Động cơ nhiệt và
ô nhiễm môi trường
Động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó
một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt
cháy chuyển hóa thành cơ năng
Động cơ nhiệt gồm :
Những động cơ chạy bằng xăng (xe máy,
ôtô…)
Các động cơ chạy bằng các nhiên liệu
đặc biệt
(tên lửa , con tàu vũ trụ…)
Động cơ chạy bằng năng lượng nguyên
tử (tàu ngầm, tàu phá băng...)
Động cơ nhiệt
Tiểu sử:
Các động cơ nhiệt đầu tiên là máy hơi
nước,đặc điểm chung :
Nhiên liệu (củi, than, dầu...)
Đốt cháy ở bên ngoài xi lanh của động cơ
Về sau ra đời động cơ đốt trong, là động cơ
nhiệt mà nhiên liệu được đốt cháy ngay ở
bên trong xi lanh.
Động cơ nhiệt
Nguồn
Cấu tạo:
nóng cung cấp nhiệt lượng Q1 cho bộ
Nguồn
phận
phát nóng
động để
đểcung
bộ phận
này chuyển
cấp nhiệt
lượng hóa
thành
cơng A.
Theogồm
ngun
II thì gian
bộ phận
Bộ phát
động
vật lítrung
nhận
phát động khơng thể chuyển hóa tất cả các
nhiệt sinh công gọi là tác nhân và các thiết
nhiệt lượng nhận được thành cơng cơ học. Do
bị phát động
đó, cần có nguồn lạnh để nhận phần nhiệt lượng
Nguồn
lạnh được
để chuyển
thu nhiệt
lượngcơng.
do tác
Q2
cịn lại, chưa
hóa thành
nhân tỏa ra
Ô nhiễm môi trường
Ô nhiễm môi trường là hiện tượng môi
trường tự nhiên bị bẩn, đồng thời các tính
chất vật lí, hóa học, sinh học của môi trường
bị thay đổi gây tác hại tới sức khỏe con
người và các sinh vật khác. Ơ nhiễm mơi
trường chủ yếu do hoạt động của con
người gây ra. Ngồi ra, ơ nhiễm cịn do một
số hoạt động của tự nhiên khác có tác động
tới môi trường
Ơ nhiễm mơi trường
Việc đốt cháy động cơ nhiệt góp phần gây nên
ô nhiễm môi trường :
Tỏa nhiều nhiệt vào mơi trường khiến nhiệt độ
khơng khí nóng lên , vượt quá sự chịu đựng
bình thường của cơ thể mà cơ thể sinh vật và
con người vô cùng nhạy cảm đối với sự biến đổi
khí hậu cho nên việc này sẽ ảnh hưởng xấu đến
sự sinh sản và sinh trưởng của các sinh vật trên
Trái Đất
Ơ nhiễm mơi trường
Việc đốt cháy động cơ nhiệt góp phần gây nên
ô nhiễm môi trường :
Sử dụng động cơ nhiệt thì phải cần đến các bộ
phận làm nguội chúng , người ta thường dùng
nước , dòng nước làm nguội động cơ nhiệt sẽ có
nhiệt độ cao và thải ra sông hồ làm nhiệt độ
sông hồ tăng bất thường ảnh hưởng tới quá
trình sinh sản , tăng trưởng của các lồi thủy
sản , thậm chí gây chết
Chất thải
Nguyên nhân sản sinh
CO2
Sản phẩm của quá trình cháy nhiên liệu
N2
Sản phẩm của quá trình cháy nhiên liệu
NOx (oxyd nito)
Sinh ra do nhiệt độ của quá trình cháy quá cao
CO (cacbon
monoxit)
Sinh ra do sự cháy thiếu Oxy; do q trình cháy
tiến hành khơng được triệt để
CnHm (các
hydrocarabure
chưa cháy hết)
Do q trình cháy khơng hồn tồn, hoặc hiện
tượng cháy khơng bình thường; do nguồn gốc của
nhiên liệu chứa nhiều phân tử nặng
SO2, SO3, H2SO4
Do trong nhiên liệu tồn tại lưu huỳnh và bị oxy hóa
trong q trình cháy sinh ra hơi nước
Những hạt chì
nhỏ
Do trong dầu thơ có nhiễm chì
Bụi hữu cơ
Là các muội than ngậm các hạt bụi dầu chưa cháy
kịp. ( ở động cơ Diesel loại bụi hữu cơ này nhiều
hơn ở động cơ xăng)
Ơ nhiễm mơi trường
Việc đốt cháy động cơ nhiệt góp phần gây nên
ô nhiễm môi trường :
Đốt cháy các nhiên liệu bằng động cơ nhiệt
tạo ra rất nhiều sản phẩm độc hại tới môi
trường. Trên đây là một số chất thải từ
động cơ nhiệt .
