A modern élet lehetetlen belső égésű motorok használata nélkül. Egy személy ilyen motorokat használ a szakmai tevékenységben és a mindennapi életben. Sajnos nem csak jót hoznak magukkal. 700 millió autóból, több tízezer hajóból, repülőgépből, dízelmozdonyból és mindenféle helyhez kötött berendezésből származó motorok kipufogógázai adják a globális légszennyezés 40%-át káros anyagokkal
Oroszországban 1998-ban az összes jármű 13,2 millió tonnát bocsátott ki a légkörbe, ebből több mint 11,8 millió tonna a közúti közlekedés A környezetvédők szerint a káros anyagok nagy részét (80 százalékát) a területen lévő járművek bocsátják ki településekről. Több mint 180 városban a légszennyezettség szintje (minden forrásból) meghaladja a maximálisan megengedett koncentrációt. Az elmúlt években a maximális egyszeri koncentráció 66 városban meghaladta a 10 MPC-t. 89 városban a levegő szennyezettségét magasnak vagy nagyon magasnak minősítik.
Az Orosz Föderáció parkolója 1999. január 1-jén 24,5 millió darabot tett ki. Ebből 18,8 millió személygépkocsi, 4,4 millió teherautó, mintegy 7000 ezer speciális jármű és több mint 620 ezer autóbusz.
Általánosságban elmondható, hogy a szakértők megjegyzik az orosz autópark alacsony szintű környezeti jellemzőit. A járművek túlnyomó többsége megfelel az 1992 előtt Európában érvényben lévő ENSZ-EGB-előírások követelményeinek. Az orosz autópark átlagéletkora meghaladja a 10 évet. Az autók 10 százaléka 20 évnél régebbi, és egyáltalán nem esett át környezetvédelmi tanúsítványon. Az Euro-1 követelményeknek megfelelő személygépkocsik és az Euro-2 követelményeknek megfelelő teherautók tömeges hazai piacra lépése legkorábban 2002-ben várható.
A katalizátorok használata nagyon korlátozott, és nem tudják gyorsan javítani a járművek környezeti teljesítményét. Ennek fő okai a következők: az ellenőrzés jogalapja nem alakult ki; az ilyen járművekre nincsenek szabályozási követelmények; nincsenek modern felügyeleti eszközök, és ami a legfontosabb, a gépjárművek ólommentes benzinnel való univerzális garantált ellátásának problémája nem megoldott.
Az EU úgy döntött, hogy 2020-ra gépjárműveinek 10%-át bioüzemanyagra állítja át. Az Európai Unió célul tűzte ki, hogy 2020-ra autóinak 10%-át bioüzemanyagra állítja át. Ezt a döntést egy brüsszeli tanácskozáson hagyta jóvá 27 uniós ország energiaügyi minisztere. „2020-ra az egyes uniós országokban elfogyasztott gépjármű-üzemanyag legalább 10 százalékának biológiai eredetű üzemanyagnak kell lennie” – áll az EU Energia és Közlekedési Tanácsának állásfoglalásában. Olyan üzemanyagfajtákról beszélünk, mint az alkoholok és a biomasszából előállított metán. Az állásfoglalás hangsúlyozza, hogy összeurópai fellépésre van szükség az ilyen üzemanyag előállítására szolgáló technológiák hatékonyságának javítása és kereskedelmi lehetőségeinek javítása érdekében. Jelenleg az Európában előállított bioüzemanyag átlagosan 15-20-szor drágább, mint a hagyományos üzemanyag.
Emellett a miniszterek azt is szorgalmazták, hogy 2020-ra a mai 7 százalékról 20 százalékra emeljék a megújuló energiaforrások arányát Európa teljes energiafogyasztásában. Ez a megállapodás azonban nem kötelező érvényű. Az Egyesült Királyság, Franciaország és Finnország felszólalt a megújuló energiaforrások használatára vonatkozó szigorú, minden EU-tagországra kötelező norma bevezetése ellen. Eközben a brit kormány már 2005-ben bejelentette új szabályok bevezetésének szándékát, amelyek szerint 2010-től az országban értékesített benzinnek és gázolajnak 5 százalékban növényi eredetű bioüzemanyagból kell állnia. A bioüzemanyagok jelenleg az Egyesült Királyságban eladott összes üzemanyag 2%-át teszik ki. A benzint brazil cukornádból készült etanolból, míg a gázolajat repcéből és feldolgozott növényi olajokból készítik. Ez az 5% bioüzemanyagot tartalmazó üzemanyagkeverék átalakítás nélkül minden autóban használható. Egyes autómodelleket, köztük a Saab 9-5-öt és a Ford Focust úgy tervezték, hogy 80%-ban bioüzemanyagot tartalmazó üzemanyagkeveréket használjanak.
A biodízel olyan tüzelőanyag, amelyet növényi olajból nyernek az úgynevezett átészterezési eljárással kémiai átalakulással. Európában napraforgó- és repceolajból, az Egyesült Államokban szójababolajból vagy különféle repceolajból készítik. Kémiai reakció megy végbe az olaj és az alkohol, főleg a metil-alkohol között, a viszkozitás csökkentésére és az olaj tisztítására. Ezzel a kémiai eljárással homogén, stabil és jó minőségű terméket állítanak elő: az EMVH-t (Növényi olajok metilésztere), tulajdonságai a gázolajokéhoz hasonlóak. A biodízel előnyei:
- 1. A biodízel a megújuló energiaforrás, a jövő megoldása az olajhasználat helyettesítésére
- 2. A biodízel használatához nem kell csak a kinematikai láncot cserélni, az autó típusától és korától függően üzemanyagszűrő van beépítve.
- 3. A biodízel segít megelőzni bolygónkon a légkör megnövekedett szén-dioxid- és kénszintje által okozott felmelegedést: az éghető motorokkal ellentétben nem növeli a CO2 százalékos arányát a légkörben. Valójában az üzemnek életciklusa során annyi szén-dioxidot kell elnyelnie, mint amennyi a motor működése során kibocsátott mennyiség.
- 4. Biodízelt már elég gyakran adnak az európai benzinkutakon árusított gázolajhoz, de ennek tartalma még nem magas, és országonként eltérő. Például Franciaországban ez az arány körülbelül 1,5%. Kívánságától függően eltérő arány is lehetséges.
- 5. Nem mérgező és biológiailag teljesen lebomlik, megfelel az EN 14214 európai szabványnak.
A „jövő üzemanyaga” cím fő versenyzője az hidrogén, melynek tartalékai a motorban gyakorlatilag korlátlanok, a motorban zajló égési folyamatot pedig magas energia- és környezeti tökéletesség jellemzi. A hidrogén előállításához különféle termokémiai, biokémiai vagy elektrokémiai módszereket lehet alkalmazni környezetbarát napenergia felhasználásával. Hazánkban és külföldön is készültek már kísérleti járművek, amelyek hidrogént folyékony formában, vagy szilárd fémhidrátok részeként fő tüzelőanyagként vagy benzinnel keverve használnak.
A hidrogén, mint járműüzemanyag előnyei vitathatatlanok. Fűtőértéke háromszor magasabb, mint a benziné, és az égéstermékek ártalmatlan összetevőt - vízgőzt - tartalmaznak. Több mint fél évszázaddal ezelőtt A. Orlin professzor a Moszkvai Felső Műszaki Iskolából először megalkotott és elindított egy hidrogén-karburátoros motort.
Jelenleg az ammónia, a metil-alkohol és a műanyagok előállításához szükséges hidrogén termelési igénye nagyon kicsi.
A hidrogén motorüzemanyagként való felhasználása a termelés jelentős növelését teszi szükségessé. Ez az egyik fő akadálya a hidrogén motorüzemanyagként való széles körű elterjedésének.
Az egyetlen kivétel az elektromos autó motorja lenne. Létrehozásán a világ legnagyobb autógyártó vállalatai, elsősorban Japán dolgoznak.
Az elektromos járművek áramforrása jelenleg az ólom akkumulátorok. Az ilyen járművek töltés nélkül akár 50-60 km-es hatótávolságot biztosítanak (maximális sebesség 70 km/h, teherbírás 500 kg), ami lehetővé teszi taxiként vagy kis szállítmányok városon belüli technológiai szállítására az elektromos járművek gyártása és használata olyan töltőállomások létrehozását teszi szükségessé, amelyek minden műszaki és gazdasági követelménynek megfelelnek.
A szakértők úgy vélik, hogy az elektromos járművek legenergiatakarékosabb és rendkívül hatékony energiaforrása az üzemanyagcellás akkumulátor. Az ilyen elemeknek számos előnye van, elsősorban a nagy hatékonyság, amely a valós telepítéseknél eléri a 60-70% -ot; Nem kell őket tölteni, mint az akkumulátorokat, elegendő a reagensek utánpótlása. A legígéretesebb a hidrogén-levegő elektrokémiai generátor (ECG), amelyben az elektromos energia előállítása során a reakciótermék kémiailag tiszta víz. Az ECH fő hátránya ma a magas költsége.
A valenciai narancsligetek hamarosan a spanyol autók üzemanyagszállítójává válhatnak. Az új technológia lehetővé teszi bioüzemanyag előállítását gyümölcshéjból. A citrusfélékkel hajtott autók nem szennyezik a környezetet.
