Проектная работа по физике «Автомобиль и экология»

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Автомобиль и экология Проект подготовил ученик 11-Б класса МАОУ лицея №17 Аникович Алексей Руководитель: Педан Маргарита Михайловна

Актуальность данной темы Экологическая ситуация в современном мире является одной из важнейших проблем обществе. Немалую роль в этой области играет транспортная отрасль, а автомобили – самый популярный вид транспорта на сегодняшний день. Стоит найти компромисс между транспортом и экологией , так как оба вопроса играют большую роль и жизни общества.

Цель Найти способы решения проблем экологического загрязнения автомобилями

Задачи Исследовать литературу по данной теме ; Изучить, какое негативное влияние оказывают автомобили на окружающую среду ; Изучить все аспекты негативного влияния автомобилей на среду ; Изучить предложенные идеи по устранению негативного влияния автомобиля на окружающую среду ; Предложить свой план по устранению негативного влияния автомобиля на окружающую среду

Результат Результатом этого проекта станет мой план по созданию самой экологически чистой системы автомобильной сети (будет представлено в виде таблицы)

Негативное влияние автомобилей на окружающую среду Главная проблема автомобилей – выбросы. Двигатели внутреннего сгорания, на которых работают все автомобили, за время своей работы сжигают просто огромное количество нефтепродуктов разной степени очистки. В процессе сгорания топливных жидкостей происходит выброс оксида углерода (углекислого газа), твёрдых пылевых частиц, оксида азота, сероводорода, формальдегида и прочих опасных соединений.

Выбросы автомобиля вызывают заболевания (в том числе и онкологические), нарушают работы органов дыхательной, кровеносной и других систем человека и животных, нарушают плодоносность почвы и прочность пород, уменьшают количество кислорода в атмосфере, также вызывают тепловое загрязнение окружающей среды (что приводит к глобальному потеплению). Также плохое воздействие на окружающую среду оказывают продукты ухода за автомобилями, продукты разложения автомобилей, излучения электромагнитных колебаний, шумы и вибрации ,нарушающие горные породы и здоровье человека и животных.

Идеи по улучшению экологичности Основные идеи в улучшении экологичности автомобилей сосредоточены на альтернативных источниках питания. Заменой бензиновым и дизельным двигателям внутреннего сгорания могут стать: Электродвигатели ; Водородные двигатели ; Сжатый воздух ; Растительное масло ; Этанол ; Биотопливо .

Водородные двигатели Преимущества двигателя – продуктом выхлопа является обыкновенная вода. Единичные модели выпускают BMW, Volkswagen, Ford Motor Company, Toyota , Honda, Hyundai, Nissan. Первый в мире серийный автомобиль поступил в продажу в конце 2014 года. Эта модель называется Toyota Mirai . Минусы технологии в том, что она слишком дорогая, а топливные батареи такого типа гораздо тяжелее обычных двигателей. Получается, что делать такие автомобили просто нерентабельно. Поэтому водородные двигатели не получили широкого распространения.

Этаноловые двигатели Основными недостатками этанола являются пониженная теплота сгорания, высокая теплота испарения и низкое давление насыщенных паров. Несмотря на большую экологичность , чем обычного бензина, этот вид топлива требует больших затрат на увеличение вместимости бака, увеличению степени сжатия двигателя , перерегулировки карбюратора на более высокие его расходы и большую степень обеднения смеси. Volkswagen «Жук» стал единственной разработкой, в которой используется совершенно новый двигатель, работающему на биодизельном топливе.

Электродвигатели Преимущества двигателя – отсутствие выхлопных газов, упрощение конструкции двигателей, меньшая стоимость эксплуатации и обслуживания (по сравнению с ДВС) и большее КПД. Недостатки двигателя – меньший пробег на одной заправке, высокая стоимость самого двигателя, сложность подзарядки и огромные расходы электричества. В 2006 году Шай Агасси придумал новую концепцию развития автопрома : электромобили должны работать от сменных батарей, которые можно сменить на каждой заправке. Замена двигателей на сменные батареи существенно уменьшит затраты на заправку и на покупку автомобилей и решат проблему долгой зарядки батарей. Однако для создания концерна по созданию таких батарей требуется большое количество электростанций.

