Новини


ВЪГЛЕРОДЕН ДИОКСИД И РАЗХОД НА ГОРВО

ВЪГЛЕРОДЕН ДИОКСИД И РАЗХОД НА ГОРВО

22-06-2017

                                           ВЪГЛЕРОДЕН  ДИОКСИД  И  РАЗХОД  НА  ГОРИВО.

   Счита се, че причина за глобалното затопляне е натрупването в атмосферата на газове от човешката дейност, които предизвикват  т.н. парников ефект. От тези газове с най-голямо доказано влияние е въглеродния диоксид (СО2), получаван при изгарянето на материя на въглеродна основа. В тази светлина се обръща особено внимание на получавания СО2 от изгарянето в ДВГ на въглеводородно гориво: бензин, дизелово гориво, керосин, мазут, газове от вида на метан, пропан-бутан. Поради тази причина в последните години в Европейския съюз започна въвеждането на норми за емисията на СО2 за различните видове ДВГ (без корабните и самолетните). Като пример: за леките автомобили тези норми, предложени  от Европейската комисия през 2009 година изглеждат така:                                          

        -2012г- средна стойност  на СО2 при новите леки  автомобили – 130г/км.

         ............................................................................................................................                             

        -2020-   средна стойност  на СО2 при новите леки  автомобили – 95г/км.

 

    Нека погледнем, от къде идва СО2 в двигателите с вътрешно горене. 
Елементният състав на 1кг  гориво, може да се запише така: C + H + O + S + N = 1. Съдържанието на кислород, сяра и азот е много малко и може да се пренебрегне.  Съответното процентно съдържание на отделните елементи в дизеловото гориво е   0,870% въглерод  + 0,126% водород  + 0,004% кислород = 100%. Средно 1 литър дизелово гориво тежи 0,83кг, като 87% от тази маса се пада на въглерода. Следователно, 1л дизелово гориво съдържа 0,83х0,87 = 0,722кг въглерод.  В бензина процентното съотношение на елементите е   0,855% въглерод + 0,145% водород = 100%. Средно 1л бензин тежи 0,75кг, като 85,5% от тази маса е на въглерода.  Следователно, 1л бензин съдържа 0,75х0,855 = 0,641кг въглерод.                                                                                                                                                    

    При процеса горене въглеродните атоми се съединяват  с атомите на кислорода и образуват молекули въглероден диоксид. При изгаряне на водород се получава вода. Химическите формули са:

                               C + O2 = CO2.                       2H2 + O2 =2 H2O.

   Като се вземе предвид молекулната маса на посочените продукти, ще се получи:

              12кг въглерод + 32кг кислород = 44кг въглероден диоксид. Или (делено на 12):

              1кг въглерод + 8/3кг кислород = 11/3кг въглероден диоксид.,

т.е. при изгаряне на 1кг въглерод се получава 3,67кг въглероден диоксид. При изгаряне на 1кг водород се получава 9 кг вода. Или ако се върнем по-горе, ще определим в крайна сметка, че при изгаряне на 1л дизелово гориво се получава около 0,722х11/3 = 2,65кг въглероден диоксид . Пример: при дизелов лек автомобил с разход на гориво 6л/100км ще се отделя  159г/км  въглероден диоксид. Респективно, при изгаряне на 1л бензин  се получава около 2,35кг въглероден диоксид, т.е. около 13% по-малко.  ( Посочените количествени стойности са валидни само при чисто теоретичния случай на пълно горене, т.е. в отработилите газове въглеродът се съдържа само под формата на въглероден диоксид , без присъствие на въглероден монооксид (СО),  други въглеводороди (СН), въглеродни сажди (С). При изгаряне на 1тон дизелово гориво в атмосферата се отделят 17кг сажди!). Пълно горвене е възможно само при работа на стационарни режими, нехарактерни за транспортните двигатели. Ето защо, количеството на измервания по експериментален път  въглероден диоксид може да бъде по-малко от теоретично пресметнатото.

    По разглеждания проблем за въглеродния диоксид няма единно становище. Естествено, че въвеждането на подобни ограничения се посреща доста критично от производителите на автомобили и някои други видове транспортна техника. Та нали стотиците милиони леки автомобили произвеждат едва 10% от общото количество СО2?  Поставя се резонния въпрос, защо не се говори и за другите двигатели: корабни, самолетни, стационарни. За сведение:  четирите двигателя на президентския  Boeing Air Force 1 на всеки километър изгарят 17 литра керосин, който отделя почти същото количество СО2, както бензина. Нека любознателните погледнат сайта  flightradar 24, за да видят, че денонощно в небето се намират 12000-15000 самолета. Хиляди са и корабите по моретата и океаните. А ако средната мощност на един двигател за лек автомобил е 50-80квт, то тази на корабния двигател е 800-1600квт. (,,Финландецът” Wartsila RT-flex 96C е с мощност 80080квт- около 109000кс!). Затова и автомобилните производители мърморят. Разбира се, от екологична гледна точка  е естествено  да се говори за ограниченията, свързани с  въглеродния диоксид, като срамежливо и неохотно се споменават неговите родители. Но трябва еднозначно да се подчертае и запомни, че количеството на получавания при горенето в ДВГ въглероден диоксид зависи само и единствено от количеството изгоряло гориво и дали това изгаряне е пълно или непълно. Или ако префразираме една известна фраза: ,,Каквото и да се говори за въглероден диоксид в ДВГ, знайте, че става въпрос за разход на гориво”.             

   ( Знаете ли, че страшните азотни окиси NOx в ДВГ се образуват при температури над 1370С).