Poluarea Si Protectia Aerului

Atmosfera, deasupra globului are o înălțime de 161 km, o grosime și un volum suficient pentru diluarea tuturor particulelor și materiilor chimice care ajung în acest strat. 95% din această cantitate de aer se află la 19,31 km deasupra suprafeței pământului, acest volum conține aceea cantitate de aer pe care o respirăm și expirăm. Acest strat se numește troposferă, aici au loc petrecerea fenomenelor meteorologice de poluare (fig.12).

Fig.12 – Atmosfera și straturile atmosferice [http://www.bioterapi.ro/aprofundat/index_aprofundat_eBiosistem_articole_sferele_care_adapostesc_vietuitoarele.html]

Condițiile meteorologice, pe de o parte au rol în împrăștierea particulelor contaminante în aer, pe de altă parte, din troposferă se determină concentrația și cantitatea particulelor poluante care se depozitează în vegetație.

Problema poluării aerului poate fi împărțită în trei categorii: sursa de poluare, mișcarea sau dispersia poluanților, și recipientul fig. 13.

Fig. 13 – „Meteorologia” poluanților din aer

Poluanții în troposferă circulă în mod similar cu aerul. Mișcarea aerului se datorează radiației solare și suprafeței iregulară a pământului, cauzând absorbția inegală a căldurii de către atmosferă și pământ; absorbția inegală și încălzirea diferențiată creează un sistem dinamic.

Sistemul dinamic termic al atmosferei pământului conduce la diferite presiuni atmosferice. Sistemului de joasă presiune i se asociază atât frontul atmosferic cald cât și cel rece. În emisfera nordică mișcarea aerului de joasă presiune este o mișcare inversă acelor de ceasornic, mișcarea volumului de aer este ascendentă, având loc condensarea și precipitarea.

Sistemele de presiune mare, aduc vreme însorită și calmă –condiții atmosferice stabile – cu vânturi (în emisfera nordică), care au o formă spirală în sensul acelor de ceasornic, de mișcare descendentă. Sistemele de presiune mică și mare, împreună sunt denumite cicloane și anticicloane, sunt redate în fig. 14. Anticicloanele sunt caracterizate de o stabilitate mare, dispersia poluanților este redusă și deseori sunt precursorul fenomenelor de poluare a aerului.

Fig.14 – Anticiclonul și ciclonul

3. Poluarea și protecția atmosferei

3.1.Surse de poluare a atmosferei

Criteriile după care sursele de poluare ale atmosferei se clasifică sunt următoarele:

origine

formă

mobilitate

înălțime

regim de funcționare tip de activitate

Clasificare după origine

Sursele de poluare a atmosferei se clasifică în:

Sursele naturale și principalii poluanți specifici sunt:

omul și animalele – prin procesele fiziologice evacuează CO2, viruși;

plantele – prin fungi, polen, substanțe organice și anorganice;

solul – prin viruși și pulberi (ca urmare a eroziunii);

ape, în special cele maritime – prin aerosolii încărcați cu săruri (sulfați, cloruri);

descompunerea materiilor organice vegetale și animale – prin metan, hidrogen sulfurat, amoniac, etc.;

vulcanismul – prin cenușă, compuși de sulf, oxizi de azot și de carbon;

incendiile maselor vegetale – prin cenușă, oxizi de sulf, azot, carbon rezultați;

radioactivitatea terestră și cosmică – prin radionuclizi emiși de cocs (226Ra, 228Ra și descendenții) si de proveniențe cosmice (10Be, 36CI, 14C, 3H, 22 Na etc.)

descărcările electrice –prin ozon

furtunile de praf si de nisip –prin pulberi terestre.

Surse antropice: – orice activitate umană, care conduce la evacuarea în atmosferă de substanțe care se găsesc sau nu în compoziția naturale a atmosferei se spune că atmosfera este poluată atunci când o mărime care, “adăugată la”sau “scăzută din” constituenții normali ai atmosferei, poate determina alterarea proprietăților sale fizice sau chimice în mod sesizabil de către om sau mediu."

