حفاظت از طبیعت وظیفه مهمی است، زیرا پیشرفت جهان متمدن منجر به مشکلات و خطرات اجتناب ناپذیری از نظر آلودگی محیط زیست می شود. در میان سایر خطرات اجتماعی، یکی از اولین مکان ها را مشکلات زیست محیطی مرتبط با استفاده از موتورهای حرارتی اشغال می کند.
موتورهای حرارتی برای ما چیست
هر روز با موتورهایی سر و کار داریم که ماشین‌ها، کشتی‌ها، ماشین‌آلات صنعتی، لوکوموتیوهای راه‌آهن و هواپیما را نیرو می‌دهند. این ظهور و استفاده گسترده از موتورهای حرارتی بود که به سرعت صنعت را پیشرفت داد.
مشکل زیست محیطی استفاده از موتورهای حرارتی این است که انتشار انرژی حرارتی به ناچار منجر به گرم شدن اجسام اطراف از جمله جو می شود. دانشمندان مدت‌هاست که با مشکل ذوب شدن یخچال‌ها و بالا آمدن سطح دریاها دست و پنجه نرم می‌کنند و فعالیت‌های انسانی را عامل اصلی تأثیر می‌دانند. تغییر درطبیعت منجر به تغییر شرایط زندگی ما خواهد شد، اما با وجود این، مصرف انرژی هر سال در حال افزایش است.
موتورهای حرارتی در کجا استفاده می شوند
میلیون ها وسیله نقلیه موتور احتراق داخلی مسافران و کالاها را حمل می کنند. لوکوموتیوهای قدرتمند دیزلی در امتداد راه آهن حرکت می کنند، کشتی های موتوری در مسیر آب حرکت می کنند. هواپیماها و هلیکوپترها مجهز به موتورهای پیستونی، توربوجت و توربوپراپ هستند. موتورهای موشکی ایستگاه‌ها، کشتی‌ها و ماهواره‌های زمین را به فضای خارج از زمین هل می‌دهند. موتورهای احتراق داخلی در کشاورزی روی کمباین ها، ایستگاه های پمپاژ، تراکتورها و سایر اشیاء نصب می شوند.
مشکل زیست محیطی استفاده از موتورهای حرارتی
ماشین‌های مورد استفاده انسان، موتورهای حرارتی، خودروسازی، نیروی محرکه توربین‌های گازی، هوانوردی و پرتاب‌کننده‌های موشک، آلودگی کشتی‌ها در محیط آبی - همه اینها تأثیر فاجعه‌باری بر محیط‌زیست دارند.
اولاً، هنگام سوزاندن زغال سنگ و نفت، ترکیبات نیتروژن و گوگرد در جو منتشر می شود که برای انسان مضر است. ثانیاً، در فرآیندها از اکسیژن اتمسفر استفاده می شود که محتوای آن در هوا به همین دلیل کاهش می یابد.
انتشار مواد مضر در جو تنها عامل تأثیر موتورهای حرارتی بر طبیعت نیست. تولید انرژی مکانیکی و الکتریکی را نمی توان بدون تخلیه در محیط انجام داد.محیطی با مقادیر قابل توجهی گرما، که نمی تواند منجر به افزایش میانگین دمای سیاره شود.
آلودگی حرارتی با این واقعیت تشدید می شود که مواد سوزاننده غلظت دی اکسید کربن را در جو افزایش می دهند. این به نوبه خود منجر به "اثر گلخانه ای" می شود. گرمایش زمین در حال تبدیل شدن به یک خطر واقعی است.
مشکل زیست محیطی استفاده از موتورهای حرارتی این است که احتراق سوخت نمی تواند کامل باشد و این منجر به انتشار خاکستر و تکه های دوده در هوایی که تنفس می کنیم می شود. طبق آمار، نیروگاه های برق در سراسر جهان سالانه بیش از 200 میلیون تن خاکستر و بیش از 60 میلیون تن اکسید گوگرد را در هوا آزاد می کنند.
مشکلات اکولوژیکی مرتبط با استفاده از ماشین های حرارتی سعی در حل همه کشورهای متمدن دارد. جدیدترین فناوری های صرفه جویی در مصرف انرژی برای بهبود موتورهای حرارتی معرفی می شوند. در نتیجه مصرف انرژی برای تولید همان محصول به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و اثرات مضر آن بر محیط زیست کاهش می یابد.
نیروگاههای حرارتی، موتورهای احتراق داخلی خودروها و سایر ماشین‌ها در مقادیر زیاد به اتمسفر و سپس به خاک تخلیه می‌شوند که برای تمام زباله‌های زنده مضر است، به عنوان مثال، کلر، ترکیبات گوگرد (در حین احتراق زغال‌سنگ). ، مونوکسید کربن CO، اکسیدهای نیتروژن، و غیره. موتورهای خودروها سالانه حدود سه تن سرب به جو منتشر می کنند.
در نیروگاه های هسته ای، یکی دیگر از مشکلات زیست محیطی استفاده از موتورهای حرارتی ایمنی و دفع است.زباله های رادیواکتیو.
به دلیل مصرف فوق العاده بالای انرژی، برخی از مناطق توانایی خودپالایی حریم هوایی خود را از دست داده اند. بهره برداری از نیروگاه های هسته ای به کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانه ای مضر کمک کرده است، اما عملکرد توربین های بخار به مقدار زیادی آب و فضای زیادی در زیر حوضچه ها برای خنک کردن بخار خروجی نیاز دارد.
راههای حل
متاسفانه بشریت نمی تواند از استفاده از موتورهای حرارتی خودداری کند. خروجی کجاست؟ به منظور مصرف سوخت به نسبت بزرگی کمتر، یعنی کاهش مصرف انرژی، لازم است راندمان موتور برای انجام همان کار افزایش یابد. مبارزه با پیامدهای منفی استفاده از موتورهای حرارتی تنها برای افزایش کارایی مصرف انرژی و روی آوردن به فناوری های صرفه جویی در انرژی است.
به طور کلی، این اشتباه است که بگوییم مشکل زیست محیطی جهانی استفاده از موتورهای حرارتی حل نمی شود. تعداد فزاینده ای از لوکوموتیوهای الکتریکی جایگزین قطارهای معمولی می شوند. خودروهای باتری دار در حال محبوب شدن هستند. فن آوری های صرفه جویی در انرژی به صنعت معرفی شده است. این امید وجود دارد که هواپیماها و موتورهای موشک دوستدار محیط زیست ظاهر شوند. دولت های بسیاری از کشورها در حال اجرای برنامه های بین المللی برای حفاظت از محیط زیست در برابر آلودگی زمین هستند.