Az emberiség túlságosan lassan, de még mindig közeledik annak megértéséhez, hogy az anyagi fogyasztást az őt megillető helyre kell helyezni a személyes identitás egyéb forrásai közé, olyan nem anyagi értékek közé, mint a család, a barátság, a másokkal való kommunikáció, az egyén fejlődése. saját személyiség; hogy végre a Föld lehetőségeinek megfelelően kell élni.
Ennek a problémának a megoldása elsősorban azt határozza meg, hogy megőrizzük-e a Föld bioszféráját.
Jó lenne, ha az emberek hozzászoktatnának a gyalogláshoz és a kerékpározáshoz. Véleményem szerint a tömegközlekedésnek olyannak kell lennie, hogy az emberek gyakrabban akarják használni, mint a saját autójukat. Hiszen a közlekedés növekedése óriási károkat okoz az emberek és a környezet felbecsülhetetlen értékű egészségében. Szeretnék néhány kamion útvonalat megváltoztatni, hogy kicsit javítsam a környezeti helyzetet. Az autók kipufogógázai igazi katasztrófa. Vigyázzunk tehát és óvjuk bolygónkat, mint a legdrágább dolgunkat – az életet!
a benzint körülvevő hulladékgáz
A kutatók évek óta küzdenek azért, hogy alternatívát találjanak a benzin, mint a járművek fő üzemanyagtípusa helyett. Környezeti és erőforrás okokat fölösleges felsorolni – csak a lusták nem beszélnek a kipufogógázok mérgező hatásáról. A tudósok a legtöbb, néha szokatlan üzemanyagtípusban találnak megoldást a problémára. Recycle kiválasztotta a legérdekesebb ötleteket, amelyek megkérdőjelezik a benzin üzemanyag-hegemóniáját.
Növényi olaj alapú biodízel
A biodízel egy növényi olaj alapú bioüzemanyag, amelyet tiszta formában és dízel üzemanyaggal keverve is használnak. A növényi olaj üzemanyagként való felhasználásának ötlete Rudolf Dieselhez tartozik, aki 1895-ben megalkotta az első növényi olajjal működő dízelmotort.
A biodízel előállításához jellemzően repce-, napraforgó- és szójaolajat használnak. Magukat a növényi olajokat természetesen nem öntik üzemanyagként a gáztartályba. A növényi olaj zsírokat tartalmaz - zsírsavak glicerinnel alkotott észtereit. A „bioszolárok” előállítása során a glicerin-észterek megsemmisülnek, és a glicerint egyszerűbb alkoholokkal - metanollal és ritkábban etanollal - helyettesítik (melléktermékként szabadul fel). Ez a biodízel összetevőjévé válik.
Számos európai országban, valamint az USA-ban, Japánban és Brazíliában a biodízel már a hagyományos benzin jó alternatívája lett. Így Németországban már több mint 800 benzinkúton értékesítik a repce-metil-észtert. 2010 júliusában 245 biodízel-gyártó üzem működött, összesen 22 millió tonna kapacitással az Európai Unióban. Az Oil World elemzői azt jósolják, hogy 2020-ra Brazíliában, Európában, Kínában és Indiában a biodízel részaránya 20 százalék lesz.
A biodízel környezetbarát közlekedési üzemanyag: a hagyományos dízel üzemanyaggal összehasonlítva szinte nem tartalmaz ként, ugyanakkor szinte teljes biológiai lebomláson megy keresztül. A talajban vagy vízben a mikroorganizmusok a biodízel 99%-át 28 nap alatt feldolgozzák – ez minimalizálja a folyók és tavak szennyezettségét.
Sűrített levegő
Több cég gyártott már pneumatikus autókat – sűrített levegővel üzemelő autókat. A Peugeot mérnökei egykor nagy feltűnést keltettek az autóiparban azzal, hogy bejelentették egy hibrid megalkotását, amely sűrített levegő energiát adott a belső égésű motorhoz. A francia mérnökök abban reménykedtek, hogy egy ilyen fejlesztés segít a kisautóknak 100 km-enként 3 literre csökkenteni az üzemanyag-fogyasztást. A Peugeot szakemberei azt állítják, hogy a városban egy pneumatikus hibrid az esetek 80%-ában képes sűrített levegővel működni anélkül, hogy egyetlen milligramm károsanyag-kibocsátást sem okozna.
A „légi autó” működési elve meglehetősen egyszerű: az autót nem a motor hengereiben égő benzinkeverék hajtja, hanem egy hengerből származó erőteljes levegőáramlás (a hengerben lévő nyomás körülbelül 300 atmoszféra) . A pneumatikus motor a sűrített levegő energiáját a tengelytengelyek forgására alakítja át.
Sajnos a teljes egészében sűrített levegővel vagy levegős hibridekkel hajtott gépeket főként kis tételekben készítik - meghatározott körülmények között és korlátozott helyen végzett munkához (például a maximális tűzbiztonságot igénylő gyártóhelyeken). Bár van néhány modell a „standard” vásárlók számára.
Az Engineair környezetbarát Gator mikroteherautója Ausztrália első sűrített levegős járműve, amely kereskedelmi forgalomba került. Melbourne utcáin már látható. Terhelhetőség - 500 kg, légpalackok térfogata - 105 liter. A kamion futásteljesítménye egy benzinkútnál 16 km.
Hulladékok
Milyen előrelépés történt – egyes autóknak nem benzinre van szükségük a motorok működtetéséhez, hanem emberi hulladékra, amely a csatornarendszerbe kerül. Az autóipar ilyen csodáját az Egyesült Királyságban hozták létre. Bristol utcáira gördültek egy autó, amely az emberi ürülékből felszabaduló metánt használja üzemanyagként. A prototípus a Volkswagen Beetle volt, az innovatív üzemanyagot használó VW Bio-Bug autót pedig a GENeco gyártotta. A Volkswagen kabrióra szerelt székletfeldolgozó motor 15 ezer kilométert tett lehetővé.
A GENeco találmányát sietett áttörésnek nevezni az energiatakarékos technológiák és a környezetbarát üzemanyagok megvalósításában. Az átlagember számára az ötlet szürreálisnak tűnik, ezért érdemes elmagyarázni: az autót természetesen már feldolgozott üzemanyaggal rakják meg - a hulladékból előre nyert, használatra kész metán formájában.
Ebben az esetben a VW Bio-Bug motor kétféle üzemanyagot használ egyszerre: az autó benzinnel indul, de amint a motor felmelegszik és az autó felvesz egy bizonyos sebességet, a GENeco gyáraiban feldolgozott emberi gyomorgáz utánpótlás. be van kapcsolva. A fogyasztók talán észre sem veszik a különbséget. A fő marketing probléma azonban továbbra is fennáll – az emberi negatív megítélés a biogáz nyersanyagairól.
Napelemek
A napenergiával hajtott autók gyártása az autóipar talán legfejlettebb, az öko-üzemanyag használatára összpontosító területe. Napelemes autókat gyártanak szerte a világon, és sokféle változatban. Hans Tolstrup feltaláló még 1982-ben kelt át Ausztrálián nyugatról keletre a „Quiet Achiever” napelemes autóval (bár csak 20 km/órás sebességgel).
2014 szeptemberében a Stella autó nem tudta megtenni a Los Angelesből San Franciscóba vezető útvonalat, amely 560 km. A holland Eindhoveni Egyetem csapata által kifejlesztett napelemes autót napenergiát gyűjtő panelekkel és egy 60 kilogrammos, hat kilowattóra kapacitású akkumulátorcsomaggal szerelték fel. Stella átlagsebessége 70 km/óra. Napfény hiányában az akkumulátor tartalék 600 km-re elegendő. 2014 októberében az eindhoveni diákok csodaautójukkal részt vettek a World Solar Challenge-en, amely egy 3000 kilométeres, Ausztráliát átszelő, napelemes autókért rendezett rally.
Jelenleg a leggyorsabb napenergiával működő elektromos autó a Sunswift, amelyet az Ausztrál Új-Dél-Walesi Egyetem hallgatóiból álló csapat hozott létre. A 2014 augusztusi tesztek során ez a napelemes autó 500 kilométert tett meg egyetlen akkumulátortöltéssel 100 km/órás átlagsebességgel, ami elképesztő egy ilyen járműnél.
Biodízel kulináris hulladékból
2011-ben az USDA a Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriummal közösen kutatást végzett az alternatív üzemanyagokkal kapcsolatban. Az egyik meglepő eredmény az volt, hogy az állati eredetű nyersanyagokon alapuló biodízel üzemanyag felhasználása ígéretes. A zsírmaradványokból származó biodízel még nem túl fejlett, de az ázsiai országokban már alkalmazott technológia.
Évente Japánban a nemzeti étel, a tempura elkészítése után megközelítőleg 400 ezer tonna használt étolaj marad el. Korábban állati takarmányokká, műtrágyává és szappanokká dolgozták fel, de a 90-es évek elején a takarékos japánok más alkalmazást is találtak neki, növényi dízel üzemanyagot gyártottak belőle.
