dizel nedir?
Dizel yaygın olarak kullanılan bir yakıttır, ancak yanması çevreye zararlı kanserojen bileşikler yayar.
Resim: Itaro
dizel nedir
Dizel, karayolu ve denizyolu yolcu ve kargo taşımacılığında kullanılan bir yakıttır. Brezilya'da dizel motorların hafif araçlarda kullanımı 1976'dan beri kanunla yasaklanmıştır ve şu anda ülkede sadece kamyonlarda, otobüslerde ve 4×4 çekişli araçlarda (orta boy kamyonetler, SUV'ler ve geçitler).
Dizel, petrolden elde edilen bir yağdır. Bileşiminde karbon, hidrojen ve daha düşük konsantrasyonlarda kükürt, azot ve oksijen atomları vardır. Dizel, benzin gibi diğer petrol bileşenlerinden daha yoğun (daha uzun bir hidrokarbon zincirine sahiptir) ve daha az uçucudur, bu da damıtma yoluyla ayrılmasını kolaylaştırır.
Bu kısa videoda dizelin yağdan nasıl ayrıldığını anlayın.
Yanma sürecinde dizel motorlar, hava kalitesini düşüren gazlar ve partikül maddeler yayar. Bu emisyonlar, BM'ye bağlı Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) tarafından insanlar için kanserojen olarak sınıflandırıldı. Ajans, dizel emisyonlarına yüksek oranda maruz kalmanın akciğer kanserine neden olduğu sonucuna varmıştır.
Daha büyük bir hidrokarbon zincirine sahip olduğu için dizelin ısıtma gücü daha yüksektir (yandığında daha fazla ısı üretir). Bu da yakıt kullanan araçları daha ekonomik hale getiriyor, yani kilometre başına daha az yakıt tüketiyor. Ancak bu, havayı daha az kirlettiğini garanti etmez.
Dizel motorlarda hava ve yakıt karışımları benzine göre daha az homojendir. Dizel daha az uçucu bir yakıttır ve motoru kendiliğinden tutuşma ile çalışma özelliğine sahiptir - her iki özellik de karıştırmayı zorlaştırır. Bu, dizel motorlarda tam yanmayı sağlamak için yanma odasında fazla hava olması gerektiği anlamına gelir. Bu fazlalığın olmaması durumunda eksik yanma nedeniyle kurum, karbon monoksit (CO) ve hidrokarbonlar (HC) emisyonu meydana gelir ve bu motor benzine göre çevreyi yedi kat daha fazla kirletir.
üretilen gazlar
Dizel motorlardan kaynaklanan emisyonlar gazlar, buharlar ve partikül maddelerden oluşur. Bileşen gazlar ve buharlar arasında karbon dioksit, karbon monoksit, nitrik oksitler, nitrojen dioksit, kükürt oksitler ve bazıları uçucu organik bileşikler olan çeşitli hidrokarbonlar bulunur. Bu hava kirleticileri ayrıca birbirleriyle etkileşime girebilir veya fotolize uğrayabilir ve diğerleri arasında ozon, peroksiasetil nitratlar gibi ikincil kirleticiler olarak adlandırılanları oluşturur.
Bir araştırmaya göre, dizel motorların egzozundan elde edilen katı parçacıkların %95'inden fazlası 1 kübik mikrometreden (μm³ - bir metreküpün milyonda biri) daha küçüktür, bu da solumalarını ve akciğerlere nüfuz etmelerini kolaylaştırır. Elemental karbon (parçacıklı bir malzeme), aşağıdaki fotoğraftaki siyah kurumu oluşturur.
Solunabilir partikül madde ve ozon, dünyanın büyük şehirlerinde araç filosu tarafından yakılan dizelin sırasıyla %40 ve %80'ini oluşturan tehlikeli maddelerdir.
NOx, dizel motorlar tarafından daha yüksek konsantrasyonlarda yayılan bileşiklerden biridir. Tünel çalışmaları, bu motorların benzinli araçlardan beş kat daha fazla NOx ürettiğini ve partikül madde emisyonunun çoğundan kamyonların sorumlu olduğunu gösteriyor.
