Gamtos apsauga yra svarbi užduotis, nes civilizuoto pasaulio pažanga sukelia neišvengiamų sunkumų ir pavojų, susijusių su aplinkos tarša. Be kitų socialinių pavojų, vieną pirmųjų vietų užima aplinkosaugos problemos, susijusios su šilumos variklių naudojimu.
Kas mums yra šiluminiai varikliai
Kiekvieną dieną susiduriame su varikliais, kurie varo automobilius, laivus, pramonės mašinas, geležinkelio lokomotyvus ir orlaivius. Būtent šiluminių variklių atsiradimas ir plačiai paplitęs naudojimas greitai pažengė į priekį pramonėje.
Šilumos variklių naudojimo problema yra ta, kad dėl šiluminės energijos išmetimo neišvengiamai įkaista aplinkiniai objektai, įskaitant atmosferą. Mokslininkai jau seniai kovoja su tirpstančių ledynų ir kylančio jūros lygio problema, pagrindiniu įtakos veiksniu laikydami žmogaus veiklą. Pokyčiai įgamta pakeis mūsų gyvenimo sąlygas, tačiau nepaisant to, energijos suvartojimas kasmet didėja.
Kur naudojami šiluminiai varikliai
Milijonai transporto priemonių su vidaus degimo varikliais gabena keleivius ir krovinius. Galingi dyzeliniai lokomotyvai plaukia geležinkeliu, motorlaiviai – vandens trajektorijomis. Lėktuvai ir sraigtasparniai aprūpinti stūmokliniais, turboreaktyviniais ir turbopropeleriniais varikliais. Raketų varikliai „stumia“stotis, laivus ir Žemės palydovus į kosmosą. Vidaus degimo varikliai žemės ūkyje montuojami kombainuose, siurblinėse, traktoriuose ir kituose objektuose.
Šiluminių variklių naudojimo aplinkosaugos problema
Žmonių naudojamos mašinos, šiluminiai varikliai, automobilių gamyba, dujų turbinų varikliai, aviacija ir raketų paleidimo įrenginiai, vandens aplinkos tarša iš laivų – visa tai turi katastrofišką poveikį aplinkai.
Pirma, deginant anglį ir naftą, į atmosferą išsiskiria azoto ir sieros junginiai, kurie yra kenksmingi žmonėms. Antra, procesuose naudojamas atmosferos deguonis, kurio kiekis ore dėl to sumažėja.
Žalingų medžiagų išmetimas į atmosferą nėra vienintelis šilumos variklių įtakos gamtai veiksnys. Mechaninės ir elektros energijos gamyba negali būti vykdoma be išmetimo į aplinką.aplinka su dideliu šilumos kiekiu, dėl kurios gali tik padidėti vidutinė temperatūra planetoje.
Šiluminę taršą didina tai, kad degančios medžiagos padidina anglies dvideginio koncentraciją atmosferoje. Tai savo ruožtu sukelia „šiltnamio efektą“. Visuotinis atšilimas tampa tikru pavojumi.
Šiluminių variklių naudojimo problema yra ta, kad degalai negali visiškai sudegti, todėl į orą, kuriuo kvėpuojame, patenka pelenų ir suodžių dribsnių. Remiantis statistika, pasaulinės elektrinės kasmet į orą išleidžia daugiau nei 200 mln. tonų pelenų ir daugiau nei 60 mln. tonų sieros oksido.
Ekologines problemas, susijusias su šiluminių mašinų naudojimu, bando išspręsti visos civilizuotos šalys. Šilumos varikliams tobulinti diegiamos naujausios energiją taupančios technologijos. Dėl to žymiai sumažėja energijos sąnaudos gaminant tą patį produktą, todėl sumažėja žalingas poveikis aplinkai.
Šiluminės elektrinės, automobilių ir kitų mašinų vidaus degimo varikliai dideliais kiekiais išleidžiami į atmosferą, o po to į dirvą, kenksmingi visoms gyvosioms atliekoms, pavyzdžiui, chlorui, sieros junginiams (degant anglims), anglies monoksido CO, azoto oksidų ir kt. Automobilių varikliai kasmet į atmosferą išmeta apie tris tonas švino.
Atominėse elektrinėse dar viena šiluminių variklių naudojimo aplinkosaugos problema yra sauga ir šalinimasradioaktyviosios atliekos.
Dėl neįtikėtinai didelio energijos suvartojimo kai kurie regionai prarado galimybę savarankiškai išvalyti savo oro erdvę. Atominių elektrinių eksploatavimas padėjo žymiai sumažinti kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį, tačiau garo turbinoms eksploatuoti reikia didžiulio vandens kiekio ir didelės erdvės po tvenkiniais išmetamiesiems garams atvėsinti.
Sprendimo būdai
Deja, žmonija negali atsisakyti naudoti šiluminių variklių. Kur yra išėjimas? Norint sunaudoti eilės tvarka mažiau degalų, tai yra sumažinti energijos sąnaudas, reikia padidinti variklio efektyvumą, kad būtų galima atlikti tą patį darbą. Kova su neigiamomis šilumos variklių naudojimo pasekmėmis yra tik siekiant padidinti energijos vartojimo efektyvumą ir pereiti prie energiją taupančių technologijų.
Apskritai būtų neteisinga sakyti, kad pasaulinė šiluminių variklių naudojimo aplinkosaugos problema nėra sprendžiama. Vis daugiau elektrinių lokomotyvų pakeičia įprastus traukinius; populiarėja automobiliai su akumuliatoriais; pramonėje diegiamos energiją taupančios technologijos. Yra vilties, kad atsiras aplinką tausojantys orlaivių ir raketų varikliai. Daugelio šalių vyriausybės įgyvendina tarptautines programas, skirtas apsaugoti aplinką nuo Žemės taršos.
