Человеческая цивилизация с ее ненасытной жаждой тепла и энергии в сочетании с экспоненциальным ростом населения неуклонно идет к катастрофе. Вырубка целых лесов, сжигание ископаемых источников углерода, таких как уголь и нефть, нарушает углеродный цикл Земли быстрыми темпами. Избыток CO2 создает в атмосфере так называемый парниковый эффект, повышая температуру воздуха, земли и воды на планете. Увеличение температуры представляет прямую угрозу для выживания человека, усиливая мощь ураганов и торнадо, создавая благоприятные условия для роста скорости распространения, размеров и интенсивности пожаров. В результате пожаров еще больше растет выброс СО2, а также уничтожаются растения, необходимые для восстановления баланса биосферы. Этот ужасающе разрушительный цикл, созданный людьми, настолько вошел в наши привычки, убеждения и экономику, что кажется необратимым.

Для восстановления баланса мы должны защитить биомассу Земли, которая производит кислород, и уменьшить выбросы углерода. Поскольку при сгорании ископаемых топлив образуются вредные углеводороды, твердые частицы и другие канцерогенные химические вещества, а также CO2, особенно важно отойти от энергетики, основанной на угле и нефти, методично и как можно скорее заменяя ее возобновляемыми источниками энергии, такими как солнце, ветер, вода и биотоплива.

Несколько поколений людей выросло с твердым убеждением, что автомобиль может ездить только на бензине или на солярке. И вот этой, казалось бы, незыблемой догме постепенно приходит конец.

В первом «нокдауне» автомобильный мир оказался на рубеже 60-х – 70-х годов, когда случился нефтяной кризис. До этого времени ни расход топлива, ни состав выхлопных газов никого особенно не волновал. Запасы нефти казались безграничными, и многолитровым «монстрам» внутреннего сгорания беззаботно скармливали копеечный (точнее будет сказать «центовый») бензин. Но бурные темпы автомобилизации привели к увеличению количества вредных выбросов в атмосферу. Над мегаполисами типа Лос-Анджелеса или Токио зависли ядовитые смоги. И именно американцы и японцы первыми встали на светлый путь к нулевому выбросу. Закон «О чистом воздухе» был принят в США еще в 1970 году. Инженеры и изобретатели сосредоточили свои усилия на совершенствовании конструкции двигателя внутреннего сгорания. Работы же по использованию альтернативных источников энергии велись сравнительно вяло. Представляемые автоконцернами редкие экземпляры экомобилей воспринимались скорее как образец техники далекого будущего, чем завтрашнего дня.

В 2000-х годах цена на нефть опять прыгнула вверх, ученые предрекли полное истощение ее запасов через 30 – 50 лет. Благодаря слаженной работе законодателей и экологических организаций общественное сознание все больше проникалось идеями «чистого выхлопа». Иметь «зеленый» автомобиль стало модным даже среди звезд политики, спорта и шоу-бизнеса. Так что сейчас ни один автомобильный салон мирового уровня не обходится без экологичных новинок, которые не требуют применения нефтепродуктов. С 1997 года серийно выпускаются гибридные автомобили, уже существуют и электромобили, готовые к повседневному использованию.

Обо всех направлениях развития экологичных автомобилей рассказывается на страницах этого сайта.

Какой вред наносят выхлопные газы?

Наиболее токсичными компонентами отработавших газов бензиновых двигателей являются: оксид углерода (СО), оксиды азота (NОx), углеводороды (СnHm), а в случае применения этилированного бензина — свинец. Состав выбросов дизельных двигателей отличается от бензиновых. В дизельном двигателе происходит более полное сгорание топлива. При этом образуется меньше окиси углерода и несгоревших углеводородов. Но, вместе с этим, за счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота. Дизельные двигатели, кроме всего прочего, выбрасывают твердые частицы (сажу). Сажа, содержащаяся в выхлопе, нетоксична, но она адсорбирует на поверхности своих частиц канцерогенные углеводороды. При сгорании низкокачественного дизельного топлива, содержащего серу, образуется сернистый ангидрид.

Как же эти вредные компоненты воздействуют на человека и окружающую среду? В обычных условиях СО — бесцветный газ без запаха, он легче воздуха и поэтому может легко распространятся в атмосфере. При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца. Оксид азота NO — бесцветный газ, диоксид азота NO2 — газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм человека соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, рта. Воздействие NO2 cпособствует развитию заболеваний легких. Некоторые углеводороды СН являются сильнейшими канцерогенными веществами (например бензапирен), переносчиками которых могут быть частички сажи, содержащиеся в отработавших газах.

В скопившихся над асфальтом облаках СН и NOx под воздействием света происходят химические реакции. Разложение оксидов азота приводит к образованию озона. Вообще-то озон не стоек и быстро распадается, но только не в присутствии углеводородов (СН) — они замедляют процесс распада озона, и он активно вступает в реакции с частичками влаги и другими соединениями. Образуется стойкое облако мутного смога. Озон разъедает глаза и легкие, а выбросы NОх участвуют в формировании кислотных дождей.

В случае применения этилированных бензинов около 50% свинца осаждается в виде нагара на деталях двигателя и в выхлопной трубе, остаток уходит в атмосферу. Свинец присутствует в отработавших газах в виде мельчайших частиц размером 1-5 мкм, которые долго сохраняются в атмосфере. Концентрация свинца в атмосфере придорожной полосы в 2-20 раз больше, чем в других местах. Присутствие свинца в воздухе вызывает серьезные поражения органов пищеварения, центральной и периферической нервной системы. Воздействие свинца на кровь проявляется в снижении количества гемоглобина и разрушении эритроцитов.