Atmosfera: egitura, konposizioa eta kutsadura atmosferikoa

Geologia937,64 KB

Atmosfera

Atmosfera Lurraren azalera solidoa eta likidoa inguratzen duen gasezko geruza da. Grabitateari esker lurrari lotuta dago eta eguzkitik datorren erradiazioaren kontrako ezkutua da. Lurreko atmosfera osatzen duen gas nahasteari airea deitzen zaio. Altueraren arabera presio atmosferikoa aldatu egiten da: itsas mailan presio maximoa dago eta altuera handitzean gero eta gutxiago.

Airearen kutsadura gizakiak eragiten duen airearen konposizio naturalaren aldaketa da, horrek ingurunearentzat kaltegarri bihurtzen badu. Prozesu industrialak, energia lorpena, erregai fosilen erreketa eta garraioak airearen konposizioa aldatzen dute, kutsadura sortuz.

%IMAGE_0%

1. Atmosferaren egitura

1.1 Atmosferaren geruzak

Bere konposizioaren arabera bi geruza bereizten dira: homosfera eta heterosfera.

Homosfera

Itsasoaren mailatik 100 km-ko altueraraino iristen da. Homosferan airearen dentsitatea altuerarekin jaisten da, baina gas ezberdinen proportzioa (ozonoa eta ur lurrina salbu) uniformea da.

Heterosfera

100 km-ko altueratik kanpoko mugaraino iristen da. Geruza honen gas-konposizioa aldakorra da eta dentsitatea oso txikia da.

Homosferako geruzak

Troposfera: lurrazaletik gertu dagoen geruza da eta 10 km ingurura iristen da, tropopausan bukatuz (bere altuera aldakorra da latitudearen arabera). Geruza honetan tenperatura altuerarekin behera egiten du (6,5 ºC/km). Fenomeno hau presioak altuerarekin jaisten direlako eta honek dakarren hozte adiabatikoaren ondorioa da: presioa txikiagoa denean gaseak hoztu egiten dira. Geruza honetan atmosferako masa guztiaren %80 eta ur-lurrinaren %99 dago, eta bertan gertatzen dira klimaren eta eguraldiaren fenomenoak.

Estratosfera: 50 km-ra iristen da, estratopausan bukatuz. Klimari eragin txikia dio (airea ez da mugitzen eta gasen kantitateak oso urriak dira). Geruza honetan dago ozonoa (ozono estratosferikoa), eta izpi ultramore gehienak xurgatzen dituenez, ez dira lurrazalera heltzen. Izpi ultramoreek fotodisoziazio-erreakzioen bidez oxigenoa eta ozonoa sortzen dituzte: 3O2 + hν → 2O3 eta 2O3 + hν → 3O2. Aire-kutsadura globalaren ikuspuntutik, troposferak nahiz estratosferak funtsezko zeregina betetzen dute.

Mesosfera: 100 km-ra du goiko muga (mesopausa). Lehen km-etan tenperatura altuerarekin igotzen da, eta gero berriz jaisten hasten da ozonoa gutxitzen delako.

Heterosferako geruzak

Termosfera edo ionosfera: tenperatura altuerarekin igotzen da. Ionosferan X eta γ (gamma) izpiak (uhin motzak) xurgatzen dira. Geruza honetan fotoionizazio-erreakzioak gertatzen dira: eguzkitik datozen uhin-luzera motzeko erradiazioek termosferako espezieak erasotzen dituzte, ioiak eta elektroi askeak sortuz.

Ab6baKPcVMsQAAAAAElFTkSuQmCC

Exosfera: atmosferaren kanpo aldeko geruza da eta ez du goiko muga zehatzik. Altuerarekin gero eta finagoa egiten da, planetarteko gasarekin nahastu eta bereiztezina egin arte. Atmosferako geruza altuetan eguzkitik datozen energia altuko izpiak xurgatzen dira, eta horrela ez dira lurrazalera iristen.

Cin2embgsywAAAABJRU5ErkJggg==

1.2 Atmosferaren konposizioa

Bere konposizioa gasek eta aerosolek osatzen dute. Kontzentrazioaren arabera, gasak iraunkorrak edo aldakorrak izan daitezke.

i) Gasak

a) Gas iraunkorrak: bere kontzentrazioa ez da aldatzen lekuarekin edo denborarekin (atmosferaren %99 pisua osatzen dute).

  • Nitrogenoa (N2): kontzentrazio handiena duena (%79 bolumenean), gas oso egonkorra delako. Metereologian ez du paper garrantzitsurik jokatzen.
  • Oxigenoa (O2): %21eko kontzentrazioa du. Oso garrantzitsua da estratosferako ozonoa osatzeko.
  • Argona (Ar): kontzentrazioa %1 baino txikiagoa da.

b) Gas aldakorrak: bere kontzentrazioa lekuarekin eta denborarekin aldatzen da. Kontzentrazioa txikia da baina garrantzi handia dute prozesu meteorologikoetan.

  • Ur-lurrina (H2O): atmosferan ura lurrin bezala agertzen da, baita solido eta likido egoeran ere (hodeiak eta lainoa osatuz). Bere banaketa lekuarekin eta altuerarekin aldatzen da. Ur-lurrinak klimaren gaineko garrantzia oso handia da, kondentsazio eta lurruntze prozesuei esker hodeiak eta prezipitazioak sortzen baitira. Berotegi-efektua eragiten du.
  • Karbono dioxidoa (CO2): iturriak sumendiak, landareen eta animalien arnasketa eta erreketa dira. Erreketaren iturria naturala edo antropogenikoa izan daiteke (erregai fosilen erreketa). Fotosintesiaren bidez ezabatzen da, baina gaur egun bere sortze-tasa altuagoa da. Berotegi-efektua eragiten du.

