pora.zavantag.com И Кривич Евгений Руководитель проекта учитель физики Рыбина Т. Н
страница 1 страница 2 страница 3 страница 4






Исследовательский проект

«Экологически чистый транспорт. Возможно ли такое?»

Авторы проекты

ученики 9 класса А

Суховеев Николай

и

Кривич Евгений
Руководитель проекта

учитель физики

Рыбина Т.Н.

Северск-2007



Содержание


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 4

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ВЫДЕЛЯЕМЫЕ АВТОМОБИЛЬНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ И ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ АТМОСФЕРУ 5

СОСТАВ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ 5

Технологии создания экологически чистого транспорта 5

Когда транспорт будет экологически чистым? 9

идеи французских автомобилестроителей 9

Электромобили 11

Электромобили. вчера, сегодня и завтра 11

разработки японских автомобилестроителей 12

ОБЗОР ЛУЧШИХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ МИРА 13

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ЭЛЕКТРОМОБИЛИ 15

ВИДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТОПЛИВА 16

Зеленое топливо 16

Биотопливо 17

Простой водород 18

РОССИЙСКИЕ АВТОМОБИЛИ НА ВОДОРОДЕ 21

РОССИЙСКИЕ НАУЧНЫЕ ВОДОРОДНЫЕ ТЕХОЛОГИИ 23

ТОМСКАЯ ВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА 24

Вывод 25

ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ 26




ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Современному человеку, избалованному прогрессом, трудно отказаться от привычных благ, таких как легковая машина, которой подвластны любые дороги, или система автомобильных грузоперевозок, доставляющая необходимые товары в любой уголок земного шара. Как же совместить интересы общества потребления с необходимостью защиты окружающей среды?

Суть проблемы заключается в том, что количество транспорта неуклонно растет, а бензин и дизельное топливо расходуются в немыслимых масштабах. Содержащийся в них углерод окисляется при сгорании и образует углекислый газ, попадающий в атмосферу и наносящий ей непоправимый ущерб. На долю автотранспорта приходится 25% всеобщего выброса парниковых газов. Стремительный рост всемирного парка машин ведет к увеличению спроса на горючее и утрате контроля над концентрацией в атмосфере вредоносных испарений. Сегодня в США автомобили сжигают 550 млрд.л бензина в год, что составляет около 5л на человека в день. Если бы в других странах потребление горючего достигло такого же уровня, его мировой расход возрос бы почти в 10 раз. Возможно ли сделать транспорт безопасным для окружающей среды?

Так как мы хотим связать свою будущую профессию с автомобилестроением и нам не безразлично влияние транспорта на состояние окружающей среды, мы решили заняться изучением экологически чистого транспорта. Запасы нефти на планете не безграничны и мы захотели узнать и изучить альтернативные виды топлива.

В нашей исследовательской деятельности мы заинтересовались, принимает ли Томская область участие в разработке и создании экологически безопасного транспорта. Мы обратились к начальнику лаборатории металловедения СХК Бояринову Олегу Вениаминовичу, который организовал нам встречу в Томском атомном центре. Мы были удивлены и горды тем, что в Томске ведутся разработки и испытание топливных элементов для автомобилей. Во время работы над проектом узнали много нового, стали задумываться, на сколько сильно влияет транспорт на экологическую обстановку в мире. Исследовательский проект подтвердил правильность выбора нашей будущей профессии.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ВЫДЕЛЯЕМЫЕ АВТОМОБИЛЬНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ И ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ АТМОСФЕРУ


Современная транспортная система имеет ряд особенностей. Во-первых, в индустриальных странах она постепенно развивалась на протяжении десятилетий в соответствии с требованиями экономики и запросами потребителей. Во-вторых, она полностью основана на одном источнике энергии — нефти, поэтому понадобятся десятилетия, чтобы ограничить, а затем уменьшить как локальные, так и глобальные последствия сжигания топлива...

Выхлопные газы прежде всего вредны для детей и людей, страдающих заболеваниями дыхательных путей. Загрязнение окружающей среды, причиной которого является транспорт, опасно для здоровья жителей городов.




