UNIVERZITET U BEOGRADU
TEHNIČKI FAKULTET U BORU
SEMINARSKI RAD
Predmet: Zagađenje i zaštita vazduha
Transportni sistem kao izvor zagađenja
vazduha
Profesor:
Student:
dr Snežana Šerbula
Nikola Mušić 20/13
Bor, 2017. godina
Sadržaj
:
1
.
Uvod............................................................................................................................... 1
2
.
Izvori zagađenja vazduha............................................................................................ 2
3
.
Urbanizacija i saobraćaj.............................................................................................. 3
3.1. Zagađenje vazduha izduvnim gasovima iz transportnog sistema........................... 4
3.1.1. Zagađenje vazduha u Kini........................................................................ 5
3.1.2. Zagađenje vazduha u Buenos Ajresu.......................................................
7
3.1.3. Zagađenje vazduha u Srbiji......................................................................
7
4
.
Motorna goriva............................................................................................................
9
4.1. Gorivo za benzinske motore.................................................................................... 9
4.2. Gorivo za dizel motore............................................................................................ 9
4.3. Potrošnja goriva......................................................................................................
10
5
.
Smanjenje emisije štetnih gasova iz transportnog sistema......................................
11
5.1. Ekološki zahtevi za smanjenje emisije CO
2
iz transportnog sistema...................... 11
5.2. Katalizatori.............................................................................................................. 12
5.3. DPF filtri.................................................................................................................
13
5.4. Alternativna goriva.................................................................................................
15
5.4.1. Biodizel kao alternativno gorivo..............................................................
15
5.4.2. Vodonik kao alternativno gorivo.............................................................. 16
5.4.3. Voda kao alternativno gorivo...................................................................
16
5.4.4. Prirodni gas kao alternativno gorivo........................................................
17
5.4.5. Tečni naftni gas – TNG............................................................................
17
5.4.6. Ekološke prednosti vozila na alternativni pogon...................................... 18
5.5. Hibridno električno vozilo (HEV)..........................................................................
19
6
.
Zaključak...................................................................................................................... 21
Literatura......................................................................................................................
22
Sastav čistog atmosferskog vazduha je određen srednjim vrednostima koncentracija
pojedinih komponenti u smeši, izmeren na bezbroj različitih mesta na Zemlji. Pošto je sadržaj
vode u atmosferskom vazduhu promenljiv, u Tabeli
1 je dat sastav čistog, suvog
atmosferskog vazduha.
2. Izvori zagađenja vazduha
Zagađenje vazduha je posledica emisije zagađujućih materija iz različitih izvora.
Izvori zagađujućih materija se mogu podeliti u dve velike grupe
(Stamenković, 2013)
:
Prirodni izvori zagađenja
Antropogeni izvori zagađenja
Prirodni izvori zagađenja vazduha su oduvek prisutni u biosferi i tu spadaju
(Stamenković, 2013)
:
deflacija – raznošenje zemlje i peska (naročito u pustinjama i šumsko-
stepskim zonama)
dim šumskih i stepskih požara (sadrži CO, čađ, smolu, katran i dr.)
vulkani – pri jakim erupcijama emituju ogromne količine prašine, gasova SО
2
,
CО
2
itd.
mineralni i termalni izvori – mogu da emituju CO
2
, H
2
S, metan itd.
kosmička prašina – smatra se da može biti radioaktivna
elementarne katastrofe mogu biti praćene značajnom emisijom zagađujućih
materija u vazduhu
oluje
zemljotresi
Antropogeni izvori zagađenja (posledica ljudske delatnosti) su raznovrsne industrijske
operacije, proizvodnja energije iz fosilnih goriva za rad, kao i zagrevanje prostorija i
pogon motornih vozila. Mogu se podeliti na
(Stamenković, 2013)
:
stacionarne ili tačkaste izvore
mobilne izvore
Stacionarni izvori zagađujućih materija
su industrijska (elektrane, toplane) i kućna
ložišta na fosilna goriva (ugalj, nafta, zemni gas) sa ciljem dobijanja energije. Zagađujuće
materije koje se emituju iz tih izvora su organska i neorganska prašina, čađ, sumporni oksidi,
azotni oksidi, ugljen-monoksid, ugljen-dioksid i nešto ugljovodonika
(Stamenković, 2013).
Mobilni izvori zagađujućih materija
su motorna vozila čiji se broj iz dana u dan
povećava, te su sve veći zagađivači vazduha u naseljima, a i izvan njih tokom cele godine.
Sagorevanjem benzina i drugih naftnih derivata u motornim vozilima, u vazduh dospevaju
brojni i opasni sastojci (čađ, azotni oksidi, sumporni oksidi, ugljen-monoksid, organski
peroksidi, olovo, kadmijum itd.) koji se talože na biljke i imaju štetno dejstvo
(Stamenković,
2013).
Slika 1
: Izvori emisije zagađivača u vazduh
(IEA, 2002)
Na Slici 1 su prikazani najveći emiteri zagađujućih materija u vazduhu. Sa slike se
može uočiti da najveći procenat emisije čini saobraćajni sistem, drumski i van drumski, zatim
domaćinstva i industija.
3. Urbanizacija i saobraćaj
Tri osnovna faktora koja dovode do povećanja flote vozila jesu rast populacije,
urbanizacija i ekonomski napredak.