Другие аспекты экологичности автомобиля Шум автомобиля может навредить слуху людей и животных, а также и разрушать породы и здания. Следует уменьшить шумность автомобиля ; Тяжёлый автомобили могут разрушить дорогу. Следует уменьшить вес автомобилей ; Автомобили долго разлагаются и загрязняют почву и воду. Их следует перерабатывать и остатки использовать повторно, а не оставлять на свалках ; Автомобилей стало слишком много и большое количество автомобилей теряют срок годности практически не использованными. Следует сделать более привлекательными общественный транспорт

Обслуживание автомобилей Средства ухода автомобилей (жидкости для очистки стёкол, автомобильные масла и тп ) должны быть тоже более экологичнее ; Для покупки средств ухода автомобилей и альтернативного топлива необходимо построить новую сеть АЗС и разрешить их продажу в магазинах/рынках/товарных центрах ; Требуется снизить цену на запчасти автомобилей, ремонт, средства ухода и другие товары и услуги для обслуживания автомобиля, чтобы они служили дольше и было меньше автомобилей на свалках ; Автомобили должны быть прочнее (стоит их делать из более прочных материалов)

Транспортная сеть Стоит заняться проектированием и строительством магистралей скоростного и непрерывного движения, а также обходных магистралей вокруг всего города и его центральных районов для отвода транзитного транспорта; Необходимо сооружение транспортных развязок в разных уровнях на пересечении городских магистралей с интенсивным автомобильным потоком; Требуется совершенствование организации дорожного движения (например, повысить уровень проверки компетентности водителей, чтобы уменьшить число аварий); Нужно большее количество пешеходных зон и общественного транспорта для безопасности людей и водителей, а также улучшить качество самих дорог.

Мой план по улучшению экологической ситуации

Сфера Меры по улучшению экологичности в этой сфере Топливо Создание двигателей, работающих на нескольких типах топлива, отдельные слоты под электроаккумуляторы . На АЗС, помимо бензина и дизеля, должны продаваться остальные типы топлива, а электроаккумуляторы продаваться во всех магазинах. Транспорт-ная сеть Строительство обходных магистралей беспрерывного скоростного движения, многоярусные развязки, большее количество пешеходных переходов (над дорогой или под ней). Цена Уменьшение цен на топливо, автомобили, автозапчасти, средства по уходу автомобилей, авторемонт , автомойку и тп . Дать возможность на бесплатное страхование и ремонт автомобилей. Дорожное движение Проводить лекции о безопасности дорожного движение, чтобы уменьшить число ДТП, сделать общественный транспорт более привлекательным, построить сеть пешеходных и велосипедных дорог, улучшить качество автомобильных дорог. Техничес — кие характер-истики Сделать двигатели менее шумные, средства по уходу автомобилей создавать из более чистых материалов, корпуса автомобилей делать прочнее и легче, вместо автомобильных свалок построить сеть автомобиле-перерабатывающих заводов. Права Усложнить курсы по получению прав, повысить штрафы/наказан ия за нарушения ПДД, сделать более тщательный надзор за дорожным движением, изымать автомобили, которыми не пользуются долгое время для переработки. Сфера Меры по улучшению экологичности в этой сфере Топливо Создание двигателей, работающих на нескольких типах топлива, отдельные слоты под электроаккумуляторы . На АЗС, помимо бензина и дизеля, должны продаваться остальные типы топлива, а электроаккумуляторы продаваться во всех магазинах. Транспорт-ная сеть Строительство обходных магистралей беспрерывного скоростного движения, многоярусные развязки, большее количество пешеходных переходов (над дорогой или под ней). Цена Уменьшение цен на топливо, автомобили, автозапчасти, средства по уходу автомобилей, авторемонт , автомойку и тп . Дать возможность на бесплатное страхование и ремонт автомобилей. Дорожное движение Проводить лекции о безопасности дорожного движение, чтобы уменьшить число ДТП, сделать общественный транспорт более привлекательным, построить сеть пешеходных и велосипедных дорог, улучшить качество автомобильных дорог. Техничес — кие характер-истики Сделать двигатели менее шумные, средства по уходу автомобилей создавать из более чистых материалов, корпуса автомобилей делать прочнее и легче, вместо автомобильных свалок построить сеть автомобиле-перерабатывающих заводов. Права Усложнить курсы по получению прав, повысить штрафы/наказан ия за нарушения ПДД, сделать более тщательный надзор за дорожным движением, изымать автомобили, которыми не пользуются долгое время для переработки.

