu un braucēju stresu.
Svarīgs ir transporta radītais zaudējums nesošais ieguldījums atmosfēras piesārņošanā. Katrs degvielas litrs, kas tiek sadedzināts rada, ļoti aptuvenos ciparos, 100 gramus oglekļa oksīdu, 20 gramus gaistošu organisku savienojumu, 30 gramus slāpekļa oksīdu, 2,5 kilogramus oglekļa dioksīdu un dažādus citus izmešus ieskaitot svina savienojumus, sēra savienojumus un sīkas daļiņas. Visi šie savienojumi dažādās pakāpēs tiek saistīti ar gaisa piesārņojuma problēmām sākot no vietējām tiešām iedarbībām uz veselību līdz globālām rūpēm tādām kā siltumnīcas efekts.Piesārņotāji ietver.
Liels skaits dažādu veidu produktu no transporta darbībām parasti tiek aplūkoti kā piesārņotāji. Dažas no visām produktu grupām (tas ir izmešu rādītāji) ir detalizēti izpētītas un tāpēc ir labi zināmas, kamēr par citām ir tikai ierobežoti dati, kas bieži ir nepietiekoši attiecīgo darbību raksturošanai. Rezultātā, pašlaik ir iespējams atrast pamatoti balstītus izmešu
Gaisa piesārņotāju iedarbība uz rādītājus priekš dažiem piesārņotājiem un
pieminekļiem dažām transportlīdzekļu kategorijām; priekš
citiem ir iespējams iegūt tikai izmešu rādītāju svarīguma novērtējuma pakāpi, kamēr par pārējiem pieejamā informācija ir ļoti niecīga.
Vispārējais piesārņotāju saraksts ietver:
o Oglekļa dioksīds- CO2 (nav notriekts kā piesārņotājs pēc likumdošanas, pagaidām, šeit tiek uzskatīts pateicoties tā ieguldījumam siltumnīcas efekta radīšanā);
o Oglekļa oksīds-CO
o Gaistošie organiskie savienojumi (attiecas arī uz ogļūdeņražiem) – VOC (HC);
o Slāpekļa oksīdi- NOx;
o Daļiņu saturs – PM;
o Sēra dioksīds – SO2;
o Sēra savienojumi – Pb;
o Slāpekļa dioksīds – NO2;
o Amonjaks – NH3;
o Slāpekļa oksīds –N2O;
o Citi smagie metāli – HM (kadmijs-Cd, cinks – Zn, varš – Cu, hroms –Cr, niķelis –Ni, selēns – Se);
o Ūdeņraža sulfīds – H2S.
Gaistošie organiskie savienojumi (VOC) ietver lielu skaitu dažādu organisku savienojumu ar dažādu ietekmi uz vidi un cilvēka veselību, tāpēc ir interese turpmāk šos piesārņotājus iedalīt divās apakšgrupās:
o Metāns – CH4
o Ne-metāna ogļūdeņraži (NMVOC).
Daži no ne-metāna ogļūdeņražiem ir labi zināmi mutagenci savienojumi. Zināma VOC apakšgrupa šajā kontekstā ir policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži (PAH) un atsevišķi benzola (C6H6) un 1,3 – butadiēna (C4H6) savienojumi.
Daļiņu saturam arī ir dažāda iedarbība atkarībā no daļiņu izmēra. Tāpēc interesē zināt izdalošos PM daļiņu izmērus. Turklāt, tiek ņemts vērā arī enerģijas patēriņš; veic aprēķinus pēc oglekli saturošiem piesārņotājiem ceļa transporta veida gadījumā vai citiem transporta veidiem, kā sākotnējais rādītājs, no kura izejot pārējie izmeši tiek novērtēti.
Izmešu aprēķinu metodes.
Dažādas metodes tiek lietotas izmešu aprēķināšanai. Tās ir atkarīgas no piesārņotāja, transporta veida un transportlīdzekļa veida.
Metodes var tikt sagrupētas četrās klasēs.