Clasificarea după formă:

Surse punctuale:- jetul de gaze este eliminat în atmosfera liberă printr-un sistem de dirijare (conductă, coș) cu o gură de evacuare ale cărei dimensiuni sunt neglijabile în comparație cu topografia locului;

Surse liniare:- caracterizate printr-o dimensiune în plan orizontal a cărei

mărime nu poate fi neglijată în comparație cu topografia zonei (de exemplu: artera de trafic intens);

Surse de suprafață:- caracterizate prin arii ale căror dimensiuni nu pot fi neglijate în comparație cu topografia zonei (de exemplu: un cartier privit la scara orașului, etc);

Surse de volum: caracterizate prin emisii în cele trei dimensiuni.

Clasificarea după înălțime (înălțimea h față de nivelul solului la care are loc emisia)

Surse la sol

Surse joase: h < 50 m

Surse medii: 50 m < h < 150 m

Surse înalte: h > 150 m

Clasificarea după mobilitate:

Surse fixe sau staționare

Surse mobile: mijloace de transport rutier, feroviar, naval și aerian.

Clasificarea după regimul de funcționare:

Surse continue: funcționare continuă, cu emisie constantă, pe perioade medii sau lungi de timp (zile, luni, sezon, an);

Surse intermitente: funcționare cu întreruperi semnificative ca durată (ore, zile, luni), în perioada de funcționare având emisie constantă, sau funcționare cu emisie variabilă;

Surse instantanee: emisia are loc într-un interval foarte scurt de timp (de reguIă de ordinul minutelor), după care ea încetează (în această clasă se înscriu accidentele industriale și unele tipuri de avarie).

Clasificarea după tipul de activitate

Această clasificare este importantă pentru cunoașterea poluanților caracteristici fiecărei activitate. Se utilizează așa-numiții factori de emisie (sau emisii specifice) stabiliți prin bilanțuri tehnologice.

Arderea combustibililor fosili (cărbune, produse petroliere, gaze naturale) în surse fixe(CO2, CO, SOx,NOx, pulberi, N2O, compuși organici volatile (COV);

Traficul(CO, NOx), N2O, pulberi, COV, Pb în cazul folosirii benzinelor cu Pb, SOx, în cazul folosirii motorinei;

Petrochimie: COV, NOx, SOx;

Chimia anorganică și organică: gama foarte largă de poluanți, specifică fiecărui profil de producție;

Metalurgie primară feroasă (pulberi cu conținut fe Fe, SOx, NOx, COV) și neferoasă (pulberi cu conținut de metale grele: Pb, Cd, As, Zn, SOx, NOx);

Industria materialelor de construcții: pulberi, CO2, CO, NOx, SOx, F (ind. sticlei) ;

Extracția, transportul și distribuția petrolului, produselor petroliere și ale gazelor naturale: hidrocarburi;

Producerea, utilizarea substanțelor reducătoare ale stratului de ozon: clorofluorocarburi, haloni, tetraclorura de carbon, metilcloroform;

Agricultura: NH3, NOx, CH4, pesticide.

3.2.Tipuri de poluanți și efectele acestora

Dioxidul de sulf

Calea de pătrundere în organism este traiectul respirator.Efectele, atât la expunerea pe termen scurt (10 – 30 min), cât și la expunerea pe termen mediu (24 ore) și lung (an), sunt legate de alterarea funcției respiratorii.

La concentrații peste10000 μg/m3 (apar, în general, numai la locul de muncă) timp de 10 min. pot apărea efecte severe ca: bronhoconstricție, bronșite și traheite chimice. La concentrații de 2600 – 2700 μg/m3 pe 10 minute crește riscul apariției spasmului bronhic la astmatici.