A benzinhez képest ez a nem szabványos benzinkút-típus kevesebb kén-oxidot bocsát ki a légkörbe - ez a savas esők fő oka -, és kétharmadával csökkenti az egyéb mérgező kipufogógázok mennyiségét. Az új üzemanyag népszerűbbé tétele érdekében a gyártók egy érdekes sémával álltak elő. Aki tíz adag használt étolajat tartalmazó műanyag palackot küld az RDT üzemébe, az 3,3 négyzetméter erdőt kap az egyik japán prefektúrában.
A technológia még nem jutott el ilyen mértékben Oroszországba, de hiába: az orosz élelmiszeripar éves hulladékmennyisége 14 millió tonna, ami energiapotenciálját tekintve 7 millió tonna olajnak felel meg. Oroszországban a biodízellé alakított hulladék 10 százalékkal fedezné a szállítási igényt.
Folyékony hidrogén
A folyékony hidrogént régóta az egyik fő üzemanyagnak tartják, amely képes megbirkózni a benzinnel és a gázolajjal. A hidrogénüzemű járművek nem ritkák, de számos tényező miatt soha nem nyertek széles körű népszerűséget. Bár a közelmúltban, a „zöld” technológiák iránti aggodalom új hullámának köszönhetően, a hidrogénmotor ötlete új támogatókra tett szert.
Több nagy gyártó kínálatában már szerepel hidrogénüzemű jármű. Az egyik leghíresebb példa a BMW Hydrogen 7, egy belső égésű motorral felszerelt autó, amely benzinnel és folyékony hidrogénnel is működik. A BMW Hydrogen 7 74 literes benzintartállyal és 8 kg folyékony hidrogén tárolására alkalmas tárolótartállyal rendelkezik.
Így az autó mindkét üzemanyagtípust használhatja egy utazás során: az egyik üzemanyagtípusról a másikra való váltás automatikusan megtörténik, előnyben részesítve a hidrogént. Ugyanilyen típusú motor van felszerelve például az Aston Martin Rapide S hibrid hidrogén-benzin autóban. Ebben a motor mindkét üzemanyagtípussal működhet, és a közöttük való váltást egy intelligens rendszer végzi a fogyasztás optimalizálása érdekében. és káros anyagok légkörbe történő kibocsátása.
Más autóipari óriáscégek – a Mazda, a Nissan és a Toyota – szintén hidrogénüzemanyag fejlesztését tervezik.Úgy tartják, hogy a folyékony hidrogén környezetbarát, mivel tiszta oxigén környezetben égetve nem bocsát ki semmilyen szennyező anyagot.
Zöld alga
Az algák üzemanyaga egzotikus módja az autók energiatermelésének. Az algákat bioüzemanyagként kezdték tekinteni, elsősorban az USA-ban és Japánban.
Japánnak nincs sok termékeny földje repce vagy cirok termesztésére (más országokban növényi olajokból bioüzemanyagot állítanak elő). De a Felkelő Nap Földje hatalmas mennyiségű zöld algát termel. Korábban élelmezésre használták, de mostanra a modern autók gázellátását használják. Nem sokkal ezelőtt a japán Fujisawa városában megjelent az utcákon az Isuzu cég DeuSEL személyszállító busza, amely üzemanyaggal üzemel, amelynek egy részét algákból nyerik. Az egyik fő elem a zöld euglena volt.
Jelenleg az „alga” adalékok a szállítótartályokban lévő üzemanyag teljes tömegének csak néhány százalékát teszik ki, de a jövőben az ázsiai gyártó cég olyan motor kifejlesztését ígéri, amely lehetővé teszi a biokomponens 100 százalékos felhasználását.
Az Egyesült Államok is felvette az alga alapú bioüzemanyag kérdését. Az észak-kaliforniai Propel benzinkút-lánc megkezdte a Soladiesel biodízel értékesítését mindenki számára. Az algákból nyerik az üzemanyagot erjesztéssel, majd szénhidrogének felszabadításával. A bioüzemanyagok feltalálói húszszázalékos szén-dioxid-kibocsátás-, egyéb vonatkozásban pedig a toxicitás érezhető csökkenését ígérik.
Az óra témája: Az üzemanyagtípusok környezeti jellemzői.Cél: Koncepció kialakítása az üzemanyagok környezeti jellemzőiről.
Feladatok: Oktatási - fogalmak kialakítása az üzemanyagtípusokról,feltételek megteremtése a különféle alternatív gépjármű-üzemanyagok előnyeinek és hátrányainak elemzéséhez;
Fejlődési-fejlessze a kijelölt problémák önálló megoldásának képességét, a kognitív érdeklődést, általánosítási, elemzési, összehasonlítási és kulcskompetenciák fejlesztési képességét;
Nevelési-a környezetnek megfelelő magatartás és tevékenységek motívumainak, szükségleteinek és szokásainak kialakítása; nevelő tevékenység, szenvedély, elhivatottság, kitartás, megfigyelés, erős akaratú tulajdonságok, intuíció, intelligencia, függetlenség.
Felszerelések, szemléltető eszközök: bemutatás
Az óra típusa: lecke az új anyagok tanulásáról
Az óra módszerei: verbális, vizuális, gyakorlati.
Várható eredmény: az üzemanyagok környezeti jellemzőinek ismerete.
A lecke menete:
1. Szervezeti és pszichológiai attitűd
2. Ismeretek és készségek frissítése:
Bemelegít:
Az élőlények kölcsönösen előnyös együttéléseSzimbiózis .
Az élő szervezetek és környezetük közötti kapcsolatokat vizsgáló tudományÖkológia.
Egy szervezet, amely gyakran az első láncszem a táplálékláncbanNövény.
A Föld légburokaLégkör.
Egyazon fajhoz tartozó egyedek csoportja, amelyek hosszú ideig élnek egy bizonyos területen, viszonylag elszigetelten ugyanazon faj képviselőitőlNépesség.
Élő szervezetek közösségeBiocenosis.
Egy szervezet, amely megtámadja, megöli és megeszi zsákmányátRagadozó.
Fenyő levelek.Tűk
Mesterséges ültetés az utak mentén.Erdei öv
Fenyőerdő.(Bohr)
Tölgy gyümölcs.(Makk)
Egy nyírfa „sírása” tavasszal. (Sap flow)
A Föld védőképernyője.(Ózon réteg)
Mérgező köd.(Szmog)
Azon feltételek összessége, amelyek között egy szervezet él.(élőhely)
Tölgyes erdő.(Dubrava)
A járművek kipufogógázaiban található mérgező fém.(Vezet)
További kérdések:
Az agrocenosis és a biocenosis közötti különbség
Mi az ökoszisztéma?
Mit tanul az autekológia?
Képes-e a légkör öntisztulásra? Hogyan?
Az operációs rendszer védelmének jogi kerete a Kazah Köztársaságban
Készítsen áramkört:
Gém, béka, szúnyog(Szúnyog - béka - gém)
Halak, algák, medve(Alga – hal – medve)
Búza – egérpocok – bagoly(búza – egérpocok – bagoly)
nyúl-fű-róka (fű – nyúl – róka) dia 1
7. Elosztás: bagoly,nyest, béka, pók, csattanógyík, béka, pillangó, zöld gyümölcsök, virágzás, kéreg, baktériumok, levelek és magvak, gombák.2. dia
Producerek-
Fogyasztók-
Lebontók-
3. Új ismeretek és készségek kialakítása:
Kérdések:
Milyen összetevőket tartalmaznak az autók kipufogógázai?
(Körülbelül 200 anyag keveréke. Szénhidrogéneket tartalmaznak - el nem égett vagy nem teljesen elégett komponenseket üzemanyag)
Milyen üzemanyaggal működik a modern autók túlnyomó többsége? ( benzinnel vagy kőolajból nyert dízel üzemanyaggal működő belső égésű motorral rendelkező járművek) .
3.Mi az oka annak, hogy alternatív üzemanyagokat keresünk a hagyományos üzemanyagok helyettesítésére? ( Az olajárak közelmúltbeli meredek emelkedése, valamint az autók által kibocsátott káros kibocsátások növekedésével kapcsolatos aggodalmak, amelyek szennyezik a légkört, számos kormányt és autóipari vállalatot késztetett arra, hogy a hagyományos üzemanyagok pótlását keressék.
4.Mi a gázolaj cetánszáma?
Cetánszám - a dízel üzemanyag gyúlékonyságára jellemző, amely meghatározza a keverék gyulladásának késleltetési idejét (az üzemanyag hengerbe történő befecskendezésétől az égés kezdetéig eltelt időtartam).
5.Than lent a „káros” aromás szénhidrogének mennyisége az üzemanyagban, annál magasabb vagy alacsonyabb lesz a cetánszám ( több /magasabb ).
(cél, téma)
Az embernek sikerült rövid időn belül elviselhetetlenné tennie a földi életkörülményeket. És csak rajta múlik, hogy a Földön jobbak vagy rosszabbak lesznek-e a dolgok. Komoly probléma a gépjárművek által a levegőbe juttatott szennyező anyagok.
Az elmúlt években a városi járműforgalom sűrűségének növekedése miatt a motorok égéstermékeiből származó levegőszennyezés meredeken megnőtt. A szénhidrogén tüzelőanyagok elégetésekor mérgező anyagok képződnek, amelyek az égési feltételekhez, a keverék összetételéhez és állapotához kapcsolódnak.
Az autók túlnyomó többsége még mindig benzinnel vagy kőolajból nyert dízel üzemanyaggal működő belső égésű motorral felszerelt autó.
