Az európai légitársaságok, a bioüzemagyag gyártók és az Európai Bizottság június 22-én megfogadták, hogy 2020-ra 2 millió tonna bioüzemanyagot fog gyártani a légiközlekedés számára, bár egyre többen érvelnek amellett, hogy a „zöld” üzemanyagok nem is annyira környezetkímélők.

A légitársaságok lelkesek a bioüzemanyagok használatát illetően, mert ezzel sikerülne csökkenteni a légszennyezést, az alapanyagok termesztését azonban egyre többen kritizálják, mondván, túl nagy termőterületet vonnak el az élelmiszer-termeléstől, ezzel pedig tovább növelik az éhezők számát a világban. Egy ebben a hónapban 10 nemzetközi intézet, köztük a Világbank és a Kereskedelmi Világszervezet (WTO) által írt jelentés ráadásul éppen arra szólítja fel a kormányokat, hogy ne támogassák a bioüzemanyagokat, mert ezzel tovább emelik az élelmiszerek világpiaci árait.

A francia Airbus repülőgépgyártó vállalat, az Air France-KLM, a British Airways és a Lufthansa légitársaságok, valamint a Neste Oil bioüzemanyag-gyártó cég azonban szerdán csatlakoztak a légiközlekedés bioüzemanyag-használatának 2020-as célkitűzéseihez.

Az egyes légivállalatok azért, hogy megmutassák, mennyire elkötelezettek a bioüzemanyagok használata terén, különböző, általuk fenntarthatónak ítélt megoldásokat kívánnak kipróbálni.

A Lufthansa a jatropha növényből készült bioüzemanyagra esküszik, amit már több helyen is használnak kiegészítőként. A német légivállalat arra készül, hogy hat hónapon keresztül a Frankfurt és Hamburg között közlekedő járatait részben ilyen bioüzemanyaggal működtesse egyfajta tesztüzemként, amint megszerzi az engedélyt hozzá. A Neste vállalattal kötött szerződés szerint a használni kívánt keveréket pálmaolajból készítik, de már folyik a kutatás a más anyagokkal történő helyettesítésére.

Az amerikai Honeywell vállalat, amely egy bioüzemanyaggal működtetett üzleti géppel már egyszer Észak-Amerikából Európába is elrepült, állítása szerint repcét használ, ráadásul a cég egyik vezetőjének elmondása szerint a repcét a búzával felváltva termelik, vagyis nem gabonatermő időszakban, és az így nem vesz el termőterületet az élelmiszer-növényektől.

A Friends of the Earth környezetvédő szervezet szerint azonban ez nem old meg semmit, a repce pedig továbbra is elveszi a helyet az élelmiszer-növényektől, a jatropha növény begyűjtése Afrikában és Indiában pedig szintén aggodalomra ad okot, különösen, ha a légiközlekedés által felhasznált mennyiségeket vesszük számításba. A szervezet szerint bár a Világbank és az OECD ellenzi a bioüzemanyag-növények termesztését, az iparág folytatja  azt, ez pedig szerintük felelőtlenség, ha közben többen éheznek.

A British Airways eközben hulladékból próbál üzemanyagot kinyerni, és abban reménykedik, hogy 2015-re már azzal üzemeltetheti a járatait.

A Bill Gates támogatását élvező Sapphire Enegry algából próbál benzint készíteni, mert annak szerintük nincs szüksége termőterületre, vagy ivóvízre, a vállalat azonban egyelőre a mennyiségekkel küzd, még nem oldották meg a tömeges termelésének a lehetőségét. Minthogy az algával kapcsolatos próbálkozások egyelőre kezdeti stádiumban vannak, nem valószínű, hogy a 2020-as célok eléréséhez hozzá tudna járulni.

"Az Unió közlekedési ágazatában felhasznált energia majdnem teljes egészében kőolajból származik. Az ismert olajlelőhelyek tartalékai korlátozottak, és kevés számú földrajzi régióra korlátozódnak. Léteznek nem ismert tartalékok, ezek kitermelése azonban jórészt nehezebb. Ezért az energiaellátás jövőbeni biztosítása nem csak az importfüggőség csökkentésének kérdését veti fel, hanem politikai kezdeményezések széles skálájának szükségességét is, beleértve az energiaforrások és a technológiák diverzifikálását."