De remarcat că există o mare variabilitate a sensibilității la SO2 a subiecților umani. Expunerea repetată la concentrații mari pe termen scurt, combinată cu expunerea pe termen lung la concentrații mai mici, crește riscul apariției bronșitelor cronice, în special la fumători.

Expunerea pe termen lung la concentrații mici conduce la efecte negative în special asupra subiecților sensibili (astmatici, copii, oameni în vârstă). Dioxidul de sulf și particulele în suspensie au efect sinergic, asocierea acestor poluanți (prezenți simultan în gazele de ardere) conduce la creșterea mortalității, afecțiuni cardiorespiratorii ai a deficiențelor funcției pulmonare. Efectul sinergic apare atât la expunerea pe termen scurt, cât și la cea pe termen lung.

Efectele fitotoxice asupra vegetației ale SO2 sunt puternic influențate de abilitatea țesuturilor plantei de a converti SO2 în forme relativ netoxice. În funcție de cantitatea de SO2 pe unitatea de timp la care este expusă planta, apar efecte biochimice și fiziologice ca: degradarea clorofilei, reducerea fotosintezei, creșterea ratei respiratorii, schimbări în metabolismul proteinelor, în bilanțul lipidelor și al apei și în activitatea enzimatică. Aceste efecte se traduc prin necroze, reducerea creșterii plantelor, creșterea sensibilității la agenții patogeni și la condiții climatice excesive.

Aerosolii acizi

Expunerea la aerosoli acizi conduce la creșterea morbidității prin afecțiuni pulmonare ca: bronșite astmatice alergice și bronșite cronice.

Dioxidul de azot

Expuneri pe termen scurt conduc la schimbări în funcția respiratorie atât la subiecți normali, cât și la cei cu bronșită. În amestec cu ozonul are efecte sinergice, ca și in prezența pulberilor în suspensie. Expuneri pe termen lung conduc la efecte asupra plămânului, splinei, ficatului și sângelui. Efectele asupra plămânului pot fi reversibile și ireversibile. S-a observat apariția emfizemelor, alterarea celulelor pulmonare, creșterea susceptibilității la infecții bacteriologice ale plămânului.

Monoxidul de carbon

Sunt cunoscute patru tipuri de efecte (în special cele care se produc la creșterea carboxihemoglobinei de până la 10%):

efecte cardiovasculare

efecte neurocomportamentale

efecte de fibrinoliza

efecte perinatale.

În atmosfera marilor orașe, cea mai mare contribuție la impurificarea atmosferei cu CO o aduce traficul rutier.

Particulele în suspensie

În cadrul acestui poluant se înscriu particulele solide netoxice cu diametrul până la 20 μm. Dintre acestea, cele cu diametre micronice și submicronice pătrund prin tractul respirator în plămân, unde se depun. Atunci când cantitatea inhalată într-un interval de timp depășește cantitatea ce poate fi eliminată în mod natural, apar disfuncții ale plămânului, începând cu diminuarea capacității respiratorii și a suprafeței de schimb a gazelor din sânge. Aceste fenomene favorizează instalarea sau cronicizarea afecțiunilor cardiorespiratorii. În cazul în care particulele conțin substanțe toxice ca, de exemplu, metale grele, în cazul cenușii de cărbune, acestea devin foarte agresive, eliberarea în plasmă și în sânge a ionilor metalici conducând în funcție de metal și de doze, la tulburări foarte serioase.

COV (Compuși Organici Volatili)

Efecte asupra sănătății omului apar la concentrații mari, concentrații ce caracterizează, de regulă, locurile de muncă. De remarcat că din arderea produselor petroliere pot apărea și: benz-a-pyrenul, compușii aromtici heterociclici (carbazol, acridina) și hidrocarburile cu grupare NO2 (nitro-HAP). Studiile au pus în evidență efectele mutagene și cancerigene ale acestor compuși, dintre care benz-a-pyrenul deține un rol primar.