Napjainkban annyi olajat égetnek el egy nap alatt, amennyit a természet napenergiával ezer év alatt meg tud termelni. A tudósok előrejelzései szerint kevés olajtartalék maradt a világon. A jelenlegi helyzet nem titok. A világ számos országában működő kutatószervezetek keresik az olajfinomításból nyert üzemanyag megfelelő pótlását. A feladat meglehetősen összetett, és továbbra sincs egységes megoldás, pedig nem csak a jelen században, hanem a 20., sőt a 19. században is gyártottak és üzemeltettek sikeresen alternatív üzemanyaggal működő autókat. Azonban az olajárak közelmúltbeli meredek emelkedése, valamint az autók károsanyag-kibocsátásának növekedése miatti aggodalom, ami szennyezi a légkört (ez a probléma különösen a nagyvárosokban akut), számos ország kormányát és autógyártó céget arra késztetett, hogy a hagyományos üzemanyag helyettesítője
Gyakorlat: Megfejtés A-95.
A feladat meglehetősen összetett, és továbbra sincs egységes megoldás, pedig nem csak a jelen században, hanem a 20., sőt a 19. században is gyártottak és üzemeltettek sikeresen alternatív üzemanyaggal működő autókat. A világ első gázüzemű önjáró kocsiját, a Hippomobile-t Jean-Etienne Lenoir alkotta meg még 1862-ben. Nálunk az 1930-as években olyan gázüzemű autókat gyártottak, amelyeket nyírfa rönkökkel „töltöttek”... , tőzeg vagy szén. A tűzifa viszonylag alacsony hőmérsékleten termikusan lebomlott, és gázzá alakult, amely a motor hengereiben égett. A jól ismert német Deutsche Airbus légitársaság a világon elsőként fejleszti a folyékony hidrogénnel repülni képes airbust.
Gyakorlat: Töltse ki a táblázatot « Különböző típusú üzemanyagok összehasonlító mutatói »
Kilátás
Előnyök
Hibák
gáznemű
Teljesebb égés a jobb keverékképződésnek köszönhetően a hengerekben,
az égéstermékek alacsony toxicitása,
Alacsony költség és gázszállítás
Alacsony zajszennyezés,
a karbantartó személyzet általi üzemanyaglopás lehetetlensége,
Alacsony autóátalakítási költség.
maga az üzemanyag magas toxicitása
a gázpalackok nagy robbanásveszélyes baleset esetén,
Elektromosság
Környezetvédelem (nincs kipufogógáz)
A tervezés egyszerűsége
– alacsony utántöltési költség
– alacsony zajszennyezés
– könnyű kezelhetőség, megbízhatóság
– Az elektromos autó üzemeltetése olcsóbb, mint egy hagyományos
– alacsony teljesítménytartalék
– hosszú töltési idő,
– akkumulátor újrahasznosítási probléma
– töltőállomások hiánya
– A legtöbb erőmű termikus, tüzelőanyagot éget el elektromos áram előállítására, káros összetevőket.
Bioüzemanyag
– korlátlan nyersanyagtartalékkal rendelkezik (megújuló erőforrás)
– alacsonyabb káros anyagok mennyisége a kipufogógázokban
– magas kenési jellemzők, amelyek meghosszabbítják a motor élettartamát
– magas cetánszám
Magas lobbanáspont
Alacsony költségű
– a biodízel magas viszkozitása, ami szükségessé teszi az üzemanyag alacsony hőmérsékleten történő melegítését az elfogadható folyékonyság biztosítása érdekében,
Rövid eltarthatósági idő - körülbelül 3 hónap.
Alkohol
– semleges, mint üvegházhatású gázok forrása
– alacsony költségű
– növeli az illékony szerves anyagok fokozott kibocsátásának kockázatát, ami az ózonkoncentráció csökkenéséhez és a napsugárzás növekedéséhez vezet,
– alacsony teljesítmény az alapmodellekhez képest
Hidrogén
– teljesebben ég
– magas fajlagos égéshő,
– nincs mérgező kibocsátás
– szó szerint mindenből beszerezhető: földgázból, óceánvízből, biomasszából, levegőből
– sokkal szélesebb a levegővel való keverési arány tartománya, mint a benzinnél, aminél még lehetséges a keverék begyulladása
– tökéletlen hidrogéntárolási technológiák
– a hidrogén magas ára,
– összetett folyamat hidrogén előállítására ipari méretekben, amely során ugyanaz a CO szabadul fel,
– a hidrogénerőmű magas költsége és karbantartásának bonyolultsága,
– a hidrogén-levegő keverék robbanékonysága – a hidrogéntöltő állomások fejlett szerkezetének hiánya.
Videót nézni
A légszennyezés fő oka az üzemanyag hiányos és egyenetlen elégése. Ennek mindössze 15%-át költik az autó mozgatására, és 85%-a „repül a szélnek”. Ezenkívül az autómotor égéskamrája egyfajta vegyi reaktor, amely mérgező anyagokat szintetizál, és azokat a légkörbe bocsátja. Még a nem boros nitrogén is a légkörből az égéstérbe kerülve mérgező nitrogén-oxidokká alakul.
A szikragyújtású motorok kipufogógázaiban a fő mérgező légszennyező anyagok a következők: szén-monoxid, nitrogén-oxidok és szénhidrogének. Különleges helyet foglalnak el a rákkeltő anyagok, amelyek fő képviselője a kipufogógázokban a benzo(a)pirén.
Az ólom globális környezetszennyezése miatt minden növényi és állati élelmiszer és takarmány mindenütt megtalálható összetevőjévé vált. A növényi élelmiszerek általában több ólmot tartalmaznak, mint az állati eredetű élelmiszerek.
A nyári lombhullás oka a levegő magas ólomtartalma. De az ólom koncentrálásával a fák megtisztítják a levegőt. A növekedési időszakban egy fa semlegesíti a 130 liter benzinben található ólomvegyületeket. Az ólomra legkevésbé érzékeny a juhar, míg a legfogékonyabb a hikkori és a lucfenyő.
A fák autópálya felőli oldala 30-60%-kal fémesebb. A luc- és fenyőtűk jó ólomszűrő tulajdonságokkal rendelkeznek. Felhalmoz, és nem cseréli ki a környezettel. A szárazföldi növényzet naponta 70-80 ezer tonna ólmot von be a biológiai körforgásba
Ahhoz, hogy egy autót joggal nevezzünk környezetbarátnak, az üzemanyagnak környezetbarátnak kell lennie. A gáz pedig megfelel ennek a követelménynek. A gáz használata jelentősen csökkenti a kipufogógázok teljes toxicitását a benzinhez képest. A toxikus szén-monoxid CO (szén-monoxid) mennyisége több mint háromszorosára, az el nem égett üzemanyag részecskéiből álló CH karcinogén szénhidrogén tartalma pedig 1,6-szorosára csökken. Az oxigén és nitrogén keverékének égésekor keletkező nitrogén-oxid NO és NO2-dioxid koncentrációja (a légkörből az égéstérbe kerülő ártalmatlan nitrogén mérgező vegyületté - nitrogén-oxidokká alakul) 1,2-szeresére csökken, ha a motor gázzal működik. . A benzinben található ólomvegyületek és különféle aromás polimerek, amelyek szintén veszélyes rákkeltő anyagok, teljesen hiányoznak a gázüzemanyagból.
A kutatások cáfolják azt a kialakult véleményt, hogy a benzin helyett a gáz használata szükséges intézkedés. A gázüzemanyag teljesebben ég, így a szén-monoxid koncentrációja a gázmotor kipufogógázában többszörösen alacsonyabb. A benzinüzemű jármű kén-dioxidot bocsát ki a légkörbe, amely a kéntartalmú üzemanyag-komponensek elégetésekor keletkezik, valamint tetraetil-ólmot. A földgáz általában nem tartalmaz ként, ezért a gázmotor kipufogógázában nincs kén-dioxid vagy ólomvegyület. Az üzemanyag tökéletlen elégése miatt a benzinmotorok kipufogógázai szén-monoxidot (CO) is tartalmaznak, amely egy emberre mérgező anyag. A benzines és a benzines autók is ugyanannyi szénhidrogént bocsátanak ki a légkörbe. Nem maguk a szénhidrogének veszélyesek az emberi egészségre, hanem azok oxidációs termékei.
A benzinnel működő motor viszonylag könnyen oxidálódó anyagokat - etilt és etilént - bocsát ki, míg a gázmotor metánt bocsát ki, amely az összes telített szénhidrogén közül a legellenállóbb az oxidációval szemben. Ezért a gázüzemű járművek szénhidrogén-kibocsátása kevésbé veszélyes. A gáz, mint motorüzemanyag nemcsak nem rosszabb, mint a benzin, hanem tulajdonságaiban is felülmúlja azt, ami kémiai szinten tönkreteszi az égéstér, a katalizátor és a lambda-szonda egyes részeit.
Kérdés: Milyen tulajdonságokkal kell rendelkeznie egy ideális üzemanyagnak?
4. A tanult anyag konszolidálása
Kérdések
Az autókban használt üzemanyag típusa.Olcsó, környezetbarát, sok tulajdonságában felülmúlja a benzint, használata nem igényel változtatást az autó kialakításában.