(Az EU bioüzemanyagokra vonatkozó stratégiája)

Dokumentumok
Az EU bioüzemanyagokra vonatkozó stratégiája

További linkek
BiodieselNow: fórum: Biodízel algákból (EN)

Média
Ecosources.info: A harmadik generáció bioüzemanyagai (FR)

(euractiv.hu)

KÖZLEKEDÉS
földi | légi

A Közlekedés okozta légszennyezés

 

Az 1960-as évek végéig az ipari termelés volt a légszennyezés legjelentősebb forrása a városokban. Napjainkban viszont az ipari és fűtési technológiák korszerűsítése valamint a nagyüzemek városokból történő kitelepítése következtében a közúti gépjárművek okozta légszennyezés a döntő. A hatvanas évektől kezdtek a környezetvédelmi előírások a gépjárműmotorok fejlesztésében is szemponttá válni. Kaliforniában azonosították először a légkörben a fotokémiai füstködöt (szmogot), melynek létrejöttében a gépjárművek kipufogógáz-alkotói játsszák a meghatározó szerepet. A további vizsgálatok feltárták a kipufogógáz emberi szervezetre káros alkotóit; ezek sorában olyanokat is találtak, melyekről addig tudomásunk sem volt. Ez késztette arra a környezetvédelmi törvényalkotókat, hogy a belsőégésű motorokkal szemben támasztott követelményrendszer első elemévé tegyék a környezetvédelmi előírásokat.

A közúti gépjárművek alapvetően két csoportba sorolhatók a felhasznált tüzelőanyag szerint: benzinnel és dízelolajjal üzemeltetett járművek. A benzin és a levegő keverékének tökéletes égésekor széndioxid (CO2) és víz keletkezik. Az üzemanyag tökéletes égéséhez szükséges optimális levegő-üzemanyag tömegarány 14,5. Az ettől való eltérés tökéletlen égést eredményez, amely levegőszennyező gázok: szénmonoxid (CO), szénhidrogének (CH), nitrogénoxidok (NOx), poliaromás szénhidrogének (PAH-ok), illékony szerves vegyületek (VOC-k), valamint és aeroszolok (szálló por) kibocsátását eredményezi.


A városi levegőben az antropogén NOx 47%-át, a CO 65-80%-át, a szénhidrogének 50%-át emitálják a gépjárművek. Ezen túl egy átlagos gépjármű több, mint 1,000 egyéb szennyezőt, közöttük kormot, Zn-t, Ni-t, Cr-t, benzolt és aldehideket bocsát ki. A levegő-üzemanyag arányon kívül a szennyező anyagok mennyiségét befolyásolja még a motor felépítése, műszaki állapota, továbbá meghatározó, hogy a jármű gyorsul, egyenletes halad, fékez, vagy éppen üresjáratban van. A benzinhez különféle céllal adalékanyagokat adnak. Az egyik legfontosabb adalékanyag az ólom (volt), melyet kopogásgátlóként és kenőanyagként alkalmaztak. Az ólom égéstérből történő eltávozásának elősegítése céljából az üzemanyaghoz brómot adagoltak. A levegőbe került ólom káros és jól dokumentált egészségügyi hatása miatt az ólmozott benzint világszerte fokozatosan vonják ki a forgalomból. Magyarországon 1999. április 1.-n történt meg az ólmozott benzin kereskedelmi forgalomból való teljes kivonása, ami jelentősen javította nagyvárosaink levegőminőségét. Budapest belvárosában például az ólom és a bróm légköri koncentrációja a harmadára-negyedére csökkent, míg a Várhegyi alagútban e koncentrációcsökkenés egy nagyságrend volt már néhány hónap után.

A dízelüzemű gépjárművek nagyon híg keverékkel üzemelnek, ami miatt a CO emisszió kismértékű. A részecske-kibocsátásuk, melynek legnagyobb része korom, jelentős, egy nagyságrenddel meghaladja a benzin-motorokét. A koromrészecskék jelentős felületük révén hordozóanyagként viselkednek, megkötik az el nem égett szénhidrogéneket. További jelentős szennyező az aeroszol formátumú szulfát, melyért a gázolaj kéntartalma a felelős.