Dizeldeki kükürt konsantrasyonu da bir endişe kaynağıdır. Yapılan bir araştırmaya göre, yakıttaki kükürt konsantrasyonu yüksekse, kirletici gazların emisyonları da yüksek olacak, özellikle insan sağlığına zarar veren kükürt dioksit (SO2) ve sülfürik oksit (SO3). Atmosferik nem ile temas halinde, SO2, asit yağmuru oluşumuna önemli ölçüde katkıda bulunan sülfürik asit (H2SO4) üretir, toprağı ve suyu asitleştirebilir, küçük alglerin ve böceklerin gelişimine zarar verebilir.
Sağlık riskleri
SOx ve NOx, solunum sistemini etkiler, kısa süreli astım ataklarına ve hava yolu tahrişine ve uzun süreli kronik kardiyovasküler ve solunum hastalıklarına neden olur. CO, kanın oksijen taşıma kapasitesini azaltır ve partikül madde solunum alerjilerine neden olur, ayrıca ağır metaller ve kanserojen organik bileşikler gibi diğer kirleticileri taşır.
2002 yılında, Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (EPA), dizel yağı buharlarına uzun süre maruz kalmanın riskleri konusunda uyarıda bulunan bir rapor yayınladı. Rapora göre, bu partiküllü malzemelerin yanı sıra kükürt ve nitrojen oksitlerin uzun süreli solunması insanlarda kansere neden olabilir. 2013'te Iarc, dizel motor emisyonlarının gerçekten de akciğer kanserine ve muhtemelen mesane kanserine de neden olduğu sonucuna vardı.
São Paulo Üniversitesi Tıp Fakültesi (FM-USP) Atmosfer Kirliliği Laboratuvarı'nda araştırmacı olan Paulo Saldiva'ya göre, kirleticiler arasında en zararlı partikül maddelerdir. Araştırmacıya göre, bu parçacıklar akciğer alveollerinde birikerek solunum hastalıklarını şiddetlendiriyor ve kan dolaşımına girerek potansiyel olarak diğer organları etkiliyor. Örneğin São Paulo şehrinde, havadaki solunabilir partikül madde konsantrasyonundaki (duman, kurum vb.) metreküp başına 10 mikrogramlık (µg/m³) her artış için bir artış olduğu tahmin edilmektedir. yaşlılarda iskemik kalp hastalığı nedeniyle hastaneye yatışlarda %1,5 ve çocuklarda ve yaşlılarda akciğer hastalıkları nedeniyle %4'ten fazla.
Emisyon kontrolü
Bu kirleticilerin atmosfere salınımını azaltmak için kamu tarafından alınan bazı önlemler bulunmaktadır. Bunlar arasında Çevresel Araç Muayenesi ve Hava Kirliliği Kontrol Programı sayılabilir.
Çevresel Araç Muayenesi
Çevresel Araç Muayenesi, otomobillerden kaynaklanan kirleticilerin emisyonunu denetlemek amacıyla oluşturulmuştur. Muayene sırasında, gaz, kirletici ve gürültü seviyelerini kontrol etmek için egzoz sistemi üzerinde testler yapılır. Denetimi yapmak eyaletlere ve belediyelere düşüyor.
Hava Kirliliği Kontrol Programı (Proconve)
1986'da Ulusal Çevre Konseyi (Conama), mobil kaynaklardan (motorlu araçlar) kaynaklanan atmosferik kontaminasyonu azaltmak ve kontrol etmek amacıyla Motorlu Araçlar (Proconve) Tarafından Hava Kirliliği Kontrol Programını oluşturdu. Yerli ve ithal motorlu araçlar için son tarihler, maksimum emisyon limitleri ve teknolojik gereksinimler belirlendi.
