Tốc độ xã hội hóa ngày càng cao thì nền công nghiệp ô tô lại càng phát triển. Do nhu cầu đi lại của người dân ngày càng nhiều. Song song với sự phát triển đó lượng khí thải từ động cơ cũng được thải ra nhiều hơn. Chính vì vậy mà ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn đang ngày càng trở nên nghiêm trọng. Vậy có một câu hỏi được đặt ra là “Trong khí thải động cơ có những thành phần gì và tác hại như thế nào đối với môi trường?  Và làm cách nào để xử lí khí thải ngoài môi trường?

Contents

Các thành phần của khí thải động cơ

Tạp chất dạng hạt (Particulate Matter – PM)

Trong khí thải động cơ diesel chủ yếu sinh ra một dạng hạt tạp chất nhỏ li ti. Còn đối với động cơ xăng thì hàm lượng này lại ít hơn hẳn.

Khả năng thâm nhập vào cơ thể con người qua đường hô hấp của các loại tạp chất này là rất cao. Vì chúng có thể di chuyển xa và tồn tại hàng tuần liền. Việc hít phải chúng sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người rất nhiều.

Đặc biệt là tạp chất dạng hạt PM 2.5 với đường kính hạt bụi nhỏ hơn 2.5 micromet. Chúng có thể xâm nhập vào phổi hoặc là mạch máu con người. Khi đó sẽ gây ra các bệnh nguy hiểm về đường hô hấp như: thuyên giảm chức năng phổi, viêm phế quản mãn tính, các bệnh về đường hô hấp,.. 

Khí CO - thành phần gây ngạt thở trong khí thải động cơ

Trong quá trình đốt cháy nhiên liệu khi động cơ khởi động thì khí CO được sinh ra. Đây là loại khí có độc, không màu, không mùi. 

CO làm giảm khả năng đưa oxy lên não, tim và các cơ quan quan trọng khác. Thông thường, nếu con người hít phải khí CO sẽ gây ra các hiện tượng như buồn nôn chóng mặt. Nếu tiếp xúc trong khoảng thời gian dài và với một lượng lớn thì người tiếp xúc có thể mắc các bệnh về tim.

Ngoài ra nếu kết hợp với một số khí khác với khí CO. Có thể tạo ra khí ozone gây nên các bệnh về đường hô hấp hoặc làm giảm chức năng của phổi.

Trang bị bộ lọc khí xả nhằm chuyển hóa khí CO thành CO2 và một phần hơi nước trước khi thải ra bên ngoài là một giải pháp để hạn chế khí CO.

Khí CO2

So với khí CO thì khí CO2 lại không độc hại và cũng là một loại khí quan trọng trong cuộc sống. Khí CO2 giúp cây cối quang hợp và phát triển để tạo ra khí oxy. Ngoài ra CO2 còn có thể giữ ấm cho Trái Đất và giảm độ nóng cho ánh sáng mặt trời.

Thế nhưng hiện tại lại có quá nhiều khí CO2 đã thải ra môi trường bởi con người. Lượng CO2 có trong khí thải động cơ này khi không được hấp thu hết. Chúng sẽ tan vào bầu khí quyển và tiếp tục thực hiện chức năng giữ ấm của mình. Điều đó lại khiến Trái Đất nóng lên quá mức. Sinh ra hiệu ứng nhà kính. Biến đổi khí hậu toàn cầu diễn ra gây hiện tượng băng tan ở 2 cực và thời tiết thay đổi thất thường.

Giải pháp khắc phục

Dù đã cố gắng nhưng các nhà sản xuất xe vẫn chưa có cách để giải quyết triệt để vấn đề phát thải khí CO2 ra môi trường bên ngoài. Lượng khí thải động cơ CO2 được thải ra từ cách dòng xe “sạch” nhất cũng vẫn là 100g/km.

Khí NOx - tác nhân gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng

NO và NO2 là hỗn hợp khí của NOx, có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Nhất là những người có tiền sử về bệnh hô hấp.

Ngoài ra, khi kết hợp với một số chất khác. Hỗn hợp khí NOx sẽ tạo ra ozone cùng các tạp chất dạng hạt gây ảnh huởng đến sức khỏe người hít phải.

Mưa acid là một trong những hậu quả của việc xả thải khí NOx quá nhiều. Nó ảnh hưởng xấu đến đất đai và cây cối. 