CH4, N2O eta O3 oso kontzentrazio baxuetan daude, baina erradiazioa xurgatzen dutenez, klimari eragin handia diote. Adibidez, ozonoak (O3) estratosferan bizitza suntsitzen duen erradiazio ultramorea (UV) xurgatzen du, lurrazalera heltzea eragotziz. Bestalde, hiri handietan eta lantegi asko dituzten lekuetan gas kutsatzailea da.

ii) Aerosolak

Partikula esekiak osatzen dituzte eta haien jatorria oso aldakorra da. Batzuk prozesu naturaletatik datoz (sumendiak, lurzoruaren hautsa, mikroorganismoak, polenak, ozeanoen uraren gatzak) eta beste batzuk gizakiak sortuak dira (errekuntzen keak, industria batzuek sortutako hautsak). Hodeien formazioan eragina dute. Prezipitazioei esker atmosferatik kanporatzen dira.

ZFEDwtbs7LAAAAABJRU5ErkJggg==

Airearen konposizioa aldatzen duten faktoreak honako hauek dira: latitudea, altuera, iturri antropogenikoak (industriak, ibilgailuen trafikoa, berogailuak, etab.) eta iturri naturalak (hauts-ekaitzak, sumendiak eta suteak).

2. Kutsatzaile atmosferikoak

2.1 Kontzeptu orokorrak

Kutsatzaile atmosferikoak bere jatorriaren edo izaeraren arabera sailkatzen dira.

Jatorriaren arabera:

  • a) Biogenikoak: lurraren aktibitate geologikoak eta beste natura-prozesu batzuk sortzen dituzte airean (sumendiak, zingiretako hartzidura, etab.).
  • b) Antropogenikoak: gizakiak egindako prozesuen ondorioz sortzen dira (industriak, ibilgailuen trafikoa, berogailuak, etab.).

Izaeraren arabera: fisikoak, kimikoak eta biologikoak.

  • a) Kutsatzaile fisikoak: gizaki, animali edo landareentzat kaltegarria izan daitekeen energia askatzen denean gertatzen da. Iturri nagusiak soinua, tenperatura eta erradiazioa dira. Soinu-kutsadura: ibilgailuek, hegazkinek, industriak eta eraikuntzek sortzen duten soinuak eragiten du. Kutsadura termikoa: zentral termiko eta nuklearrek askatzen duten energiak eragiten du. Zentral termikoek ingurugiro arazoak sor ditzakete, hozteko sisteman lurrundutako urak plubiositatea handitzen duelako. Erradiazioak: ionizatzaileak (X eta gamma izpiak, alfa eta beta partikulak, protoiak eta neutroiak) eta ez-ionizatzaileak (mikrouhinak, infragorriak...) izan daitezke. Iturri nagusiak naturalak (naturan dauden elementu erradiaktiboak) eta artifizialak (medikuntza, zentral nuklearrak, jarduera militarrak, etab.) dira.
  • b) Kutsatzaile biologikoak: gaixotasunak eta alergiak eragiten dituzten bakteriak, birusak eta onddoak dira.
  • c) Kutsatzaile kimikoak: lehen mailakoak (primarioak) edo bigarren mailakoak (sekundarioak) izan daitezke.

Egoitza-denbora edo batez besteko bizitza: denborarekin kutsatzaileak beste substantzia batzuetan bihurtzen dira. Kutsatzeko eraginkortasuna adierazteko erabiltzen da. Zenbat eta altuagoa izan, orduan eta denbora luzeagoan iraungo dute atmosferan eta urrutiago garraiatu ahal izango dira.

2.2 Lehen mailako kutsatzaileen jatorria eta eraginak

Foku kutsatzaileetatik zuzenean atmosferara isurtzen diren substantziak dira.

a) Sufre oxidoak: SO2 eta SO3

Iturri naturalak: sumendiak, jatorri naturaleko H2S-ren oxidazioa, basoko suteak, oxigeno gutxiko ur eta lurzoruetan sulfatoen degradazioa.

Iturri antropogenikoak: sufrea duten erregai fosilen errekuntza prozesuak (bereziki ikatza), azido sulfurikoa egiteko prozesua, koke-labeak, petrolio-findegiak, zentral termikoak, hondakin solidoen errausketa.

Formazio-erreakzioak: sufrea duten erregai fosilen errekuntzan SO2 osatzen da.

LAAAAAElFTkSuQmCC

Eboluzioa atmosferan: sufre dioxidoak egun batzuk irauten du atmosferan jaurti ondoren (batez besteko biziraupena: egun bat). SO2 oxidatu egiten da SO3 eta H2SO4 (azido sulfurikoa) emanez.

Eraginak: nagusiena euri azidoa da.

  • Landareetan: kontzentrazio altuak eta denbora laburrek landareen hostoak hil ditzakete. Kontzentrazioa altua ez bada baina denbora luzean irauten badu, kalte kronikoak eragiten dira. Espeziearen arabera aldatzen da, tenperaturaren, lurraren hezetasunaren eta mantenugaien arabera.
  • Gizakiarengan: sudurreko mintzetan, goiko arnas-traktuan eta begietan narritadura eragin ditzakete. Sulfatoen kontzentrazio txiki batzuek (8 eta 10 µg/m3 artean) eragina dute asmatikoengan, zaharrengan eta arnas-arazo kronikoak dituzten pertsonengan.
  • Materialetan: metal gehienetan korrosioa eragiten du, batez ere burdina, altzairu eta zinkean. H2SO4-ren kontzentrazio handiek eraikuntzako material ugari erasotzen dituzte: marmola, kareharria... Larruak erraz xurgatzen du SO2, erresistentzia galtzen du eta desintegratu egiten da.

b) Nitrogeno konposatuak (NOx): NO, NO2, N2O

Iturri naturalak: jarduera ekaiztsua, amoniakoaren oxidazioa, lurzorua.

Iturri antropogenikoak: garraioak, erregaien errekuntza iturri geldikorretan tenperatura altuetan (> 1000 ºC), prozesu industrialetako galerak, hondakin solidoen errausketa, nekazaritzako errausketak.

