Ekologia

Człowiek żyjąc i egzystując wytwarza śmieci; zbędne odpadki, które nikomu i do niczego nie są potrzebne. Wysypiska śmieci to ogromne hałdy, z którymi niewiadomo, co zrobić. W dużych miastach, chociaż teraz już nawet na wsiach stawia się coraz więcej pojemników na śmieci. Nie są to jednak zwykle pojemniki, ale każdy pojemnik przeznaczony jest na inny rodzaj odpadów: szkło, plastik, papier. Wiadomo, że odpadki organiczne bardzo szybko ulegną w ziemi rozkładowi, dodatkowo użyźniając ją. Plastikowe, czy szklane butelki, nie mają na to najmniejszych szans. Segregacja śmieci ma na celu oddzielenie od siebie poszczególnych tworzyw. Szkło, wyrzucone do odpowiedniego pojemnika, wcale nie musi się zmarnować; ponownie zostanie przetopione na nowe opakowanie szklane. Podobnie ma się sytuacja z plastikiem i metalami. Należy pamiętać, że zasoby metali, prędzej czy później skończą się, a nie wszystko można zastąpić produktem z plastiku. Podejmując ekologiczne działania, musimy myśleć nie tylko o sobie, ale i o przyszłych pokoleniach.

Biopaliwa

Biopaliwa – hodowla ropy

Fotosynteza to proces, zachodzący w roślinach, który polega na wykorzystaniu światła, wody i dwutlenku węgla do produkcji związków organicznych. Niektóre rośliny magazynują tak wyprodukowane pożywienie w postaci oleju roślinnego, z którego można wyprodukować biopaliwa. Jego zaletą jest to, że cały dwutlenek węgla został wcześniej pochłonięty w procesie fotosyntezy. Według niektórych naukowców, biopaliwa oznaczają ekologiczną klęskę. Rośliny energetyczne, jak kukurydza i soja rosną na żyznych glebach. Nieustannie wycina się lasy pod nowe uprawy. Grozi to gwałtownym wzrostem ceny żywności i ubywaniem terenów rolnych. Brak jest miejsca, by zaspokoić potrzeby przyszłych pokoleń na bo paliwa. Aby wyprodukować niezbędną ilość paliwa, należałoby obsiać cały obszar Stanów Zjednoczonych, co oczywiście jest rzeczą całkowicie niemożliwą i nierealną. Konieczne jest szukanie nowych, innych rozwiązań, ponieważ na obecnie stosowanych paliwach, nasze samochody nie pojeżdżą zbyt długo, co spowoduje kryzys w transporcie.



Wykorzystanie lipidów do produkcji biopaliwa

Podejmowane są próby wykorzystania ich do produkcji ekologicznych paliw, tak zwanych biopaliw. W ramach eksperymentu buduje się bioreaktor, który służy do rozmnażania owych, “olejodajnych” glonów. Do tego celu wykorzystuje się energię słoneczną. Glony gromadzą energię w postaci węglowodanów i jedynie w trudnym okresie przekształcają ją na olej. Oznacza to, że gdy jest ciepło, glony te odżywiają się normalnie, a wraz ze zmianą pory roku, zaczynają odkładać zapasy pożywienia. Glonom odcina się dopływ światła, w celu wymuszenia gromadzenia oleju. Trudno jest teraz uwierzyć, że kiedyś glony mogą napędzać pojazdy. Obliczenia wskazują, że takiego paliwa wystarczyłoby na każdy samochód, który jeździłby za pięćdziesiąt lat. Reprodukcja glonów może okazać się jedynym sposobem na zaspokojenie naszych potrzeb paliwowych, a okazało się, że wcale nie jest ona trudna i powolna. Proces zachodzi bardzo szybko i jest niewyczerpalnym źródłem energii. Cala technologia produkcji nie jest jeszcze doskonała. Potrzeba sporo czasu, zanim stanie się tańsza w pozyskiwaniu.

Kompost ściółkowy

Kompost ściółkowy

Którego używamy w 5-cm warstwie do przykrywania zagonów. Oprócz tego zyskujemy wyciekającą ciecz zawierającą produkty odżywcze. Jedna beczka kompostowa powinna wystarczyć na 400 m2 ogródka. Kompostów nik cieplny z zatrzymywaniem ciepła. Zapewnia szybkie skompostowanie odpadów kuchennych i ogrodowych. Podczas gdy trzy modele są koloru ciemnobrązowego, model “Handy” jest zielony, o podwójnych ściankach; zamknięte w nich powietrze doskonale izoluje, również przykrywa ma podwójne ścianki. Szczególnie praktycznie zostało rozwiązane pobieranie kompostu. Pojemnik otwarty od dołu – z pokrywą i podziurkowanymi ściankami – ma tę zaletę, że bakterie i dżdżownice mogą dostawać się do kompostu i opuszczać go. Zabezpieczenie przed myszami i szczurami mamy tylko wówczas, gdy pojemnik postawiony jest na drucianej siatce o drobnych oczkach. Brak wietrzenia oddolnego może odbić się niekorzystnie. Ten brak został doskonale usunięty np. w kompostowni ku ekspresowym o wymiarach 85 x 85 x 60 cm (b) przez wmontowanie dodatkowej rury wietrzącej.