Hydrocarbons và các loại chất thải khác

Ngoài tất cả các loại khí thải động cơ trên thì động cơ ô tô còn sinh ra hỗn hợp khí hydrocarbons bao gồm benzene và issoctane gây ô nhiễm không khí. Các loại động cơ diesel sản sinh ra ít lượng hỗn hợp hydrocarbons hơn là động cơ bằng dầu.

Theo một số nghiên cứu, quá trình sản xuất máu bị cản trở bởi benzene dẫn đến bệnh thiếu máu. Bệnh ung thư máu và bạch cầu cũng được cho benzene là nguyên nhân.

Việc kết hợp khí NOx cùng một số loại khí trong hỗn hợp hydrocarbons có thể tạo ra ozone gây ra các vấn đề về đường hô hấp, phổi,.

Các phương pháp làm giảm khí thải động cơ

Các giải pháp xử lí khí thải động cơ được chia ra làm 4 nhóm chính:

  • Tối ưu quá trình đốt cháy

Để hạn chế khả năng gây ô nhiễm các khí thải động cơ như NOx, CO và các hợp chất ngay tại nguồn xuống mức thấp nhất. Các biện pháp liên quan đến nhóm này đều liên quan đến việc tối ưu hóa các chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống có ảnh hưởng trong quá trình đốt cháy.

  • Xử lí khí thải

Là giải pháp giúp bảo đảm các chất độc hại cho môi trường được kiểm soát một cách tốt nhất trước khi được thải ra bên ngoài. Sau khi xử lý xong khí thải thì phải đảm bảo lượng thải ra phù hợp với các điều luật cho phép. Bộ xử lý khí thải kiểu xúc tác 3 đường, bộ lọc PM, .. là một trong những công nghệ xử lý khí thải hiện nay.

  • Tối ưu hóa hệ thống

Để có được hiệu quả tối ưu nhất của hai nhóm phương pháp trên thì nên bổ sung kết hợp với các hệ thống phụ trợ. Một số hệ thống phục trợ có khả năng làm giảm sự phát thải quá mức của động cơ như: 

Hệ thống kiểm soát vòng lặp kín

Hệ thống phun khí

Hệ thống tự chẩn đoán OBD,..

  • Nhiên liệu

Là một thành phần có ảnh hưởng lớn đến đặc tính ô nhiễm khí thải của động cơ đốt trong. Vì thế để giảm khí thải động cơ. Việc thực hiện các giải pháp làm giảm nhiên liệu là điều rất cần thiết. Có khá nhiều giải pháp làm giảm khí thải động cơ liên quan đến nhiên liệu như: 

Đảm bảo sự phù hợp giữa động cơ và nhiên liệu

Nâng cao chất lượng nhiên liệu

Sử dụng các loại nhiên liệu xanh, nhiên liệu thay thế,..

Hydrogen peroxide (H2O2) giải pháp xử lí khí thải động cơ vượt trội

Hiện nay có nhiều kĩ thuật xử lí khí thải SOx, NOx. Các phương pháp này có các ưu nhược điểm nhất định. 

Khí SOx có thể làm giảm bằng cách làm ướt ống khói, đường thải khí. Nhưng NOx thì khó xử lí hơn. Cắt giảm NOx chủ yếu bằng cách tối ưu hóa quá trình cháy. Khử hóa học cũng là một trong các cách giảm NOx. Việc tối ưu đầu đốt chỉ giảm được khoảng 50% NOx. Còn chất khử hóa học thì chi phí rất cao. 

Một trong những kĩ thuật xử lý khí thải NOx và SOx tối ưu về mặt chi phí và hiệu quả là sục H2O2 vào buồng khí thải. Tuy nhiên cách này chỉ áp dụng cho các nhà máy công nghiệp. Còn khí thải từ động cơ hiện tại vẫn được đẩy vào môi trường gây ô nhiễm không khí cho các thành phố lớn.

ReSPR ứng dụng Hydrogen peroxide (H2O2) xử lý khí thải động cơ

Bằng việc tạo liên tục dòng H2O2 từ Oxy và nước trong không khí. ReSPR thực tế hóa quy trình xử lý khí thải động cơ trong cuộc sống hằng ngày. Một trong những công nghệ giúp ReSPR xử lý được các khí thải này là công nghệ NCC. Để tận hưởng không khí trong lành và bảo vệ gia đình bạn khỏi các loại khí thải động cơ độc hại. Bạn có thể tìm cho cho mình các sản phẩm của ReSPR tại đây