Как на самом деле машины портят экологию и что с этим делать?

Разбираемся, как автомобили вредят планете и нашему здоровью и что с этим действительно можно сделать.

С тем, что автомобили наносят вред экологии, уже давно согласились даже самые отчаянные скептики. Во многих странах власти стараются этот вред минимизировать, используя свои рычаги влияния. Методов много: от жестких вроде ограничения передвижения особо чадящих машин с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) до более мягких, например субсидий на покупку электромобилей.

Автомобильные компании тоже постоянно работают над экологичностью своей продукции. Развитие технологий позволяет сокращать количество вредных веществ в выхлопах бензиновых и дизельных двигателей. Отдельная тема — автомобили, не использующие привычные типы топлива. Гибридные технологии уже используются во множестве серийных моделей, а в ближайшем будущем так и вовсе настанет эра электрокаров.

Практически все крупные автопроизводители активно внедряют «зеленые» автомобили без ДВС в свои модельные линейки. Многие компании в будущем хотят сделать ставку именно на электрокары, отказавшись при этом от дизельных и бензиновых машин. Это обусловлено не только желанием развивать новые технологии, но и теми самыми мерами по борьбе за чистоту окружающей среды, которую ведут правительства многих стран.

Не только CO2

Казалось бы, с такими перспективами экологию России и всей планеты в целом ждет безоблачное будущее. Еще чуть-чуть и автомобили станут безвредными. Но не все так просто.

Выходящий из выхлопной трубы автомобиля дым — это только вершина огромного айсберга, о существовании которого многие даже не подозревают. Рассуждения об экологичности автомобилей, как правило, сводятся к формуле «меньше расход топлива — меньше вреда для экологии».

Сами автопроизводители соотносят расход с уровнем выбросов диоксида углерода (СО2). Именно этот показатель всегда фигурирует в материалах для покупателей, таких, как брошюры с техническими характеристиками. Европейские же автовладельцы, к примеру, изучают данные о вредных выбросах при выборе новой машины еще и для собственной выгоды, ведь чем меньше автомобиль генерирует СО2, тем больше шанс на получение налоговой льготы от правительства.

Однако вред для экологии измеряется не только в количестве СО2, выделяемом непосредственно во время движения автомобиля. Есть еще один термин — «углеродный след». Под ним понимают совокупность всех вредных выбросов и парниковых газов, которые объект производит за время жизненного цикла.

Электрокары не так уж безопасны

Углеродный след есть практически у всего и всех: отдельного человека и компании, автомобиля и завода, конкретного продукта и даже у концерта любимого исполнителя. В случае отдельно взятой машины углеродный след — это не только выбросы СО2 непосредственно во время сгорания топлива, но и все загрязнение окружающей среды в процессе производства автомобиля. Суммарный углеродный след для каждого объекта тяжело рассчитать с абсолютной точностью, но для автомобиля вычислить эту величину несколько проще за счет того, что его выбросы относятся к категории «прямых».

Парадокс: при производстве машины на электротяге в атмосферу попадает больше парниковых газов, чем при выпуске автомобиля с ДВС, из-за технологии создания аккумуляторов. Однако в дальнейшем электромобиль отыгрывает преимущество у своих бензинового или дизельного собратьев. Производство электроэнергии, которую потребляет «зеленый» транспорт, меньше вредит экологии, чем углеродный след от автомобиля с ДВС, который выбрасывает СО2 в воздух каждый день на протяжении многих лет.

В рамках исследования компании Volkswagen эксперты сравнивали электрический автомобиль и дизельный. Итоги впечатляют: во время самой вредной фазы — работы двигателя на полной мощности — дизельный мотор выбрасывает 111 г CO2/км. Кажется, что дым из трубы одного автомобиля, мчащегося по шоссе в «активной фазе», — это капля в море, и погоды эти выбросы не сделают. Но и забывать об ущербе для экологии от каждой машины не стоит. За приятную для вас поездку протяженностью 100 км соседнему лесу придется «отдуваться» несколько лет, восстанавливая уничтоженный в ходе такого путешествия чистый воздух.

Углеродный след электрокара в сопоставимой, максимальной фазе равен 62 г CO2/км, но это не выбросы автомобиля, а вред от производства электроэнергии для него. Даже такой углеродный след можно минимизировать с помощью внедрения новых технологий и способов получения энергии. Вкупе с распространением электромобилей это должно существенно повлиять на общий объем выбросов парниковых газов.