(Összefoglalva: A benzinüzemű motorokból elsősorban gáznemű légszennyezők, míg a dízelüzemű motorokból főképpen szilárd részecskék (aeroszol) és NOx-ek kerülnek a levegőbe.)

FÖLDI KÖZLEKEDÉS

A katalizátor sem megoldás?

A gépjárművek által okozott levegőszennyezési problémákat a katalizátorok is csak részben tudják megoldani. Egyre növekszik az üvegházhatást okozó szén-dioxid kibocsátása, valamint az autók és az utak kopása következtében a levegőbe kerülő súlyosan egészségkárosító anyagok mennyisége. Az újabb kutatások pedig arra irányítják a figyelmet, hogy a katalizátorokból olyan anyagok kerülhetnek a környezetbe, amelyek feltehetően komolyan károsíthatják mindannyiunk egészségét.

Az iparilag fejlett országok környezetvédelmi programjaiban az elsők között szerepel a gépjármű-közlekedés okozta levegőszennyezettség csökkentése. Ezért is van szükség a kipufogógázok utókezelésére: a keletkezett levegőszennyezők nem szennyező (vagy legalább is az emberek egészségét közvetlenül nem károsító) vegyületekké való átalakítására. A leginkább elterjedt és legkorszerűbb emissziócsökkentő módszernek a katalitikus konverter és az elektronikus üzemanyag-befecskendezés közös bevezetése bizonyult. 1992 óta az Európai Unióban minden új, Ottó-típusú motorral felszerelt gépjárművet katalizátorral kell felszerelni. A kipufogógáz katalizátora a szén-monoxidot (CO) és a szénhidrogéneket (CH) platina (Pt) és palládium (Pd) segítségével széndioxiddá (CO2) és vízzé oxidálja, míg a nitrogénoxidok (NOx) nitrogénné való redukcióját a ródium (Rh) katalizálja. A katalízis hatásfoka a 80-90%-ot is elérheti. A katalizátor hordozója általában korderit (2MgO.2Al2O3.5SiO2), mely egy térhálós kerámia. Ennek a felületére viszik fel a katalizátoranyagokat. A katalizátorok platinatartalma 0,9-2,5 gramm között van, a nemesfémek aránya megközelítőleg a következő: Pt/Pd/Rh = 1:14:1-1:28:1.

A katalizátorok bevezetésével egyidejűleg az ólmozott benzin használatát is kerülni kell, mert az ólom katalizátorméregként hat, azaz csökkenti a katalizátor hatásfokát, vagy akár teljesen tönkre is teheti azt.

A katalizátorok bevezetése és az ólmozott benzin forgalmazásának megszüntetése nagyságrendekkel csökkentette a gépjárművek eddig ismert szennyezőanyag-kibocsátását. A sikerek ellenére azonban egy újabb probléma merült fel: a katalizátorral felszerelt gépjárművek platinát, palládiumot és ródiumot tartalmazó kipufogógázt bocsátanak ki. A katalizátor felületéről a fizikai és kémiai elhasználódás, a kopás hatására kerülnek a környezetbe a Pt-csoport elemei (platina group elements, PGE). Ezen erősen mérgező fémek koncentrációja növekszik a környezetünkben, amit valószínűsíthetően a gépjárművek kibocsátása okoz. Tekintettel arra, hogy ezen anyagok természetes légköri koncentrációja rendkívül kicsi (10-12 g/m3 nagyságrendű), a kibocsátott mennyiség viszonylag nagy változást okoz. Ezen fémek légköri viselkedésére vonatkozó ismereteink szinte teljesen hiányoznak Magyarországon. A platina és más platinafémek citotoxikus (sejtméreg) és allergizáló hatása viszont egyre ismertebb.

Az Egyesült Államokban és néhány nyugat-európai országban megindult a környezetbe került platinafémek tudományos vizsgálata. Az autópályák és forgalmas városi utak körüli porban kimutatták a koncentráció növekedését, és az is kiderült, hogy a légőrbe került platinának 30%-a vízoldható formában van, tehát az utakat övező növényzetben is kimutatható. A platinafémek koncentrációjának meghatározása a különböző országokban igen eltérő eredményeket hozott. Platinából például az utak mentén vizsgált pormintákban 12-től 72 mikrogrammig találtak kilónként.