Teknolojik gelişmeler
Arabalar tarafından kirletici gazların oluşumunu en aza indirmek için çeşitli teknolojiler oluşturulmuştur. Yakıtı daha temiz hale getirmeye ve düşük emisyonlu motorlar oluşturmaya yardımcı olurlar. Mevcut olanlar arasında bazıları vurgulanmayı hak ediyor:
Katalizörler ve partikül madde filtreleri
Bu teknolojiler, egzoz gazlarını işlemek ve/veya tutmak için ortaya çıktı. Katalizör, gazlarla reaksiyona girerek onları su buharı, karbondioksit ve nitrojene (toksik olmayan gazlar) dönüştüren iki kimyasal maddeden (paladyum ve molibden) oluşur. Farklı katalizör türleri vardır. Partikül madde filtresi, motorda yanma sırasında oluşan gazların bir kısmını filtreleme işlevine sahiptir. Yasaya göre, 1983'ten beri tüm arabaların katalitik konvertöre sahip olması gerekiyor. Ancak, filonun yaşının ilerlemesi nedeniyle hala iyi katalizörler olmadan dolaşan dizel motorlu araçlar (otobüs ve kamyon gibi) bulunmaktadır.
direkt enjeksiyon
Bu teknoloji, yakıtın doğrudan yanma odasına enjekte edilmesini sağlar. Böylece hava ve yakıt karışımı daha küçük olur ve emme manifoldundaki bekleme süresi atlanır. Bu tip motorlarda yakıt, yanma odasının en sıcak kısmına en az hava ile püskürtülür. Yakıtın hazne içinde dağılma şekli daha düzenli ve tam bir yanma sağlar.
Dizel motorlar için bu doğrudan enjeksiyon seçeneği 1950'lerden beri kullanılmaktadır.Daha önce, sadece bir yanma ön odasının bulunduğu dolaylı enjeksiyon vardı. Bu ön oda, yakıt ve basınçlı hava arasındaki karışımın doğru şekilde gerçekleşmesini sağlamak için tasarlanmıştır.
Doğrudan enjeksiyon, motor verimliliğini artırır ve yakıt tüketimini azaltır. Ancak dizel motorda reaksiyon yan ürünü olarak daha fazla NOx üretebilir. Bazı otomobil üreticileri, diğer önlemlerin yanı sıra, motor üretiminin fiyatını artıran özel katalizörlerin üretimi, egzoz gazlarının devridaimi gibi önlemlerle bu sorunu çözmeye çalışıyor.
Volkswagen sahtekarlığı durumunda - şirketin dizel motorlardan kaynaklanan kirletici gazların emisyonunu kurcaladığının teyidi kamuya açık hale geldi - nitrojen oksit emisyonları, Çevre Koruma Ajansı tarafından belirlenen sınırdan on ila 40 kat daha yüksekti ( EPA) ve ilk 11 milyon otomobilin hileli yazılımın 2.0 doğrudan enjeksiyonlu turbo dizel motorda çalıştığı doğrulandı.
Düşük kükürtlü dizel
2012 yılında, çevre mevzuatı ve Proconve 07, ülkede bileşiminde düşük kükürt içerikli dizel, dizel S10 ve S50 - sırasıyla milyonda 10 parça (ppm) ve 50 ppm kükürt içeren dizel oluşturma ve kullanma sürecinin başlangıcını zorladı. . 20 yılda Brezilya'da dizel 13 bin ppm'lik bir bileşimden mevcut 10 ppm'ye çıktı. Bu, motor teknolojileri ile birlikte, emisyon seviyelerini Avrupa'dakine benzer kılmaktadır.
Yakıtta daha düşük bir kükürt konsantrasyonu, kükürt oksit emisyonunu azaltır ve ayrıca NOx ve partikül maddeler gibi diğer kirleticilerin emisyonunu azaltmaya yardımcı olur. Bunun nedeni, yanma işleminde üretilen kükürt trioksitin suyla birleştiğinde sülfürik asit oluşturabilmesidir. Bu asit motorun metal parçalarını aşındırır. Başka bir deyişle, kükürt, katalitik konvertör gibi motor bileşenlerine saldırır ve sonuç olarak bu ekipmanda verim kaybı olur.
Kükürt içeriğini azaltma girişimi çok iyidir, ancak filonun yenilenmesi gerekir (eski motorlarda beklenen etki oluşmaz) ve yukarıda belirtildiği gibi denetim yapılmalıdır. Brezilya'daki S10 ve S50 dizel hakkında daha fazla bilgi edinin.
