Солнечный автомобиль использует солнечную (или световую) энергию, которая улавливается при помощи специальных солнечных батарей. Электромобиль на спиральных гидридно-никелевых батареях прошел несколько лет назад без подзарядки 601 км.[ ...]
Созданы варианты автомобилей, у которых аккумуляторы и электродвигатели сочетаются с двигателями внутреннего сгорания и солнечными батареями. Автомобили со смешанным типом питания предполагается широко использовать в больших городах. При замедлении движения автомобиля энергия двигателя внутреннего сгорания расходуется на подзарядку аккумулятора, что уменьшает непроизводительный расход горючего и загрязнение окружающей среды выхлопными газами.[ ...]
В связи с ростом парка автомобилей в России и других странах мира усилия ученых и конструкторов направлены на создание таких моторов для автомобилей, которые бы исключали или ограничивали выброс вредных компонентов в воздух. Перспективно в этом отношении использование сжиженного газа. Благодаря более полному сгоранию такого топлива автомобили выбрасывают в атмосферу значительно меньше вредных веществ, чем работающие на бензине. Возможно создание электромобилей, в которых энергоносителем служит солнечное излучение. А пока проблема борьбы с выхлопными газами должна решаться регулированием двигателей и карбюраторов. Промышленность перешла на выпуск более «чистых» дефор-сированных двигателей для автомобилей, благодаря чему снизилась токсичность выхлопов. Уже сейчас автопарк Москвы, Санкт-Петербурга и ряда других городов России обеспечивается бензином прямой перегонки нефти без добавления тетраэтилсвинца. Это обусловливает значительное снижение концентрации ядовитых свинцовых соединений в воздухе.[ ...]
Уже упоминалось о том, что солнечные лучи могут изменять химический состав загрязнителей атмосферного воздуха. Особенно заметно это выступает в случае загрязнителей окислительного типа, когда солнечные лучи могут привести к образованию раздражающего газа из нераздражающего (Haagen-Smit a. Fox, 1954). Фотохимические превращения этого типа происходят при реакции между содержащимися в воздухе углеводородами и окислами азота, причем главным источником как тех, так и других являются выхлопные газы автомобилей. Эти фотохимические реакции имеют настолько большое значение (например, в Лос-Анжелосе), что для разрешения этой частной проблемы, выдвигаемой автомобильными выхлопными газами, прилагаются огромные усилия. К разрешению этой проблемы подходят с трех различных сторон: а) путем изменения топлива для двигателей; б) путем изменения конструкции двигателя; в) изменяя химический состав выхлопных газов после их образования в двигателе.[ ...]
В опытно-конструкторских бюро созданы пробные модели автомобилей, работающих на энергии электрических аккумуляторов в черте города, а за его пределами переходящих на работу на обычных карбюраторных двигателях. Продолжаются работы по созданию идеального с точки зрения экологических требований вида транспорта — автомобиля на солнечных элементах.[ ...]
Также без выделения каких-либо вредных веществ работают «солнечные автомобили», энергия для которых, иногда с добавлением мускульной силы водителя, получается от солнечных элементов, заряжающих аккумуляторные батареи. Однако разработка солнечных автомобилей находится в начальной стадии.[ ...]
Загрязнение воздуха диоксидом углерода от выхлопных газов автомобилей, от факелов нефтеперерабатывающих заводов, горнометаллургических предприятий, от факелов нефтепромыслов создает «парниковый» эффект, в результате чего уменьшается рассеяние и отражение солнечного света, следовательно возможен перегрев атмосферы.[ ...]
В зависимости от существующих метеорологических условий (влажность воздуха, солнечная радиация) в атмосфере происходят самые различные реакции между загрязняющими воздух веществами. Частично многие вредные вещества тем самым выводятся из атмосферного воздуха (например, пыль, 502, Н02, НР), однако при этом могут также образовываться и вредные продукты. В условиях Европы там, где выбрасываются содержащие сернистый газ дымовые газы вместе с сажей и золой, следует учитывать возможность образования влажных сернокислых поверхностей на частицах сажи и золы. Иной механизм образования смога в Лос-Анджелесе (см. стр. 14) изолефинов и оксидов азота выхлопных газов автомобилей под воздействием кислорода при интенсивной солнечной радиации. В этом случае, при одновременном образовании корот-коживущих радикалов и озона, возникают самые различные резко пахнущие и раздражающие глаза альдегиды и перекиси, например, пероксиацетилнитрат СН3С000К02, полученный также искусственно в эксперименте по моделированию условий образования смога.[ ...]