Formazio-erreakzioak eta eboluzioa atmosferan: NO tenperatura altuko errekuntzan sortzen da eta berehala NO2-ra bihurtzen da. Honek HNO3 ematen du (azido nitrikoa). Erregaiak duen nitrogeno edukiak ez du garrantzirik, NOx gehiena airean dagoen oxigeno eta nitrogeno arteko erreakzioan sortzen baita (tenperatura oso altuetan).

Eraginak:

  • Landareetan: kalteak eta lesioak eragiten dituzte, eraginpean egondako denboraren arabera.
  • Gizakiarengan: NO2 eta NO arriskutsuak izan daitezke osasunarentzat. Hilkortasunari buruzko azterketek adierazten dute NO2 lau bat aldiz toxikoagoa dela NO baino. Arnas-traktuari eragiten diote: sudurreko narritadura, arnas hartzeko zailtasuna, biriketako edema eta, azkenik, heriotza.
  • Materialetan: ehungintzako tindagai batzuek kolorea galtzen dute NOx-ren eraginpean jartzean. Nitrato partikulatuen maila handiek tentsio-hutsegiteak eragiten dituzte kupronikelezko kable txirikordatuetan (telefono-sareetan erabiltzen dira).

N2O ez da toxikoa, baina negutegi-efektuan eragina du. NO2 eta NO toxikoak dira eta prozesu fotokimikoetan parte hartzen dute (smog).

c) Karbono monoxidoa (CO)

Iturri naturalak: metanoaren oxidazio atmosferikoa (CH4), landareen klorofila degradatzean zuzeneko igorpena, ozeanoetako jarduera mikrobiologikoa.

Iturri antropogenikoak: erregai fosilen errekuntza osatugabea, garraioa, prozesu industrialetako galerak, hondakinen errausketak, nekazaritzako errausketak.

Formazio-erreakzioak: CO honako erreakzioetan osatzen da:

i) Karbono duten konposatuen errekuntza osatugabea:

Pt017CwsQ9GHg0zGU5jAY9ZQQgcXSbVX4X06a4tRGOfkTgaZjIoycIDs4JOYXQZ8SRfED5nIuELgiAIQg4gbukLgiAIQg4gEr4gCIIg5AAi4QuCIAhCDiASviAIgiDkACLhC4IgCEIOIBK+IAiCIOQAIuELgiAIQg4gEr4gCIIg5AAi4QuCIAhCDiASviAIgiDkACLhC4IgCEIOIBK+IAiCIOQAIuELgiAIQg7wf33FDgGkY1VzAAAAAElFTkSuQmCC

Lehen etapako abiadura bigarrena baino askoz altuagoa da. Beraz, oxigeno proportzioa baxua bada edo oxigeno eta erregaiaren arteko nahastea eraginkorra ez bada, CO asko isuriko da airera.

ii) Errekuntzan osatutako karbono dioxidoaren eta erregaiaren karbonoaren arteko erreakzioa:

YxMLPE3d0pReB5o1MBS+PnyX6fXeEnYmwHgAAAAAElFTkSuQmCC

Erreakzio hau tenperatura altuetan gertatzen da, beraz, industria-prozesu askotan oso garrantzitsua da (burdina galdategietan).

iii) Karbono dioxidoaren disoziazioa tenperatura altuetan (> 2000 ºC):

gcnf80xnapYCQAAAABJRU5ErkJggg==

Eboluzioa atmosferan: airean dagoenean, CO-ak honako erreakzioak ematen ditu: i) oxidazioa CO2-ra; ii) ezabatze biologikoa: lurzoruko onddoek xurgatzen dute CO.

Eraginak: osasunarentzat arriskutsua da, odoleko hemoglobinarekin (Hb) erreakzionatu eta karboxihemoglobina (COHb) osatzen baitu. Substantzia horrek odolaren oxigenoa garraiatzeko gaitasuna murrizten du, eta horrek eragin kardiobaskularrak sortzen ditu.

d) Karbono dioxidoa

Ez da toxikoa eta atmosfera garbietan modu naturalean aurki daiteke. Gainera, ezinbestekoa da planetan bizitza garatzeko, landareen fotosintesia eta egungo klima ahalbidetzen baititu. Hala ere, substantzia poluitzaileen multzoan sartzen da, atmosferan metatuz gero Lurraren klimari aldaketak eragin baitizkioke. Normala da petrolioaren, ikatzaren edo haien deribatuen errekuntzan oinarritutako energia lortzeko prozesuetan agertzea.

e) Hidrokarburoak eta konposatu organiko hegazkorrak (KOH)

Hidrokarburoak karbono eta hidrogeno atomoz soilik osatutako konposatu organikoak dira. Erregai fosilen (petrolioa, gas naturala) oinarria dira. Konposatu organiko lurrunkorrak (KOL), berriz, giro-tenperaturan erraz lurruntzen diren eta gas bihurtzen diren hidrokarburoak (edo oxigenoa, kloroa, etab. dituzten deribatuak) dira.

Iturri naturalak: landareek zuzenean igorritakoak, prozesu biologikoak, jarduera geotermikoak eta ikatzaren, gas naturalaren eta petrolioaren meategiek askatutakoak.

Iturri antropogenikoak: garraioa, errekuntzan erretzen ez diren hidrokarburoak, prozesu industrialetako galerak (petrolio-findegiak, ke-beltzaren fabrikazioa), hondakin solidoen errekuntza, disolbatzaile organikoen lurrunketa, basoetako suteak, arroz-soroak, nekazaritza-ustiapenetako hondakinak eta hiriko hondakin solidoen zabortegiek sortutako metanoa.

