Экологическая эффективность применения сжиженного углеводородного газа на автомобильном транспорте в качестве моторного топлива



В данной статье рассмотрены проблемы загрязнения атмосферного воздуха Республики Таджикистан (РТ) выбросами автомобильного транспорта (АТ), работающего на разном моторном топливе, его влияние на окружающую среду и состояние здоровья человека. Отмечены динамика роста количества автомобилей и в связи с этим пропорциональный рост загрязнения атмосферного воздуха. Предлагается техническое решение по переводу автомобилей на газообразное топливо, представлены расчеты по экологическому эффекту.

Ключевые слова: загрязнение окружающей среды, выбросы автотранспорта, токсичные вещества, отработавшие газы, сжиженный углеводородный газ, газовое топливо, экологическая эффективность.

This article discusses the problems of air pollution of the Republic of Tajikistan (RT) emissions of road transport (RT), working on different motor fuels, its impact on the environment and human health. The dynamics of growth in the number of cars and in connection with this proportional increase in air pollution are noted. A technical solution for the transfer of cars to gaseous fuel is proposed, calculations on the environmental effect are presented.

Keywords: environmental pollution, motor vehicle emissions, toxic substances, exhaust gases, liquefied petroleum gas, gas fuel, environmental efficiency.

Автомобильный транспорт (АТ), в том числе и в Республики Таджикистан (РТ), является одним из самых основных загрязнителей атмосферы [2]. Количество выбросов от автотранспорта составляет 60 % от общего числа выбросов в атмосферу. В процессе функционирования автомобиля выделяются с отработавшими газами (ОГ) токсичные вещества, такие как окись углерода, углеводороды, окислы азота, формальдегид, альдегиды, бензапирен (СO, NO_X, SO₂, C_nH_m), что также способствует образованию пыли и других вредных веществ, оказывающих неблагоприятное воздействие на природную среду и непосредственно на человека [1].

Аналитические исследования

В республике, где более 90 % перевозки пассажиров и грузов выполняется на автомобильном транспорте, и потребности в нём с каждым годом растут, проблемы обеспечение экология атмосферного воздуха приобретает острый характер и актуальность.

Согласно статистике, в последние десятилетия в республики по причине повышения уровня и качества жизни, а также роста численности населения большими темпами растет количество автомобилей, особенно легковых автомобилей. По данным ГИБДД [4,5], в 2017 году в РТ на каждую тысячу жителей приходилось более 50 (в г. Душанбе 86) легковых автомобилей, и с каждым годом уровень автопарка продолжает расти. Количество легковых автомобилей в РТ и в г. Душанбе предоставлено на рис 1.

Целью исследования является сравнение степени загрязнения атмосферного воздуха на примере легкового автомобиля при использовании им различных видов топлива (бензин, дизель и сжиженный углеводородный газ (СУГ)).

Наибольшая часть вредных веществ, выделяемых двигателем ДВС, приходится на долю отработавших газов, в составе которых содержится более 200 различных химических соединений, в том числе вредных для окружающей среды и опасных для здоровья человека. Больше всего при сгорании моторного топлива выделяется оксида углерода (CO), который сохраняется в атмосферном воздухе около 3–4 месяцев, и много других различных углеводородов.

Особую опасность представляет бензапирен, который относится к веществам 1 класса опасности. Душанбе относится к числу городов, наиболее загрязненных бензапиреном. Количество выбросов токсических веществ в РТ представлено на рис 2.

Автомобильные выхлопные газы — продукты окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. Выбросы выхлопных газов — основной источник превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов, являющихся частой причиной отравления в замкнутых пространствах. Важную роль в системе снижения вредных выбросов играют эксплуатация автомобилей, работающих на различных видах топлива, а также техническое состояние автомобиля.

Таким образом, обеспечить соответствие автомобильного парка республики и, в частности г. Душанбе, современным техническим и экологическим требованиям, требованиям безопасности возможно только стимулированием их к приобретению более новых автомобилей.