• Aprēķini balstīti uz transporta darbībām- šī ir pamata metode priekš vairāk izplatīto izmešu no ceļa transportlīdzekļiem un citu transporta veidu patēriņa; šādā veidā veiktie izmešu aprēķini ietver karstos izmešus, brauciena uzsākšanas izmeši, kad dzinējs nav pilnībā uzsilis.
• Aprēķini balstīti uz enerģijas patēriņu- šī ir standarta metode priekš izmešiem no neceļa transporta veidiem, un arī priekš SO2 un Pb izmešiem no ceļa transportlīdzekļiem; ietvertie izmešu veidi atkarīgi no tiem kas ietverti enerģijas patēriņa aprēķinā.
• Oglekļa bilances aprēķini- degvielas patēriņa vai oglekļa dioksīda aprēķini var tikt balstīti uz vienādojumu, kas atspoguļo oglekļa masas bilanci degvielā un tā sadegšanas produktus, ceļa transportlīdzekļiem (ar iekšdedzes dzinēju) , metode tiek pielietota degvielas patēriņa aprēķiniem, turpretī citiem transporta veidiem tiek lietota, lai aprēķinātu CO2; tā var ņemt vērā karstos, uzsākšanas un gaistošos izmešus, pārmaiņus šī metode var tikt lietota aprēķinot oglekļa dioksīda izmešus pēc degvielas patēriņa datiem arī priekš ceļa transportlīdzekļiem.
• Piesārņotājus raksturojošie- daži piesārņotāji ir citu grupu apakšgrupas; aprēķini var tikt veikti izejot no galvenā piesārņotāja un daļas no speciation un izmēru sadalījuma; karsti, uzsākšanas un gaistošie izmeši var tikt iekļauti.Ceļa transporta radīto piesārņotāju izmešu novērtēšana.
Vispārīgi, ar transportu saistīto izmešu novērtēšana var tikt balstīta uz sekojošu vienādojumu
E=exa
Kur E ir izmešu daudzums, e ir izmešu likme uz darbības vienību, a ir transporta darbības daudzums.
Lai iegūtu novērtējumu ar pieņemamu precizitāti ir nepieciešama daudzu ekspertu sadarbība: satiksmes inženierzinātņu eksperti ir nepieciešami, lai izstrādātu datus par transporta darbībām un šo nodarbību raksturojumu un modeļus, turpretī dzinēju transportlīdzekļu radīto izmešu eksperti ir nepieciešami, lai izstrādātu izmešu likmes atbilsto-
Transportlīdzekļa izmeši: izplūdes gāzes
ši transporta modeļiem. Izmešu novērtējumi tiek lietoti, lai novērtētu dažādas politikas izvēlnes attīstot dažādus sarežģītus scnenārijus.
Ceļa transportlīdzekļu radītie izmeši ir saņēmuši attaisnojami vislielāko uzmanību no visiem transporta veidiem tāpēc ka tas ir dominējošais līdzeklis gan pasažieru gan preču pārvadāšanai. Ceļu transports vric ne tikai lielāko daļu darbību, bet arī tā necentralizētais un virszemes raksturs padara to tuvāku visvairāk cilvēkiem salīdzinot ar citiem transporta veidiem. Ceļa transportlīdzekļu radīto izmešu galvenie avoti ir izplūdes gāzes un ogļūdeņraži, kas rodas no degvielas iztvaikošanas. Kad dzinējs tiek iedarbināts zem tā normālās darba temperatūras, tas patērē degvielu neefektīvi, un saražotais piesārņojuma daudzums ir augstāks nekā tad, kad tas ir karsts. Šie novērojumi noved pie pirmās pamatsakarības, kas tiek lietota aprēķinu metodēs:
E= Ekarsts + Euzsākšanas + Eiztvaikošana
Kur:
E kopējais izmešu daudzums
Ekarsts Karsta dzinēja izmešu daudzums
Euzsākšanas auksta dzinēja izmešu daudzums
Eiztvaikošanas iztvaikošanas izmeši
Katrs no šiem ieguldījumiem līdz kopējam izmešu daudzumam ir atkarīgs no izmešu faktora un viena vai vairākiem rādītājiem atkarībā no transportlīdzekļa darbības: līdz ar to vispārīgi:
Ex = ex x a
Kur:
Ex ir viens no ieguldījumiem kopējos izmešos
ex ar darbību saistītais izmešu faktors
a transportlīdzekļa darbības daudzums saistībā ar šo izmešu veidu
Karstiem izmešiem, ar darbību saistītais izmešu faktors, ekarsts , galvenokārt ir izteikts kā transportlīdzekļa vidējā ātruma funkcija. Pārveidošanas faktori ( kas paši var būt citu mainīgo funkcijas) pieļauj veikt izmaiņas pēc tādām pazīmēm kā ceļa slīpums vai transportlīdzekļa vestā krava. Darbība a tad ir tā veiktās darbības daudzums ( transportlīdzekļa kilometri) ar noteiktu vidējo ātrumu, uz ceļa ar noteiktu slīpumu, transportlīdzekļiem ar noteiktu kravu.