Nemrégiben az Európai Unió is elindított egy ilyen irányú kutatási programot. Magyarországon az ELTE Kémiai Technológiai és Környezetkémiai Tanszékén tanulmányozzák nemzetközi együttműködés keretében a légköri platinafémek viselkedését, koncentrációját, és egy átfogó aeroszol kutatás részeként valamint vizsgálják az emberi szervezetbe való beépülésüket is.

Simon Gergely

A cikket Szeredi Ágnes az ELTE Kémiai Technológiai és Környezetkémiai Tanszékén készülőben lévő szakdolgozatának felhasználásával állítottuk össze. Témavezető: Dr. Salma Imre

LÉGI KÖZLEKEDÉS

A légi közlekedés hatása a légszennyezésre

A közúti közlekedés környezetre gyakorolt hatásait kémiai szempontból már több cikkben boncolgattam. A pogányi repülőtér tervezett bővítése kapcsán azt vizsgáltam, hogy egy repülőtér bővítése és az ezzel együtt járó megnövekedett légi és utas forgalom miként hathat a környezetre.

A légi közlekedés környezet terhelését 3 részre szokták osztana. Beszélünk egyrészt arról a jelentős zajterhelésről, amivel a repülés jár, másrészt azokról a káros anyagokról, melyek a repülőgépek hajtóműveiből áramlanak ki. Ezen kívül nem szabad megfeledkezni a repülőterekhez és a gépekhez kapcsolódó infrastruktúra környezetpusztításáról sem.

Zajszennyezés

A zajhatás több tényezőből adódik. Ezek közül a kiemelném a hajtómű és egyéb készülékek, motorok működéséből adódó zajokat, a repülőgép levegővel való érintkezéséből adódó hanghatást, illetve a repülőgép eleminek terheléséből keletkező zajok. A zajszennyezés mindig több forrásból, különböző frekvenciákból, intenzitásokból összetevődő zajok összessége. A zaj mértéke több tényezőtől is erősen függ, ilyen lehet az időjárás, de például nem mindegy, hogy a repülőgép fel vagy le száll. Természetesen a modernebb repülőgépek zajterhelése már lényegesen alacsonyabb, mint az elavultabbaké, de ennek ellenére manapság is nagyon zavarhatja a repülőtér és a légi közlekedés zaja, a repülőtér közelében lakókat, sőt hosszú távú, nagymértékű zajterhelés idegrendszeri zavarokat is okozhat.

Légszennyezés

A zajterhelés mellett kézelfoghatóbb probléma a repülőgép hajtóművek légszennyező anyag kibocsátása. A repülőgép, is mint minden fosszilis tüzelőanyagot felhasználó gép a természetes CO2 és víz mellett egyéb káros melléktermékeket bocsát ki. Ez a kibocsátás különösen repülőterek környezetében lesz jelentős, ugyanis ott koncentráltan jelenik meg. Tény, hogy miközben a légi közlekedés utas számban az összes közlekedés csupán 1%-t teszi ki, addig az összes közlekedésre fordított üzemanyag 10-15%-t használja fel. Magyarán a légi közlekedés energiafelhasználása igen pazarló.

Ha gázonkét vizsgáljuk 1 kg-ra vetítve a káros anyag emissziót, megállapíthatjuk, hogy hasonló más közlekedési eszközöknél. A SO2 kibocsátás alacsonyabb, viszont a motor magas égési hőmérséklete miatt a NOx kibocsátás jelentő, ugyanis magas hőmérsékleten a levegő nitrogénje és oxigénje egyesül (Lásd: 1. Ábra). A repülőgépekre jellemző még az illékony, el nem égett szénhidrogének kibocsátása, a szilárd részecskék kibocsátása illetve enyhe CO emisszió.

