Это окончание невероятной информации про влияние транспорта на окружающую среду.

...

надежного и экономического пути использования водорода.

Альтернативные конструкции автомобилей

Энергетические и экологические кризисы больших городов стимулируют создание электромобилей. Так, в Калифорнии (Лос-Анджелес — родина фотохимического смога) был принят закон об охране воздушного бассейна. Согласно закону к 2003 г. в Калифорнии должно быть 10% автомобилей, не выбрасывающих в атмосферу отработавшие газы. Это позволило инициировать программу разработки электромобилей.

Электромобили должны быть конкурентоспособными современным автомобилям с двигателем внутреннего сгорания. Коммерческий успех электромобиля зависит от первоначальной стоимости, эксплуатационных затрат, запаса хода, времени службы и зарядки аккумуляторных батарей, надежности и безопасности. В настоящее время все эти показатели в основном зависят от качества аккумуляторных батарей.

Аккумуляторные батареи электромобилей должны обладать большой мощностью, высоким запасом энергии, иметь продолжительный срок службы, допускать быструю зарядку, надежно работать в широком диапазоне эксплуатационных температур. Требования по экологичности включают возможность регенерации и утилизации всех элементов батарей по окончании срока их службы.

Наиболее широко распространены в автомобильной промышленности свинцово-кислотные стартерные аккумуляторные батареи. Для электромобилей такие батареи слишком тяжелы, имеют недостаточный срок службы и малую удельную энергию — 25 — 30 (Вт-ч/кг). В настоящее время разработаны и подготовлены к производству новые типы батарей с повышенной удельной энергией: никель-кадмиевые (30 — 40 Вт-ч/кг), никель-гидридные (35 — 50 Вт-ч/кг), натрий-никельхлоридные (90—130 Вт-ч/кг), воздушно-алюминиевые (250 — 300 Вт-ч/кг) и др. Так, испытания натрий-никельхлоридных аккумуляторов показали удельную мощность до 170 Вт/кг, энергетический КПД — 91 %, срок службы — 5 лет или 1500 циклов зарядки — разрядки (соответствует пробегу электромобиля 150 тыс. км).

По прогнозам французской аккумуляторной фирмы САФТ, к 2010 г. начнется серийный выпуск аккумуляторов с удельной энергией 200 Вт-ч/кг, удельной мощностью 300 Вт/кг, сроком службы не менее 1000 циклов разряда.

Для уменьшения энергопотребления автомобиля снижают его сопротивление качению и аэродинамическое сопротивление. Так, французская фирма «Мишелин» создала шины, у которых сопротивление качению уменьшено на 35% по сравнению со стандартными. Это позволило увеличить запас хода электромобилей на 20 %. Применение высокопрочных сталей, алюминиевых сплавов, стекло- и углепластиков, пластмасс позволяет уменьшить массу легкового электромобиля на 150 — 200 кг и изменить его формы. Это позволяет уменьшить коэффициент аэродинамического сопротивления с обычных значений 0,35 — 0,50 до 0,20 — 0,25.

При торможении обычного автомобиля вся кинетическая энергия безвозвратно теряется (нагрев тормозных устройств). В электромобиле кинетическая энергия регенерируется и направляется на зарядку аккумуляторной батареи, что уменьшает энергопотребление на 10—15%.

В 1985 г. в Великобритании эксплуатировалось свыше 44 тыс. электромобилей, наибольшее распространение получили фургоны грузоподъемностью 2 т для внутригородских перевозок торговых грузов, и в частности для развоза молока. Пробег такого электромобиля 40 — 60 км при скорости 30 — 40 км/ч. Опытные образцы легковых автомобилей имели запас хода 175 — 180 км, у грузовых — 150 — 220 км, у электробусов на 60 — 80 человек — 150 — 170 км. Во всех случаях скорость не превышает 40 км/ч. На отдельных типах электробусов гарантируется запас хода до 330 км. Электромобиль фирмы «Мигрос» в 1987 г. был способен развивать скорость свыше 100 км/ч, дальность его движения без дозарядки 150 км.

В начале 1990 г. концерн «ФИАТ» представил первый серийный электромобиль «Элеттра». Электромобиль рассчитан на двух человек, может перевозить 100 кг груза и развивает скорость 70 км/ч. Он содержит 12 аккумуляторов и бесшумный электродвигатель. Зарядка аккумуляторов осуществляется от обычной электросети в течение 8 ч и стоит 2 дол. Во Франции уже появились электромобили «пежо-205», в Испании — «Феа и Марбелла Торпеда», в США фирма «Дженерал моторе» представила новую модель «импакт».

Еще более экологически чистым является солнцемобиль — автомобиль с солнечными батареями и аккумуляторами, подзаряженными от солнечных батарей. В Австралии в 1988 г. демонстрировался автомобиль «санрейсор», победивший на гонках на расстоянии 3130 км. В начале января в 1990 г. в Базеле (Швейцария) открылось первое в Европе бюро проката солнечных электромобилей. В солнечную погоду пробег такого электромобиля 100 км, в пасмурную 50 км. В 1990 г. фирма «Хонда» (Япония) продемонстрировала солнцемобиль, развивающий скорость 120 км/ч.

В настоящее время практически все крупные автомобильные компании мира готовятся к серийному выпуску электромобилей (табл.7). Так, в Калифорнии для разработки электромобилей нового поколения организована фирма «Калстарт», объединившая предприятия авиакосмического комплекса.