Uzsākšanas izmešu daudzums, ņemot vērā to ka tie rodas tikai brauciena sākuma daļā, tiek izteikti kā radītais daudzums uz vienu braucienu, nevis visa brauciena laikā. Izmešu faktors, estart , tiek aprēķināts kā transportlīdzekļa vidējā ātruma, dzinēja temperatūras, brauciena garuma un brauciena aukstās daļas garuma funkcija. Darbība a ir braucienu skaits. Šāda procedūra tiek lietota ne tikai priekš vieglu darbu transportlīdzekļiem. Tāpēc ka dati par citiem veidiem ir ļoti ierobežoti, šādas detaļas nevar tikt pielietotas, un aukstie uzsākšanas izmeši tiek novērtēti vienkārši kā konstante.
Iztvaikošanas izmeši rodas vairākos dažādos veidos. Degvielas garaiņi tiek izspiesti no tvertnes katrreiz pie uzpildīšanas, ikdienas temperatūras paaugstināšanas (salīdzinot ar nakts temperatūrām) rada degvielas garaiņu izplešanos un izkļūšanu no degvielas tvertnes, un izgarojumi tiek radīti visur kur degviela var nokļūt atmosfērā, īpaši kad transportlīdzeklis ir karsts lietošanas laikā vai pēc tam. Tāpēc šeit ir daudz dažādi izmešu faktori, eiztvaikošana, atkarībā no iztvaikojošiem izmešiem. Parasti šie faktori ir apkārtnes temperatūras un degvielas iztvaikojamības funkcija. Tāpat ir arī nepieciešams zināms daudzums informācijas par darbību, ieskaitot kopējo nobraukto attālumu un braucienu skaitu ar attiecīgo dzinēja temperatūru brauciena laikā.
Šos principus pielieto, izņemot dažus gadījumus, priekš visiem piesā…rņotājiem un transportlīdzekļu veidiem, bet dažu gruou transportlīdzekļi uzvedas dažādi un attiecības starp izmešiem un darbības raksturotājiem ir mainīgas katram piesārņotājam. Šī iemesla dēļ, jauktas satiksmes radīto izmešu novērtējums ir jānosaka kā summa no katras viendabīgas transportlīdzekļu grupas satiksmē un kur pētāmais apgabals ietver ceļus ar dažādu satiksmes uzvedību, tas ir jāievērtē veicot aprēķinus. Un protams tas ir jāveic atsevišķi katram piesārņotājam.Iztvaikojošie zudumi.
Ogļūdeņražu izmeši no motorizētiem transportlīdzekļiem izceļas no diviem galvenajiem avotiem, izplūdes izmeši un iztvaikojošie izmeši visā transportlīdzekļu degvielas sistēmā. Iztvaikojošie izmeši parādās kā degvielas sistēmas temperatūras izmaiņām laika dēļ. Vispārīgi ir četru veidu iztvaikojošie zudumi:
Uzpildīšanas zudumi. Šie zudumi parādās, kad tiek piepildīta transportlīdzekļa degvielas tvertne. Piesātināto izgarojumu saturs tiek aizvietots ar šķidru degvielu un parasti tiek izlaisti atmosfērā.
