От Венера до ауспуха на автомобила.
Намаляването на въглеродните емисии от пътищата, железопътните линии и корабоплаването изисква едновременно прилагане на редица решения.
Що се отнася до автомобилите, намаляването на броя на пътуванията като цяло (чрез улесняване на хората да ходят пеша и с велосипед и подобряване на обществения транспорт), смяната на горивото в превозните средства и извличането на максимума от тези превозни средства, които вече са на пътя, са част от дългия път, който трябва да извървим. Нито едно от тези решения не е достатъчно само по себе си.
През 2030 г. продажбата на нови дизелови и бензинови леки автомобили ще бъде забранена във Великобритания. Бъдещето на пътническите автомобили ще бъде електрическо. Но последните проблеми с доставката на части и високите въглеродни разходи за производство на електрически превозни средства могат да забавят ползите за климата от този преход.
За да използват по най-добрия начин съществуващите бензинови и дизелови превозни средства – и въглерода, който е инвестиран в създаването им – шофьорите и производителите могат да намалят емисиите на семейство съединения, наречени азотни оксиди, които са свързани с респираторни заболявания, чрез по-добро управление на изгорелите газове.
По този начин общностите, които са най-засегнати от замърсяването на въздуха, могат поне да бъдат поне малко защитени, преди да бъдат окончателно изкоренени вредните емисии от превозни средства.
Изследователски екип разработва ново поколение каталитични преобразуватели. Тези устройства, монтирани на изпускателните тръби, намаляват отделянето на токсични газове.
Вдъхновени от химията, наблюдавана на повърхността на изключително горещи планети като Венера, екипът създава синтетичен материал, който може да подобри качеството на въздуха.
От Венера до ауспусите на автомобилите
Слънчевата светлина унищожава въглеродния диоксид (CO₂) в атмосферите на планетите, произвеждайки въглероден оксид (CO). Не достатъчно бързо, за да предотврати изменението на климата, но достатъчно, че атмосфери като тази на Венера трябва да съдържат много повече CO, отколкото всъщност наблюдаваме там.
Група изследователи изучава ефектите на метеоритния материал (прах, пристигащ от космоса) в атмосферите. Железния силикатен прах, който възпроизвежда този прах, може да ускори превръщането на CO в CO₂. За това са били проектирани първите каталитични конвертори в автомобилите, тъй като CO е токсичен газ.
Това ги кара да се замислят дали този материал може да помогне при други проблеми, като замърсяването с азотен оксид, което надхвърля законовите граници във въздуха на много градове в Обединеното кралство. Лошото качество на въздуха от изгорелите газове на превозни средства струва десетки хиляди животи годишно.
Те откриват, че прахът не само може едновременно да почисти CO и емисиите на азотен оксид, но може да преобразува азотния диоксид (NO₂, вреден газ, който е специално регулиран) в безвреден азот (N₂) и вода при стайна температура.
Катализаторите за обработка на емисиите на азотен оксид (NOx), инсталирани в съвременните дизелови превозни средства, работят само при температури на изгорелите газове над 150°C. Дори ако колата ви използва течност за добавка за намаляване на емисиите на азотен оксид, е малко вероятно тя да работи, докато шофирате бавно и ауспухът ви е по-хладен. Това е моментът, когато превозните средства отделят най-много NO₂ – често в задръствания, където може да се натрупа най-мръсния въздух.
Когато електрическата мрежа е декарбонизирана и достатъчно здрава, за да зарежда милиони електрически превозни средства, каталитичните преобразуватели, способни да премахват азотните оксиди, все още могат да бъдат важни. Например горивото от природен газ в промишлените пещи вероятно ще бъде заменено с водород.
За разлика от автобусите и автомобилите, работещи с водород, които произвеждат енергия чрез реакция в горивна клетка, по-големите приложения като пещи в стоманодобивните заводи ще изгарят директно водородно гориво. Това високотемпературно изгаряне ще превърне молекулния азот във въздуха в замърсяване с азотен оксид, което ще трябва да бъде отстранено.
Ето защо екипът разработва прототип на преобразувател на емисии, който може да работи в повече ситуации, с потенциал за радикално намаляване на токсичните емисии от двигатели с вътрешно горене и други източници в бъдеще.
Александър Джеймс, научен сътрудник по атмосферна химия в Университета на Лийдс.
Източник: The Conversation