СОСТАВ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ

Углекислый газ (CO2): не вреден сам по себе, но приводит к возникновению парникового эффекта.


• Углеводород: токсичен, мешает проникновению кислорода в кровь, но характеризуется коротким периодом действия.
• Оксид азота (Nox): особенно вреден, способствует возникновению озоновых дыр. Более того, производит кислотные компоненты при контакте с влагой.
• Летучие органические вещества (COV): могут оказывать канцерогенное воздействие и приводят к возникновению озоновых дыр.
• Метан (CH4): не токсичен и характеризуется коротким периодом действия, но чрезвычайно способствует возникновению парникового эффекта.
• Взвешенные частицы (PS): подозреваются в канцерогенных свойствах. Наиболее вредными считаются наиболее мелкие из частиц.
• Свинец: очень токсичен, но все в меньшей степени присутствует в горючем.
• Оксид серы (SO2): производит кислотные компоненты при контакте с влагой.
• Озон (O3): косвенным образом производится в городской зоне посредством воздействия ультрафиолетовых лучей на Nox и COV. Чрезвычайно вреден для дыхательной системы.


Технологии создания экологически чистого транспорта

Пассажирский транспорт работает в самом сердце наших городов. Как сделать его экологически чистым? И возможно ли это? Естественно, предприятия автобусостроения уже ведут разработки широкого ряда технологий, которые могут помочь решить экологические проблемы больших городов.


«Чистый дизель»

Нельзя отрицать, что имидж дизельного топлива нуждается в серьезной корректировке для окончательного разрушения сложившегося образа автобуса, выбрасывающего клубы дыма. Однако вскоре после 1 октября 2001 года, когда все автобусы на западном рынке были приведена в соответствие с ограничениями стандарта Евро-3, появилась необходимость выйти за пределы чисто экологических требований, с одной стороны, корректируя непривлекательный имидж дизельного топлива, с другой предлагая решения по применению так называемого "чистого" дизеля в качестве альтернативы для городов, не имеющих желания или возможности использовать природный газ. Вот два инструмента для этого: фильтры для твердых частиц и оксидов азота. Первый фильтр работает при использовании дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы (в противном случае он засоряется и постоянно выходит из строя). С учетом того, что стандартная эксплуатационная скорость автобусов на многих европейских маршрутах часто слишком мала, чтобы создать достаточно высокую температуру фильтра, был разработан фильтр для твердых частиц, действующий по принципу активной регенерации. Управляемая система нагрева фильтра гарантирует оптимальную рабочую температуру и низкий уровень выбросов.

Вслед за введением стандарта Евро-3 и устранением твердых частиц необходимо провести борьбу с оксидами азота. С этой целью разработан фильтр для оксидов азота (DNOx), и именно им обеспечиваемый уровень очистки выбросов ляжет в основу стандарта Евро-4.
Природный газ.

Природный газ является европейским стандартом, на один шаг опережающим дизель. Действительно, уровень выбросов автобусов, работающих на природном газе, даже ниже того уровня, который предположительно будет заложен в стандарт Евро-4; кроме этого, они работают тише дизельных автобусов. Но транспортные средства, функционирующие за счет природного газа, дороже дизельных, дороги и все необходимые системы инфраструктуры (компрессорные станции, средства по обеспечению безопасности парка и т. д.).

Наибольший успех достигается, как считают специалисты, в случае перехода на природный газ всего парка автобусов, что позволяет получать скидки на приобретение больших объемов газового топлива, которые могут компенсировать дополнительные затраты по переоборудованию транспортных средств и инфраструктуры. К примеру, в настоящее время Лос-Анджелес переводит парк более чем в 2000 автобусов на природный газ, такой же выбор был сделан и в ряде городов Европы (в частности, в Лилле). Будущее природного газа в транспортной отрасли зависит от его способности оставаться европейским стандартом, на один шаг опережающим дизель. Кроме этого, распространение природного газа способствует уменьшению нашей зависимости от нефти.
Новое поколение троллейбусов.

