Екологічні проблеми теплових машин

Використовувати тепло для здійснення будь-якої механічної роботи люди навчилися ще кілька століть тому. Для діяльності теплових машин практично завжди потрібно паливо, яке згорає і утворює вихлоп. Таким чином, відбувається забруднення навколишнього середовища.

Що таке теплова машина?

Тепловими машинами називають двигуни і більш прості механізми, які використовують теплову енергію для виконання певних функцій. Даний термін дуже широкий і включає в себе безліч найрізноманітніших пристроїв від котла парового опалення до дизельного двигуна магістрального тепловоза.

Механізми, так чи інакше використовують тепло, оточують нас кожен день. Якщо говорити строго, то навіть звичайний холодильник потрапляє під визначення теплової машини, так як працює з теплом. Він переносить його з холодильної камери на «радіатор», встановлений на задній стінці, тим самим непомітно нагріваючи повітря в кімнаті. Однак холодильник не створює ніяких викидів, чого не скажеш про більшість інших теплових механізмів.

Як працює теплова машина?

Принцип роботи механізмів, які використовують тепло, різний. Але у більшої їх частини є одне спільне обставина: вони спалюють паливо і утворюють дим. Він складається з недогорілі частинок палива, так як 100% згоряння є неможливим в більшості умов.

Суть теплової машини можна легко зрозуміти на прикладі паровоза. Цей локомотив, який вже не зустрінеш на регулярних залізничних рейсах, має в своїй основі великої бак з водою і топку. В якості палива використовується вугілля, який, згоряючи, нагріває воду. Та, в свою чергу, починає перетворюватися в пар, що штовхає поршні. Система поршнів і тяг з’єднана з колесами і змушує їх обертатися. Таким чином, паровоз є теплової машиною і без тепла ні зміг би рушити з місця.

У процесі згоряння вугілля в паровозної топці утворюється вугільний дим. Він викидається через трубу в відкрите повітря, осідаючи на кузові паровоза, листі дерев, будівлях вздовж залізничної колії і т.д.

Негативний вплив на екологію

Теплові машини завдають шкоди навколишньому середовищу через їх величезної кількості, а також через застосування хімічних видів палива. Розглянутий раніше паровоз, навряд чи міг забруднити навколишнє середовище, якби був один. Але парк паровозів в країнах світу був величезний, і вони вносили чималу лепту у створення димних смогов над великими містами. І це при тому, що дим був найменшу вугільний пил.

Дим від сучасного транспорту має набагато більш «цікавий» склад. Дизельне паливо, бензин, гас, мазут та інші нафтові похідні є хімічними речовинами, які в процесі згоряння додатково модифікуються, представляючи серйозну небезпеку для здоров’я людини. Вкрай негативно впливають вони і на живу природу. Більш того, постійні викиди гарячих вихлопних газів і диму від промислових підприємств підсилюють парниковий ефект, що загрожує глобальним потеплінням.

Методи боротьби з впливом теплових машин

Зменшити негативний вплив на навколишнє середовище від теплових механізмів можна шляхом їх доопрацювання і більш раціонального використання. В даний час по всьому світу активно впроваджуються енергозберігаючі технології, які, в свою чергу, призводять до зменшення викидів в атмосферу навіть при виробництві електричної енергії.

Другим кроком є ​​розробка нових систем фільтрації, а також вторинне використання відпрацьованого диму або вихлопних газів. Системи замкнутого циклу дозволяють збільшити кількість корисної роботи одночасно зі зменшенням викиду шкідливих речовин в атмосферу.

Посилання на основну публікацію