С 1 апреля 2018 года, в соответствии с поручением Президента РТ импорт автомобильного транспорта до 2005 года выпуска запрещен в республике [6]. Этот шаг может привести к дальнейшему уменьшению числа выбросов вредных веществ автомобиля, однако большинство автомобилей, которые эксплуатируются в республике, старше 2005 год выпуска, из-за это понадобится найти решение путей снижения загрязнения таких автомобилей. Можно сказать, что данный закон о запрете импорта автомобильного транспорта до 2005 года выпуска в будущем выполняет свою роль по обеспечению экологической безопасности.

В стране одним из актуальных способов снижения выбросов вредных веществ АТ в атмосферу является переход автомобиля с бензинного и дизельного топлива к газообразному, особенно на СУГ, который по цене более доступен на топливном рынке республики. Выбросы автотранспорта, работающего на газовом топливе, чище, нежели у его бензинового аналога.

На данный момент в республике более 65 % автомобилей переведено на пропан-бутановые смеси. Из-за кризиса на СУГ в 2013 год объем выброса ОГ в атмосферу увеличился, но быстро было найдено решение проблемы, сейчас проблем доступа к газовому топливу нет. Количество выбросов загрязняющих веществ автомобильного транспорта в РТ приведено на рис. 2. Анализ перспективности использования альтернативных видов моторного топлива будет не полным без учета такого показателя, как экологичность топлива. Сравнение эмиссии токсичных компонентов в выхлопных газах ДВС, работающих на газовом и традиционном топливе при оптимальной регулировке топливной аппаратуры (в %), приведено в табл. 1.

Таблица 1

Эмиссия токсичных компонентов моторного топлива [1].

Вид моторного топлива	СО	СхНУ (без метана)	NOx	Бензопирен
Бензин	100	100	100	100
Бензин (двигатель с катализатором)	25–30	10	25	50
Дизтопливо	10	10	50–80	50
СУГ	10–20	50–70	30–80	3–10

При сравнении показателей табл. 2. можно сказать, что автомобили, работающие на СУГ, действительно выделяют меньше вредных веществ (особенно бензопирена) в атмосферу, нежели автомобили, работающие на бензине и дизельном топливе. Можно убедиться, что автомобили, работающие на СУГ, являются наиболее реальным кандидатами на роль экологически чистого автомобильного транспорта.

Заключение

Основным выводом настоящей работы является то, что переход автомобильного транспорта от бензина к сжиженному углеводородному газу является экологически эффективным мероприятием в решении экологической проблемы в РТ.

Литература:

1. Зайкин О. А. особенности применения альтернативной энергетики и современных газобаллонных систем на автомобильном транспорте: учебное пособие / О. А. Зайкин; Астрахан. гос. тех. ун-т. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2014. — 340 с.

2. Панов Ю. В. Обзор подходов при корректировке норм расхода топлива в условиях Таджикистана / Панов Ю. В., Миров Б. К. // «Проблемы технической эксплуатации и автосервиса подвижного состава автомобильного транспорта». сб. науч. тр. по материалам 75-ой научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ. / МАДИ (ГТУ), — М, 2017. — с. 152–155.

3. Панов Ю. В. Автомобильные системы впрыска газа. Устройство, установка, эксплуатация. Учебное пособие — М.: ООО «ИДТР», 2013. — 104 с., ил.

4. Статистические отчеты о техническом контроле за период 2010–2016 гг. Душанбе — 2017. — 140 с.

5. Транспорт и связь Республики Таджикистан: статистический сборник. — Душанбе, 2016. — 42 с.

6. В Таджикистане запретят импорт автотранспорта до 2005 года выпуска. — Режим доступа: URL: https://news.tj/ru/news/tajikistan/society/20180126/v-tadzhikistane-zapretyat-import-avtotransporta-do-2005-goda-vipuska (дата обращение 22.01.2019).