Diennakts elpošanas zudumi. Šie zudumi izveidojas nakts- dienas temperatūras cikla dēļ, izraisot degvielas tvertnes satura saraušanos un izplešanos, izgrūž piesātinātos izgarojumus ārā izplešanās procesā.
Karsto sūču zudumi. Šie parādās kad transportlīdzekļu dzinējs ir izslēgts pēc darbināšanas un temperatūras izlīdzināšanās izraisa degvielas iztvaikošanu noteiktās dzinēju daļās.
Gaitas zudumi. Šie iztvaikojošie zudumi parādās transportlīdzekļu darbības laikā.
Uzpildīšanas zudumi parasti tiek attiecināti uz degvielas aprites ķēdi un nevis uz transportlīdzekļa izmešiem.
Karsto sūču zudumi un diennakts zudumi sastāda iztvaikojošo zudumu galveno daļu. Jaunākos transportlīdzekļos šie zudumi lielākoties būtu jānotver ar transportlīdzekļos iebūvētiem izgarojumu slazdiem 9oglekļa tvertnes). Atkarībā no transportlīdzekļa temperatūras, kad tas ir izslēgts, var noteikt atšķirību starp siltās sūces un karstās sūces zudumiem.
Gaisa zudumi ir vismazāk dokumentētais iztvaikojošo izmešu avots. Modernās automašīnās, aprīkotās ar oglekļa tvertnēm, tvertnei būtu jānotver visi gaisa zudumi, bet ir atskaites, kas rāda, ka neskatoties uz to gaitas zudumi parādās.
Ir zināms, ka iztvaikojošie zudumi no transportlīdzekļiem ir atkarīgi no četriem galvenajiem faktoriem:
Transportlīdzekļu tehnoloģijas.
Apkārtnes temperatūras un tās ikdienas svārstības.
Benzīna iztvaikojamības.
Braukšanas apstākļiem.
Alternatīvās degvielas un nākotnes tehnoloģijas.
Jauno uzlaboto degvielu, kas dos virzību uz zemāku izmešu daudzumu, pieteikšana tirgū tiek gaidīta tuvākajos gados. Direktīva 98/70/CE sniedz vides specifikācijas benzīnam un dīzeļdegvielai tā stāsies spēkā divās pakāpēs: pirmā pakāpe jau ieviesta 2000. gadā un otrā 2005. gadā.
Cik daudz benzīns ir apskatīts, Direktīvas prasības ir; samazināt svina, sēra, aromātisko vielu, benzola un olefinu saturu, palielināt skābekļa daudzumu, samazināt Reid izgarojumu spiedienu, palielināt sasniedzamā (E100) un tālā (E150) iztvaikojamību. Dīzeļdegvielai tas ir: samazināts sēra un pusaramātisko vielu saturu, samazināta aizmugures beigu destilācija (T95) un blīvums, kā arī palielināts cetāna skaitlis.
Priekš aprēķiniem par šo uzlaboto degvielu sagaidāmo ietekmi uz izplūdes un iztvaikojošiem zudumiem eksistē tikai neliela informācija.
Par spīti faktiem, ka šie dati ir attiecināmi tikai uz jauniem un labi atregulētiem dzinējiem un izmešu kontroles sistēmām, tie tika iepazīti MEET metroloģijā, kā sagaidāmās ietekmes uz faktisko transportlīdzekļu izmešiem indikatoros. Jaunas transportlīdzekļu kategorijas.