A NOx-ekről tudnunk kell, hogy belélegezve izgatják a légutak nyálkahártyáját, gátolják azok felszínén lévő csillósejtek működését ezzel a légutak öntisztulását. Rongálják az immunrendszert, növelik az esélyét, elősegítik akut gyulladás, tüdővizenyő kialakulását. Gyerekkorban légzőszervi károsodást, asztmát, krónikus hörghurutot okozhatnak. Dohányosok különösen veszélyeztetett helyzetben vannak. Ezen kívül a levegőbe került NOx-ok a légkör víztartalmával salétromossavat, salétromsavat képeznek, így akár közvetlenül, akár savas esők formájában fejthetik ki káros hatásukat.

A tüzelőanyag tökéletlen égésekor keletkező CO belélegezve gátolja a hemoglobin oxigénszállítását, ugyanis a CO erősebben tapad hozzá, mint az oxigén. Az illékony szénhidrogének nincsen általános jellemzője sokféleségük miatt, az irritáló hatáson túl, vannak köztük, melyek karcinogének, azaz rákkeltők, vannak melyek a májat mérgezik, károsíthatják a vérképzést, a központi idegrendszerre hathatnak. Szilárd szennyezők esetén lényeges azok mérete, ugyanis, ha túl nagy a méretük, akkor nem jutnak be a légzőszervekbe, míg, ha túl kicsik, akkor meg ahogy belélegezzük, úgy ki is fújjuk őket. Káros egészségügyi hatásuk igen változatos, az összetételüktől függ.

Összességében a repülőtér környéki légszennyezés egy forgalmas útéhoz lehet hasonlítani, hisz a szennyezők anyaga azonos, csak itt koncentráltan egy pontból jön a szennyezés, nem egy vonal mellett van.

A szennyezőanyag kibocsátás mértéke persze sok egyéb tényezőtől is függ. Ilyen tényező a környezeti levegő hőmérséklete, páratartalma, nyomása, a felhasznált kerozin minősége, a repülőgép állapota, és természetesen lényeges, hogy a repülő milyen tevékenységet végez, azaz felszáll, emelkedik, siklik, leszáll, vagy csak taxizik, azaz gurul. A 2. Ábrán megfigyelhető, hogy a NOx kibocsátás igazán siklás közben nő meg illetve felszálláskor nagyobb, míg leszálláskor és taxizáskor minimális, míg a szénhidrogén (CH) és a CO kibocsátás, pont taxizáskor igen magas, és ez a kibocsátás érintheti közvetlenül a lakosságot is.

A különböző szennyező anyagok terjedése a levegőben igen sok szemponttól, elsősorban az időjárási viszonyoktól, és a szennyező milyenségétől függ. Általánosságban azért érvényes, hogy annál magasabb a koncentráció, minél közelebb vagyunk a forráshoz.

A repülőgépek a lokális szennyezésen túl a globális környezetszennyezésből is kiveszik természetesen a részüket. A globális felmelegedést egyrészről a magas CO₂ kibocsátásukkal segítik, másrészt 1 kg kerozin elégésekor 1,25 kg víz keletkezik, ami a magas légkörben, 9000 m felett, ahol a levegő már nem keveredik a földfelszínivel, megfagy és a kifagyott jégréteg, mint egy üvegház viselkedik. Ebben a magasságban a repülőgépek éves szinten mintegy 100-150 millió tonna vizet bocsátanak ki. Ennek az úgynevezett ciruszfelhőzetnek az 1%-os növekedése számítások szerint 0,2ºC-kal növeli a Föld hőmérsékletét.

Az ózonlyuk növekedését, azáltal segítik, a repülőgépek, hogy az ózonpajzs magasságához közel haladva, évente mintegy 1 millió tonna NOx-et bocsátanak ki, ami különböző reakciók révén bontja az ózont.