Olyan anyag, amelyből egy bizonyos reakcióval hőenergia nyerhető.
olasz fizikus, kémikus és fiziológus; metánt fedezett fel a mocsári gáz tanulmányozása közben. Róla nevezték el az elektromos feszültség mértékegységét.
A sűrített földgáz (színtelen és szagtalan) a földgáz fő összetevője. Robbanásveszélyes, gyakran "mocsárnak" nevezik. Nagy robbanási ellenállással rendelkezik - oktánszáma több mint 100 egység. Égéskor gyakorlatilag nem hagy káros termékeket.
Természetes olajos gyúlékony folyadék, amely szénhidrogének és néhány más szerves vegyület összetett keverékéből áll. Műszakilag értékes termékeket, elsősorban motorüzemanyagokat, oldószereket, vegyipari alapanyagokat nyernek belőle, feldolgozzák.
Környezetbarát tüzelőanyag, égésterméke víz. Több hőt termel, mint bármely hagyományos fosszilis tüzelőanyag.
Az alkohol keményítőt, cukrot vagy cellulózt tartalmazó biomassza fermentálásával nyerhető. Tiszta formájában üzemanyagként, belső égésű motorokhoz, oldószerként és alkoholos hőmérők töltőanyagaként használják.
Az olajos magvakat takarmányként, jó zöldtrágyaként, mézelő növényként használják; Ennek a növénynek az olaját a főzéshez, a kohászatban az acél edzésére, alapanyagként rugalmas anyagok előállításához és bioüzemanyagok előállításához használják.
Alternatív energiaforrás autókhoz. Az ezzel a forrással hajtott autók jóval korábban jelentek meg, mint a benzinüzeműek, és a 19. század végén és a 20. század elején terjedtek el. Nem zajosak és nem dohányoznak, ellentétben a benzin- vagy gőzgépekkel, és népszerűek voltak az arisztokrácia körében.
Olyan szerves vegyület, amely szénhidrogének származéka, és egy vagy több OH (hidroxil) csoportot tartalmaz a molekulában. A cukros anyagok fermentációja során, a telített szénhidrogének oxidációja során keletkezik. Az utóbbi időben a belső égésű motorok üzemanyagaként betöltött szerepe egyre nő.
Az üzemanyag típusa megfelel a rendelkezésre állás és az alacsony toxicitás kritériumainak. Jelenleg nem használt járművekben.
A dízel üzemanyag legfontosabb tulajdonságát a cetánszám határozza meg. Mutatója alapján meg lehet ítélni az előállított dízelgázokban lévő káros CO és CH komponensek mennyiségi összetételét.
Kiváló minőségű komplett üzemanyag autómotorokhoz. -160 °C-ra hűtjükföldgáz. Fő összetevői a propán és a bután.
Könnyű szénhidrogének gyúlékony keveréke, amelyet karburátor- és befecskendezőmotorok üzemanyagaként, valamint paraffin- és tisztítószövetek gyártásához szánnak. Desztillációval és olajfrakciók kiválasztásával nyerik.
Válaszok
1
A
2
l
3
b
4
T
5
e
6
R
7
n
8
A
9
T
10
És
11
V
12
n
13
s
14
e
5.Házi feladat további anyagokat, példákat adjon különböző, környezetbarát üzemanyaggal működő autókra.
6. Óra összefoglalója (reflexió, osztályozás)
én választási lehetőség
1. Fő üzemanyag a végéigXIX V. voltak:
a) olaj b) szén c) tőzeg d) tűzifa
2. Az ország fő olajbázisa ma:
a) Nyugat-Szibéria c) Baku
b) Volga-Ural d) Pechora
3. Melyik oroszországi szénmedencében termelik a legolcsóbb szenet a költségeket tekintve?
a) Kuznyeckij c) Kansko-Achinsky
b) Dél-Jakutszk d) Moszkvai régió
4. Az üzemanyag- és energiakomplexum alábbi jellemzői közül melyik jellemző Oroszországra:
a) az üzemanyagforrások nyugaton koncentrálódnak, a fő fogyasztó pedig az ország keleti részén van
b) a földgáz nagy részét a feketeföldi régióban állítják elő;
c) Szibéria főbb mezőiről származó csővezetékek északra és északkeletre irányulnak
d) a fő fogyasztó az ország nyugati részén koncentrálódik, ahol hiány van az üzemanyagforrásokból
a) nem szállítható
b) nem halmozható fel
c) felhalmozható
d) csővezetéken szállítható
7. Milyen típusú alternatív erőmű hiányzik Oroszországból?
a) szél b) árapály
b) geotermikus d) napenergia
8. A vízerőművek hátránya, hogy:
a) sok hulladékot termel, ami erősen szennyezi a légkört
b) az üzemmód lassan változik
c) megzavarja a folyó hidrológiai rendszerét
d) az állomás karbantartását nagyszámú magasan képzett szakember látja el
b) vas- és színesfémkohászat
c) vaskohászat és tüzelőanyag-kitermelés
d) színesfémkohászat és -szállítás
12. A legnagyobb alumíniumkohó központok a közelben találhatók:
a) bauxit lerakódások
c) szénlelőhelyek
b) nagy hőerőművek
d) nagy vízerőművek
13. Oroszországban a legfeszültebb környezeti helyzet azokban a városokban figyelhető meg, ahol a következők találhatók:
a) alumíniumkohó üzemek
b) pigmentkohászati üzemek
c) teljes ciklusú üzemek
d) kohászati kisvállalkozások
14. A világ legnagyobb vasérc lelőhelye:
a) Kacskanarszkoje c) Magnyitnaja hegy
b) KMA d) Kosztomusa
15. Melyik orosz városban található a világ legnagyobb nikkelgyártó üzeme?
a) Mednogorszk c) Krasznojarszk
b) Norilsk d) Bratsk
16. A pigmentkohászati vállalkozások elhelyezkedésének fő tényezője:
a) nyersanyagok rendelkezésre állása fémhulladék formájában
b) vasérc alapanyagok rendelkezésre állása
c) szénlelőhelyek jelenléte
d) környezeti
Végső ellenőrzés az „Üzemanyag- és energiakomplexum. Kohászat."
II választási lehetőség
1. A fő üzemanyag Oroszországban az 1960-as évek óta:
a) olaj b) tőzeg
b) szén d) tűzifa
2. A végén Oroszország legfontosabb szénmedencéjeXIX században ez volt:
a) Kuzbass c) Pechora
b) Donbass d) Moszkvai régió
3. A legolcsóbb és leginkább környezetbarát üzemanyag:
a) fűtőolaj c) barnaszén
b) szén d) gáz
4. Az orosz üzemanyag- és energiakomplexum a következő tulajdonságokkal rendelkezik (1 helyes válasz megadása):
a) az olaj nagy részét Oroszországban, a Kaukázus szubtrópusain állítják elő
b) a szénipar, mint régi iparág újjáépítést igényel
c) az üzemanyag-források és az erőforrásbázisok fő fogyasztója egyenletesen oszlik el az ország keleti részén
d) a gázipar az üzemanyag- és energiakomplexum egyik válságágazata
5. A villamosenergia-ipar a következőket foglalja magában:
a) Atomerőművek és villamosenergia-átvitel távvezetékeken
b) villamos energia szállítása távvezetékeken és gáziparon
c) vízerőművek és szénipar
d) olajipar és hőerőművek
6. A legnagyobb orosz gáztermelési terület:
a) jakut;
b) Orenburg-Asztrahán;
c) nyugat-szibériai;
d) a Barents-tenger talapzata.
7. Oroszországban az energia legnagyobb részét a következők állítják elő:
a) hőerőmű; c) ÁFSZ;
b) vízerőmű; d) Atomerőmű.
8. A vízerőművek előnyei a következők:
a) bárhol elhelyezhető
b) a legolcsóbb villamos energiát állítják elő
c) gyorsan és olcsón épül
d) könnyen bekapcsolható, lefedi a csúcsterhelést
9. A villamosenergia-ipar kilátásai a következők:
10. Válassza ki a megfelelő állításokat:
a) Az olajfinomítók főként az ország európai részén találhatók.
b) A hőerőművek a leginkább környezetbarát erőműtípusok.
c) A palaipar üzemanyag-ipar.
d) Oroszország a 4. helyen áll a világon a gázkészletek tekintetében.
e) A hőerőmű a villamos energián kívül meleg vizet és gőzt is termel.
4. Mely oroszországi erőművek működhetnek szénnel?
a) HPP b) TPP c) PPP d) Atomerőmű
5. Miért az ázsiai részen találhatók Oroszország legnagyobb vízerőművei?
a) ott helyezkednek el a fő villamosenergia-fogyasztók
b) ott találhatók a legnagyobb vízkészletek
c) ázsiai országok villamosenergia-ellátása
d) a helyi lakosságszám gyors növekedésének elvárásával épültek
6. Az üzemanyagipar a következőket foglalja magában:
a) szénipar és villamosenergia-átvitel távvezetékeken
b) üzemanyag szállítása csővezetéken és villamos energia szállítása távvezetékeken
c) tőzeg kitermelése és tüzelőanyag szállítása csővezetéken
d) villamos energia előállítása és a fogyasztókhoz történő eljuttatása elektromos vezetékeken
7. A villamosenergia-ipar kilátásai a következők:
a) atomerőművek építése országszerte
b) vízerőművek építése országszerte
c) energiatakarékos technológiák alkalmazása
d) hőerőművek bezárása légszennyezés miatt
8. A legolcsóbb és leginkább környezetbarát üzemanyag:
a) fűtőolaj c) barnaszén
b) szén d) gáz
9. Megépült Oroszország első geotermikus erőműve:
a) a Kamcsatka-félsziget; c) az Urál;
b) Kaukázus; d) Kola-félsziget.