Parādās vairākas jaunas transportlīdzekļu tehnoloģijas, kuras var veikt nozīmīgu iespiešanos tirgū nākošajos 20 gados. MEET projektā, tika izstrādāts pētījums, lai noteiktu tehnoloģijas, kas visticamāk būs lietošanā līdz 2020 un noteikt izmešus, ko tās radīs. Sekojošas tehnoloģijas tika novērtētas sīkāk:
• Elektriskie transportlīdzekļi
• Hibrīdi elektriskie transportlīdzekļi
• Degvielas šūnu elektriskie transportlīdzekļi
Alternatīva iekšdedzes dzinējiem, tāda kā Stirling, netika iekļauta tāpēc ka šķiet, ka nav sasniegusi pietiekamu attīstības līmeni, lai lietotu automašīnās un visdrīzāk neparādīsies nozīmīgā skaitā līdz 2020. gadam. Tradicionālo dzinēju un izmešu kontroles sistēmu attīstība, tāda kā tiešā iesmidzināšana benzīna dzinējiem, tika uzskatīta, ka būs evolucionāra, drīzāk kā jaunas tehnoloģijas un tās ieguldīs uzlabojumus līdz pieprasītajiem izmešu daudzumiem pēc nākotnes izmešu standartiem: būtībā, tās ir neapšaubāmi iekļautas izmešu faktoru novērtējumā tuvākās nākotnes transportlīdzekļu kategorijām.
Elektriskie transportlīdzekļi
Elektriskajiem transportlīdzekļiem ir sena vēsture un tie konkurēja pie vienādiem nosacījumiem ar iekšdedzes dzinēju darbinātiem transportlīdzekļiem līdz 1920-tajiem. Tomēr, ar iekšdedzes dzinēju snieguma attīstību notika tā, ka elektriskie transportlīdzekļi nespēja turēties līdzi, un to popularitāte samazinājās. Pašreiz attīstīto transportlīdzekļu sniegums ir daudz labāks, bet tiem joprojām ir ierobežots attālums starp uzlādēm.
Daži elektrisko transportlīdzekļu raksturotāji ir augstāki par tiem, kādi ir transportlīdzekļi ar iekšdedzes dzinējiem. Tie ir klusi, nerada izmešus to lietošanas vietā, tie nepatērē enerģiju stāvot uz vietas un tiem nerodas siltumzudumi. Elektriskajiem motoriem piemīt ļoti augsts griezes moments pie maziem ātrumiem un plašs ātruma diapazons, un to efektivitāte ir pieņemama vienmērīga visā to darbināšanas diapazonā.
Tomēr, parasto elektrisko transportlīdzekļu sniegumu un diapazonu ierobežo baterijas, kas sastāda transportlīdzekļa svara ceturto daļu. Ievērojamus pētniecības un attīstības darbus bateriju tehnoloģijās vada daudzas organizācijas.
Izplatītākajos elektriskajos transportlīdzekļos lieto svina-skābes vai niķeļa-kadmija baterijas, kas ir vissenāk ieviestās tehnaloģijas. Svina-skābes baterijas ir lētas un tām ir garšs cikla mūžs, bet ir maza jauda un enerģijas blīvums. Niķeļa-kadmija baterijām ir augstāks enerģijas blīvums un garāks cikla mūžs, bet to izmaksas ir vairāk kā trīs reizes lielāka par svina-skābes, un tām ir arī darīšana ar lielu kadmija daudzumu, kas var tikt ievadīts apkārtējā vidē. Visticamākās baterijas kandidāts priekš nākotnes elektriskajiem transportlīdzekļiem ir niķeļa-metāla hibrīds. Tām ir liela jauda un enerģijas blīvums un garš cikla mūžs, bet ir dārga salīdzinājumā ar svina-skābes baterijām.
Lai gan vidējā nepieciešamā jauda elektriskajiem transportlīdzekļiem var svārstīties no 10-20kW, maksimālais pieprasījums pie paātrinājuma vai kalna braukšanas var būt desmit reizes augstāks. Baterija spējīga nodrošināt tādu jaudu būtu nepieļaujami liela un smaga. Tāpēc papildus augsta blīvuma enerģijas avota lietošana, tāda kā spara rats vai ultrakapacitators, ir pievilcīga izvēle.