Ozonul

Ozonul este un oxidant, puternic care poate reacționa cu orice clasă de substanțe biologice. Studiile epidemiologice au evidențiat efecte acute ca urmare a expunerii la concentrații de peste 200 μg/m3: iritații ale ochilor, nasului și gâtului, disconfort toracic. La concentrații orare de 160 – 300 μg/m3 s-au evidențiat scăderi ale funcției pulmonare la copii și tineri.

Oxizii de azot

Până la anumite concentrații (praguri toxice), oxizii de azot au efect benefic asupra plantelor, contribuind la creșterea acestora. Totuși, s-a constatat că în aceste cazuri crește sensibilitatea la atacul insectelor și la condițiile de mediu (de exemplu, la geruri).

Peste pragurile toxice, oxizii de azot au acțiune fitotoxice foarte clară. Mărimea daunelor suferite de plante este în funcție de concentrația poluantului, timpul de expunere, vârsta plantei, lumina și umezeala. Simptomele se clarifică în vizibile și invizibile. Cele invizibile constau în reducerea fotosintezei și a transpirației. Cele vizibile apar numai la concentrații mari și constau în cloroze și necroze.

Ca valoare de protecție la acțiunea NO2 se recomandă 95 μg / m3 pe interval de 4 ore.

Oxizii de azot în combinație cu alți poluanți

Studiile au pus în evidentă efectul sinergic al dioxidului de azot și al dioxidului de sulf, precum și combinația al acestor două gaze cu ozonul.

Pe baza acestor studii se recomandă ca valoare – ghid de protecție anuală pentru NO2 30 μg / m3, în prezența unor niveluri maxime de 30 μg/m3 pentru SO2 și de 60 μg / m3 pentru O3(ozon).

Efecte asupra apei și solului

Aportul poluării atmosferei la modificarea parametrilor fizico-chimici ai apei are loc prin depunere uscată și umedă și se resimte, în special, în apele de suprafață stătătoare.

La suprafața de contact aer – apă are loc transformarea gazelor acide (SO2 și NO2) în acizi tari, care conduc la creșterea acidității (scăderea pH-ului) apei și la încărcarea acesteia cu sulfați și nitrați. Scăderea pH-ului conduce la accelerarea disocierii compușilor metalelor grele, la eliberarea și la creșterea mobilității ionilor acestora.

Pulberile contribuie la creșterea opacității apei și dacă ele conțin compuși toxici, la încărcarea apei cu acești compuși.

Acțiunea toxică a tuturor acestora are loc asupra faunei și florei acvatice, asupra florei spontane și de cultura (prin irigații) și a omului, prin ingerarea apei și hranei contaminate.

Prin depuneri umede (precipitații), poluanții prezenți în straturi groase și întinse de aer sunt depuși la suprafața apei, aducându-și contribuția la modificarea pH-ului, a conductivității și la încărcarea cu sulfați, nitrați, cloruri, metale, etc.

Solul este factorul de mediu care integrează toate consecințele poluării, el prezentând cea mai redusă variabilitate în timp.

Gazele acide (SO2 și NO2), evacuate prin arderea combustibililor fosili, se depun pe sol, prin depunere uscată sau umedă și pot conduce la creșterea acidității acestuia, determinând perturbări ale proceselor sale de regenerare, modificarea compoziției, eliberarea ionilor metalici (de exemplu Al), cu efecte negative asupra vegetației și asupra apei subterane.

Efecte asupra construcțiilor și instalațiilor

Poluanții primari și secundari, datorați funcționării centralelor termice, se numără printre principalii poluanți cu efecte negative asupra materialelor de construcție. De interes direct sunt SO2 și sulfații, NOx, și azotații, CO și O3 și COV ca precursori ai acestui).

