Забота о чистоте — введение стандартов Евро в Европе и Закон чистого воздуха в США.

Забота о чистоте — введение стандартов Евро в Европе и Закон чистого воздуха в США. В начале 90-х годов экологи европейских стран забили тревогу о высокой концентрации загрязняющих веществ в городах Старого Света от перманентно увеличивающегося числа автомобильного транспорта. Со стороны ООН была создана комиссия по оценке воздействий такого количества транспорта в перспективе его приумножения, на дальнейшую жизнь и здоровье граждан. Обнаруженные в воздухе: углекислый газ и углеводороды, выбросы тяжелых металлов, оксиды азота и канцерогенных веществ, никак не контролируемые законом, могли привести к печальным последствиям.

С целью предотвращения экологической катастрофы, в 1992 году на территории Евросоюза был введен в действие экологический стандарт Евро-1, разработанный Европейской экономической комиссией ООН. В 1995 вступил в действие следующий стандарт — Евро-2. Евро-3 был введен в Евросоюзе в 1999 г, в 2005-м заменен на Евро-4. С 1 сентября 2009 года действует Евро-5.

Конечно же, в России и странах СНГ к таким изменениям готовы не были — введение стандарта Евро-2 произошло в 2005 году, а Евро-3 только в 2008 году. В соответствии с утвержденным "Договором о таможенном кодексе Таможенного союза Российской Федерации, Республики Беларусь и Казахстана" начиная с 1 января 2011 года все транспортные средства, импортируемые и выпускаемые в свободное обращение на территории перечисленных государств, должны удовлетворять экологическому классу Евро-4.

Поскольку большинство импортируемых в Россию автомобилей выпущены в период с 1996 по 2002 год, то есть до введения в Европе стандарта Евро-4, с целью соблюдения требований нового договора, на территории РФ было введено обязательное переоборудование автомобилей, самоходных машин, легкой коммерческой техники, а также маломерных судов.

Переоборудование на Евро-4

16 февраля 2006 года в ОАО ''АВТОВАЗ'' начат серийный выпуск автомобилей LADA112, выполняющих требования экологического стандарта Евро-4.

Любые компоненты, устанавливаемые на ТС, должны пройти необходимые испытания на предмет соответствия 4-му экологическому классу выбросов. Переоборудованию подлежат колесные транспортные средства, с момента выпуска которых прошло не более 5 лет. Как правило, это автомобили, произведенные до 2007 г.в., а также и другие, не имеющие одобрение типа транспортного средства (ОТТС).

В нынешнем году, проблема переоборудования под стандарт Евро-4 стала наиболее актуальной для автовладельцев, чьи транспортные средства импортированы на территорию России в рамках «Договора о таможенном кодексе…». Выполнение переоборудования позволяет эксплуатацию таких машин в течение всего срока пребывания на территории России, вне зависимости от получения Российского паспорта транспортным средством.

Переоборудование на Евро-5

Экологический чистый трак стандарта Евро-5

Как уже отмечалось, начиная с 2009 года, в Европе введен экологический стандарт Евро-5. Действие данного стандарта еще более жестко, чем Евро-4 требует сократить выбросы вредных веществ с отработавшими газами.

Если достижение стандартов Евро -0, -1, -2 и -3 осуществлялось за счет изменения систем подачи топлива и совершенствования систем газораспределения, Евро-4 за счет рециркуляции отработавших газов — система двигателей EGR (Exhaust gas recirculation), то для соблюдения стандарта Евро-5 понадобились инновационные разработки.

Система рециркуляции выхлопных газов EGR

По системе EGR, выхлопные газы возвращаются в цилиндры, где происходит окисление химически-активных оксидов азота до инертного газа N2O3. Поскольку данная реакция обратима и чувствительна к повышению температуры, поэтому газы охлаждаются в теплообменнике. Недостатками двигателей системы EGR являются более сложная система охлаждения и повышенный расход топлива. Требования нового стандарта ограничивают содержание в выхлопных газах окислов азота до такого уровня, которого практически невозможно достичь за счет системы рециркуляции. Из крупнейших представителей автопрома MAN, Cummins и Scania, продолжили развитие данной системы, остальные производители предпочли искать альтернативный путь.

	A – Поток воздуха B – Поток отработавших газов 1 – Дроссельная заслонка (только на бензиновых двигателях) 2 – Клапан рециркуляции отработавших газов 3 – Поступающие по системе рециркуляции отработавшие газы 4 – Воздух или топливно-воздушная смесь 5 – Впускной клапан
Принцип действия системы рециркуляции выхлопных газов EGR

Катализатор AdBlue и система избирательной каталитической нейтрализации SCR.