Hibrīdi elektriskie transportlīdzekļi
Hibrīdi elektriskie transportlīdzekļi kombinē elektromotoru un iekšdedzes dzinēju: parasti, tiek lietotas divas galvenās pārnesumu kontūras, rindas un paralēlās. Rindas kontūra sastāv no dzinēja, kas piedzen ģeneratoru, kas ražo elektrību motora piedzīšanai. Šo sistēmu darbina mazs dzinējs pie tā visefektīvākajiem apstākļiem, kas rezultātā dod labu degvielas ekonomiju un maz izmešus. Paralēlā kontūra pieļauj abus, iekšdedzes dzinēju un elektromotoru transportlīdzekļa virzīšanai uz priekšu. Sistēmas ir projektētas tā, lai dzinējs strādātu ar vislielākās slodzes apstākļiem,
Kad ir vislielākā efektivitāte. Tāds transportlīdzeklis varētu darboties kā bateriju elektriskais transportlīdzeklis apdzīvotās teritorijā…s vai pie maziem ātrumiem, kamēr uz ātrgaitas ceļa, iekšdedzes dzinējs būtu galvenais enerģijas avots ar elektriskās piedziņas piedāvājamo dalību pie paātrinājuma. Motors var arī darboties kā ģenerators un tikt lietots enerģijas padevei uz bateriju abos veidos no atjaunojošās bremzēšanas vai kad visa dzinēja jauda netiek izmantota priekš virzīšanās uz priekšu.
Degvielas šūnu elektriskie transportlīdzekļi
Degvielas šūnas elektrību ražo tieši no ūdeņraža un skābekļa ķīmiskās reakcijas un izbēg no tradicionālās ražošanas neefiktivitātēm. Daudzi transportlīdzekļu ražotāji tagad ir nedaudz iesaistījušies degvielas šūnu attīstīšanā priekš lietošanas automašīnās. Visdaudzsološākie veidi priekš šī nolūka ir fosfora skābes un protonu apmaiņas membrānas(PEM) degvielas šūnas; vairums attīstības programmu šobrīd virza uz priekšu PEM degvielas šūnas.
Lai gan reakcija, kas atbildīga par elektrības radīšanu ir starp ūdeņradi un skābekli, dažādas degvielas var tikt lietotas nodrošināšanai ar ūdeņradi. Ūdeņradis tīrā veidā var tikt lietots, bet nav ērts uzglabāšanai transportlīdzeklī un nav lietojams izplatīšanas infrastruktūrām. Visvairāk attīrīšana ir koncentrēta uz organiskām šķidrām degvielām, lietojot pārveidotāju uz vietas ūdeņraža atdalīšanai. Vislielāko uzmanību ir saņēmuši metanols un benzīns, bet citas degvielas arī varētu būt piemērotas.Alternatīvās degvielas.
Dabas gāze
Saspiesto dabas gāzi(CNG) var lietot abu veidu deticated vai divu-degvielu dzinējos. Divdegvielu dzinējos,CNG cilindrā tiek samaisīta ar gaisu un iegūtais maisījums tiek sakarsēts iesmidzinot nelielu daudzumu dīzeļdegvielas, kad virzulis tuvojas kompresijas sitiena beigām. Dīzeļdegviela strauji sakarst kompresijas karstuma dēļ un tad aizdegas CNG maisījums. Starp divu-degvielu dzinēju priekšrocībām ir tā, ka tos var projektēt maināmai darbināšanai ar dabas gāzi un dīzeļdegvielu kā vadošo vai 100% dīzeļdegvielu. CNG deticated dzinējiem nepieciešama dzirksteles aizdedzes sistēmas uzstādīšana, bet priekšrocība ir, ka vajag tikai vienu degvielas sistēmu. Viens galvenais sarežģījums CNG lietošanai ir nepieciešamība pēc speciālām uzpildes stacijām.
Tās ir apgādātas ar zema spiediena gāzi, turpretī uzglabāšanas spiediens automašīnā ir daudz augstāks, ar to domājot par vajadzību pēc daudzpakāpju kompresora uzpildes stacijās. Vēl viens sarežģījums ir CNG sastāva tieksme mainīties nozīmīgas robežās gan laikā gan pilsētu starpā (61). CNG piemīt gan labas pret-sitienu īpašības (RON ir 120) gan stabiles liesa sadegšanas īpašības (62).
Balstoties uz pārskatītajiem datiem var secināt, ka:
• Pastāv vispārējs pieņēmums, ka CO izmeši samazinās lietojot CNG;.