Eraginak: konposatu hauek toxikoak dira eta, arnasten direnean, arnas-arazoak, zorabioak edo narritadura sor ditzakete. Gainera, eguzki-argiarekin eta beste kutsatzaile batzuekin erreakzionatzen dute, ozono troposferikoaren (smog fotokimikoa) eraketan lagunduz. Toxikotasuna altua (bentzenoa, binil kloruroa), ertaina (formaldehidoa, anilina, karbono tetrakloruroa) edo baxua (azetona) izan daiteke.

f) Halogenoak eta konposatu halogenatuak: Cl2, HCl, HF, CFC...

Halogeno molekulak (F, Cl, Br, I) dituzten konposatu organiko eta ez-organikoak dira. Horietako batzuek egitura kimiko sinplea dute (kloroa (Cl2), hidrogeno kloruroa (HCl), hidrogeno fluoruroa (HF)...) eta beste batzuek konplexuagoa, adibidez pestizida organokloratuek edo klorofluorokarburoek. Altzairuaren, aluminioaren eta beiraren fabrikazioan agertzen dira, baita industria kimikoan, hondakinen errausketa-plantetan eta beste industria askotan ere. Konposatu horiek oso erreaktiboak dira kasu batzuetan (hidrogeno kloruroa), eta beste batzuetan landareetan metatzen dira eta horiei erasotzen diete, edo gizakien eta animalien kaltzioa metabolizatzea eragozten dute.

Talde horretan, klorofluorokarburoek (CFC) ozono-geruzaren murrizketan eta negutegi-efektuan eragin handia dute. CFCak kimikoki egonkorrak dira eta luzaroan irauten dute atmosferan (batez besteko biziraupena 100 urte). Gainera, ez dira toxikoak, ez dira sukoiak eta disolbatzaile onak dira. Iturri nagusia ez da naturala: spray-etan, hotz-industrian eta aparretan erabiltzen dira.

g) Partikulak

Talde honetan sartzen dira airean agertzen diren partikula solido eta likido tantak, kutsadura arazo larriak sor ditzaketenak. Partikula solido eta likido hauek airean osatzen duten dispertsioa aerosola deitzen da (kedarra, hautsa, keak eta lainoak osatzen dituzte). Bere konposizioan metalak, konposatu organikoak eta inorganikoak sartzen dira. Partikulak tamainaren arabera sailkatzen dira; osasunarentzat kaltegarrienak txikienak dira.

  • Partikula jalkikorrak: > 30 µm
  • Partikula esekiak: < 30 µm
  • PM10: partikulen diametroa < 10 µm (partikula arnasgarriak)
  • PM2,5: partikulen diametroa < 2,5 µm

Iturri naturalak: lurreko hautsa, basoko eta/edo nekazaritzako suteak, itsas partikulak, sumendiak. Iturri nagusiak naturalak dira.

Iturri antropogenikoak (lehen mailakoak): nekazaritzako errausketak, garraioa, erregaien errekuntza iturri geldikorretan, prozesu industrialetako galerak (mineralak zeru zabalean erauztea, zementuaren eta kareharriaren fabrikazioa, burdina eta altzairuaren fabrikazioa), zentral termikoak.

Eboluzioa atmosferan: atmosferan dauden partikula guztiak lurrera itzultzen dira bi mekanismoen bidez:

  • Deposizio lehorra: partikulak beraien artean edo azalera batekin talka egiten dute.
  • Deposizio hezea: euriak edo elurrak partikulak lurrazalera eramaten dituenean gertatzen den prozesua.

Eraginak:

  • Landareetan: landarearen fotosintesia oztopatzen du, eguzki-argia sartzea eragozten du eta atmosferako CO2 trukea kaltetzen du. Konposatu kimiko kaltegarriak dituzten landareek zeharkako eraginak izan ditzakete, landareak jaten dituzten animalietan.
  • Gizakiarengan: eragina osasunean tamainaren arabera ematen da, baina konposizioa ere kontuan hartu behar da. Arnas-traktuan, diametro handiagoko partikulak (50 µm baino handiagoak) inhalatutako airetik iragazten dira, baina 0,5 µm baino txikiagoa den diametroa duten partikulak biriketan sar daitezke. Konposizioan metal astunak (Hg, Pb, Be, Cd, Ni) badaude, gaixotasun kardiobaskularrak, burmuin-kalteak eta biriketan metatzea eragin dezakete.
  • Materialetan: haizeak garraiatutako partikulak materialetan erori daitezke, garbitzeko premia sortuz. Partikulak korrosiboak badira, kalte kimikoak eragin ditzakete. Sufrea duten konposatuak daudenean, korrosioa are gehiago bizkortzen dute.

2.3 Bigarren mailako kutsatzaileen jatorria eta eraginak

Lehen mailako kutsatzaileek beraien artean erreakzionatzen dute ur-lurrinaren eta eguzki-erradiazioaren presentzian, kutsatzaile sekundarioak sortuz. Gertatzen diren erreakzioei erreakzio fotokimikoak deitzen zaie. Eguzki-erradiazioa indartsua denean, hidrokarburoek NOx-ekin erreakzionatzen dute eta erreakzio hauen ondorioz substantzia berri asko sortzen dira: ozonoa, aldehidoak, peroxiazetilo nitratoak (PAN). Sortzen diren bigarren mailako kutsatzaile hauek kutsatzaile fotokimikoak dira. Erreakzio fotokimiko hauek troposferan gertatzen dira.

BalqDtluEDwAAAAASUVORK5CYII=

Ozonoa da kutsatzaile fotokimiko nagusia. Isuriketa gertatzen denean, aire-nahaste horretan hasieran nitrogeno oxidoak eta hidrokarburoak daude, eta azkenean jatorrizko nahastean ez zeuden konposatuak eta troposferako ozono-maila altuak agertzen dira. Sortutako nahaste honi smog fotokimikoa, smog lehorra edo laino fotokimikoa deitzen zaio (smoke + fog).