И такой путь был найден. Решением проблемы утилизации окислов азота стала система избирательной каталитической нейтрализации SCR (Selective Catalytic Reduction) на основе жидкости AdBlue, которая используется как катализатор реакций окисления. AdBlue является зарегистрированной торговой маркой продукта AUS 32 и представляет собой 32.5% раствор мочевины высокой степени очистки, в деминерализованной воде. Данная технология все же не позволяет достичь снижения уровня СО, углеводородов и сажи — эти компоненты выбросов удаляются другими способами.

Раствор заливается в дополнительный бак (Diesel exhaust fluid, сокращенно DEF), из которого попадает в глушитель, там, путем дозированного впрыска смешивается с выхлопными газами в присутствии катализатора (пентаоксида ванадия). В результате химической реакции оксиды азота разлагаются на чистый азот и воду. В выхлопных газах остается незначительное количество оксида углерода и сажи, миновавшее очистительные фильтры. Для достижения Евро-5 на 100 литров топлива требуется 5 – 7 литров раствора мочевины.

Кроме того, система SCR имеет существенные недостатки. Мочевина при температуре – 11,5 °С замерзает, поэтому для использования в холодное время года комплектуется дополнительным обогревом бака и подающих трубок. Система SCR неизбежно приведет к увеличению веса автомобилей и эксплуатационных расходов на автомобиль. Система SCR неэффективна в городских условиях, так как каталитическая реакция начинается при температуре не менее + 250 °С, что в условиях городской езды не достижимо.

Максимальная эффективность системы SCR достигается за счет жесткого контроля качества жидкости AdBlue и катализаторов участвующих в реакции окисления. Многие компоненты при превышении порогового значения, указанного в стандарте DIN 70070, безвозвратно разрушают либо деактивируют каталитическую систему. Инертность каталитического нейтрализатора, проявляется в виде увеличения выброса оксидов азота NOx, и может привести к повреждению двигателя в связи с увеличением давления отработавших газов.

Кроме того, существенным фактором, сдерживающим начало серийного производства легковых моделей автомобилей с технологией SCR, является недостаточно развитый рынок AdBlue, и небольшая численность специальных заправочных колонок с мочевиной на АЗС.

Использование AdBlue в Европе планируется ввести на законодательном уровне. Для этого АЗС будут оборудованы специальными заправочными колонками. Также планируется установка на автомобилях систем, которые контролируют уровень мощности автомобиля, если в баке отсутствует AdBlue.

Борьба за чистоту в США и мире

Социальное движение за чистый воздух в США

«Закон о чистом воздухе» (The Clean Air Act) — федеральный закон Соединенных Штатов, предписанный Конгрессом и президентом Ричардом Никсоном 31 декабря 1970, с целью регулирования загрязнения воздуха на национальном уровне. Изначально закон был принят в 1963 и существенно исправлен в 1970, 1977 и в 1990 годах. Закон о чистом воздухе стал первым и главным экологическим законом в Соединенных Штатах.

В соответствии с этим законом, агентство по охране окружающей среды (EPA) контролирует выбросы шести основных веществ-загрязнителях воздуха, которые сильно влияют на окружающую среду и здоровье населения, это: озон, твердые частицы, окись углерода, двуокись азота, двуокись серы и свинец. С момента подписания Никсоном данного закона, выбросы перечисленных веществ сократились более чем вдвое — с 273 млн. тонн в год до 133 млн. Значительно снизились выбросы отдельных веществ: выбросы свинца (Pb) уменьшились на 98%, летучие органические соединения (образующие смог) — на 54%, оксида углерода (CO) — на 52%, диоксида серы (SO2) — на 49 %, оксидов азота (NOx) — на 24 %.

Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Эти законы периодически пересматриваются в разрезе новых требований к качеству воздуха и актуальных данных о токсичности и поведении веществ-загрязнителей в воздушном бассейне. В США сейчас обсуждается уже четвертый вариант закона о чистом воздухе. EPA предполагает, что закон о чистом воздухе предотвратят более чем 230 000 ранних смертельных случаев в 2020 году. Борьба идет между сторонниками охраны окружающей среды и компаниями, экономически не заинтересованными в повышении качества воздуха. Правительством

Российской Федерации также разработан проект закона об охране атмосферного воздуха, который в настоящее время рассматривается властями.