Рассматриваются направления решения проблемы экологической безопасности автотранспорта.
Проблемы экологической безопасности
автотранспорта являются составной частью социально-экономических
проблем развития транспортных систем городов. В транспортной
отрасли России насчитывается около 4 тыс. крупных
и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими
и грузовыми перевозками, с каждым годом растет количество
транспортных подразделений небольшой мощности. Несмотря
на проводимые работы, выбросы загрязняющих веществ
в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются
в год в среднем на 3,1%, а общее количество вредных
веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает
20 млн. тонн. [1]. В результате величина ежегодного
экологического ущерба от функционирования транспортного
комплекса России составляет более $3,5 млрд. и продолжает
расти. Средний возраст автотранспортных средств России
составляет 10 лет, в том числе 10% парка эксплуатируется
свыше 13 лет, полностью изношены и подлежат списанию
[1].
Основные направления решения проблемы экологической
безопасности автотранспорта заключаются в следующем.
1. Совершенствование двигателя внутреннего сгорания
(ДВС). Это технически вполне реальное направление
может снизить удельное потребление топлива на 10-15%,
а также уменьшить объемы выбросов на 15-20%. Здесь
следует лишь учесть то, что реальный экологический
эффект этих мероприятий не столь высок, как представляется
на первый взгляд, поскольку, например, снижение объемов
выбросов угарного газа в значительной мере восполняется
увеличением выбросов окислов азота.
2. Перевод ДВС на газообразное топливо. В настоящее
время многие зарубежные моторостроительные фирмы взяли
курс на решение задачи достижения нулевой токсичности
отработанных газов. Их многолетний опыт показывает,
что добиться этого можно только в случае использования
альтернативных видов моторного топлива, в первую очередь
газового. Именно поэтому практически все перспективные
экологически чистые автомобили проектируются под этот
вид топлива. Лидером является метан. Так, фирмой Opel
разработан легковой автомобиль Opel Zafira, работающий
на сжиженном природном газе. Автомобиль развивает
мощность 74 кВт (101 л.с.) и максимальный крутящий
момент 150 Н.м. Испытания показали, данный автомобиль
не только не наносит ущерба окружающей среде, но также
значительно экономичнее бензинового. Автомобили Volvo
модели S80 и V70, работающие на природном газе, а
также седаны и универсалы серии 40, адаптированные
на пропан. На одной заправке газом можно проехать
до 300 км, если автомобиль работает на метане, или
450 км, если машина использует пропан. Экологические
параметры этих машин превосходят требования европейского
стандарта - R 83-04 ЕЭК ООН (Евро-3). В России запасы
природного газа практически не ограничены (32-35%
от мировых). Поэтому, казалось бы, рациональнее в
качестве топлива использовать сжатый (для грузовых
автомобилей) и сжиженный метан. Именно на него делает
ставку и правительство, и Газпром. Однако возникают
сложности в переоборудование бензинового двигателя
на метан - наблюдается снижение максимальной мощности
двигателя до 35%, ухудшение динамических характеристик
автомобиля до 25%, возникает необходимость еженедельной
регулировки оборотов холостого хода и т.д., следовательно,
необходимо использовать чисто газовый однотопливный
тип двигателя. Такие двигатели есть не только в зарубежном,
но и в отечественном исполнении, но переоборудование
дорого, а окупаемость затрат обеспечивается только
при пробеге не менее 100 тыс. км при цене за газовый
комплект 950 долларов и при цене метана не более 50%
стоимости бензина АИ-76. И, наконец, требуется ежедневная
заправка метаном при холостом пробеге до АГЗС и обратно.
Существующий многолетний опыт эксплуатации автомобиля
на сжиженном пропан-бутане техническом (СПБТ) показывает
высокий экологический эффект; переоборудование двигателя
на СПБТ не вызывает столь серьезных проблем при эксплуатации.
Например, автором был разработан вариант по выводу
из кризиса одного из Ангарских АТП, предусматривающий
перевод всего автопарка на пропанобутановые смеси,
взамен бензинового топлива. Данный проект сейчас удачно
реализуется. Рассчитанные технико-экономические показатели
позволили сделать вывод: несмотря на увеличение расхода
газового топлива по отношению к бензину (расчет норм
расхода ГСМ был проведен на основании нормативного
документа Р3112194 0366 03 от 9 апреля 2003 года),
наблюдается сокращение затрат на топливо в 1,8-2 раза,
снизились затраты на амортизацию и накладные расходы,
увеличился фонд оплаты труда, увеличился межремонтный
пробег шатунно-поршневой группы в 1,5-2 раза, срок
окупаемости проекта составил 3 месяца. Предприятие
не только стабилизировало свое финансовое положение,
но и получило первую значительную прибыль. Перевод
большей части автотранспорта на газовое топливо в
масштабах страны представляет собой решение комплекса
сложных задач, среди которых наиболее значимыми являются:
серийное производство специализированных автомобилей;
создание инфраструктуры (сети) заправочных комплексов;
разработку и производство надежного оборудования;
создание сервисной сети для переоборудования автотранспортных
средств; подготовка кадров; правое и рекламно-информационное
обеспечение и т.д. Необходима поддержка и непосредственное
участие региональных властей, например, разработка
региональных программ по переводу автотранспорта на
газомоторное топливо, где должны быть отражены и льготы
при его использовании (например, освобождение от уплаты
налогов в части, зачисляемой в областной бюджет, на
срок окупаемости инвестиций).