Smog fotokimikoaren konposizioan nitrogeno oxidoak, hidrokarburoak, ozonoa eta beste konposatu oxidatzaileak sartzen dira. Hiriguneetan, smog fotokimikoa eragiten duten substantzien kontzentrazioa egunean zehar aldatzen da. Lehen orduetan NO eta hidrokarburoen kontzentrazioak handiak dira. Eguerdian, eguzki-erradiazioa sendoagoa denez, NO eta hidrokarburoen kontzentrazioak txikiagoak dira eta NO2 eta oxidatzaileen kontzentrazioak handitzen dira. Hori dela eta, hiriguneen atmosferaren konposizioa ez da berdina egunez eta gauez. Eguzki-erradiazio sendoa eta kutsatzaileen sakabanaketa ahula dira prozesu hau indartzen duten faktoreak.

Konposatu hauek oso toxikoak dira eta oxidatzaileak dira (oxigenoak erasotzen ez dituen materialak ere eraso ditzakete). Osasunean kalteak eragin ditzakete arnas-sisteman eta begietan. Landareei eta materialei ere erasotzen diete (adibidez, kautxuari).

Kontuan hartu behar da estratosferan ozonoaren kontzentrazioa altua izan behar dela, Lurra eguzkitik datozen erradiazio arriskutsuak xurgatzeko. Baina troposferan osatzen den ozonoa kutsatzaile sekundarioa da. Beraz, troposferan sortutako ozonoa oxidatzailea eta toxikoa da, eta bere kontzentrazioa handitu ez dadin komeni da.

5AAAAAElFTkSuQmCC

3. Kutsaduraren eragin globalak

Ikuspuntu globaletik, atmosferako ingurugiroak jasaten dituen eragin nagusiak hauek dira:

  • a) Klima-aldaketa, berotegi-efektua bultzatzen duten gasen igorpenak direla eta.
  • b) Estratosferako ozono-kantitatearen murrizketa, agian troposferara zenbait konposatu organokloratu igortzearen ondorioz.
  • c) Poluitzaileak distantzia handietan garraiatzea eta ondoren euri azido gisa hauspeatzea.

3.1 Berotegi-efektua

Berotegi-efektua lurrazalaren berotze prozesuan atmosferak duen eragina azaltzeko erabiltzen den terminoa da. Atmosferak ez du xurgatzen eguzkitik iristen den erradiazio ikusgarria. Lurrazalak egunez erradiazio hau xurgatzen du eta gauez igorri egiten du uhin luzeko infragorria bezala. Atmosferan dauden gas batzuek erradiazio hori xurgatu eta beroan bihurtzen dute. Horrela, atmosfera tapaki baten antzera jokatzen du eta Lurra hoztea eragozten du, Lurrak itzultzen duen energiaren zati bat berreskuratuz. Efektu honi berotegi-efektu naturala deitzen zaio.

Berotegi-efektu naturalari esker, Lurreko batez besteko tenperatura 15 ºC-koa da. Efektu hau gabe, -18 ºC-koa izango litzateke. Atmosferaren osagai nagusiek (oxigenoak eta nitrogenoak) ezin dituzte xurgatu Lurrak igortzen dituen izpi infragorriak. Kantitate txikietan dauden osagaiak (CO2, CH4, N2O, CFC, O3) eta ur lurrina dira ekintza hau betetzen dutenak. Kontuan hartu behar da gas hauen kontzentrazioa gizakien jarduerarekin asko aldatzen dela. Gaur egun, berotegi-efektuko gasen (BEG) kontzentrazioak oso altuak dira eta etengabe handitzen ari dira.

BEG-en kontzentrazioa handitzen bada, Lurreko tenperatura igo egiten da. Eragin handiena duen gasa karbono dioxidoa da (berotegi-efektuaren %80 ematen du). CO2 ez da kutsatzailea, airearen osagai naturala baita, eta landareen fotosintesiari esker materia organikora pasatzen da. Organismo aerobikoek igortzen dute arnasketan. Ozeanoek CO2 xurgatu dezakete, bere kontzentrazioa jaitsiz. Gas hau uretan disolbagarria delako gertatzen da, eta itsas hondoan pilatzen da edo itsas animalien oskolak osatzen ditu.

CO2 erregai fosilak erretzen direnean handitzen da, eta baita zementuaren produkzioan eta deforestazioan ere. Fotosintesia eta itsasoan gertatzen den biltegiratze prozesuak ez dira nahikoak jarduera antropogenikoetan sortzen den gas osoa xurgatzeko. Metanoak (CH4) garrantzi handia du berotegi-efektuan, eta bere produkzioa azken urteetan igo egin da honako prozesuengatik: abereen digestio-aparatuan gertatzen den fermentazioa, arroz-soroak, oliobideetako ihesak, hondakin solidoen zabortegiak eta biomasaren erreketa.

8HtYtyQyfo2fIAAAAASUVORK5CYII=

Klima-aldaketak uraren zikloan eta bere erabilgarritasunean eragina du. Gainera, itsasoko ur-maila igotzea dakar, eta ondorioz, maila baxuko eremuak desagertu daitezke (batez ere Pazifikoan). Ekuatoreko itsasoetatik poloetako eskualdeetara energia termikoa banatzen duen zirkulazio termohalinoa gelditzea ere eragin dezake, Europako iparraldeko eremuen tenperaturak nabarmen hoztuz.

3.2 Ozono-kantitatearen murrizketa

Eguzkitik datorren erradiazio ultramore kaltegarriaren %10 bakarrik iristen da lurrazalera, estratosferako ozono-geruzari esker. Ozono-geruza denbora guztian osatzen eta suntsitzen ari da, oreka naturalean mantenduz. Batez ere Ekuatorean osatzen da, baina estratosferaren haize bortitzek garraiatzen dute, eta poloen gainean du kontzentrazio handiena.

