Klimat miasta

Dowiedz się więcej!

Rola energetyki i transportu w zanieczyszczaniu powietrza atmosferycznego

Przy produkcji energii elektrycznej oraz w transporcie do atmosfery uwalnia się szereg związków chemicznych, pochodzących ze spalania węgla, gazu ziemnego, ropy naftowej i paliw z nich wytworzonych. Każdy rodzaj paliwa w czasie spalania dostarcza do atmosfery zanieczyszczenia o nieco innym składzie chemicznym.

Większość energii elektrycznej produkowanej na świecie pochodzi ze spalania paliw stałych, płynnych i gazowych. Spalaniu paliw towarzyszy dostarczanie ogromnych ilości zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego, zależnie przede wszystkim od rodzaju spalanego paliwa. Gaz ziemny uważany jest za paliwo względnie czyste, olej opałowy powoduje emisję zanieczyszczeń gazowych, głównie dwutlenku węgla, dwutlenku siarki i tlenków azotu, natomiast spalanie węgla bywa najbardziej uciążliwe; bo obok tych samych substancji gazowych do atmosfery wydziela się także pył. W czasie spalania węgla emitowane są przede wszystkim dwutlenek siarki (SO₂), tlenki azotu (NO_x), tlenek węgla (CO), dwutlenek węgla (CO₂), zaś pyły zawierają metale ciężkie (np. ołów, cynk, kadm). Spalanie paliw kopalnych w Europie w 1998 r. dostarczyło do atmosfery około 5 670 000 tys. ton dwutlenku węgla (CO₂). Spośród wszystkich paliw kopalnych najwięcej siarki zawiera węgiel, ale jest to bardzo zróżnicowane zależnie od gatunku węgla. Emisje siarki wskutek produkcji energii elektrycznej przyczyniają się w znacznym stopniu do powstawania kwaśnych deszczy (patrz część "Powstawanie kwaśnych deszczy", link na dole strony).
 

1. Produkcja energii a zanieczyszczenie powietrza.
Powyżej: elektrownia węglowa - chłodnie kominowe (po lewej) i główny kompleks elektrowni (po prawej).
Poniżej: elektrownia atomowa (po lewej) i elektrownia wodna (po prawej).
Źródło: FreeFoto.com; Climate Action Network Central And Eastern Europe

W niektórych krajach większość energii elektrycznej jest uzyskiwana ze źródeł innych niż paliwa kopalne, co znacząco poprawia jakość powietrza zarówno w skali regionalnej jak też lokalnej. Przykładowo we Francji około 65% energii elektrycznej uzyskuje się z elektrowni jądrowych, zaś w Norwegii ponad 90% pochodzi z hydroelektrowni.
 

2. Ruch uliczny a zanieczyszczenie powietrza.
Źródło: FreeFoto.com

Udział transportu w globalnym zanieczyszczaniu powietrza jest znaczny, a w krajach wysoko rozwiniętych przewyższa lub dorównuje udziałowi przemysłu. W skali globalnej samochody wydalają corocznie do atmosfery niemal 300 mln t toksycznych spalin. Spaliny z silników benzynowych zawierają tlenek węgla (CO) i tlenki azotu (NO_x), węglowodory (lotne związki organiczne), dwutlenek siarki (SO₂) i cząstki stałe. Silniki Diesla emitują mniej szkodliwych gazów (np. 20 razy mniej tlenku węgla (CO), 8 razy mniej węglowodorów), ale więcej sadzy. W Europie i Ameryce Północnej tylko 10% NO_x jest pochodzenia naturalnego, reszta to skutek wysokotemperaturowego spalania paliw kopalnych np. w silnikach samochodów (w temperaturze 1200-1800°C). Transport dostarczał do atmosfery duże ilości ołowiu szczególnie w latach 1940-1960, kiedy ołów był dodawany do paliwa jako środek przeciwstukowy. W latach 70. XX w. pojawiła się benzyna bezołowiowa, najpierw w USA, którą stopniowo zaczęto zastępować paliwo z ołowiem. 

W latach 70. XX w. jeden silnik autobusowy dostarczał w ciągu 1 godziny około 1000 m³ spalin, zawierających 3,5 g ołowiu (czyli 3500 µg/m³). Porównaj to z dopuszczalnym obecnie w Unii Europejskiej poziomem: 5 µg/m³ powietrza (nie spalin!) w ciągu 30 minut. Ponadto, zwłaszcza w krajach rozwiniętych, używa się benzyny bezołowiowej, dzięki czemu transport nie jest już dostawcą ołowiu. Wpływ wdychania ołowiu i innych metali ciężkich na ludzi jest często widoczny dopiero po wielu latach, gdyż gromadzą się one w naszym organizmie i działają stopniowo.

W Unii Europejskiej od 2000 r. obowiązuje zakaz sprzedaży benzyny zawierającej ołów. Ponadto silniki dieslowskie nie emitują związków ołowiu. Pyły emitowane przez transport do atmosfery pochodzą nie tylko ze spalania paliw, ale także ze zdzierania się nawierzchni dróg, opon czy hamulców. Obecnie wiele samochodów posiada katalizatory co znacznie ogranicza emisję zanieczyszczeń. Z drugiej strony, liczba samochodów wciąż wzrasta, co sprawia, że zanieczyszczenie powietrza jest ciągle aktualnym problemem. Przykład Dehli (ryc. 3) pokazuje jak wzrost liczby ludności idzie w parze ze wzrostem liczby samochodów. Rycina 4 pokazuje, że główne zanieczyszczenia powietrza w Dehli to te dostarczane przez transport (NO₂), a nie przez energetykę (SO₂). Katalizatory powodują emisję bardzo drobnych cząstek metali ciężkich: platyny, paladu i rodu, a ich oddziaływanie na środowisko jest nieznane.

5. Transport powietrzny a zanieczyszczenie powietrza.
Źródło: FreeFoto.com

Innym środkiem transportu, zagrażającym środowisku, jest samolot. Pasażerski odrzutowiec wydziela w trakcie startu tyle zanieczyszczeń gazowych, co pracujące w tym samym czasie silniki prawie 7000 samochodów osobowych. Natomiast każdy przelot takiego pasażerskiego samolotu związany jest z emisją dużych ilości zanieczyszczeń, mających wpływ nawet na ozon stratosferyczny.

Zajrzyj na inne strony Encyklopedii ESPERE:

Powstawanie kwaśnych deszczy:
Klimat miasta - więcej - część 3 - powstawanie

Samoloty dostarczają zanieczyszczenia do wyższych warstw atmosfery:
Stratosfera - więcej - część 1 - lotnictwo

O tej stronie:

Autorzy: Paweł Jezioro, Anita Bokwa - Uniwersytet Jagielloński - Kraków
Współpraca: Grzegorz Wawrejko
1. Recenzent: prof. dr hab. Barbara Obrębska-Starklowa - Uniwersytet Jagielloński - Kraków 
2. Recenzent: dr Marek Nowosad - Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej - Lublin
ostatnia aktualizacja: 2005-03-30