حماية الطبيعة مهمة مهمة ، لأن تقدم العالم المتحضر يؤدي إلى صعوبات حتمية ومخاطر من حيث التلوث البيئي. من بين الأخطار الاجتماعية الأخرى ، احتلت المشاكل البيئية المرتبطة باستخدام المحركات الحرارية أحد الأماكن الأولى.
ما هي المحركات الحرارية بالنسبة لنا
نتعامل كل يوم مع المحركات التي تشغل السيارات والسفن والآلات الصناعية وقاطرات السكك الحديدية والطائرات. لقد كان ظهور المحركات الحرارية واستخدامها على نطاق واسع هو ما أدى إلى تقدم الصناعة بسرعة.
المشكلة البيئية لاستخدام المحركات الحرارية هي أن انبعاثات الطاقة الحرارية تؤدي حتمًا إلى تسخين الأجسام المحيطة ، بما في ذلك الغلاف الجوي. ظل العلماء يكافحون منذ فترة طويلة مع مشكلة ذوبان الأنهار الجليدية وارتفاع مستويات سطح البحر ، معتبرين أن النشاط البشري هو العامل الرئيسي للتأثير. تغييرات فيستؤدي الطبيعة إلى تغيير في ظروفنا المعيشية ، لكن على الرغم من ذلك ، فإن استهلاك الطاقة يتزايد كل عام.
أين يتم استخدام المحركات الحرارية
ملايين السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي تنقل الركاب والبضائع. تسير قاطرات الديزل القوية على طول السكك الحديدية والسفن ذات المحركات تسير على طول مسارات المياه. تم تجهيز الطائرات والمروحيات بمحركات مكبسية ونفاثة وتوربينية. محركات الصواريخ "تدفع" المحطات والسفن والأقمار الصناعية للأرض إلى الفضاء الخارجي. يتم تثبيت محركات الاحتراق الداخلي في الزراعة على الحاصدات ومحطات الضخ والجرارات وأشياء أخرى.
مشكلة بيئية لاستخدام المحركات الحرارية
الآلات التي يستخدمها الإنسان ، والمحركات الحرارية ، وتصنيع السيارات ، ودفع توربينات الغاز ، والطيران وقاذفات الصواريخ ، وتلوث السفن للبيئة المائية - كل هذا له تأثير كارثي على البيئة.
أولاً ، عندما يتم حرق الفحم والنفط ، يتم إطلاق مركبات النيتروجين والكبريت في الغلاف الجوي ، والتي تضر بالإنسان. ثانيًا ، تستخدم العمليات الأكسجين الجوي ، الذي يسقط محتواه في الهواء بسبب ذلك.
انبعاث مواد ضارة في الغلاف الجوي ليس العامل الوحيد في تأثير المحركات الحرارية على الطبيعة. لا يمكن إنتاج الطاقة الميكانيكية والكهربائية دون تفريغها في البيئة.بيئة مليئة بكميات كبيرة من الحرارة ، والتي لا يمكن إلا أن تؤدي إلى زيادة متوسط درجة الحرارة على الكوكب.
يتفاقم التلوث الحراري من حقيقة أن المواد المحترقة تزيد من تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وهذا بدوره يؤدي إلى "ظاهرة الاحتباس الحراري". أصبح الاحتباس الحراري يشكل خطرا حقيقيا.
المشكلة البيئية لاستخدام المحركات الحرارية هي أن احتراق الوقود لا يمكن أن يكتمل ، وهذا يؤدي إلى إطلاق الرماد والسخام في الهواء الذي نتنفسه. وفقًا للإحصاءات ، تطلق محطات الطاقة في جميع أنحاء العالم سنويًا في الهواء أكثر من 200 مليون طن من الرماد وأكثر من 60 مليون طن من أكسيد الكبريت.
المشاكل البيئية المرتبطة باستخدام الآلات الحرارية تحاول حل جميع الدول المتحضرة. يتم إدخال أحدث التقنيات الموفرة للطاقة لتحسين المحركات الحرارية. نتيجة لذلك ، يتم تقليل استهلاك الطاقة لإنتاج نفس المنتج بشكل كبير ، مما يقلل من التأثير الضار على البيئة.
محطات الطاقة الحرارية ومحركات الاحتراق الداخلي للسيارات والآلات الأخرى بكميات كبيرة تصب في الغلاف الجوي ، ثم في التربة ، ضارة لجميع النفايات الحية ، على سبيل المثال ، الكلور ومركبات الكبريت (أثناء احتراق الفحم) ، وأول أكسيد الكربون ، وأكاسيد النيتروجين ، وما إلى ذلك. تنبعث محركات السيارات سنويًا حوالي ثلاثة أطنان من الرصاص في الغلاف الجوي.
في محطات الطاقة النووية ، هناك مشكلة بيئية أخرى لاستخدام المحركات الحرارية وهي السلامة والتخلصالنفايات المشعة
بسبب الاستهلاك المرتفع للطاقة بشكل لا يصدق ، فقدت بعض المناطق القدرة على التنقية الذاتية لمجالاتها الجوية. ساعد تشغيل محطات الطاقة النووية على تقليل الانبعاثات الضارة بشكل كبير ، لكن تشغيل التوربينات البخارية يتطلب كميات هائلة من الماء ومساحة كبيرة تحت البرك لتبريد بخار العادم.
طرق لحل
للأسف ، البشرية غير قادرة على رفض استخدام المحركات الحرارية. اين المخرج؟ من أجل استهلاك كمية أقل من الوقود ، أي لتقليل استهلاك الطاقة ، من الضروري زيادة كفاءة المحرك للقيام بنفس العمل. إن محاربة العواقب السلبية لاستخدام المحركات الحرارية هي فقط لزيادة كفاءة استخدام الطاقة والتحول إلى التقنيات الموفرة للطاقة.
بشكل عام ، سيكون من الخطأ القول إن المشكلة البيئية العالمية لاستخدام المحركات الحرارية لم يتم حلها. يحل عدد متزايد من القاطرات الكهربائية محل القطارات التقليدية ؛ السيارات التي تعمل بالبطاريات أصبحت شائعة ؛ يتم إدخال تقنيات توفير الطاقة في الصناعة. هناك أمل في ظهور طائرات ومحركات صواريخ صديقة للبيئة. تقوم حكومات العديد من الدول بتنفيذ برامج دولية لحماية البيئة من تلوث الأرض.