Фотохимический (сухой1) смог. Такой смог формируется в атмосфере под действием солнечного света при отсутствии ветра и низкой влажности из компонентов, характерных для выхлопных газов автомобилей. Впервые смог зафиксирован в 1944 г. в Лос-Анджелесе, когда в результате большого скопления автомобилей была парализована жизнь одного из крупнейших городов США. В результате фотохимических реакций образуются соединения, вызывающие увядание и гибель растений, сильно раздражающие слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Смог Лос-Анджелесского типа усиливает коррозию металлов, разрушение строительных конструкций, резины и других материалов. Окислительный характер такому смогу придают озон и другие образующиеся в нем вещества. Исследования, проведенные в 50-х годах в Лос-Анд-желесе, показали, что увеличение концентрации озона связано с характерным изменением относительного содержания КЮ2 и N0.[ ...]
В полупустынных районах России имеются большие возможности для использования солнечной энергии, в частности с помощью гелиоустановок, позволяющих прямо преобразовывать солнечный свет в электрическую энергию. Известны различные разработки по гелиоустановкам и их использованию, например для чабанов, работников лесного хозяйства, служащих метеостанций, геологов, в передвижных фургонах, которые обеспечиваются теплом и энергией за счет солнечных лучей, улавливаемых коллекторами. Автономные гелиоустановки с газовыми подогревателями могут снабжать теплом отдаленные населенные пункты. В автомобилях солнечный свет, преобразуясь в электроэнергию, накапливается в аккумуляторах. Такие автомобили не только экономят топливо, но и оказываются экологически чистыми.[ ...]
К основным альтернативным видам автомобильного транспорта относятся электромобиль, солнечный электрический автомобиль, автомобиль с инерционным двигателем.[ ...]
Весьма существенную роль в загрязнении воздуха крупных "ородов играют отработавшие газы автомобилей, а также процессы испарения топлива. Содержание вредных веществ в отработавших газах автомобилей в значительной степени зависит эт условий эксплуатации двигателей. Выхлопные газы, содержащие реакционноспособные олефиновые углеводороды и оксиды азота, могут под действием солнечной радиации вступать в фотохимические реакции в атмосфере, приводящие к образованию токсичного смога, губительного для растений и конструкционных материалов и вредного для живых организмов.[ ...]
Актуальнейшая задача современности — снижение загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей. В настоящее время ведется активный поиск альтернативного, более «экологически чистого» топлива, чем бензин. Продолжаются разработки двигателей автомобилей, работающих на электроэнергии, солнечной энергии, спирте, водороде и др.[ ...]
В 70-е годы наметился сдвиг в решении проблем, касающихся перспективных источников энергии; основное внимание стали уделять солнечной энергии; каменный уголь и атомная энергия отошли на второй план. Причина этого обусловлена проблемами за- щиты окружающей среды. Смог, часто наблюдаемый над Лос-Анджелесом, может появиться и над другими городами. К тому же следует вспомнить гибель 400 людей в результате смога в Лондоне в 1952 г. Из дискуссий, опубликованных в литературе между 1969 и 1973 годами, стало ясно, что хотя существует много источ- ников загрязнения воздуха, основной причиной смога являются выделения из выхлопных труб автомобилей [1]. Образование смо- га стало обычным явлением (см. главу VII), это заставило ввести j в конце 60-х годов контроль выхлопов автомобилей и привело к тому, что автомобили с бензиновыми двигателями начали заменять автомобилями с двигателями другого типа. Чаще всего пред- , лагали (и предлагают) электромобиль с батареей и специальным обслуживанием для улучшения энергоемкости батареи.[ ...]
В результате сложных химических реакций смеси газов (главным образом окислов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), протекающих в нижних слоях атмосферы под действием солнечного света, образуются различные вещества, снижающие видимость, которые получили название смога. Смог крайне вреден для живых организмов. Одним из вредных компонентов смога является и озон (03). В крупных городах при образовании смога его естественная концентрация (1-10 ‘) повышается в 10 и более раз. Озон здесь начинает оказывать вредное воздействие на легкие и слизистые оболочки человека и на растительность.[ ...]
