Bensiini kahjulikkus keskkonnale ja alternatiivsed lahendused (0)

Hugo Treffneri Gümnaasium
Bensiini kahjulikkus keskkonnale ja alternatiivsed lahendused
Referaat
Koostaja : Arnold Rein Tatunts
Juhendaja : Saima Kaarna
Tartu 2011
Sisukor
Sissejuhatus 4
1.Probleem 5
2.Lahendus 6
2.1. Etanool kütus 6
2.2. Vesinik 7
2.3. Elekter 7
Kasutatud kirjandus 11
Sissejuhatus 3
1. Probleem 4
2. Lahendus 5
2.1. Etanool kütus 5
2.2. Vesinik 6
2.3. Elekter 6
Kokkuvõte 9
Kasutatud kirjandus 10

Sissejuhatus

Valisin sellise teema, kuna see on globaalne probleem ja ohustab kõiki Maal elutsevaid eluvorme , kuna me täpseid tagajärgi ei tea.
Fossiilsed kütused on maailmale hetkel üks suuremaid ohte. Liigne kasutamine võib kaasa tuua suuri probleeme. Jääpankade sulamisest tulenevalt üleujutused linnades, mis asuvad mere ääres. Lisaks ohustab see paljusid liike. Nende hävimise maismaal põhjustab üleujutus, vees aga soolsuse taseme muutumine.
Põhjus, miks bensiini kasutamist ei lõpetata peitub tarbijais endis , kes kasutavad seda igalpool igapäevaselt. Kütust on vaja transpordis , põllutöös, ehituses. Võiks lausa öelda, et bensiin on saanud meie ühiskonna üheks alustalaks. Siiski, olenemata sellest, et me teame kõiki selle kasutamisega kaasnevaid riske, kasutame me seda edasi, ohustades sellega kõiki. Selle probleemi teevad tõsisemaks naftakompaniide omanikud , kes on ahned ja mõtlevad vaid kasumi teenimisele tänasel päeval, mitte sellele, mille vastu tuleb võidelda homme .

Probleem

Bensiini kasutamine on tekitanud probleemi, kuna seda tehakse liialt suutes kogustes , reostades sellega atmosfääri ja pannes aluse kasvuhooneefektile ning ka erinevatele tervise probleemidele. [2]
“Bensiin on vedelkütus, s.t valatav ja pumbatav põlevaine, mida saab kasutada energiaallikana soojusjõumasinates ja muudes selleks sobivates energiamuundamisseadmetes.” [3]
Bensiin on enim levinud masinatöös kasutatav kütus tänapäeval. Selle peal töötavad erinevad masinad , näiteks generaatorid, muruniidukid, trimmerid, traktorid ja põhiliselt autod. [1]
Bensiini koostisse kuuluvad heptaan , oktaan, nonaan ja dekaan . Perfektsetes tingimustes, kus hapnikku oleks piisavalt, põleks bensiini aurud ja välja tuleks CO2 ja H2O ning palju kuumust. Paraku enamasti pole tingimused ideaalsed ja heitgaasidele lisandub vingugaasi, ehk CO-d, mis jääb õhku. Selle sissehingamisel on tagajärgedeks peapööritus, hingamisraskused ja halvimal juhul ka surm. Heitgaasidele lisanduvad muidugi erinevad ained, mida on kasutatud bensiini oktaanarvu tõstmiseks. Oktaanarv näitab, kui kõrget rõhku talub bensiin, ilma et see spontaanselt süttiks. [1][2]
Bensiini kasutamine sisepõlemismootorites ei ole väga efektiivne, kuna sedasi rakendub vaid 20% bensiinis olevast energiast. Muu väljub kas soojusena või heitgaasides. See suurendab probleemi, kuna kui oleks võimalik rakendada kogu bensiinis peituv energia, oleks heitgaaside hulk atmosfääris 5 korda väiksem. [1]

Lahendus

Parim lahendus oleks saasteaineid tekitavate kütuste mitte kasutamine, kuid kuna seda pole hetkel võimalik teostada, sest kõik kütused saastavad kas otseselt või kaudselt loodust. Seega toon siinkohal välja parimad alternatiivid, mis suure tõenäosusega hakkavad bensiini ja ka muid fossiilseid kütuseid asendama või juba seda teevad.