Перевод ДВС на водородное топливо часто рекламируется
как чуть ли не идеальное решение проблемы, однако
при этом часто забывают, что окислы азота образуются
и при использовании водорода и что добыча, горение
и транспортировка больших объемов водорода связаны
с большими техническими трудностями, небезопасны и
весьма накладны в экономическом отношении. В городе,
насчитывающем несколько сот тысяч автомобилей, пришлось
бы иметь громадные запасы водорода, одно хранение
которых потребовало бы (для обеспечения безопасности
населения) отчуждения громадных территорий. Если учесть
при этом, что это дополнялось бы развитой сетью заправочных
станций, то такой город был бы весьма небезопасен
для его жителей. Даже если предположить, что будет
найдено экономически приемлемое решение проблемы хранения
водорода (в том числе в самих автомобилях) в связанном
состоянии, то эта проблема едва ли будет перспективной
в ближайшие десятилетия.
3. Электромобиль. Замена автомобиля электромобилем
также весьма интенсивно рекламируется в популярной
литературе, однако в настоящее время она мало реальна.
Даже самые совершенные аккумуляторы наряду со значительным
собственным весом, ухудшающим параметры автомобиля,
требуют для своей зарядки энергии в несколько раз
больше, чем ее затрачивает при равной работе обычный
автомобиль. Тем самым, электромобиль, являясь самым
расточительным, в энергетическом отношении, средством
транспорта, снижая загрязнение среды в месте своей
эксплуатации, резко увеличивает его в месте производства
энергии. Производство аккумуляторов требует значительного
количества ценных цветных металлов, дефицит которых
растет едва ли не быстрее, чем дефицит нефти и газа.
Электромобиль, практически чистый для городской улицы,
не является таковым для самого автомобилиста, поскольку
при работе аккумуляторов происходит постоянное выделение
токсичных веществ, которые неизбежно попадают в салон
электромобиля. Даже если предположить, что все вышеуказанные
проблемы были бы технически разрешены, следует учесть,
что на перестройку всей автомобильной промышленности,
смену автопарка, перестройку систем обслуживания и
эксплуатации транспортных средств потребовались бы
не один десяток лет и несколько десятков, если не
сотен миллиардов долларов. Поэтому аккумуляторный
автомобиль едва ли сможет стать перспективным решением
проблемы загрязнения окружающей среды автотранспортом.
Таким образом, реальное уменьшение выбросов автотранспорта
в городской черте можно обеспечить следующими путями:
внедрением современных природоохранных технологий
(экологически чистые виды топлив, каталитические нейтрализаторы,
регенерируемые сажевые фильтры, лесонасаждения и т.
д.) и поддержанием автотранспорта в технически исправном
состоянии; либо ограничением объемов автотранспортного
движения на городских магистралях (ориентация на общественный
внутригородской автотранспорт, вывод транзитного автотранспорта
на окружные магистрали, ограничение движения при неблагоприятных
метеорологических условиях и т. п.). В этой связи,
необходимо осознавать, что любые мероприятия, способствующие
увеличению пропускной способности УДС при сохранении
неизменным технического состояния автотранспорта,
а, тем более, при ухудшении его состояния, в том числе
и за счет притока устаревших изношенных моделей иномарок,
неминуемо приведут к увеличению.
Экологическое регулирование на автомобильном транспорте
должно проводиться как в сфере производства автомобилей
(двигателей) так и в сфере эксплуатации автотранспорта
Решение вышеназванных задач позволит повысить эффективность
и экологизацию транспортной системы города.
Литература
1.Баев А.С., Ложкин В.Н., Буренин Н.С. Региональное
нормирование токсичности и дымности отработавших газов
на основе природоохранной деятельности на автомобильном
транспорте в современных условиях. В сб.: Вопросы
охраны атмосферы от загрязнений. Инф. бюлл. 1, ГГО
им. А.И. Воейкова, СПб., 1997- С.16-29