10. Melyik iparág használ kokszszenet üzemanyagként?
b) vaskohászat;
c) fafeldolgozás;
d) konzerv.
11. A színesfémek melyik csoportjába tartozik a réz és a nikkel?
a) a tüdőbe
b) nehéznek
c) a nemesnek
d) az ötvözéshez
12. Mely helyekre vonzódnak a sertéskohászati vállalkozások?
a) vaslerakódásokhoz
b) gázvezetékekre
c) a vasútra
d) a legnagyobb gépgyártó központokba
13. Határozza meg, miért találhatók Oroszország legnagyobb alumíniumgyártó üzemei Kelet-Szibériában:
a) nagy bauxitkészletek vannak itt
b) itt olcsó az áram
c) itt koncentrálódnak a termékek fő fogyasztói
d) itt alacsony a hőmérséklet
14. Oroszország és a világ legnagyobb réz-nikkel olvasztó központja található:
a) Norilszkben c) Cserepovecben
b) Kirovszkban d) Stary Oskolban
15. A kohászati komplexum részeként Kizárva:
a) ércbányászat c) ércfeldolgozás
b) fémkohászat d) hengerelt termékek gyártása
d) minden iparág benne van
16. Ossza el a fémeket olvasztásuk legnagyobb központjai között:
2. Norilsk b) alumínium
3. Cserepovec c) réz
4. Mednogorszk d) nikkel
Végső ellenőrzés a témában
„TEK. Kohászat."
Válaszok (énválasztási lehetőség)
1-G; 2-A; 3-B; 4-G; 5-B; 6-B; 7-G; 8-B; 9-B; 10 – 1-d, 2-b, 3-a, 4-c; 11-B; 12–G; 13–B; 14–B; 15–B; 16–A.
Válaszok (IIválasztási lehetőség):
1-A; 2-B; 3-G; 4-B; 5-A; 6-B; 7-A; 8-B, G; 9-B; 10-A, B, D; 11 – B; 12 – A; 13 – A; 14 – B; 15 – A, B; 16 – V.
Válaszok (IIIválasztási lehetőség)
1 – B; 2 – B; 3 – B; 4 – B; 5 B; 6 – B; 7 – B; 8 – G; 9 – A; 10 – B; 11 – B; 12 – G; 13 – B; 14 – A; 15 – D; 16 – 1-b, 2-d, 3-a, 4-c.
Jelenleg a Fuel Technologies Corporation minden típusú üzemanyagot fejleszt, beleértve a versenymotorokhoz való magas oktánszámú üzemanyagok fejlesztését és gyártását. Új égéselméleti alapelveket tanulmányozunk, és megújuló nyersanyagokat keresünk, ami környezetvédelmi szempontból fontos.
Cégünk különféle típusú versenyüzemanyagokat és adalékanyagokat gyárt kereskedelmi típusú benzinekhez, amelyek jelentősen csökkenthetik a légkörbe történő káros kibocsátást. Szakembereink mindig részletesen tájékoztatják Önt a cégünk által gyártott, adott típusú üzemanyag minden jellemzőjéről.
A TOTEK üzemanyag- és információtechnológia, ökológia és gazdaság, tudósok, rakéta- és űrüzemanyag-fejlesztők közvetlen részvételével létrehozott vállalat. Cégünk munkájában az üzemanyag-technológiák területén a legjobb tudományos és műszaki fejlesztések vesznek részt.
A TOTEK környezetbarát tüzelőanyag-típusok felkutatása, fejlesztése és megvalósítása, valamint ezen üzemanyag környezetbarát előállítása, mint például a korszerű üzemanyag-technológiák stb. Az olaj az ősi élet hulladéka, de a modern élet hulladékát új üzemanyaggá alakíthatjuk.
A szénsavas italok környezetbarát üzemanyaggá válhatnak
Amerikai tudósok egy üdítőitalokkal működő akkumulátort készítettek egy környezetbarát üzemanyag kifejlesztésére irányuló projekt részeként.
Mobiltelefonok hordozható töltőjeként használható egy új készülék, amely szinte bármilyen típusú cukorral működik. A Missouri állambeli St. Louis Egyetem kutatói úgy vélik, hogy találmányukkal végül sok kis elektronikai eszköz, köztük számítógépek akkumulátorában is helyettesíthetik a lítiumot.
A biológiailag lebomló folyadék olyan enzimeket tartalmaz, amelyek az üzemanyagot - jelen esetben a cukrot - elektromos árammá alakítják, így a fő melléktermék a víz.
Az előrejelzések szerint a közeljövőben a szén szerepe az ország tüzelőanyag- és energiamérlegében növekedni fog, a nagy készletek miatt. A környezetvédelmi korlátozások azonban (különösen a Kiotói Jegyzőkönyv ratifikálása után) olyan új, környezetbarát széntechnológiák kidolgozását és bevezetését teszik szükségessé, amelyek a lehető legkisebb káros környezetterhelés mellett biztosítják az üzemanyag-felhasználás magas hatékonyságát.
A szuszpendált szén tüzelőanyag használata valódi lehetőség nemcsak a „piszkos” szenet és a rétegkemencékben történő elégetésének nem hatékony módszereit, hanem a szűkös folyékony és gáznemű tüzelőanyagokat is.
A probléma különösen akut Oroszország szénrégióiban, ahol nagy mennyiségű bányászott szén finom széniszap formájában halmozódik fel a szénbányászati és szénfeldolgozó vállalkozások körüli hidraulikus szemétlerakókban és ülepítő tartályokban. Ezt a problémát általában a legprimitívebb módon oldják meg. A bányák befolyó vizeit, a feldolgozó üzemekből származó finom szénszemcsés technológiai vizeket felszíni ülepítő tartályokba vezetik, amelyeket időszakonként mechanikusan és hidraulikusan tisztítanak, a visszatermelt széniszapot pedig vagy a kimerült bányaüzembe, vagy a közeli szakadékokba, tározókba engedik. Egyes esetekben a flotációs hulladékot víztelenítik és szabad területeken tárolják.
Az iszap szállítható és technológiailag kényelmes iszapos szén-víz tüzelőanyaggá (CWF) történő átalakítása jelentős gazdasági hatás elérését és a régiók környezeti helyzetének drámai javítását teszi lehetővé. Ugyanakkor az így előállított tüzelőanyagnak és felhasználási technológiáinak meg kell felelniük a modern piac szigorú követelményeinek: a gazdasági versenyképességnek és a gyártás és felhasználás során a lehető legkisebb környezetkárosító hatásnak.
Tekintettel arra, hogy a megtermelt hőenergia költségében a tüzelőanyag-komponens 40-70% között mozog, a tüzelőanyag költségének vagy fajlagos fogyasztásának csökkentése fontos tényező a gazdasági hatás eléréséhez.
A szén-víz üzemanyag (CWF) egy finomra őrölt szénből, vízből és lágyító reagensből álló diszpergált rendszer: CWF összetétele: szén (0-500 mikron osztály) - 59-70%, víz - 29-40%, lágyító reagens - 1 % gyulladási hőmérséklet - 450-650°C; égési hőmérséklet - 950-1050 ° C;
rendelkezik a folyékony üzemanyag összes technológiai tulajdonságával: közúti és vasúti tartályokban, csővezetékeken, tartálykocsikban és tartálykocsikban szállítják, és zárt tartályokban tárolják;
megőrzi tulajdonságait a hosszú távú tárolás és szállítás során;
robbanás- és tűzálló.
A lebegőszén üzemanyag bevezetésének stratégiai céljai a következők:
a meglévő hő- és villamosenergia-rendszerek rekonstrukciójának költségeinek minimalizálása;
a hőenergia-rendszerek gazdasági és környezeti hatékonyságának növelése, valamint gazdasági motiváció megteremtése a fűtőolaj, földgáz és szén rétegégetéssel történő használatának elhagyására;
a hőenergia-rendszerek megbízhatóságának és garantált működőképességének növelése;
a végfelhasználók energiabiztonságának növelése.
A környezetbarát szén-víz tüzelőanyag széles körű bevezetése, valamint a szénbrikett és brikettüzemek gyártásának megszervezése érdekében együttműködési megállapodást írt alá az "Ekotekhnika", a "Sibekotekhnika" (Novokuznyeck) Tudományos és Termelési Központ és a Belovszkij Bányászat. Berendezésgyár (BZGSHO).