Redăm mai jos tipurile de daune asupra diferitelor materiale, datorate acestor noxe:

Este de reținut ca poluanții atmosferici accelerează procesele de degradare a materialelor datorate factorilor naturali (vântul, temperatura ți umezeala aerului, precipitațiile). Sunt dificil de stabilit ratele degradării materialelor induse de anumite surse, din următoarele motive:

dificultatea stabilirii ratelor de fond (datorate factorilor naturali), având un puternic accent local;

existența contribuției altor noxe;

existența efectului memorie al materialelor.

Printre efectele poluanților studiați se remarcă și cele asupra instalațiilor electrice.

Astfel, sunt de menționat problemele care apar la rețelele electrice datorită corodării contactelor și a cablurilor și favorizarea fenomenelor de descărcare electrică și de conturnare a curentului pe izolatoarele de înaltă tensiune.

În concluzie, cele mai frecvente probleme de sănătate umană sunt rezultatul

expunerii la următorii poluanți:

Plumbul din aer și din sol (sursele cuprind topitoriile de plumb și zinc și gazele de eșapament);

Pulberile din atmosferă (sursele cuprind, în special, sobele cu cărbuni din gospodăriile populației, centralele electrice și de termoficare și industria metalurgică);

Bioxid de sulf și alte gaze, în special în amestec cu pulberi (sursele cuprind centrale electrice și uzine, gospodării care utilizează cărbune sau petrol cu conținut ridicat de sulf).

Datorită efectului de potențare reciprocă a particulelor fine din atmosferă și a gazelor, poluarea aerului trebuie studiată cu grijă pentru a determina importanța relativă a celor 2 componente.

Poluarea aerului este, potențial, cea mai gravă problemă, pe termen scurt și mediu, din punct de vedere al sănătății. Aerul poluat este mai dificil de evitat decât apa poluată. Efectele lui, care pătrund peste tot, dăunează sănatății, degradează construcțiile și mediul natural. Rezolvarea problemei poluării atmosferice trebuie să fie prioritatea de vârf pentru politica de protecție a mediului.

3.3. Metode de protecție a poluării aerului

În anumite situații practice aerul este mai greu, sau imposibil de depoluat, de aceea metodele de reducere a poluării aerului sunt mai degrabă metode de prevenire, care constau în special în controlul surselor de poluare.

Principalele procese de poluare a aerului sunt cele care provin din generarea energiei electrice și termice, – industria energetică – , urmate de procesele din domeniile: transport, metalurgie, consumatori casnici.

Potrivit aprecierilor specialiștilor din domeniu, în perspectiva următoarelor decenii, combustibilii fosili, vor continua să reprezinte o resursă stabilă și relativ ieftină sursă de energie, și vor continua să fie utilizați, chiar dacă utilizarea surselor regenerabile de energie, mult mai puțin poluante pentru aer, este în continuă dezvoltare.

Putem concluziona, ca protecția aerului se poate realiza prin următoarele metode:

Reținerea particulelor solide din gazele de ardere;

Reducerea oxizilor de azot din gazele de ardere;

Desulfurarea gazelor de ardere;

Controlul surselor de poluare mobile.

3.3.1. Reținerea particulelor solide din gazele de ardere

Camere de liniștire – trecerea gazelor printr-o cameră cu secțiune foarte mare cu o viteza foarte scăzută, unde sub acțiunea gravitației, particulele de dimensiuni mai mari se separă de gaz. Eficiența depinde de mărimea și densitatea particulelor, de simplitate constructivă.

Cicloane – constau în introducerea tangențială a gazelor, cu viteza foarte mare, într-o incintă cilindrică, obligând gazele la o mișcare elicoidală. Particulele solide, sub acțiunea forței centrifuge sunt separate lângă perete, după care cad în partea inferioară a ciclonului. Se utilizează doar pentru gaze uscate și cu particule nu foarte fine. Cicloanele se pot monta în baterii: în paralel – pentru micșorarea dimensiunilor și creșterea forței centrifuge și în serie pentru mărirea eficienței.