Не существует рынка троллейбусов, бывших в употреблении. Это потому, что, как правило, они используются в течение всего срока эксплуатации (20-25 лет). По этой причине модели троллейбусов, еще работающие, но уже видавшие виды, кажутся старомодными на фоне более современных автобусов, с которыми им приходится делить проезжую часть. Итак, задача сегодняшнего дня создание нового поколения троллейбусов: не просто электрических автобусов, а новой системы электротранспорта, с точки зрения дизайна и технологии представляющей собой нечто среднее между автобусом и трамваем, основным преимуществом которой был бы продолжительный срок эксплуатации без риска морального старения. Примером может служить новый лионский троллейбус Irisbus Cristalis.

Троллейбус является абсолютным экологическим лидером, практически не производящим выбросов загрязняющих веществ и не являющимся источником сильных шумов.
Гибридные транспортные средства

Администрации ряда европейских городов заинтересовались транспортными средствами, которые могли бы проезжать через исторический центр, используя энергию батарей, а на основных участках маршрута перемещались бы с эффективностью и гибкостью, характерными для дизельных автобусов. При работе от электродвигателя транспортное средство не производит никаких выбросов. В гибридных дизель-электрических транспортных средствах оптимизированное использование дизельного генератора, а также накопление энергии торможения в аккумуляторах позволяют снизить потребление топлива, а значит, и уровень выбросов на 10-20% (в зависимости от конфигурации маршрута).

Разработка гибридных транспортных средств зависит от достижений в области создания технологий хранения энергии (батареи, конденсаторы большой емкости и т. д.), особенно в отношении стоимости и долговечности. Такие транспортные средства уже существуют, и автобусостроители полны желания и готовности воплощать новые технические идеи производителей батарей.
Электробатареи

Электрические транспортные средства, функционирующие за счет батарей, неизбежно будут использоваться только для челночного сообщения по внутренней части города, так как могут работать в автономном режиме только между подзарядками, способными обеспечить в лучшем случае около 100 км пробега. Как правило, это небольшие транспортные средства (до 50 пассажиров): огромные размеры батарей, которые потребовались бы для перевозок большего количества людей при сохранении приемлемого уровня операционной автономности транспортного средства, ограничили бы его вместимость.

Электрические микроавтобусы, уже разработанные европейскими производителями, вскоре появятся в транспортных системах. Параллельно развиваются и технологии производства батарей.
Топливные батареи

Многие крупнейшие производители автобусов совместно с рядом крупных транспортных систем (не менее 15 европейских городов) занялись оценкой технико-экономической целесообразности применение транспортных средств с топливными батареями. Аналогичный проект реализуется в настоящее время в Калифорнии. Подобные проекты необходимы для овладения технологией и ее совершенствования. Выпуск же топливных батарей на рынок предполагается не ранее конца десятилетия по причине их чрезмерно высокой цены.

Так что, по-видимому, в дальнейшем будет прогрессировать производство дизельных автобусов и выпуск автобусов, работающих на природном газе.

Соперничество между этими двумя видами топлива оказывает только положительное влияние на качество воздуха в наших городах.

Троллейбусы нового поколения, по характеристикам движения сходные с трамваями, даже в Европе могут получить распространение лишь в случае поддержки их потребителей органами управления.

Транспортные средства, основанные на использовании батарей, будут развиваться в зависимости от достижений в производстве последних, а топливные батареи, по-видимому, станут жизнеспособными только в среднесрочной перспективе.

В любом случае задача органов управления общественным транспортом, операторов и промышленных предприятий постоянно быть начеку, отыскивая наилучшие технические решения, которые смогут стать движущей силой процесса снижения негативного воздействия систем общественного транспорта на окружающую среду.


страница 1 страница 2 страница 3 страница 4
скачать файл

Смотрите также:
И Кривич Евгений Руководитель проекта учитель физики Рыбина Т. Н
332.29kb. 4 стр.

Бармасов Александр Викторович Санкт-Петербург 2001 Семестр 10(2) Динамика элементарного акта химической реакции и химическая кинетика. Основные понятия и определения. Основной закон
57.45kb. 1 стр.

Реферат по теме Вражда княжеских родов Ольговичей и Мономаховичей в 12 веке
343.62kb. 1 стр.

© pora.zavantag.com, 2018