Co daje kompostowanie?

Pryzmy kompostowe
Pryzmy kompostowe, dotychczas używane, potrzebują obszernego miejsca w cieniu wysokich krzewów lub drzew, nadają się tylko do dużych ogrodów i na od jesienne. W wielu małych ogródkach, takich jak przy szeregowych domkach jednorodzinnych, ustawiamy silosy kompostowe, częściowo w słońcu, częściowo w cieniu, również w pobliżu domu; w ciągu niewielu miesięcy dostarczają one kompostu nadającego się do użytku. Aby móc wykorzystać także odpadki domowe w kuchni stawiamy dwa wiadra: jedno na pudel ka, stłuczki, plastiki, drut, kości, drewno itd w drugim zbieramy nadające się do rozłożenia od pady organiczne, papier, zmiotki, popiół do przerobienia na kompost. Owoce, warzywa korzeniowe i temu podobne zarażone chorobami i opanowane przez szkodniki nadają się tylko do osobne go pojemnika przygotowującego próchnicę (patrz w październiku). Silosy kompostowe w nowoczesnym ogrodzie. Pojemniki kompostowe oszczędzają przestrzeń i zapewniają odizolowanie odpadków. W krótkim czasie dojrzewa w nich kompost lepiej niż w pryzmie.

Pojemniki
Cena pojemnika szybko się zwróci, gdyż oszczędzimy na zakupie nawozu. Oferta jest obszerna i zarazem myląca. Należy wybierać według zastosowania wynikającego z konstrukcji. Często dwa pojemniki z różnych grup uzupełniają się lepiej niż dwa takie same. Prawie zamknięty pojemnik – z przykrywą, rusztem dennym, podziurkowanymi ścianami -jak np. kompostowa beczka Muckego, czterokątna, 55 x 55 x 90 cm, w 100% chroni przed szczurami, myszami, ptakami i zapewnia dobre wietrzenie i odpływ ściekającej wody. Przerabia zdrowe odpadki ogrodowe i kuchenne, a także w 50% papier i tekturę falistą. Po całkowitym zapełnieniu pojemnika i odczekaniu kilkudziesięciu dni, najwcześniej jednak po 3-4 tygodniach, pojemnik opróżniamy i częściowo rozłożony materiał układamy do dojrzenia w pryzmę 50-60 cm wysoką, w razie potrzeby zmoczoną i przykrytą, najlepiej w miejscu słonecznym. W odstępach 8-dniowych dwa razy pryzmę przewracamy, a grubszy materiał rozdrabniamy. Po ok. 6-8 tygodniach mamy do dyspozycji świeży gruby kompost lub kompost ściółkowy.

Kompostowanie

Schemat działania
Przez którą dostaje się powietrze, które hamuje gnicie i zanieczyszczanie powietrza. Mieszane, dobrze rozdrobnione odpadki zostają za-kompostowane w cienkich warstwach z dodatkiem ziemi. Poza tym warto dodać obornika i ziół. Dobrze raz przerzucić. Najwcześniej po czterech miesiącach można przesiać ziemię kompostową (próchniczną). Otwarty pojemnik – bez dna i przykrywy (c) zapewnia głównie porządek na miejscu kompostowania. Jeżeli ścianki boczne dostarczają zbyt dużo powietrza, wówczas warunki nie są lepsze niż w pryzmie. Brak również ochrony przed szczurami i myszami, muchami, ptakami itd. Przykrywając folią można w znacznym stopniu ograniczyć niepożądane wysychanie lub przemiękanie od wewnątrz. Dostęp powietrza od dołu można osiągnąć kładąc gruby chrust. Zawsze powinno się zadbać o szybsze kompostowanie dodając środki kompostujące. Do kompostowania biologicznego istnieją specjalne silosy 80 x 80 cm z pionowo zakładanymi deskami i wąskimi szczelinami wietrzącymi (d). Po ok. 3 miesiącach można od dołu wybierać.