Filtre cu saci – gazele încărcate cu praf se trec printr-un mediu semiporos din materiale țesute sau pâslă, care reține particulele de praf, gazul trecând mai departe. Eficiența de reținere a acestor filtre este foarte ridicată, dar utilizarea este limitată la temperaturi și umidități reduse. Pentru creșterea eficienței, sacii din materiale filtrante se montează și ei în baterii de filtre. Funcționarea cuprinde două etape: filtrarea și curățarea.

Fig.15 – Modul de funcționare al filtrelor cu saci

Scrubere – în aceste aparate particulele sunt reținute prin spălarea cu un lichid, apoi acestea sunt separate în decantoare sau separatoare centrifugale. Avantaje – execuție simplă și cost redus al utilajului. Dezavantaj – eficiența reținerii prafului crește direct proporțional cu consumul de energie pentru: pomparea lichidului, învingerea pierderilor de presiune pe traseul gazelor de ardere și tratarea ulterioare a apei reziduale.

Filtrele electrostatice –sunt probabil cele mai potrivite pentru reținerea prafului, inclusiv de dimensiuni micronice, pe o scară largă a presiunii, umidității mari și temperaturii. Căderea de presiune pe traseul gazelor de ardere este neglijabilă, deci cheltuieli de energie reduse. Filtrul electrostatic este un aparat care utilizează forța electrostatică pentru a reține particulele solide sau lichide din gazele de ardere. Gazele trec printr-un câmp electric intens creat între electrozi de polarități opuse. Electrozii de descărcare, cu tensiune înaltă, încarcă particulele cu sarcină negativă. Acestea sunt apoi atrase de electrozii de colectare, încărcați pozitiv. Aici se formează un strat, care este eliminat prin scuturare mecanică și colectare.

Fig. 16 – Principiul filtrului electrostatic

Fig. 17 – Filtru cu cameră de circulație orizontală

În filtrele umede particulele de praf sau de lichid formează un fluid care se scurge prin gravitație într-o pâlnie de evacuare.

3.3.2. Reducerea oxizilor de azot din gazele de ardere

Oxizii de azot din gazele de ardere se formează datorită combustiei cu exces de aer. Cantitatea cea mai mare o constituie monoxidul de azot (NO) și bioxidul de azot (NO2). Cantitatea de NO formată crește odată cu temperatura, pe când cea de NO2 scade.

NO se oxidează în atmosferă, devenind NO2. Acesta, la rândul său, formează împreună cu apă acidul azotic (HNO3), contribuind la creșterea acidității atmosferei, respectiv solului.

Moleculele de NO2 pot disocia sub acțiunea radiațiilor ultraviolete, și să formeze NO și un oxigen radical, O*, deosebit de reactive care reacționează cu moleculele de oxigen O2, formând ozonul (O3), ce favorizează formarea smogului și creșterea efectului de seră.

Pentru evitarea eliminării oxizilor de azot există două soluții:

Împiedicarea formării acestora

Reducerea celor deja formați, prin tratarea gazelor de ardere

Împiedicarea formării oxizilor de azot constă în arderea cu coeficienți de aer scăzuți, ceea ce se poate face prin montarea arzătoarelor în colțurile focarelor, astfel ca aerul secundar de ardere și combustibilul să nu fie conținute în același jet. Jeturile de combustibil se întâlnesc tangențial în centrul focarului, formând o zonă de ardere circulară.

Fig. 18 – Arzătoare cu Nox scăzut în focar

Tratarea oxizilor de azot se poate prin mai multe metode:

Tratare uscată – constă în reducerea (ne) catalitică selectivă,

Tratarea umedă–care se poate folosi separate sau simultan și pentru reținerea oxizilor de sulf.