Ô nhiễm môi trường
Một số chất đặc biệt nguy
hiểm
Nhiều
giải pháp đã
CO: Là một loại khí nhạt,
đưa ra như lắp đặt bộ
khơng màu, vơ cùng nguy
phận Nó
diềutácchỉnh
hiểm.
dụng giảm
với hồng
lượng
khímáu
CO thành
vào khí
cầu
trong
hê-mơquyển Chất
, này
sử ngăn
dụng
glơ-bin.
cản sự
hấp
thụ oxy
tiếp của
phương
tiện
nhưcácxehồng
cầu
đạp trong
,.... máu,
hạn làm
chếcho
sửmáu
khơng cịn khả năng trở thành
dụng ơ tơ , xe máy , ....
máu tươi, gây ngạt cho phổi.
nhưng
tác
dụng
Khi
nồngko
độcó
CO
cao
thì có thể
gây tử vong; Ở mức trung bình
sẽ ảnh hưởng đến não. Ở múc
độ thấp thì CO gây ra những
ảnh hưởng kéo dài như nhức
Ô nhiễm môi trường
Một số chất đặc biệt nguy hiểm
Có mặt trong khí xả do khơng được khử hết
trong dầu thơ trong q trình chưng cất nhiên
liệu. Chì trong khí xả tồn tại dưới dạng những
hạt cực nhỏ, chúng dễ dàng xâm nhập vào cơ
thể qua da hoặc đường hô hấp. Khi vào cơ thể,
khoảng 30-40% lượng chì này đi vào máu. Sự
hiện diện của chì gây xáo trộn sự trao đổi ion ở
nó, làm cho cơ thể hưng phấn, mất ngủ, trầm
uất, táo bón, gây cản trở sự hình thành enzyme
để hình thành hồng cầu. Đặc biệt hơn, nó tác
động lên hệ thần kinh làm trẻ em chậm phát
triển trí tuệ. Chì bắt đầu gây ảnh hưởng cho cơ
thể khi nồng độ của nó trong máu vượt q
200-250mg/lít.
Giải pháp
Giảm thành phần độc hại khí thải nhờ tối ưu hố thiết
kế động cơ:
- Việc tối ưu hóa thiết kế động cơ là nhằm nâng
cao hiệu quả của quá trình cháy, đảm bảo cháy kiệt,
nhờ đó giảm được các sản phẩm cháy khơng hồn
tồn mang tính độc hại ngay từ trong xi lanh động cơ
Giảm thành phần độc hại bằng biện pháp xử lý khí
thải
- Hiện nay, trong khi việc cải tiến thiết kế động cơ
khó gây đột phá về giảm thành phần độc hại khí thải
thì xử lý khí thải trên hệ thống thải là biện pháp hiệu
quả để giảm thành phần độc hại này (sử dụng các bộ
xúc tác trên đường thải)
Giải pháp
Ngiêm cấm sử dụng xăng pha chì, khuyến khích sử dụng các
phương tiện giao thơng khơng có động cơ nhiệt như xe đạp, xe
máy và xe ô tô dùng động cơ nhiệt...
Dùng nhiên liệu thay thế
Phương ta
pháp
thayngiên
đổi cách
thức
sử dụng
và dùng
- Người
đang
cứu
việc
khainhiên
thácliệu
năng
nguồn
nhiên
liệu mớinặng”.
thay thế, sạch, rẻ hơn cho các phương tiện
lượng
từ “hidro
có sử dụng động cơ đốt trong sẽ là phương án hữu hiệu trong
việc
cơng
thì khơng
tương lai.Nếu
Nhiên
liệu này
thay thành
thế được
chia thành
các nhóm sau:
những
thiếu nhiên
vì hidro nặng
- Nhiênkhơng
liệu cồnloMethanol
và cồnliệu
Ethanol.
- Nhiên
liệuchế
khí thiên
nhiên nén
(CNG)
khí thiên
được
điều
từ nguồn
nước
biểnvàgần
như nhiên
vơ
hố
lỏng
(LNG).
tận,
mà
cịn khơng lo mơi trường bị ơ nhiễm khí
- Khí dầu mỏ hố lỏng (LPG)
độc
do động cơ chạy bằng nhiên liệu này khơng
- Nhiên liệu khí Hyđrơ (H2).
sinh
ra khí
- Nhiên
liệu độc.
giàu Hyđrơ: hỗn hợp của nhiên liệu hóa thạch
với hyđrơ.
Giải pháp
Trong khi chưa tìm ra nguồn nguyên liệu mới
thì chúng ta phải biết sử dụng một cách tiết kiệm và
hiệu quả nhất những nguồn nguyên liệu hiện có, hạn chế
mức tấp nhất sự ô nhiễm nhiệt cũng như sự ô nhiễm khí
độc do các động cơ nhiệt gây ra.