ekologia


Gotowy kompost

Gotowy do użytku kompost, ponieważ deski dają się wyjmować. Woda dla roślin ogrodowych. Naturalne opady i woda gruntowa nie wystarczają do zaopatrzenia wymagających roślin ogrodowych. Niedostatek wody prowadzi do więdnięcia, przez co zmniejsza się wzrost, kwitnienie i plon. Dostarczenie wody znowu podnosi roślinę, wzmaga turgor komórkowy i rozpuszcza substancje odżywcze w glebie, tak, że rośliny uprawne uzyskują pełną wydajność. W ciągu roku korzystne jest dodatkowe dostarczenie 300 do 5001 wody na każdy metr kwadratowy. Pomaga wilgociomierz tub sonda. Do podlewania konewką powinno się używać odstałej wody o temperaturze powietrza, przede wszystkim wody deszczowej, lecz również z rowu, sadzawki i rzeczki. Wodę źródlaną i wodociągową najpóźniej dzień wcześniej nalać do beczek. Na ogród średniej wielkości potrzebne są co najmniej dwie konewki o pojemności po 10 1, a na inspekt i ogródek skalny mała konewka z długą rurką i drobnym sitkiem. Podlewanie konewką, które jest uciążliwe, powinno ograniczać się.

Samochody a środowisko 2

Nieregularny dziki stuk

Silnik staje się źródłem nienormalnych hałasów podobnych do stuku, lecz szybkość narastania ciśnienia nie wskazuje na obecność wibracji gazu o dużej częstotliwości. Samozapłon to niemal jednorodna eksplozja mieszanki paliwowo-powietrznej przed wystąpieniem zapłonu iskrowego. Samozapłonowi częstokroć towarzyszy gwałtowny hałas i wibracja. Samozapłon występuje niekiedy po wyłączeniu zapłonu gorącego silnika, co spowodowane jest nadmiernym rozgrzaniem części metalowych wewnątrz komory spalania oraz tworzeniem się w niej osadów węglowych (nagaru). Nieregularny dziki stuk charakteryzują ostre, nieregularne hałasy o krótkim czasie trwania i wielkiej częstotliwości, występujące zazwyczaj podczas przyspieszania samochodu. Zjawisko dzikiego stuku często występuje przy małych prędkościach obrotowych. Przyczyną jest prawdopodobnie stosunkowo wcześnie występujący zapłon powierzchniowy od rozżarzonych cząstek pochodzących z osadu węglowego. Zjawisko zanika po usunięciu lub wypaleniu nagaru, natomiast zwiększona odporność przeciwstukowa paliwa nie poprawia sytuacji, lecz jedynie łagodzi hałas.

samochód

Gaśnięcie

Gaśniecie to spowodowane jest bardzo intensywnym odprowadzaniem ciepła do ścian szczeliny przy równocześnie stosunkowo niewielkim natężeniu wydzielania ciepła (mała masa reagentów), co powoduje, że mieszanka nie nagrzewa się do temperatury zapewniającej przenoszenie się płomienia. Efekt szczelinowy występuje w przestrzeni pomiędzy boczną powierzchnią tłoka, ponad górnym pierścieniem uszczelniającym, a ścianką cylindra oraz pomiędzy denkiem tłoka a płaską dolną powierzchnią głowicy. Wyniki badań wskazują na liniową zależność pomiędzy sumaryczną objętością szczelin a emisją węglowodorów przy stałym X. Szczególna odmiana efektu szczelinowego występuje na powierzchni komory spalania pokrytej nagarem, który wykazuje silne właściwości absorbujące dzięki bardzo rozwiniętej powierzchni, szczególnie w stosunku do ciężkich węglowodorów. Część zaabsorbowanej masy ulega rozkładowi cieplnemu powiększając grubość nagaru, a reszta uwalnia się w okresach spadku ciśnienia w cylindrze zanieczyszczając spaliny.

Samochody a środowisko

Zapłon powierzchniowy

W przypadku zapłonu powierzchniowego wartości ciśnienia maksymalnego pmax są o 40–70% większe niż podczas spalania normalnego. Przebieg temperatury mieszanki w zależności od czasu dla zapłonu iskrą elektryczną (linia ciągła) i zapłonu powierzchniowego wskutek oddziaływania osadu (linia przerywana) pokazano na rysunku 7-16 w książce Niewiarowskiego Zapłonowi od iskry odpowiada gwałtowny spadek temperatury w chwili czasu 0, wskutek przewodzenia ciepła do otaczającej mieszanki, a dalszy stopniowy wzrost temperatury jest uwarunkowany rozpoczynającą się reakcją chemiczną mieszanki. Rysunek stanowi porównawcze zestawienie przebiegów wywiązywania się ciepła w funkcji czasu dla różnego rodzaju nienormalnych zapłonów. Zapłon powierzchniowy, występujący przed zapłonem mieszanki od świecy zapłonowej, często prowadzi do hałaśliwego spalania stukowego, przy czym przebieg zjawisk w cylindrze jest podobny, jak w przypadku stuku wywołanego zbyt dużym wyprzedzeniem zapłonu lub zbyt małą liczbą oktanową paliw.

