Otomobil egzoz emisyonları: Hangi emisyon türleri vardır ve nasıl azaltılır?

Otomobil egzoz emisyonları: Hangi emisyon türleri vardır ve nasıl azaltılır?

Pek çok otomobil egzoz emisyonu türü vardır. Bunlar arasında karbon monoksit (CO), hidrokarbonlar (HC'ler), nitrojen oksitler (NOx), partikül madde (PM) ve kükürt dioksit (SO2) bulunur. Araç egzoz boruları, motor yanma odaları ve katalitik konvertörler dahil olmak üzere bu emisyonların birçok kaynağı vardır. Araçlardan ve endüstriyel kaynaklardan çıkan egzoz emisyonları, hava kirliliğine önemli bir katkıda bulunur. Çevre Koruma Ajansı, motorlu araç emisyonlarının ABD'deki toplam hava kirliliğinin yaklaşık yüzde 15'ini oluşturduğunu tahmin ediyor. Buna CO için yüzde 12, HC'ler için yüzde 1,4 ve NOx için yüzde 0,7 dahildir. CO, motor silindirlerindeki yakıt karışımının eksik yanmasıyla üretilir. CO yüksek konsantrasyonlarda zararlı olabilir. Kokusu insan burnu tarafından kolayca algılanır ve insanlarda baş ağrısı, mide bulantısı, uyuşukluk ve kafa karışıklığına neden olabilir. CO, düşük kaynama noktasına (yaklaşık -21 derece C) ve yüksek moleküler ağırlığa (bir protonun kütlesinin yaklaşık 28 katı) sahip bir gazdır. Suda oldukça çözünür (1 litre suda yaklaşık 5 gram). HC'ler, benzin buharları havadaki oksijenle reaksiyona girdiğinde üretilir. HC'ler çeşitli bileşikler içerir. Bu bileşiklerin birçoğunun hayvanlarda kansere neden olduğu bilinmektedir. HC'ler, uçucu organik bileşikleri (VOC'ler) ve uçucu olmayan organik bileşikleri (NVOC'ler) içerir. VOC'lerin kaynama noktası 100 °C'nin altında ve NVOC'lerin 100 °C'nin üzerindedir. Bazı VOC örnekleri benzen, etilbenzen, ksilen ve tolüendir. NOx, karakteristik bir kokuya sahip bir bileşik grubudur. Azot, oksijen ve üçüncü bir elementten oluşur. NOx, nitrik oksit (NO), nitrojen dioksit (NO2) ve diğer nitrojen oksitleri (NOx) içerir. NOx, nitrojen oksijenle reaksiyona girdiğinde ve araç egzozundan salındığında oluşabilir. Öncelikle, yakıtın tamamen yanması için yeterli oksijen olmadığında meydana gelir. NOx çok reaktif bir gazdır. Ozon tabakasına zarar verebilecek ve asit yağmuruna katkıda bulunabilecek nitrik asit oluşturmak için su buharı ile kolayca birleşebilir. NOx, duman olarak da bilinen yer seviyesinde ozon oluşturmak için atmosferik oksijenle hızla reaksiyona girer. PM, motorlu taşıtların egzozunda bulunan katı partikülleri ifade etmek için kullanılan genel bir terimdir. PM emisyonları kaynağa göre değişir. Dizel motorlarla çalışan araçlar, yaygın bir PM emisyon kaynağıdır. Dizel motorlar, benzinli motorlardan daha fazla miktarda PM üretir. Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (EPA), PM'nin duman ve yer seviyesinde ozon oluşumuna katkıda bulunduğunu tahmin ediyor. Ek olarak, birçok kişi PM'nin olumsuz sağlık etkilerine neden olduğuna inanmaktadır. EPA, belirli sağlık temelli emisyon standartları oluşturmamıştır. Ancak, PM için bir Ulusal Ortam Hava Kalitesi Standardı (NAAQS) belirlemiştir. Bu NAAQS, havada izin verilen maksimum PM konsantrasyonunu metreküp başına 12 mikrogram olarak ayarlar. EPA ayrıca farklı kirleticiler için bir dizi hava kalitesi kriteri belirlemiştir. Bunlar, EPA'nın insanlar için güvenli olduğuna inandığı kirletici konsantrasyon standartlarıdır. EPA'nın ayrıca insanların maruz kaldığı maksimum kirletici konsantrasyonu için bir standardı vardır. 1970 Temiz Hava Yasası EPA'yı yarattı. Yasa, EPA'nın ortam havası kalite standartlarını (NAAQS) oluşturmasını ve motorlu araç emisyon standartlarını benimsemesini ve uygulamasını gerektirir. EPA'nın hava kirleticilerine ilişkin düzenlemesi, Ulusal Ortam Hava Kalitesi Standartlarına dayanmaktadır. Yasa, EPA'nın karbon monoksit, altı tehlikeli hava kirletici ve ince parçacıklı madde için ulusal ortam havası kalite standartları oluşturmasını şart koşuyor. EPA, farklı kirletici konsantrasyonları için bir dizi standart oluşturmuştur. Bunlara “kriter” veya “birincil” standartlar denir. Örneğin, ozon için kriter milyarda 120 parçadır (ppb). EPA ayrıca bir dizi "ikincil" veya "ortam" standardı oluşturmuştur. Örneğin, ozon için ikincil standart 70 ppb'dir. Genel olarak, bir kirleticinin konsantrasyonu ne kadar düşükse,