Etanool kütus

Ladina-Ameerikas, kus suhkruroo töötlemisest jääb üle väga odav etanool, kasutatakse seda bensiini lisandina, kohati lausa eraldi kütusena (100%). Seal on määratud etanooli sisaldusele bensiinis miinimum, milleks on alates 2007. aastast 25%. [4]
Teine suur etanooli kasutaja bensiinis on USA. Koos Brasiiliaga, võtavad nad enda alla 88% etanool kütuse tarbimisest. USA-s on lubatud etanooli sisaldus osariigiti erinev, seega ühest arvu on võimatu öelda. Üleüldine maksimaalne lubatud etanooli kogus bensiinis on seal 10% mis on osades linnades lausa kohustuslik. [4][5]
Euroopa Liidus on maksimaalne lubatud etanooli sisaldus 5% (sellisel juhul peab olema juures vastav märgistus, E5) bensiinis, mille oktaanarv on 98. 95-se oktaanarvuga bensiinis võib seda kasutada kuni 10% (E10). Põhjus, miks rohkem etanooli ei tohi lisada 98-se oktaanarvuga bensiinile peitub selles, et kui sisaldus on üle 5% on see kahjulik mootorile, kuna 95-se oktaanarvuga bensiin on juba ka ise vähem kvaliteene, ei tee rohkema etanooli lisamine kahju, sest ka etanool ise tõstab oktaanarvu ja Euroopa liidus tuleb etanool enne bensiinile lisamist muuta etüül- tert -butüüleetriks, mis ei ole niivõrd lenduv, olles vähem kahjulik ka keskkonnale. [4][5]
Etanooli kasutamisel on omad plussid ja miinused. Kuigi etanooli kasutamine on odavam ja loodust säästvam (20.5% vähem CO2), on etanoolist kättesaadava energia hulk väiksem. Etanoolist saab kätte ligikaudu 2/3 sellest energiast, mille saab samast kogusest bensiinist. Lõpuks siiski on etanooli kasutamine bensiinis loodust säästvam, kuid mitte juhul, kui etanooli sisaldus on suur. Juhul kui etanooli sisaldus on 85% on see juba ~9% rohkem saastav kui tavaline bensiin. [4]

Vesinik

Vesinik on kütusena väga hea, sest põleb puhtalt, jääkaineks on vaid vesi. Vesinik põleb ~2000°C juures, põledes seega sama kuumalt kui bensiin kuid efektiivsemalt, sest jõud vesiniku taga on suurem. [6][8]
Vesinikust kasutatakse ära 24% energiat. Suur osa väljub soojusena nagu bensiini kasutamise korralgi. Energiakasutus on arvestatud koos kadudega tootmisel, bensiini korral, kui bensiinis olevast energiast kasutatakse ära vaid 20%, pole tootmise kadusid sisse arvestatud. Seega juba siis on vesiniku kasutamine kasulikum. [6][7]
Nagu juba eespool mainitud , siis ei saa praegu toota ühtegi kütust ilma, et saastataks loodust. Vesiniku tootmine samuti kasutab fossiilset kütust, et saada hüdrolüüsi jaoks energiat. Seega hetkel täielikult puhast viisi energiat toota polegi, kuid puhtam on see sellegipoolest. [6]
Vesiniku baasil autosid on loodud kümneid, kuid siiani pole loodud autot, mis tõeliselt vesiniku kasutamisega hakkama saaks. Vesniku miinustest suurim on hoiustamine , vesinikku tuleb hoida rõhu all ja temperatuuril, mis on madalam kui 252.87°C, et see vedelane püsiks. Sellisena tuleb seda hoida tanklates ja autopaagis. Tanklates hoiustamine ei oleks suur probleem, seda saaks teha elektri arvelt, autodes peaks selleks olema suur aku ja veel suurem generaator mis aku kiiresti täis laeks, sest nii madala temperatuuri hoidmine võtab tohutult energiat. Sellepärast, tühjenebki vesinikauto paak ligikaudu nädalaga, tehes kasutamise kalliks. [6][8][9][10]