Reducere selectivă necatalitică cu ammoniac (NH3), la temperaturi în jur de 950 oC:

Reducere selectivă catalitică: la temperaturi de 300 – 400 oC, și în prezența catalizatorilor de pentaoxid de vanadium activ, trioxid de tungsten, pe suport de titan.

Fig.19 – Schema instalației de reducere catalitică selectivă (SCR) a NOx

3.3.3.Desulfurarea gazelor de ardere

Cantitatea uriașă de gaze de ardere, evacuate în atmosferă de la centralele pe combustibili solizi sau lichizi, conțin însemnate parți de oxizi de sulf (în special SO2). Aceștia, împreună cu umezeală din atmosferă, duc la așa-numitele “ploi acide”, recepționate uneori la mari distanțe de focarul de poluare. Pe de altă parte, chiar oxizii sulfului sunt dăunători organismelor vii și plantelor. Iată de ce se impune evitarea eliminării în atmosferă a acestor poluanți și găsirea de mijloace optime de reținere.

Soluțiile nu sunt nici simple, nici ușoare, uneori nici tentante, pentru că implică investiții mari, consumuri energetice deosebite, costuri de exploatare ridicate. Dar, neluarea de măsuri în acest sens poate să genereze daune incalculabile, atât naturii cât și omului.

Metode de desulfurare:

Procedee chimice: desulfurarea în timpul combustiei constă în injectarea în focara unui reactiv alcalin, cel mai adesea carbonatul de calciu;

Procedeu uscat;

Procedeu semiuscat;

Procedeu umed-cel mai răspândit, cu un randament de 90-99 %;

Procedee prin absorbție pe cărbune activ – se folosește coccsul activ granule (obținut din cărbune normal și cărbune bituminos), în strat, prin care sunt trecute gazele de ardere, la temperaturi de 90 – 150 oC. SO2 este absorbit de cocs, apoi convertit în acid sulfuric cu ajutorul aerului și aburului.

Reacția care stă la baza desulfurării chimice propriu zise este:

SO2 + 2H2S 2H2O + S

Fig.20 – Schema de principiu a hidrodesulfurării catalitice a produselor petroliere

1 – pompă de alimentare; 2 – încălzitor; 3 – reactor; 4 – schimbător de căldură și răcitoare; 5 – compresor de recirculare; 6 – separator de înaltă presiune; 7 – separator de joasă presiune; 8 – reactor de desulfurare

Fig.21 – Eficiența desulfurării gazelor de ardere [%] în funcție de puterea grupurilor energetice P [MW]

Pentru instalațiile generatoarelor de abur energetice din România care funcționează pe carbon pulverizat, procedeul primar de desulfurarea gazelor de ardere se realizează prin injecția calcarului sub formă de praf în focar, prin fixarea unei părți din sulful conținut în combustibil în timpul procesului de ardere, este rentabil deoarece nu necesită investiții majore și oferă posibilitatea încadrării în limitele prevăzute de Ordinul 462/1993, asigurând un grad de desulfurare de minim 50 %. [I.Vasiu, Performanțele generatoarelor de abur energetice, pe cărbune pulverizat, Editura Universității din Oradea, 2003].

3.3.4. Controlul surselor de poluare mobile

În poluarea mediului urban, în special cu CO și NOx, sursele de poluare mobile (mijloacele auto) au o pondere deosebit de importantă. Astfel ca nu se poate concepe, în marile orașe, un mediu curat, fără a soluționa problema surselor mobile.

Participarea specialiștilor în reducere a noxelor și a impactului asupra mediului urban se poate, în principiu, realiza, pe următoarele căi:

elaborarea unui combustibil (benzină, motorină) cu cât mai puține impurități (plumb, sulf);

proiectarea unor motoare mai eficiente, cu ardere, cât mai apropiate de situația optimă, astfel ca emisiile de gaz de ardere să fie cât mai puțin poluante. Acest aspect nu se poate considera ca fiind soluționat, în prezent se desfășoară numeroase cercetări pe această direcție.

introducerea pe traiectoria gazului de arderea unor filtre catalizatoare.