Планируется создание двухместного электромобиля с максимальной скоростью 120 км/ч, пробегом не менее 225 км и временем разгона до 100 км/ч — 11 с. В конструкции ходовой части предусматривается применить алюминиевые сплавы, а в конструкции кузова — пластмассы, поддающиеся регенерации. Электромобиль комплектуется бесконтактным зарядным устройством. Система управления энергообеспечением будет контролировать рабочие характеристики электромобиля с помощью датчиков. Эти данные будут обрабатываться бортовым микрокомпьютером с целью прогнозирования пробега на разных режимах движения и снижения затрат электроэнергии. Шины электромобиля легче стандартных и их сопротивление качению уменьшено на 30%.

Характеристика электромобилей

кузова — пластмассы, поддающиеся регенерации. Электромобиль комплектуется бесконтактным зарядным устройством. Система управления энергообеспечением будет контролировать рабочие характеристики электромобиля с помощью датчиков. Эти данные будут обрабатываться бортовым микрокомпьютером с целью прогнозирования пробега на разных режимах движения и снижения затрат электроэнергии. Шины электромобиля легче стандартных и их сопротивление качению уменьшено на 30%.

Таким образом, развитие электромобильного транспорта показывает, что автомобильная промышленность практически готова к созданию электромобиля, конкурентоспособного современному автомобилю с двигателем внутреннего сгорания.

2. Водный, железнодорожный и авиационный транспорт и экология

Загрязнение среды обитания водным транспортом происходит по двум каналам: морские и речные суда загрязняют биосферу, во-первых, отходами, получаемыми в результате эксплуатационной деятельности, и, во-вторых, выбросами в случае аварий токсичных грузов, большей частью нефти и нефтепродуктов. Энергетические установки судов (в основном дизельные двигатели) загрязняют газами атмосферу, откуда токсичные вещества частично или почти полностью попадают в воды рек, морей и океанов (подробнее этот вопрос будет рассмотрен в главе 12).

В 1983 г. вошла в силу международная конвенция по предотвращению загрязнения морской среды. В 1974 г. государства Балтийского бассейна подписали в Хельсинки Конвенцию по защите морской среды Балтийского моря. Это было первое международное соглашение на региональном уровне. В результате проведенной работы содержание нефтепродуктов в открытых водах Балтийского моря к 1990 г. снизилось в 20 раз по сравнению с 1975 г. К началу 80-х годов в открытых районах Черного моря концентрация нефтепродуктов снизилась в 2 раза, а в Азовском — в 14 раз по сравнению с 1977 г.

Во всем мире разрабатываются системы механического сбора нефти и мусора с поверхности воды, химического воздействия на нефтяные пленки и биологического разложения пленок.

Хотя железнодорожный транспорт, точнее, его подвижной состав, оказывает неблагоприятное воздействие на все звенья биосферы, его влияние по сравнению с автомобильным существенно меньше, во-первых, потому, что это один из самых экономных видов транспорта по расходу топлива на единицу работы, и, во-вторых, в связи с широкой электрификацией железных дорог.

Серьезной альтернативой автомобилю и автобусу могут стать транспортные средства на магнитной подвеске. Основные преимущества этих средств с позиции экологии — отсутствие загрязнения воздуха и практическая бесшумность. Высокая скорость и плавность хода (отсутствие толчков и вибраций) позволяет полагать, что этот вид транспорта получит большое распространение во все видах сообщений: городском, пригородном и международном.

Специалисты считают, что в XXI в. на основе широкого применения сверхпроводников будут созданы бесшумные, безопасные поезда на магнитной подвеске, которые смогут успешно соревноваться по скорости с самолетами. В 1988 г. построили первые экспер магнитоплана весят около 17 т и рассчитаны на 44 пассажира. Максимальная скорость поезда 400 км/ч. Другой «магнитоплан» создан в ФРГ. Он называется «трансрэпид». Вместимость одного вагона, который весит около 100 т, — 96 человек. На трассе 40 км максимальная скорость, показанная в ходе испытаний, — 400 км/ч. Западногерманское правительство приняло решение начать эксплуатацию «трансрэпида» в конце XX — начале XXI столетия. Такой же поезд по существующим планам должен связать Лос-Анджелес и Лас-Вегас.

Общий выброс токсических веществ аппаратами гражданской авиации может быть приблизительно оценен объемом потребляемого авиацией топлива, который составляет примерно 4 % общего расхода топлива на всех видах транспорта. Таким образом, доля загрязнений, вносимых авиатранспортом в атмосферу, невелика, и к тому же токсичные вещества рассеиваются в пределах больших пространств. Тем не менее во многих странах проводится работа по снижению содержания токсичных компонентов в отработавших газах в соответствии с жесткими нормами, разрабатываемыми Международной организацией гражданской авиации (ИКАО). Ведутся работы по уменьшению потребления топлива, а также поиск более экологически чистых видов топлива. Признается перспективным в качестве топлива для воздушного транспорта использовать водород.

С точки зрения охраны окружающей среды тенденции развития транспорта выглядят следующим образом.

• Железные дороги полностью переходят на электрическую энергию.

• Автобусы городского транспорта заменяются троллейбусами и бесшумными трамваями.

• Автотранспорт в городах заменится электромобилями или солнцемобилями.

Исследование, описанное в статье про влияние транспорта на окружающую среду, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое влияние транспорта на окружающую среду, экология водного транспорта, экология железнодорожного транспорта, экология авиационного транспорта и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Экология

Продолжение:

Часть 1 Лекция 7. Влияние транспорта на окружающую среду, экология водного, железнодорожного и авиационного транспорта
Часть 2 2. Водный, железнодорожный и авиационный транспорт и экология - Лекция