A feladatokat kitűzték - a vállalkozások megrendelései szerint moduláris létesítmények gyártásának fejlesztése és biztosítása a szén és széniszap alapú CWF előállításához, valamint technológiai komplexumok, amelyek az égés során hozzáférhető hő- és (vagy) elektromos energiát nyernek. Ugyanakkor, figyelembe véve azt a tényt, hogy a BZGShO-nál már létrehozták a brikettüzemanyag szénből és szénszuszpenzióból történő előállítására szolgáló brikettberendezést, a moduláris telepítések befejezéséhez szükséges felszerelések gyártásának megszervezése a feladat. CWF, brikett beépítések és technológiai komplexumok előkészítése, kapcsolódó berendezések szállítása, valamint kidolgozott komplexumok összeállítása és az üzemeltető személyzet képzése.
gépjárművek környezetszennyező üzemanyaga
Az első ütemben a CWF készítésére és égetésére szolgáló kísérleti bemutató technológiai komplexumot telepítettek és helyeztek üzembe az üzemben.
Jelenleg a hidraulikus bányászatból származó széniszapból lebegőszén tüzelőanyagot is készítenek a Tyrganskaya bánya kazánházában lévő kísérleti üzemben. A KE-10-14S kazánt nyersszén és VUT együttégetésére helyezték át. A felesleges tüzelőanyagot a JSC Khleb (Novokuznetsk) kazánházába szállítják, ahol a KP-0.7 gázolaj kazánt a VUT-hoz szállítják. A különféle szuszpenziós tüzelőanyaggal működő kazánok nyáron és télen (-42°C-ig terjedő hőmérsékleten) történő üzemeltetése során szerzett üzemeltetési tapasztalatok megmutatták az új típusú szénből készült folyékony tüzelőanyag alkalmazásának nagy hatékonyságát.
A VUT környezetvédelmi előnyeit a többi üzemanyagtípushoz képest a képviselő bizottság nagyra értékelte az orosz környezetvédelmi innovációk első össz-oroszországi versenyén 2005-ben. A ZAO Atomerőmű Sibekotekhnika által bemutatott „Környezetbarát technológia a szénelőállító üzemekből származó iszap és flotációs hulladék integrált hasznosítására szuszpenziós tüzelőanyag tüzelési módszerével” című projekt az első helyezést érte el.
A hatékonyabb és környezetbarátabb technológiák energetikai bevezetése napjainkban az egyik prioritás. Ez összefügg mind az energiaforrások mindenre kiterjedő megtakarításának szükségességével, mind a környezetvédelemmel – ez a probléma az orosz erőművek földgázellátásának várható csökkenése és a fogyasztás növekedése miatt még súlyosabb lesz. szén. Ezeknek a kérdéseknek szentelték az „Energia ökológiája 2000” nemzetközi tudományos és gyakorlati konferencia V. szekciójában elhangzott beszámolókat.
Az orosz erőművek gázüzemanyag-ellátásának az elkövetkező években tervezett csökkentése arra készteti az energetikusokat, hogy nagyszabású munkát kezdjenek a földgáz szénnel és más típusú szilárd tüzelőanyaggal való helyettesítésére, valamint új technológiák bevezetésére, beleértve a felhasználással kapcsolatosakat is. megújuló energiaforrások. A hőerőművek szénfogyasztásának növekedése, különösen a hagyományos égetési módok esetén, elkerülhetetlenül negatív környezeti következményekkel jár; A megújuló energiaforrásokra való átállás jelentős kezdeti költségeket igényel, bár a szakértők véleménye szerint ezek meglehetősen gyorsan megtérülhetnek. Ezzel az alternatívával a hazai tudomány és technológia által kifejlesztett, olcsó energetikai módszerek és technológiák, valamint az ezekben a kérdésekben szerzett világtapasztalatok érdekesek.
A konferencián a cikk címében megjelölt témákban elhangzott beszámolók két csoportra oszthatók:
- - a tüzelőanyagok megszerzését, az égetésre való előkészítését és tényleges elégetését szolgáló technológiáknak szentelték;
- - elkötelezett az új energiaforrások és átalakítási módszerek iránt.
Az első csoport beszámolói közül a szekció résztvevőinek figyelmét különösen az E.A. Evtushenko et al. „Új technológia a szilárd tüzelőanyag használatához az energiaszektorban” (Novoszibirszki Állami Műszaki Egyetem, Novoszibirszk-Energo). A jelentés készítői eredeti technológiát javasoltak és teszteltek szén és tőzeg keverékéből álló folyékony kompozit előállítására és elégetésére. Ezzel a technológiával a szénpor speciálisan elkészített vizes szuszpenzióját diszpergáló-kavitátorba juttatják, majd összekeverik a szintén diszpergáló-kavitátorban előkezelt zúzott tőzeg vizes szuszpenziójával. Mindkét esetben a szuszpenziók folyadékfázisának legalább 15 térfogatszázaléknak kell lennie. Szükség esetén olajat vagy fűtőolajat is adhat a kapott keverékhez. Így az összetevők variálásával mindegyikük feldolgozási intenzitása és az összetétel egésze adott minőségű környezetbarát folyékony tüzelőanyagot kapunk. Fő tüzelőanyagként és tüzelőanyagként is használható. A kompozit tüzelőanyagok elégetésének tapasztalatai nagyon sikeresnek bizonyultak.
A jelentésben G.N. Ehelyett a jelenleg üzemelő hőerőművek és kazánházak kazánjaiban javasolt Delyagin „Környezetbarát üzemanyag ECOWUT – az orosz energiaszektor környezeti helyzetének drámai javításának módja” (SUE „Gidroturboprovod Tudományos és Termelő Egyesület”, Moszkva). földgázból, szén bázisán előállított, a fogyasztók által igényelt tulajdonságokkal rendelkező szén-víz tüzelőanyag felhasználására. Az ECOWUT üzemanyag egy olcsó, környezetbarát üzemanyag, amelynek gyártási technológiáját az elmúlt évtizedben az NPO Gidrotruboprovod fejlesztette ki. Ennek a tüzelőanyagnak az előállítása során, kezdeti komponenseinek mechanokémiai aktiválása következtében a szén, mint természetes „kőzettömeg” szerkezete szinte teljesen megsemmisül. A szilárd tüzelőanyag ilyen feldolgozása következtében a szén külön szerves és ásványi komponensekre bomlik, nagy felületi kémiai aktivitással. A kapcsolódó szerkezetű forrásvíz is számos átalakuláson megy keresztül az ECOWUT előállítása során, aminek eredményeként ionos komponensekkel telített diszperziós közeg képződik. Így az ECOWUT üzemanyag rendkívül stabil üzemanyag, robbanás- és tűzálló; Ha hosszú ideig tárolják tárolóedényben, soha nem képződik sűrű üledék.
Az ECOWUT elégetésekor az égéstermékekben nincs szén-monoxid, másodlagos szénhidrogének, korom és rákkeltő anyagok; A mikron méretű részecskék, kén-oxidok és nitrogén-oxidok képződése és kibocsátása jelentősen csökken. A nitrogén-oxid-kibocsátás szintje általában nem haladja meg a 0,08-0,1 g/MJ-t, ami a megengedett szint 50-60%-a. Az ECOWUT üzemanyag ára jelentősen függ a kezdeti nyersanyagok (szén, víz, vegyszerek) árától. A kezdeti szén részaránya (1 tonna üzemanyag-egyenértékre vetítve) az ECOWUT üzemanyag költségében 40-60%. A felhasználásra kész, fogyasztói előkészületet nem igénylő ECOWUT üzemanyag végső költsége (1 tonna tüzelőanyag-egyenértékre vetítve) mindössze 5-18%-kal haladja meg az eredeti szén árát (szintén 1 tonna egyenértékű tüzelőanyagra vetítve). Az 1999-es adatok szerint a kezdeti kőszén fogyasztói ára 300 rubel/t (460 rubel/tce), az ECOWUT üzemanyag ára 290-325 rubel lesz. 1 tonnára (480-540 rubel/tonna normál üzemanyag). Az ECOWUT előállításának és elégetésének technológiáját számos oroszországi hőerőműben tesztelték, köztük az irkutszki CHPP-11-ben, a Semipalatinsk CHPP-2-ben stb. Az ECOWUT üzemanyag fluidágyban történő égetésének módszerét a fűtésnél tesztelték kazán NR-18 a kazánház Ulyanino falujában, Moszkva régióban. Az ECOWUT tüzelőanyaggal működő kazánt állandó üzembe helyezték.
A fluidágyas égetést számos jelentés tárgyalta. Az Uráli Állami Műszaki Egyetem (USTU) A.P. munkatársai a szén és az éghető hulladék égetésének tapasztalatait egy kísérleti ipari kazánon, az USTU-ban keringő fluidágyas (CFB) vitatták meg. Baskakova, S.V. Dyukina és mások A 11,6 MW hőteljesítményű USTU CFB kazánt számos típusú szén CFB-üzemmódban történő elégetésére tervezték: Berezovsky B-2, Kuznetsky T, Bulanashsky G, a teológiai széndúsításból származó hulladék. A kísérleti égetés során kapott adatokat a KVTS-10 kazán rekonstrukciós projektjének kidolgozásánál használták fel. Kifejlesztett egy kis méretű, 1 MW teljesítményű fluidágyas kazánt, amelyet kifejezetten meglévő ágyas kazánokba való beépítésre terveztek a főkazán kemencéből kilépő salak és elszívás utóégetésére.
