Проблемы экологии, связанные с использованием тепловых двигателей

Слайд 1

Слайд 2

В своей жизни мы постоянно встречаемся с различными двигателями. Они приводят в движение автомобилям и самолетам, тракторам , кораблям и железнодорожным локомотивам. Электрический ток вырабатывается преимущественно с помощью тепловых машин. Именно появление и дальнейшее распространение тепловых машин обеспечили возможность для быстрого развития промышленности в XVlll -XX вв. Работа тепловых машин связана с использованием ископаемого топлива. Современное мировое сообщество использует энергетические ресурсы в огромных масштабах.

Слайд 3

Все тепловые потери в различных тепловых двигателях приводят к повышению внутренней энергии окружающих тел и, в конце концов, атмосферы. Казалось бы, что выработка 5.1017 кДж энергии за год, отнесенная к площади освоенной человеком суши (8,5 млрд. га), даст незначительную величину 0,15 Вт/м2 сравнению с поступлением лучистой энергии Солнца на земную поверхность: 1,36 кВт/м2. Топки тепловых электростанций, двигатели внутреннего сгорания автомобилей, самолетов и других машин выбрасывают в атмосферу вредные для человека вещества, например сернистые соединения, оксиды азота, углеводороды, угарный газ, хлор и т.д.. Эти вещества попадают в атмосферу, а из нее — в разные части ландшафта. Оксиды серы и азота сочетаются с атмосферной влагой, образуя серную и нитратную кислоты.

Слайд 4

Загрязнение воздуха и водоемов, гибель хвойных лесов и много других свидетельств катастрофического положения природы отмечено в ряде регионов Украины и азиатской части России. Применение паровых турбин на электростанциях требует много воды и больших площадей, отводимых под ставки для охлаждения отработанного пара. С увеличением мощности электростанций потребность в воде и новых площадях резко возрастает. Огромное количество продуктов сгорания топлива, в частности, углекислый газ, обусловливающие возникновение так называемого «парникового эффекта». Дело в том, что углекислый газ свободно пропускает энергию солнечного излучения к Земле, но не «выпускает» обратно в космическое пространство тепловое излучение нагретой Солнцем поверхности Земли. В результате температура воздуха вблизи земной поверхности повышается.

Слайд 5

Усиление парникового эффекта, обусловленное выбросами больших количеств углекислого газа, может привести к глобальному потеплению, что чревато катастрофическими последствиями. Например, оно уже начало приводить к таянию полярных льдов и горных ледников, и, если парниковый эффект будет усиливаться, уровень Мирового океана начнет подниматься. По некоторым оценкам, он может подняться более чем на метр, что приведет к затоплению огромных прибрежных территорий.

Слайд 6

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС Нарушение взаимосвязей внутри экосистемы или необратимые явления в биосфере, вызванные антропогенной деятельностью и угрожающие существованию человека как вида. По степени угрозы естественной жизни человека и развитию общества выделяются: неблагоприятная экологическая ситуация экологическое бедствие экологическая катастрофа

Слайд 7

Виды двигателей Вид транспорта Вид двигателя Автомобильный Поршневой ДВС (карбюраторный, дизельный) Железнодорожный Дизельный, электрический Водный ДВС, паровая турбина Воздушный Поршневой, реактивный, турбореактивный

Слайд 8

ВОЗДЕЙСТВИЕ ТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ВОЗДУХ вредные вещества в отработанных газах твердые частицы, поднимаемые с пылью колесами автомашин ВОДА стоки с автомоек , стоянок, гаражей, АЗС, дорог хлориды, используемые для борьбы с гололедом ПОЧВА отходы, загрязненные нефтепродуктами сажевые частицы, образовавшиеся при стирании шин

Слайд 9

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОТ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ КПД тепловых двигателей < 40%, в следствии чего больше 60% теплоты двигатель отдаёт холодильнику При сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается Сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа, азотных, серных и других соединений

Слайд 10

Энергетические ресурсы Работа тепловых машин связана с использованием ископаемого топлива. Современное мировое сообщество использует энергетические ресурсы в громадных масштабах. Например, за1979 г. энергопотребление составило примерно 3 • 1017 кДж. Все тепловые потери в различных тепловых двигателях приводят к повышению внутренней энергии окружающих тел и в конечном счете атмосферы. Казалось бы, что выработка 3 • 1017 кДж энергии в год, отнесенная к площади освоенной человеком суши (8,5 млрд га), даст ничтожную величину 0,11 Вт/м2 по сравнению с поступлением лучистой энергии Солнца на земную поверхность: 1,36 кВт/м2.

Слайд 11

Температура При повышении ежегодного использования первичных энергоресурсов всего в 100 раз средняя температура на 1°С. Дальнейшее повышение температуры может привести к интенсивному таянию ледников и катастрофическому повышению уровня Мирового океана, к изменению природных комплексов, что существенно изменит условия жизни человека на планете. Но темпы роста энергопотребления увеличиваются, и сейчас создалось такое положение, что до увеличения температуры атмосферы потребуется всего несколько десятков лет.

Слайд 12

Экология Топки тепловых электростанций, двигатели внутреннего сгорания автомобилей, самолетов и других машин выбрасывают в атмосферу вредные для человека, животных и растений вещества, например сернистые соединения (при сгорании каменного угля), оксиды азота, углеводороды, оксид углерода (угарный газ СО), хлор и т. д. Эти вещества попадают в атмосферу, а из нее — в различные части ландшафта.

Слайд 13

Особую опасность в увеличении вредных выбросов в атмосферу представляют двигатели внутреннего сгорания, установленные на автомобилях, самолетах, ракетах.

Слайд 14

Количество токсичных компонентов, образующееся при сгорании 1 кг топлива Загрязняющее вещество Бензин Дизельное топливо Оксид углерода 465 21 Углеводороды 23 4 Оксиды азота 15 18 Диоксид серы 2 8 Альдегиды 1 1 Сажа 1 5 Свинец 0,5 0 Всего 507,5 57 ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Слайд 15

Содержание вредных веществ в отработавших газах при испытаниях автомобиля (без нейтрализатора) по ездовому циклу Вид топлива Выбросы вредных веществ г/испытание СО СН NOx Бензин АИ92 42 8.8 9.1 Сжиженный газ 19 4.8 8.7 Сжатый газ 8.5 4.8 8.7 Бензометанольная смесь 3.2 5.4 7.6

Слайд 16

МЕРЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Снижение вредных выбросов. Контроль за выхлопными газами, модификация фильтров. Сравнение эффективности и экологической безвредности различных видов топлива, перевод транспорта на газовое топливо.