• Pastāv vispārējs pieņēmums, ka HC izmeši pieaug. Tas notiek augsto metāna izmešu dēļ un 3-fāzu katalizatora samazinātas efektivitātes attiecībā uz šo piesārņotāju dēļ;
• NOx parasti samazinās;
• Daļiņu izmeši ir daudz zemāki nekā no dīzeļdegvielas;
• CNG transportlīdzekļu degvielas patēriņš ir līdzīgs tradicionāli darbinātajiem transportlīdzekļiem;
• Dažu neregulēto piesārņotāju izmeši (NMHC, benzols, butadiēns, formaldehīds un acetaldehīds) arī tiek samazināti.
Metanols
Metanolam ir ļoti pievilcīgs sadegšanas un izmešu raksturojums. Tā oktāna skaitļa vērtība 110 un lieliskais liesas sadegšanas īpašības padara to par labu degvielu priekš liesas degšanas Ottocikla dzinējiem. Pateicoties tā zemajam iztvaikošanas spiedienam, metanols rada mazus iztvaikojošos izmešus. To var iegūt no dabas gāzes, jēloglēm, biomasas un pilsētu atkritumiem. Pie pašreizējām cenām visekonomiskākā rūpnieciskā izejviela metanola ražošanai ir dabas gāze.
Metanola zemais enerģijas blīvums nozīmē to, ka aptuveni divas reizes lielāka masa ir nepieciešama, lai radītu tādu pašu enerģijas daudzumu kā benzīns. Metanola iztvaikošanas augstais karstums, savienojumā ar lielu nepieciešamo daudzumu, rada grūtības nodrošināt pilnīgu iztvaikošanu. Otto cikla dzinēji, lietojot tīru metanolu kļūst gandrīz neiedarbināmi zem 5 grādi temperetūra pēc celsija bez speciālas vadošās degvielas vai papildus sildīšanas. Tas ir novedis pie 85 % metanola un 15% benzīna (M85) maisījuma lietošanas pašreizējās paaudzes vieglu darbu metanola transportlīdzekļos. Vairums metanola izmešu ieguvumu (tāda ka zemi iztvaikojošie izmeši) ir pazaudēti līdz ar pāreju uz M85, tomēr. Mainīgas degvielas dzinēji, spējīgi darboties ar benzīnu un līdz 85% metanolu kombināciju ir jau tikuši attīstīti un šādu transportlīdzekļu parks jau tiek testēts. Dzinēju un izmešu kontroles sistēmas ir līdzīgas progresīvo tehnoloģiju benzīna dzinēju transportlīdzekļiem un kopumā enerģijas efektivitāte un izmešu īpašības ari ir līdzīgas. Smagu darbu dzinēji arī var tikt darbināti ar metanolu, lietojot dažādas tehniskas pieejas. Metanolu var izplatīt lietojot tā paša veida aprīkojumu un procedūras, ko pašlaik lieto benzīna izplatīšanā, lai gan nepieciešamas izmaiņas dažos materiālos, jo metanola korozivitāte lielāka nekā benzīnam (63).
Atšķirības dažu neregulētu savienojumu izmešos ir ievērojamas. Benzola izmešu un PAH ir daudz mazāk nekā no benzīna un dīzeļa transportlīdzekļiem, bet formāldehida izmeši ir vairāk ka piecas reizes augstāki.
Etanols
Kā nākošais augstākais no alhokoliem pēc molekulu svara, metanols līdzinās metanolam vairumā sadegšanas un fizikālās īpašības. Etanolu var saražot pārstrādājot lauksaimn…ieciskās kultūras, tādas kā cukurbietes vai graudi, bet tā ražošana ir dārgāka nekā metanola un vajadzīgas lielas šo kultūru ražas un lieli enerģijas daudzumi (63). Tāpat kā metanolam tam ir zemāks enerģijas blīvums nekā benzīnam un ir grūtības iztvaicēt dēļ tā zemā iztvaikošanas spiediena un augstā iztvaikošanas karstuma (63). Kad metanols ir sajaukts ar benzīnu proporcijā līdz 22%, iegūtā degviela var tikt sadedzināta tradicionālajos dzirksteles-aizdedzināšanas dzinējos. Etanols tiek plaši lietots kā benzīna piemaisījums Brazilijā, Dienvidāfrikā un ASV. Etanolu var izplatīt lietojot tā paša veida aprīkojumu un paņēmienus ko lieto benzīnam. Lai gan metanols nav tik korodējošs kā metanols, tas tomēr nav savienojams ar noteiktiem materiāliem. Acetaldehīda izmeši ir daudz augstāki no metanola nekā no benzīna vai dīzaļa, turpretī benzola, butadiēna un PAH izmešu daudzumi ir ievērojami samazināti.