Cichy zapłon przedwczesny

Interesujące rozwiązania analityczne dotyczące zapłonu powierzchniowego można znaleźć w artykule. Melby, Diggs i Sturgis w wyniku badań nad zjawiskiem zapłonu powierzchniowego wyróżnili cztery jego rodzaje: cichy zapłon przedwczesny, dudnienie, samozapłon i dziki stuk. Cichy zapłon przedwczesny objawia się wzrostem występującej normalnie szybkości przyrostu ciśnienia, który występuje przed wystąpieniem zapłonu od świecy zapłonowej. Zjawisku temu nie towarzyszy jakikolwiek hałas. Badania dokonane za pomocą koniór jonizacyjnych wykazały obecność płomienia w komorze spalania przed wystąpieniem zapłonu iskrowego. W silniku benzynowym cichy zapłon przedwczesny występuje raczej rzadko. Dudnienie określa się jako głuchy hałas o małej częstości rzędu 600-f-1200 Hz, różny od stuku. Dudnieniu towarzyszy twardość pracy silnika – słychać to i czuć, więc łatwo to rozpoznać. Podczas dudnienia zaobserwowano zasadniczo taką samą zmianę szybkości narastania ciśnienia jak w przypadku cichego zapłonu przedwczesnego.

środowisko

Toksyny w spalinach – węglowodory

Charakterystyka głównych substancji toksycznych

Teoretycznie przy spalaniu zupełnym tlenek węgla może pojawić się w spalinach tylko dla X < 1. Nierównomierność wymieszania paliwa z powietrzem oraz nierównomierny rozdział mieszanki na poszczególne cylindry powodują, że w komorze spalania istnieją strefy o współczynniku X < 1. Nawet przy X > 1 powstały CO nie zostaje w czasie suwu pracy i wylotu (dopalanie) całkowicie utleniony na C02 ze względu na krótki czas reakcji. Przyczyną występowania większych stężeń CO niż to wynika ze składu mieszanki jest dysocjacja C02. Węglowodory. Przypuszcza się, że ciężkie wielopierścieniowe węglowodory wywołują schorzenia nowotworowe. Wśród nich najbardziej o to jest podejrzany 3,4-ben-zopiren. Przy zwiększaniu X (przy zubożeniu mieszanki) zawartość CO i C”Hm w spalinach zmniejsza się, osiągając swe minimum dla X = 1,05-7-1,25 przy jednoczesnym spadku pe. Natomiast dla X = l,0-f-l,l zawartość NOx osiąga swe maksimum. Wzrost temperatury po upływie czasu oznaczonego 0 na rysunku przebiega tak samo dla obu przypadków.

ekologia

Przyczyny występowania węglowodorów

Przyczyny występowania węglowodorów są trojakie:

1) Temperatura mieszanki paliwowo – powietrznej w pobliżu ścianek komory spalania jest zbyt mała, aby mogło nastąpić spalanie zupełne (tzw. gaszące oddziaływanie ścianek komory spalania). Grubość zimnej warstwy przyściennej wynosi 0,05-0,38 mm w zależności od ciśnienia, temperatury i intensywności zawirowań.

2) Rozcieńczenie ładunku resztkami spalin z poprzedniego obiegu powoduje nie-palność mieszanki przy dużych zanieczyszczeniach spalinami. Zjawisko to nasila się ze zmniejszeniem obciążenia silnika na skutek przymknięcia przepustnicy gaź-nika. Jednocześnie przemknięcie przepustnicy powoduje wzrost podciśnienia, które odrywa warstwę przyścienną składającą się z kropelek paliwa z kanałów dolotowych, co dodatkowo wzbogaca mieszankę.

3) Występowanie efektu szczelinowego. Efekt szczelinowy jest to zjawisko polegające na gaśnięciu płomienia w wąskich szczelinach o szerokości mniejszej od wielkości krytycznej. Wymiar krytyczny zależy od wielu czynników, takich jak skład mieszanki, intensywność zawirowania lub przepływu, gładkość powierzchni i jej temperatura itd. (dla warunków silnika rząd wielkości wynosi około 1 mm).