Лос-анджелесский тип смога, или фотохимический смог, не менее опасен, чем лондонский. Возникает он летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, насыщенный, а вернее перенасыщенный выхлопными газами автомобилей. В Лос-Анджелесе, выхлопные газы более четырех миллионов автомобилей выбрасывают только оксидов азота в количестве более чем тысяча тонн в сутки. При очень слабом движении воздуха или безветрии в воздухе в этот период идут сложные реакции с образованием новых высокотоксичных загрязнителей — фотооксидантов (озон, органические перекиси, нитриты и др.), которые раздражают слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения. Только в одном городе (Токио) смог вызвал отравление 10 тыс. человек в 1970 г. и 28 тыс. — в 1971 г. По официальным данным, в Афинах в дни смога смертность в шесть раз выше, чем в дни относительно чистой атмосферы. В некоторых наших городах (Кемерово, Ангарск, Новокузнецк, Медногорск и др.), особенно в тех, которые расположены в низинах, в связи с ростом числа автомобилей и увеличением выброса выхлопных газов, содержащих оксид азота, вероятность образования фотохимического смога увеличивается.[ ...]
Лос-анджелесский (летний, фотохимический) смог возникает летом также при отсутствии ветра и температурной инверсии, но обязательно в солнечную погоду. Он образуется при воздействии солнечной радиации на оксиды азота и углеводороды, поступающие в воздух в составе выхлопных газов автомобилей и выбросов предприятий. В результате образуются высокотоксичные загрязнители — фотооксиданты, состоящие из озона, органических пероксидов, пероксида водорода, альдегидов и т.д.[ ...]
Смог фотохимический — возникает в результате фотохимических реакций при наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов, озона, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздушных масс в приземном слое. В отличие от смога лондонского типа, именно в солнечную погоду при значительных концентрациях выхлопных газов автомобилей в атмосфере образуются высокотоксичные загрязнители. Этот тип смога впервые был обнаружен в 30-х гг. нынешнего столетия в Лос-Анджелесе, а теперь это нередкое явление в крупных городах (Нью-Йорк, Токио, Сеул, Афины и др.).[ ...]
Блок - схема на рис.З может служить моделью образования смога в воздухе.В этом случае Р1 - это углеводороды, Р2 - оксиды азота (два основных вида химических соединений, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), а Р3 - смог,образующийся в результате взаимодействия I этих двух веществ под влиянием движущей силы (энергии солнечного света). При этом взаимодействие I ведёт к тому, что образуется смог Р3, более опасный для здоровья людей, чем Р1 и Р2, действующие порознь.[ ...]
В качестве отрицательного воздействия на атмосферу следует указать на выбросы промышленных предприятий, в результате чего в ряде мест увеличивается облачность и соответственно уменьшается влияние солнечной радиации. Картина оказывается значительно более сложной, если учесть, что состав атмосферы все время меняется под влиянием выбросов промышленных предприятий— газов и паров, аэрозолей и твердых частиц (ныли). Основными источниками загрязнения воздуха являются выбросы предприятий металлургической, химической и горной промышленности, промышленности строительных материалов, электростанций, автомобилей и других видов транспорта.[ ...]
Фотохимические процессы в атмосфере уже не в состоянии перерабатывать загрязняющие вещества и восстанавливать баланс в природе. Накопление в воздухе углекислого газа, поступающего с выхлопными газами автомобилей, дымовыми газами тепловых станций и горно-металлургических предприятий, а также от факелов нефтехимических, нефтеперерабатывающих и других заводов, может привести к глобальной катастрофе на нашей планете. Увеличение количества диоксида углерода вызывает парниковый эффект, обусловленный изменением прозрачности атмосферы, уменьшением рассеяния и отражения солнечного света и приводящий к более высокому нагреву внутренних слоев атмосферы. Значительную долю в антропогенное загрязнение атмосферы вносят и другие парниковые газы.[ ...]