Estratosferako ozono-geruzaren murrizketa gertatzen ari dela ikusi da, eta prozesu honetan parte hartzen duten agenteak NOx eta CFCak dira. Altuera handian erabiltzen diren hegazkinek eta froga nuklearrek estratosferara isurtzen duten NOx-ak ere eragina du prozesuan. NOx-ak O3-ri erasotzen diote, oxigeno molekularra sortuz eta, ondorioz, ozonoaren kontzentrazioa txikituz.

CFCak troposferan isurtzen dira, baina egonkorrak direnez eta batez besteko biziraupen luzea dutenez (100 urte), aldatu gabe iristen dira estratosferara. Konposatu hauek estratosferan energia altuko ultramoreak xurgatzen dituzte, beren loturak hautsiz eta kloro aktiboa emanez. Kloro molekula batek 1000 ozono molekula suntsitu ditzake. Gaur egun CFCen erabilera debekatuta dago.

tmtUps4Gb9KxER8+CO8sNhenp68Pf3h42NjcJ6Fqu1YAM3i8VitTJsGzeLxWK1MmzgZrFYrFaGDdwsFovVyrCBm8VisVoZNnCzWCxWK8MGbhaLxWpl2MDNYrFYrQwbuFksFquVYQM3i8VitTJs4GaxWKxWhg3cLBaL1cqwgZvFYrFamf8PCEtQ7g8GzPkAAAAASUVORK5CYII=

Ozono-geruzaren suntsiketa progresiboak erradiazio ultramorearen handitzea dakar, eta horrekin batera azaleko minbizia, begietako kalteak, sistema inmunologikoaren ahultzea eta abar gertatzen dira.

3.3 Euri azidoa

Igorritako SOx eta NOx-ak atmosferan urarekin erreakzionatzen dutenean azido sulfurikoa (H2SO4) eta nitrikoa (HNO3) osatzen dira. Azidoa duten euri tantak lurrera erortzen direnean, euri azidoa ematen dute. Tanta azidoek lurra edo ihintza ere eman dezakete. Euri azidoaren efektu negatiboak kutsatzaileak igortzen dituen fokutik oso urrun ager daitezke. Kutsadura ezabatzeko erabili diren tximinia altuek kutsatzaileen garraioa errazten dute, baldintza atmosferikoen arabera.

Euri azidoa ez da kaltegarria gizakien osasunerako, baina ekosistemetan eragin handia du (lurzoruetan, landareetan eta uretan). Lurzoruetan azidifikazioa eta bertan gertatzen diren prozesu kimikoen aldaketa dakar. Hala ere, efektuak ezberdinak izan daitezke lurzoruaren konposizio mineralogikoaren eta humus kopuruaren arabera. Landareetan ere eragina du, batez ere koniferoek hostoak galtzen dituzte, eta horrek basoen desagertzea ekar dezake.

Erreka eta aintziretan euri azidoaren eragina azkarra da, uretan dauden organismoak oso sentikorrak baitira pH-aren jaitsieraren aurrean. Kalte hauek txikiagoak izan daitezke urak berrituz eta lurzoru kaltzikoek duten faktore neutralizatzaileekin eta azido humikoekin. Prozesuak jarraitzen badu, aintziraren hilketa gerta daiteke, batez ere aintziraren hondoko harriek katioi ehuneko txikia badute (azidoa neutralizatzeko gaitasuna mugatua dutelako). Itsasoetako lurrazaleko katioi batzuek (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ eta NH4+) euri azidoa neutraliza dezakete.

Euri azidoak kareharriz egindako eraikinetan eta estatuetan ere eragina du (harriaren gaixotasuna). Gas naturalak ikatzak baino sufre gutxiago dauka, beraz, ikatzak eragin handiagoa du euri azidoan. Baina bai gas naturalak bai ikatzak erretzean CO2 ematen dute, negutegi-efektua eraginez.

4. Industria-isurketaren monitorizazioa

Kutsatzaileen kontzentrazioa atmosferan neurtzeko, kontuan hartu behar dira hurrengo faktoreak:

  • Emisio-maila: kutsatzailearen kontzentrazioa igorlearen (fokuaren) irteeran neurtutakoa.
  • Inmisio-maila: kutsatzaile batek lurzoru-mailan duen kontzentrazioa da, denbora jakin batean edo etengabe neurtua. Isurketa eragiten duen fokutik urrun neurtzen den kutsatzailearen kontzentrazioa.

Isurketa Jarraituen Jarraipen Sistemak (SEJS) tximinia edo iturri espezifiko batetik isurtzen diren kutsatzaileak etengabe neurtzea ahalbidetzen dute. Haien funtzioa isurketa muga-balioak (BME) etengabe betetzen direla ziurtatzea da.

SEJS baten osagaiak hauek dira:

  • Tximiniako laginketa-zunda.
  • Laginak egokitzeko sistema: gasen iragazketa, hoztea eta lehortzea.
  • Analizatzaileak: isurketak neurtzeko tresnek errekuntza-gasen osagaiak etengabe edo aldizka erregistratzen dituzte, hala nola O2, CO, CO2, NOx, SO2 eta partikulak. Infragorri espektroskopian, kimioluminiszentzian eta opazimetroetan oinarritzen dira gasak eta partikula esekiak neurtzeko, araudia zorrotz betetzeko.
  • Datuak eskuratzeko eta balioztatzeko sistema.

Kutsatzaileen sakabanaketa faktore askoren araberakoa da: haizearen norabidea, haizearen abiadura, tenperatura, hezetasuna, inbertsio termikoak eta lurraren topografia. Beraz, perimetroaren jarraipena inmisio-mailak neurtzeko erabiltzen da. Instalazio baten perimetroan zehar sentsore-sare bat zabaltzea dakar, airearen kalitatea denbora errealean neurtzeko. Bere helburu nagusia gas ihesak eta ihes-igorpenak detektatzea da. Ihes-igorpenak tximinia bezalako iturri kontrolatu batetik sortzen ez direnak dira, eta biltegiratze-tangetatik, balbuletatik, kargatze eta deskargatze eragiketetatik etor daitezke.