Нацпроект за чистый воздух

Курс на уменьшение углеродного следа от автомобилей — это всего лишь одна из многочисленных мер по улучшению экологии. Борьба за оздоровление окружающей природы ведется во многих странах мира, и Россия — не исключение.

На территории нашей страны реализуется национальный проект «Экология», главная цель которого — улучшение экологической обстановки. Проект рассчитан на 6 лет, его итоги будут подведены в 2024 году. Работа в рамках нацпроекта будет вестись по нескольким ключевым направлениям: отходы, вода, воздух, технологии, биоразнообразие, сохранение лесов.

Много внимания в нацпроекте «Экология» уделено именно воздуху, который загрязняют автомобили и промышленные предприятия. Одна из основных целей проекта — кардинальное снижение уровня загрязнения атмосферного воздуха в крупных городах. Совокупный объем выбросов загрязняющих веществ в таких населенных пунктах планируется уменьшить не менее чем на 20%. Сделать воздух чище поможет обновление муниципальных автопарков — в фокус внимания нацпроекта «Экология» обязательно попадет общественный транспорт и коммунальная техника в крупных городах России. Дизельные и бензиновые автомобили в парках городских служб уже начали активно менять на газомоторные машины. В Челябинске, к примеру, первые автобусы на газомоторном топливе уже вышли на маршруты. Использование экологичных машин позволит снизить объем вредных выбросов в этом промышленном центре примерно на пять тыс. тонн в год.

Но транспорт — не самый опасный источник загрязнения. Углеродный след промышленных предприятий намного больше вредит экологии, поэтому в рамках нацпроекта будет вестись работа по серьезному сокращению выбросов таких производств. В их числе, кстати, и автомобильные заводы. Для того чтобы определить насколько каждое конкретное предприятие вредит экологии, Росприроднадзор произведет замеры загрязненности атмосферного воздуха в определенных районах, и после анализа полученных данных будут выработаны квоты по выбросу вредных веществ для каждого предприятия-загрязнителя. Если же у конкретного завода не превышены предельно допустимые концентрации вредных веществ, квоту для него все равно установят — чтобы заставить предприятие снизить выбросы в атмосферу.

Как рассказал министр природных ресурсов и экологии Российской Федерации Дмитрий Кобылкин в интервью «Ведомостям»: «Сейчас год становления на рельсы и разгона локомотива. Нам все говорили, что не надо целевые показатели ставить на этот год. А мы, наоборот, поставили — и амбициозные».

Что зависит от меня?

Однако давайте не забывать, что здоровая окружающая среда — дело не только государства, решающего масштабные задачи, но и его жителей. Поэтому если вкупе с успехом нацпроекта «Экология» каждый из нас постарается хоть немного уменьшить собственный углеродный след — это будет достойным вкладом в заботу об экологии Земли. Это очень просто и не требует больших жертв. К примеру, не обязательно каждый день ездить на автомобиле на работу в гордом одиночестве. Можно скооперироваться с коллегами, живущими неподалеку, и путешествовать на службу в одной машине. Это не только настроение с утра поднимет, но и экологии пойдет на пользу.

Лучше всего, конечно, пользоваться автомобилем, только когда в этом есть острая необходимость, избегая при этом «необязательных» поездок по городу, например. Летом отличной альтернативой может стать велосипед, который не только экологии не навредит, но и на ваше здоровье положительно повлияет. Не стоит забывать и об общественном транспорте, особенно в условиях крупного города с постоянными пробками и дефицитом парковочных мест. Зачастую добраться куда-либо на метро или автобусе намного быстрее, нежели на машине, да и вреда в этом случае вы своей поездкой нанесете меньше. Если же сесть за руль автомобиля необходимо — старайтесь избегать резких ускорений, следите за оборотами двигателя. Чем меньше оборотов — тем меньше попадает в атмосферу вредных веществ. Также необходимо регулярно проверять техническое состояние машины, ведь неисправный автомобиль может нанести экологии куда больше вреда, чем исправный.

Источник Источник http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2017/05/24/proektnaya-rabota-po-fizike-avtomobil-i-ekologiya
http://auto.mail.ru/article/74695-kak_na_samom_dele_mashiny_portyat_ekologiyu_i_chto_s_etim_delat/