Основной причиной образования фотохимического тумана является сильное загрязнение городского воздуха газовыми выбросами предприятий химической промышленности и транспорта и главным образом выхлопными газами автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 г окиси азота. В Лос-Анджелесе, где скопилось свыше 4 млн. автомобилей, они выбрасывают в воздух около 1 тыс. т этого газа в сутки. Кроме того, здесь часты температурные инверсии (до 260 дней в году), способствующие застою воздуха над городом. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в результате фотохимических реакций, протекающих под действием коротковолновой (ультрафиолетовой) солнечной радиации на газовые выбросы. Многие из этих реакций создают вещества, значительно превосходящие исходные по своей токсичности. Основные компоненты фотохимического смога — фотооксиданты (озон, органические перекиси, нитраты, нитриты, пероксилацетилнитрат), окислы азота, окись и двуокись углерода, углеводороды, альдегиды, кетоны, фенолы, метанол и т. д. Эти вещества в меньших количествах всегда присутствуют в воздухе больших городов, в фотохимическом смоге их концентрация часто намного превышает предельно допустимые нормы.[ ...]
Проблемы столичных регионов. Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5 — 10 %. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10 —20 % солнечной радиации и скорости ветра. При этом 60 — 70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Поэтому серьезный вклад в снижение загазованности атмосферы городов могут внести мероприятия по совершенствованию управления автомобильными потоками и рационализации перевозок внутри города. Создание в городах единой автоматизированной системы управления перевозками может резко снизить пробег автомобилей в черте города и, соответственно, уменьшить загрязнение их воздушного бассейна.[ ...]
Мы уже видели, как дым от промышленных и домашних печей вызывает загрязнение атмосферы, которое при определенных климатических изменениях может достигать критических размеров. Смог, поражающий Лос-Анджелес, почти полностью является результатом выхлопных газов автомобилей. Продукты неполного сгорания "расщепляются" под воздействием солнечного света, освобождая мелкие частицы углерода, которые затем адсорбируют на своей поверхности другие ядовитые соединения из бензина и дизельного топлива. В условиях теплого климата и географической среды, благоприятствующей резким климатическим изменениям, уровень загрязнения остается постоянно высоким.[ ...]
В некоторых областях техники находит применение тепловая защита в виде экранов. Так, экранирование было применено для защиты от перегрева орбитальной лаборатории «Скайлэб» (США). Экраны применяют для защиты от излучений нагревательных печей в кузнечных цехах [6], для устранения нагрева солнечной радиацией железнодорожных цистерн и туристских палаток, устанавливают их на крыше автомобилей (рис. 17, а) (пат.[ ...]
Смог — фотохимический туман — многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. Впервые проблема возникла в Лос-Анжелесе в 40-е гг. (Калифорния, США), это обусловлено тем, что данный город стал первым большим американским городом, сориентированным на использование частных автомобилей вместо общественного транспорта. Для появления фотохимического смога необходимо сочетание следующих четырех условий: окиси азота (N02 ), солнечный свет, углеводороды (фотооксиданты), температура выше 18° С. Причинами возникновения смога являются фотохимические реакции при наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой.[ ...]
При работе автомобильного двигателя атмосферный воздух загрязняется, помимо окиси углерода и соединений свинца, и другими веществами. Выше при описании случаев загрязнения воздуха в Лос-Анжелосе было отмечено, что в соответствии с современными данными автомобили являются главным источником веществ, создающих условия возникновению смога. Другими словами, выхлопные газы автомобилей загрязняют воздух углеводородами и окислами азота; из них под действием солнечной энергии образуются вещества, вызывающие возникновение тумана, раздражение глаз, повреждение растений. Двигатели автомобилей выделяют также вещества, которые в эксперименте на животных оказались канцерогенными. Значение этого факта для человека рассматривается ниже.[ ...]
Ежегодно в Мировой океан сбрасывается около 10 млн т нефти. Тончайшая пленка нефти на поверхности воды уменьшает испарение с этого участки на 60%. Литр разлитых нефтепродуктов лишает кислорода примерно 40 тыс. литров воды, т.е. считая по-другому, тонна нефти может загрязнить около 12 квадратных километров поверхности океана. Наблюдаемое увеличение в атмосфере содержания углекислого газа, который поступает с выхлопными газами автомобилей, с дымовыми газами тепловых станций и горно-металлургических предприятий, от факелов нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов и др. предприятий, может привести к глобальной катастрофе: накопление диоксида углерода в атмосфере вызывает «парниковый» эффект, связанный с уменьшением рассеяния и отражения солнечного света и, как следствие, приводящий к нагреву атмосферы со всеми вытекающими последствиями — таянием ледников, повышением уровня Мирового океана, затоплением земель.[ ...]