5. Industria-airearen kutsadura prebenitzeko eta kontrolatzeko teknologiak

Prebentzio-teknologiak (iturrian): kutsatzaileen sorrera iturrian saihesten edo murrizten dute, isuri ondoren ezabatu beharrean.

Arazte-teknologiak (hodiaren amaieran, end-of-pipe): kutsatzaileen kontzentrazioa txikiagoa egiten duten prozesu fisiko edo kimikoak erabiltzen dira. Kasu gehienetan, teknika hauekin kutsatzailea kontzentratu egiten da, eta horrek arazoak ematen ditu. Kasu batzuetan, kutsatzailea ingurumenerako arrisku txikiagoa duen substantzia batean eraldatu daiteke.

Enpresek Teknika Erabilgarri Onenak erabili behar dituzte (Best Available Techniques, BAT) emisio-muga-balioak betetzeko. Emisio-muga-balioa: ezagutza zientifikoan oinarrituta ezarritako maila, giza osasunean edo ingurumenean eragin kaltegarriak saihesteko, prebenitzeko edo murrizteko, epe jakin batean lortu behar dena eta lortu ondoren gainditu behar ez dena.

BREF (Best Available Techniques Reference Document) dokumentuak Teknika Eskuragarri Onen Erreferentzia dokumentuak dira. Dokumentu hauek Europar Batasunean garatzen dira industria-prozesuak, egungo isuriak, kontsumo-mailak eta industria-jardueretatik eratorritako kutsadura prebenitzeko edo kontrolatzeko teknika eskuragarri onenak (BAT) deskribatzeko.

5.1 Partikulak kontrolatzeko teknikak

Partikulak harrapatzeko sistemak dira industrian isurien kontrolerako teknologia zabalduena. Ekipamenduaren aukera partikulen tamainaren, gasaren tenperaturaren, emari-tasaren, hautsaren propietateen (higroskopikotasuna, urrakortasuna, lehergarritasuna) eta beharrezko emisio-muga-balioaren araberakoa da.

  • a) Zikloiak: haizagailu batek partikulak dituen gas-korrontea azeleratzen du, eta energia zentrifugoa duten partikulak zikloi zilindrikoen paretekin talka egiten dute. Partikulak konoaren hondora erortzen dira eta hauts-biltegi batean jasotzen dira. Partikula handiak bereizteko erabiltzen da (10 µm). Zikloiaren diametroa handituz bilketaren eraginkortasuna handitzen da, baina honek gasa kolektoretik pasarazteko behar den potentzia handitzea dakar. Eraginkortasuna handitzeko, potentzia-kontsumoa handitu gabe, multizikloiak erabiltzen dira.wHoSQ3w5fOeqwAAAABJRU5ErkJggg==
  • b) Iragazkiak: 5 µm baino txikiagoak diren partikulentzat erabiltzen dira. Partikulak dituen gasa poroak dituen material batetik pasarazten da, eta partikulak bertan atxikituta geratzen dira. Gehien erabiltzen dena mahuka-iragazkia da. Poltsa zilindrikoak lerroetan jartzen dira azalera handia lortzeko. Kutsatutako gasa behetik sartzen da eta partikulak iragazkian metatzen dira, karga-galera handituz. Horregatik, iragazkiak garbitzeko sistema bat behar da. Iragazkietan material ezberdinak erabiltzen dira gasaren izaera kimikoaren eta tenperatura eta hezetasunaren arabera (nylona, beira-zuntza...).D3Yb8h2Dh8JpAAAAAElFTkSuQmCC
  • c) Kolektore hezeak: gasa oso beroa denean edo partikulak oso korrosiboak direnean, iragazki-mahukak ezin dira erabili. Spray-dorreak erabil daitezke, non partikulak dituen gasak garbitzeko erabiltzen den likidoarekin talka egiten duten, eta likidoa kolektoretik irteten da. Sistema honen desabantaila da efluente likidotik bolumen handiak lortzen direla.82QQSzpZ6LtAAAAAElFTkSuQmCC
  • d) Elektroiragazkiak edo iragazki elektrostatikoak: partikulei deskarga elektrikoa aplikatzen zaie, eta hauek kargatu egiten dira ioiekin talka egiterakoan. Partikula kargatuak kontrako karga duten elektrodo kolektoreetan itsatsita geratzen dira. Gero, kolpeen edo likido baten bidez kentzen dira. Sistema honek abantaila asko ditu: tamaina ezberdineko partikulak garbitzeko erabil daiteke, karga-galera baxua dute eta energia gutxi kontsumitzen dute. Gasen tenperatura altuak jasan ditzake eta mantentze-gastuak ez dira handiak. Desabantailen artean, hasierako instalazio-gastua altua dela kontuan hartu behar da.

5.2 Gasak kontrolatzeko teknikak

Partikulak harrapatu ondoren, hondakin-gasek gas kutsatzaileak (SOx, NOx, KOL, HCl, NH3, etab.) izan ditzakete, eta horiek tratamendu espezifikoak behar dituzte. Prozesu fisikoak eta kimikoak erabil daitezke. Prozesu fisikoetan kutsatzailea fase berri batera transferitzen da (likidoa edo solidoa). Prozesu kimikoetan, berriz, kalte gutxiago eragiten duten substantzietan bihurtzen dira. Orokorrean, absortzioa, adsortzio-desortzioa eta errekuntza prozesuak erabil daitezke.