A repülőterek és infrastruktúrájuk környezetszennyezése

A repülőtér, mint már említettem megnöveli a környezete zajterhelését, ezen kívül az üzemanyagokból és az olajokból elkerülhetetlenül is kerül a talajba, szennyezve ezáltal környezete talajvizét, közvetve mezőgazdasági és ivóvizét. Hulladék illetve nagy mennyiségű szennyezőanyag keletkezik a karbantartási, javítási munkálatokból is. Mindezen túl egy új repülőtér magával vonzza a csatlakozó közlekedési rendszert, ami olyan nagy levegő és zajszennyezést eredményez, hogy kiteheti akár repülőtéri környezetterhelés 65-80%-ot is. További probléma, a nagyszámú utas ellátása, ami üzemek létrehozását követeli, és hatalmas mennyiségű szemetet eredményez. A szemét összetételét a 3. ábrán láthatják. Végezetül meg kell említeni, hogy a leszállópályák mentén folyamatosan kaszálni kell a füvet a megfelelő vízelvezetés érdekében, illetve ki kell irtani a gyomokat. A gyomirtó szerek rendszeres alkalmazása is talajvíz károsodásához vezet.

Összefoglalásul elmondhatjuk, hogy a légi közlekedés a közlekedés egy igen szennyező formája, bár kétségkívül még mindig kevésbé káros egy tömött repülőgépen ülni, mint egyedül ülni egy kocsiban, és úgy közlekedni, de ha már 4-en, 5-en ülünk a kocsiban, kevésbé pusztítjuk a környezetet. Természetesen a vonatközlekedés káros anyag kibocsátása elhanyagolható a légi közlekedés mellett.

Felhasználva: Dr. Rohács József: A légi közlekedés hatása a környezetre, OMIKK, 1994/20, Budapest

1. ábra: NOx kibocsátás különböző közlekedési eszközöknél

2. ábra: A kibocsátások változása a le és felszállási ciklus üzemmódok függvényében

3. ábra: A repülőtéri szemét összetétele átlagosan

(tiszta.levego.hu)

Eddig alulbecsültük a légi közlekedés károsanyag kibocsátását

2010. november 15.

 

A Manchester Egyetemen fejlesztett - szabadon letölthető - szoftver pontosabban képes meghatározni egy repülőgép széndioxid kibocsátását és még sok mást. Repülés iránt érdeklődőknek kötelező!

 

A szoftver fejlesztője Dr. Antonio Filippone elmondta, hogy a légiipar által közölt széndioxid kibocsátási adatok messze állnak a valóságtól. A légitársaságok jelenleg a kibocsátott széndioxidnak kb. csak felét veszik figyelembe.

De miért is olyan fontos a széndioxid kibocsátás a légitársaságok számára, illetve számunkra?

Egy idő óta egyes tőzsdék a széndioxid kibocsátást is úgy adják-veszik, mint valamilyen közönséges terméket.

A légitársaságok is elkezdték felismerni, hogy a széndioxid kereskedelemmel versenyképesebbek lehetnek.

„Ha a kibocsátás számításához egy pontos számítás elérhető lenne, az az egész iparágat átláthatóbbá tenné.” - mondta a professzor.

A jelenlegi módszer arra is használatos, hogy a légitársaságok kiszámítsák, mennyit kell (lehet) még hozzáadni a repülőjegyhez, mint széndioxid ill. környezetvédelmi, ilyen-olyan hozzájárulás. Ha bebizonyosodna (már pedig nagyon úgy néz ki) hogy dupla annyi CO2 kerül a levegőbe, az a mi pénztárcánkat is komolyan érintené.

Az olvasó most itt eldöntheti, hogy szeresse-e a szoftvert vagy sem, mindenesetre érdemes letölteni, elolvasni a dokumentációt, mert sokkal több, mint egy „széndioxid molekula számláló”: A program segít repülési pályákat optimalizálni üzemanyag-felhasználás, zajkibocsátás szempontjából. Érdekesség, hogy mindezt a kondenzcsík képződés minimalizálása érdekében is megtehetjük.

A software repülőbalesetek vizsgálatára is használható. Filippone a kód segítségével analizálta a 2008 januárjában bekövetkezett balesetet a Heathrow-n, amelynek főszereplője egy Boeing B777 és egy befagyott szelep volt.

További információk és letöltés itt!

A legfontosabb azonban, hogy végre valós képes kaphatunk arról, hogy a repülés mekkora mértékben felelős az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásáért.

A [m]érnökbázis.hu portálon megjelent cikk forrásai: www.manchester.ac.uk; www.theengineer.co.uk

(mernokbazis.hu)

(forrás: EurActiv / Reuters, tiszta.levego.hu, mernokbazis.hu)