Biodīzelis
Amerikas apvienība materiālu testēšanai ir definējusi biodīzeli kā ’’garo ķēžu taukskābju mono alkiluesteru, iegūti no atjaunojamām lipīdām rūpnieciskām izejvielām, tādas kā dārzeņu eļļas un dzīvnieku tauki, lietošanai sakaršanas (dīzeļa) dzinējos. 1970-tajos un 80-tajos, pētījumus veica ar tīrām un daļēji esterificētām dārzeņu eļļām to tīra formā un maisījumos ar fosilo dīzeļdegvielu. Tomēr tie izraisa dažādas dzinēju un iesmidzinātāju problēmas un vairs netiek lietoti bez esterifikācijas.
Daži biodīzeļa raksturotāji, tādi kā augstāks cetāna skaitlis un labas eļļojušās īpatnības ir acīmredzamas biodīzeļa priekšrocības, kamēr citas, tādas kā zemāka sildīšanas vērtība, augstāks sasalšanas punkts un korozīvās īpatnības ir tā trūkumi (64).
Visā pasaulē ir veikti pētījumi (65)(66)(67) par izplūdes izmešiem no biodīzeļa degvielām, bet to rezultāti bieži ir nepārliecinoši un, dažreiz, pretrunīgi.
Dimetilēris
Dimetilēteris (DME) pēdējā laikā ir parādījies kā pievilcīga degviela priekš dīzeļdzinējiem. DME var iegūt no dažādām fosīlām rūpnieciskām, izejvielām, ieskaitot dabas gāzi un ogles, un no atjaunajamām rūpnieciskām izejvielām un atkritumiem (68). Skatoties no fizikālo īpašību viedokļa, DME līdzinās sašķidrinātajai naftas gāzei (LPG) ar salidzinoši zemu iztvaikošanas spiedienu apkārtnes temperatūrā. Tai ir salīdzinoši augsts cetāna skaitlis (55-60), bet sliktāka apsildīšanas vērtība salīdzinot ar dīzeļdegvielu. Viss nozīmīgāka DME īpašība, vērtējot pēc dīzeļdzinēja darbības nosacījumiem, ir tā zemā pašaizdedzinošās temperatūras, kas ir tuva normālas dīzeļdegvielas temperatūrai. Iepriekšējie rezultāti ir parādījuši, ka lai DME lietotu kā dīzeļdegvielas aizstāvētāju ir nepieciešams veikt nelielus pārveidojumus dzinējā. Tā kā DME degviela nesatur nemaz vai saturnedaudz oglekļa saites tā nerāda vai rada nedaudz PAH vai benzola, toluena, ksilola izmešus sadegšanas laikā. Tika nomērīts (69), ka aldehīda izmeši no DME ir zemāki nekā tie ir no dīzeļa.
Izmantotā literatūra.
1. OECD(1997) Environmental data compendium. OECD Publikation Services,Paris.
2. Departament of the Environment, Transport and the Regions(1997) Digest of environmental statistics, No19. The Stationery office,London.
3. Reiter C(1997) Erstellung von Emissionskennfeldern. Diplomarbeit. Technical University of Graz, Austria.
4. Dieselnet Web site- http//www.diselnet. com/tech/fuel_dme.html
5. Eva Ericsson(2000) Urban driving patterns- characterization, variability and environmental implications, Bulletin 186, LUND University, Lund institute of technology, Department of technology and society, Traffic planning…