Sredinom XX veka, kada je počela ekspanzija
automobila, na planeti Zemlji je živelo 2,6 milijardi ljudi koji su posedovali oko 50 miliona
automobila. U novom milenijumu 5,7 milijardi ljudi raspolaže sa preko 500 miliona
automobila (sa teretnim vozilima i motociklima čak 800 miliona). U ovom periodu populacija
je udvostručena, dok je broj automobila porastao za 10 puta. Imajući u vidu da se u svetu
godišnje proizvodi oko 50 miliona vozila, očekuje se da će za dve decenije u svetu biti oko
milijardu putničkih automobila (
Zatezić i sar., 2009).
Urbanizacija će se nastaviti u svim regionima sveta, a najveći porast će biti u južnoj
Aziji. Ovo je značajno, jer porast vozila po stanovniku sa povećanjem populacije je veći u
urbanim sredinama, nego u seoskim područjima, jer su gradski prihodi uglavnom mnogo veći
od nacionalnog proseka
(Walsh, 2004).
U Tabeli 2 može se videti da porast stanovništva neće biti ravnomerno raspoređen,
biće koncentisaniji u Aziji, Africi i Latinskoj Americi. Kina, je već zemlja sa 1,3 milijarde
stanovnika, očekuje se da će broj stanovnika porasti na 1,445 milijarde do 2025. godine.
Tabela 2:
Porast svetske populacije (u milionima)
(Walsh, 2004).
Region
1950
1998
2050
Svet
2521
5901
8909
Razvijenije zemlje
813
1182
1155
Manje razvijene zemlje
1709
4719
7754
Afrika
221
749
1766
Azija
1402
3585
5268
Evropa
547
729
628
Latinska Amerika i Karibi
167
504
809
Ove emisije su uglavnom bezopasne (iako CO
2
doprinosi globalnom zagrevanju).
Kako proces sagorevanja nikad nije potpun, u motoru nastaju i manje količine štetnih emisija
(Gorham, 2004)
:
ugljien-monoksid (CO) - otrovni gas bez boje i mirisa,
ugljovodonici i isparljiva organska jedinjenja (VOCs) – nastaju nepotpunim
sagorevanjem fosilnih goriva; odgovorni su za stvaranje površinskih slojeva ozona
(O
3
) i čine osnovne komponente smoga,
azotovi oksidi (NOx) – doprinose stvaranju smoga, kiselih kiša i uzrokuju iritaciju
sluznice.
Pored gore navedenih materija, javljaju se još i fine čestice - PM
10
i PM
2.5
(čestice
manje od 10 μm i 2,5 μm) i azot-dioksid (NO
2
). Toksične materije emitovane iz motornih
vozila su aldehidi (acetildehid, formaldehid, i drugi), benzen 1-3 butadien, kao i veliki broj
materija poznatih kao policiklične organske materije (uključujuci i policiklične aromatične
ugljovodonike). U većini slučajeva vozila su veliki zagađivači vazduha
(Gorham, 2004).
U Tabeli 3 dat je uporedni pregled emisije najvažnijih zagađujućih materija po
saobraćajnim granama. Očigledno je, da sa stanovišta životne sredine najveću prednost imaju
železnički i vodni saobraćaj (
Vuković, 2005).
Tabela 3:
Udeo (u %) pojedinih saobraćajnih grana u emisiji zagađujućih materija (
Vuković,
2005)
Zagađujuća materija
Saobraćajna grana
CO
NO
x
C
n
H
m
CO
2
SO
2
Čvrste čestice
Železnički saobraćaj
1
94
1
4
10
5
Drumski saobraćaj
98
90.5
95
80
74
85
Vodni saobraćaj
0.3
0.5
1
11
2
3
Vazdušni saobraćaj
0.7
5
3
5
14
7
Automobili prouzokuju najveću količinu emisije u svetu. Agencija za zaštitu životne
sredine (EPA) tvrdi da su tehnološka dostignuća u dizajnu vozila i motora, zajedno sa
čistačima i kvalitetnijim gorivima, smanjuju emisiju štetnih materija, toliko da Agencija za
zaštitu životne sredine očekuje da se nastavi napredak, čak iako ljudi voze sve više
kilometara i koriste više goriva svake godine. Poznato je da je glavni uzrok emisije ugljen-
dioksida sagorevanje fosilnih goriva, koje se odvija različitim ljudskim aktivnostima.
Automobili su glavni faktor koji doprinosi zagađenju širom sveta
(Andrade, 2008).
Evropski gradovi su značajno smanjili prisustvo sumpor-dioksida (SO
2
), uopšte
nemaju čađ, smanjili su koncentraciju olova u vazduhu. Problem je pojava prizemnog ozona
koji nastaje kao produkt reakcije između ugljovodonika iz goriva, vazduha i sunčevih zraka.
U poslednjih desetak godina, u Evropi posebno prate količinu mikročestica (2,5 μm i manje)
za koje smatraju da se većim delom izdvajaju iz dizel goriva. Bez obzira što su u
visokorazvijenim zemljama uspeli da uklone olovo iz benzina i da industrije dovedu do
tehnološki čistih procesa, i dalje se beleži visok stepen respiratornog morbiditeta (bolesti
respiratornog trakta, astme) i sve procene sve jasnije ukazuju da je jedan od glavnih
uzročnika – saobraćaj
( Laguang i Xuhui, 2004).
3.1.1. Zagađenje vazduha u Kini