Az Uráli Állami Műszaki Egyetem munkatársai, B.V., az alacsony minőségű tüzelőanyagok égetésének és az éghető hulladékok fluidágyas kemencékben történő újrahasznosításának környezetbiztonsági problémáit tárgyalták. Berga és munkatársai bemutatják a füstgázok nitrogén-oxidjainak koncentrációjának kísérleti függését a fluidágy hőmérsékletétől és a levegőfelesleg együtthatójától a Neryungri és Kizelovsky szén égetésekor. Megállapítást nyert, hogy a nitrogén-oxidok koncentrációja a füstgázokban a fluidágy hőmérsékletének emelkedésével nő. Ugyanakkor a kén jelenléte az üzemanyagban jelentősen csökkenti a nitrogén-oxidok hozamát, mivel képződésükkel egyidejűleg a kén-oxidok további oxidációjára költenek:
- 2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3;
- 2NO + SO2 = N2O + 2SO3.
Az alacsony hőmérsékletű fluidágyas technológia alkalmazása jelentősen megoldhatja a kén-oxidok légkörbe történő kibocsátásának csökkentését. Ehhez megfelelő adalékanyagokat (mészkő vagy dolomit) vezetnek a fluidágyba, amelyek a reakciók szerint kötik meg a ként szulfáttá:
CaCO3 = CaO + CO2; CaO + SO2 + 0,5O2 = CaSO4.
Megvizsgálták a fluidágy alkalmazásának lehetőségeit a dioxinképződés visszaszorítására. A hőerőművek átlagos dioxinkibocsátása a szerzők szerint 2,5 ng/m3, ami 2,5-szerese a megengedettnek. Megjegyzendő azonban, hogy az összes dioxin kibocsátás tekintetében a hőerőművek a negyedik helyen állnak a különféle források (egyedi fűtőberendezések, régi hulladékégetők és járművek) között, részesedésük pedig 0,13% (nem számítva a különféle hulladékokat égető energetikai vállalkozásokat). . A jelentés készítői szerint az égéstermékek alacsony dioxintartalmát a tüzelőanyag (és a hulladék) egyfokozatú, fluidágyas kemencében történő elégetésével lehet elérni, ehhez azonban olyan rendszert kell biztosítani, amely növeli az égéstermékek ágyon belüli tartózkodási idejét.
A Szibériai Hőmérnöki Kutatóintézetben (JSC SibVTI) kifejlesztett új technológiát a szén elégetésére a szénpor magas hőmérsékletű előmelegítésével, V.V. Bely stb. Ezzel a technológiával a szénpor 850 fokos előmelegítésével csökkenthető a nitrogén-oxid-kibocsátás. C redukáló környezet körülményei között, amikor a nitrogén szabad állapotba kerül (N2), majd a forró szénpor fokozatos elégetése következik. A kapott kísérleti adatok alapján a Minusinskaya CHPP-n egy kísérleti ipari kazán egységet terveztek, amelynek a következő emissziós mutatókkal kell rendelkeznie (mg/nm3): nitrogén-oxidok - 200-ig, kén-oxidok - 300-ig, hamu - legfeljebb 50, azaz megfelelnek a régi és az új szabványoknak, valamint megfelelnek a legjobb nemzetközi szabványoknak. A Minusinsk CHPP kísérleti ipari kazánegységét úgy tervezték, hogy tesztelje és demonstrálja ezt az új tüzelőanyag-égető és gáztisztítási technológiát. Sikeres elsajátítása esetén a javasolt technológia széles körben elterjedhet a hőerőművekben.
A gáztüzelőanyag katalitikus égetésével működő, környezetbarát hőerőműről az A.I. Polywaters stb. (MPEI, UTECH). Az ENIN-nél és az MPEI-nél nagy mennyiségű kutatómunka folyt egy olyan környezetbarát katalitikus hőerőmű (CTPP) kifejlesztésére, amely biztosítja a tüzelőanyag jelenlétében történő elégetése következtében a levegőbe kerülő káros anyagok kibocsátásának teljes kiküszöbölését. egy katalizátorból. A katalizátorok használata lehetővé teszi az üzemanyag lángmentes mélyoxidációját a reaktorban 600-800 fokos hőmérsékleten. VAL VEL.
A katalitikus reaktorok két típusra oszthatók: az első - rögzített katalizátorral és infravörös sugárzással a munkaközegbe történő hőátadással, a második pedig fluidizált fluidágyas. A rögzített katalizátorokat elsősorban gáz- és gőz halmazállapotú tüzelőanyagokat tartalmazó üzemanyag-levegő keverékekhez használják. A fluidágyas reaktorokban a gáznemű vagy folyékony tüzelőanyag oxidációja légköri oxigénnel történik 2-4 mm átmérőjű, szuszpendált szemcsékben. A granulátum anyagaként gamma-alumínium-oxidot használnak. Jelenleg a moszkvai autonóm Kurkino mikrokörzet elektromos hőellátását biztosító első kísérleti, 2 MW teljesítményű kapcsolt hő- és erőmű építési munkálatok folynak. Az alacsony hatásfokú régi kazánházak helyett katalitikus erőművek alkalmazása jelentősen javítja a város környezeti helyzetét.
A jelentések második csoportja, amely a „Megújuló energiaforrásokat használó környezetbarát technológiák” témához kapcsolódott, a következőkkel foglalkozott: geotermikus energiatechnológiák (O.V. Britvin, O.A. Povarov és mások jelentése a RAO „UES of Russia”, NTC „Geo” MPEI, JSC munkatársaitól). "Geotherm"); a napenergia és a geotermikus energia közös összehangolt felhasználása (G. Erdmann és J. Hinrichsen - Berlini Műszaki Egyetem); hőszivattyúk használata autonóm fogyasztók hőellátására (G.V. Nozdrenko és mások - NSTU, OJSC Novosibirskenergo).
A konferencia ezen szekcióján számos egyéb, az energiaökológiával kapcsolatos kérdésről és problémáról is készültek beszámolók és közlemények, köztük az energiaörvényégők fejlesztése (B.V. Berg et al. – USTU); környezetvédelem szilárd tüzelőanyag szállítása és tárolása során a hőerőművekben (V. V. Demkin és V. I. Kazakov - RAO "UES of Russia" és UralVTI); módszerek a szállított földgáz energiájának hasznosítására anélkül, hogy káros anyagokat bocsátanának ki a környezetbe (V.S. Agababov és mások - MPEI, CHPP-21 "Mosenergo", Mosenergoproekt); a gázolaj kazánok technológiai környezetvédelmi intézkedéseinek hatékonyságának értékelése (L.E. Egorov és mások - MPEI); alternatív rendszerek a földgáz elnyelt állapotban történő tárolására (L.L. Vasiliev et al. - Lykov Institute of Heat and Mass Transfer); a turbinaberendezések műszaki állapotának működési felügyeleti módszereinek javítása az üzemanyag-kiégés és a hőerőművek káros kibocsátásának csökkentése érdekében (E.V. Dorokhov és mások - MPEI).
Egy sheffieldi autótervező cég új, gazdaságos és környezetbarát üzemanyagrendszer kifejlesztésébe kezdett hidrogénnel működő autók számára. Az ITM Power képviselői azt állítják, hogy a fejlesztés befejeztével a hidrogén üzemanyagot először lehet majd otthon is reprodukálni.
A cég hivatalos közleménye szerint az új típusú üzemanyag benzinüzemű járművekben akár 25 mérföldes megtételre is használható. Sőt, hosszabb utakhoz vissza lehet váltani a benzines változatra. Az első prototípust a Ford Focus alapján tervezték.
Az ITM Power fejlesztői szerint eddig az egyetlen tényező, amely megakadályozta az ilyen járművek elterjedését, a vizet, platinát és elektromos áramot hidrogénné alakító berendezések ára volt.
Jelenleg csak néhány autó van a világon, amely hidrogén üzemanyaggal működik. Az ilyen autók kiszolgálására alkalmas benzinkutak száma is csekély. Ráadásul a jelenlegi járművek folyékony hidrogénnel működnek, amelyet nehéz tárolni. Alternatív megoldásként kész cserélhető üzemanyagcellákat vagy villanymotorokat kell használni.
Az ITM Power Ford Focus alapú prototípusát olyan üzemanyagrendszerrel szerelik fel, amely lehetővé teszi hidrogén elégetését egy hagyományos benzinmotorban.
Az ITM Power szakembereinek nyolc évbe telt, hogy új, viszonylag olcsó módszert dolgozzanak ki a hidrogén előállítására. Szabadalmaztatott üzemanyagtöltő állomásuk egyedülálló, alacsony költségű anyagot használ, amely csökkenti a platinaigényt a hagyományos, korábban használt technológia hozzávetőlegesen 1%-a költséggel.
Az új rendszer lehetővé teszi a hidrogén otthoni előállítását. Ha egy ilyen állomást összeszerelősoron állítanak elő, akkor annak költsége megegyezik egy hagyományos vízmelegítő kazán vásárlásával. A becslések szerint az új technológia széles körben elterjedtsége után a benzin hidrogénnel egyenértéke körülbelül 80 centbe fog kerülni.
A rendszer fő eleme az úgynevezett „elektrolizátor” lesz, amely a vizet és az elektromosságot tiszta hidrogénné és oxigénné alakítja. Annak érdekében, hogy a termelés teljesen környezetbarát legyen, javasolják, hogy a szél, az árapály, a nap energiájával, valamint vízi erőműveken keresztül villamos energiát állítsanak elő.