Aplicarea metodelor menționate poate conduce la obținerea unor eficiențe de 80 – 90 % în reducerea CO și NOx din gazele de ardere ale surselor mobile.

3.4.Emisiile de gaze

Emisiile de gaze (CO2, CO, SOx, NOx, VOC – compuși organici volatili) pot fi determinate pe două căi:

prin măsurare (continuă sau aleatoare)

prin calcul, dacă se cunoaște compoziția exactă a combustibilului care arde, precum și reacțiile stoechiometrice de ardere corespunzătoare.

În urma arderii combustibililor solizi, lichizi și gazoși este eliberată continuu în atmosfera terestră o mare cantitate de gaze și apă, substanțe responsabile de așa numitul "efect de seră".

Atmosfera terestră este transparentă pentru lumina vizibilă primită de la Soare. Aceasta este parțial reflectată înapoi în spatiu (15%), cea mai mare parte fiind absorbită de sol, apă sau folosită de plante pentru fotosinteză. În urma absorbției radiației vizibile, Pământul emite radiație în spectrul infraroșu (I.R.), care la rândul ei este absorbită de moleculele de apă și CO2, NOx din atmosferă. Cu alte cuvinte, atmosfera nu este transparentă la radiația I.R. Aceasta care nu poate părăsi atmosfera și continuă ciclul absorbție – emisie. Radiația IR este o radiație termică. Cu cât cantitatea de substanțe ce absorb radiația IR este mai mare, cantitatea de radiație termică ce nu mai poate părăsi atmosfera este și ea mai mare, ceea ce are ca efect global creșterea temperaturii. În timp ce cantitatea de apă este controlată de circuitul apei în natură (evaporare-precipitare), gazele: dioxidul de carbon (CO2), metanul (CH4), protoxidul de azot (N2O), hidrofluorocarburile (HFC), perfluorocarburile (PFC) și hexafluorura de sulf (SF6) rămân în atmosferă și se acumulează.

La aprecierea efectului de seră, produs de diferitele gaze poluante în atmosferă, în diferitele modelări și simulări, se utilizează noțiunea de “CO2 echivalent” – care include toate categoriile de gaze menționate mai sus.

CO2 echivalent (CO2e) este cantitatea de CO2 care ar produce aceeași încălzire ca și un anumit tip și cantitate de gaz de seră. Calculul echivalentei este:

1 t CO2e = 0,48 tCH4 = 0,15 t N2O = 0,1 t alte gaze

România s-a implicat cu succes de mai mulți ani în dezvoltarea proiectelor de tip Implementare în Comun conform Protocolului de la Kyoto. Până în prezent în România au fost aprobate peste 12 proiecte însemnând o reducere de emisii de GHG de 7,5 milioane de tone CO2 echivalent (iunie 2005). Cel mai mare potențial pentru proiectele JI există în domeniul energiei (inclusiv cogenerare, sistemele de încălzire centrală, producerea energiei regenerabile precum și în domeniul eficienței energetice). Implementarea Directivei UE 2003/87/CE. Directiva UE privind înființarea unei scheme de comercializare a permiselor de emisii de GHG în cadrul Comunității (2003/87/CE), pe scurt “Directiva UE privind comercializarea emisiilor ”, sau “ETS UE “a fost adoptată în anul 2003 și a început cu 1 ianuarie 2007. ETS UE este un instrument de reducere a emisiilor de GHG în cadrul politicii UE referitoare la schimbările climatice. Schema stabilește un sistem de limitare –tranzacționare bazat, în prima fază, doar pe instalațiile industriale care emit CO2, respectiv, instalații de ardere de peste 20 MW, instalații din rafinării, cuptoare de cocs, precum și instalații din siderurgie, industria mineralelor, cimentului, sticlei, ceramicei, celulozei și hârtiei.