Elekter

Elekter on hetkel enim kasutusel olev bensiini alternatiiv . Elektriautod on vanemad kui sisepõlemismootoriga autod, seda sellel lihtsal põhjusel, et elektriauod on oma loomu poolest lihtsamad. Põhjus miks elektriautod tahaplaanile jäid oli nafta odavus ($1/ barrel ). [11]
Elektriautol on mitmeid eeliseid bensiinil töötava auto ees. Elektriauto ise ei saasta keskkonda, kuigi elektri tootmine saastab. Elektri tootmine areneb ka järjest ning aina suurem osa elektri tootmisel on loodussõbralikel viisidel . Veel on elektriauto vähem kulukas . Sellega läbitud kilomeetri hind on ligikaudu kolmandik bensiinil töötava auto kilomeetri hinnast. Tulevikus, kui elektriautod on laiemalt levinud, lubavad elektrifirmad ja tanklad koostöös hinda veel alandada, tehes hinna ligikaudu 13 korda odavamaks kui tänasel päeval bensiiniga läbitud vahemaa oma. [11]
Elektriauto mootor võrreldes sisepõlemismootoriga autoga on tohutult palju lihtsam. Sisepõlemismootoriga auto mootoris on sadu liikuvaid juppe ja seepärast vajavad need ka tihedat õlitamist. Samas on elektriauto mootoris vaid 5 liikuvat juppi. Mootor elektriautos kasutab ära ka suurema osa energiast kui sisepõlemismootor, täpsemalt 80%.[11]
Joonis 1 – Mitsubishi iMiEV (foto: Tony Hisgett)
Juhtimine on elektriautos lihtne, selline nagu autojuhtimine peakski olema, andes autojuhile võimaluse täielikult liiklusele keskenduda. Elektriautol pole käike ja on pedaal nii gaasi kui pidurduse jaoks. Elektriautos on ka vaiksem, kuna mootor ei tee praktiliselt mingit häält. [11][12]
Põhjus, miks elektriautod on laiemalt levinud kui näiteks vesinikautod, peitub selles, et elektriautosid saab laadida ka kodus, vesinikautosid saab laadida vaid spetsiaalsetes tanklates. Tanklakettide omanikud ütlevad, et neil ei ole mõtet teha vesiniktanklat kui ei ole tarbijaid . Autodetootjad vastavad praktiliselt samaga, öeldes, et neil pole mõtet toota autosid, kui pole vastavaid tanklaid. Elektriautot on võimalik ka kodus laadida, tehes kasutamise mugavamaks. [8]

Kokkuvõte

Bensiini liigne kasutamine on hetkel probleemiks mida ei saa vältida. See on laialt levinud ja enamused autod ning ka paljud muud tööristad töötavad selle pealt. Lahenduseks oleks kõikide bensiinil töötavate masinate asendamine alternatiivsetega, ometi pole see võimalik, vähemalt mitte kiiresti. Suure tõenäosusega minnakse täielikult üle alternatiivsetele lahendusele siis, kui nafta varud on praktiliselt ammendunud ja hind on niivõrd kallis, et ei jaksata enam fossiilsetest kütustest töötavate masinate suurt vajadust rahuldada. Oluline on ka see, et alternatiivsed variandid oleks piisavalt välja arenenud bensiini ja muude fossiilsete kütuste asendamiseks.

Kasutatud kirjandus

How stuff works [WWW-materjal] - http://goo.gl/27T0N viimati vaadatud 25.09.11

Wikipedia [WWW-materjal] - http://goo.gl/wU4I m viimati vaadatud 02.10.11

Wikipedia [WWW-materjal] - http://goo.gl/PxDw1 viimati vaadatud 02.10.11

Wikipedia [WWW-materjal] - http://goo.gl/6vjRo viimati vaadatud 05.10.11

Wired [WWW-materjal] - http://goo.gl/9h4wB viimati vaadatud 05.10.11

Wikipedia [WWW-materjal] - http://goo.gl/akdu3 viimati vaadatud 05.10.11

Äripäev [WWW-materjal] - http://goo.gl/69sbA viimati vaadatud 05.10.11

Äripäev [WWW-materjal] - http://goo.gl/J01tz viimati vaadatud 06.10.11

Auto-Exotica [WWW-materjal] - http://goo.gl/NBQM8 viimati vaadatud 06.10.11

Hydrogen Car Info [WWW-materjal] - http://goo.gl/CZXfu viimati vaadatud 06.10.11

Wikipedia [WWW-materjal] - http://goo.gl/1XVN viimati vaadatud 06.10.11

Elmo [WWW-materjal] - http://goo.gl/zpiDZ viimati vaadatud 06.10.11