  • a) Absortzioa (prozesu fisikoa): teknologia honetan kutsatzailea fase gaseosotik likidora transferitzen da. Gas-likido faseen arteko masa-transferentzian oinarritutako prozesua da, non gasa likidoan disolbatzen den. Masa-transferentzia difusio prozesua da, eta gas kutsatzailea kontzentrazio handiko puntutik kontzentrazio txikiko puntuetara joaten da. Gas-absortzioan erabiltzen diren ekipoak bi motatakoak dira: spray-ganbarak eta absortzio-dorreak. Spray-ganbaretan likido-tantak erabiltzen dira gasa absorbitzeko. Dorreetan likidoaren film mehea erabiltzen da gasa absorbitzeko. Edozein ekipotan, kutsatzailearen solubilitatea likidoan handia izan behar da. Disolbatzaile gisa ura erabiltzen bada, gas batzuk bakarrik absorbitu daitezke: NH3, Cl2 eta SO2. Spray-ganbarak ez dira oso eraginkorrak, baina partikulak ere ezabatzen dituzte. Dorreak askoz eraginkorragoak dira gasak absorbitzeko, baina partikula solidoekin trabatu egiten dira. Gasa eta likidoa kontrakorrontean edo paraleloan zirkula daitezke. Prozesu honetan, likidoak kutsatzailea jarraian eramaten du eta gas-korrontetik kendu egiten du.KWf270Q97UNQSv0BaWhTSimllKoF9O9RpZRSSqlaQEObUkoppVQtoKFNKaWUUqoW0NCmlFJKKVULaGhTSimllKoFNLQppZRSStUCGtqUUkoppWoBDW1KKaWUUrWAhjallFJKqVpAQ5tSSimlVC2goU0ppZRSqhbQ0KaUUkopVQtoaFNKKaWUqgU0tCmllFJK1QIa2pRSSimlagENbUoppZRStYCGNqWUUkqpWkBDm1JKKaVULaChTSmllFKqFtDQppRSSilVC2hoU0oppZSqBTS0KaWUUkrVAhralFJKKaVqAQ1tSimllFK1wP8D4B3OR+fyrSIAAAAASUVORK5CYII=
  • b) Adsortzioa (prozesu fisikoa): masa-transferentzia prozesua da, non gas bat solido batekin elkartzen den. Gasa solidoen poroetan sartzen da eta fisikoki (lotura elektrostatikoa) edo kimikoki (erreakzio kimikoa) lotuta egon daiteke. Prozesua adsorbatzailea duten ohantze finkoko dorreetan egiten da. Erabiltzen diren adsorbatzaileak: ikatz aktibatua, alumina aktibatua... dira. Substantzia hauek azalera aktibo oso handia dute aktibazio-tratamenduaren ondoren. Kontuan hartu behar diren faktoreak adsorbatzaile/gas sistemaren izaera eta adsorbatzailearen porositatea eta azalera dira. Hidrokarburoak, H2S eta SO2 tratatzeko erabiltzen dira. Tratatu aurretik gasari ura kendu behar zaio, adsorbatzailea desaktibatzen baitu. Prozesu honetan, adsorbitutako kutsatzailea ohantzean metatzen da. Denborarekin ohantzea asetu egiten da eta kutsatzailea ohantzetik ateratzen hasten da. Ohantzearen adsortzio-ahalmena betetzen denean, sarrerako eta irteerako kontzentrazioak berdinak izango dira. Prozesua etengabe eraman ahal izateko bi ohantze erabiltzen dira: bat kutsatzailea adsorbitzen duen bitartean, bestea berritzen ari da.
  • c) Errekuntza (prozesu kimikoa): CO eta hidrokarburoak erretzeko erabiltzen da prozesu hau. Errekuntza zuzenean edo katalitikoki egin daiteke. Errekuntza zuzenean, gasa erregailuetan erretzen da. Gasen kontzentrazioa handia denean erabiltzen da, horrela errekuntza mantendu daiteke. Gainera, lortutako produktuak ez-toxikoak izan behar dira teknika hau aplikatzeko. Errekuntza katalitikoa gasen kontzentrazioa txikia denean erabiltzen da. Katalizatzaileak platino eta paladiozko konposatuak izaten dira eta zeramika gainean finkatuta ohantzeetan jartzen dira. Katalizatzaileak garestiak dira eta pozoitu egiten dira gasak sufre eta beruna aztarnak dituenean.
  • d) Gasen desulfurazioa: errekuntza-gasa desulfurizatzeko, erreaktibo gisa karea (CaO), sosa kaustikoa (NaOH), sodio karbonatoa (Na2CO3) edo amoniakoa (NH3) erabiltzen dira. Kareharria erabiltzen denean:nD2df4Y1CPO1f+g5yjxaiEBRx6+WOwvysMknUMgykaMGDAQCMM7xIDBgwYaITBFA0YMGCgEf8LTZck86IMOLUAAAAASUVORK5CYII= Sulfitoak errekuntza-gasetan dagoen oxigenoarekin erreakzionatzen du, sulfato ez-disolbagarria emanez:QipC5ecQrmwAAAABJRU5ErkJggg== Lortutako produktua eraikuntzan erabil daiteke (igeltsuzko piezak). Adsorbatzaileak mota ezberdinetakoak izan daitezke: spray-ganbarak, dorreak... Spray-ganbaretan erreaktiboa gasari tantetan injektatzen zaio. Erreaktibo-tantxoek SO2 absorbitzen dute lehortzen direnean, eta partikulak kolektorean biltzen dira.
  • e) Nitrogeno oxidoak kontrolatzeko teknologiak: NOx-ak kontrolatzeko erabiltzen diren teknologiak bi taldetan sailkatzen dira: errekuntza prozesuan NOx-aren sorrera saihesten dutenak (murrizketa) eta errekuntzan sortutako NOx-a nitrogeno eta oxigeno bihurtzen dutenak (erredukzioa).

e.1 Murrizketa: NOx gutxiko erregailuak galdaretan, labeetan eta beste ekipamendu industrialetan errekuntzan nitrogeno oxidoen (NO eta NO2) eraketa murrizteko diseinatutako gailuak dira. Beste teknologia batzuek ez bezala, ez dute NOx ezabatzen sortu ondoren, baizik eta hasieran bere eraketa eragozten dute, eta, beraz, prebentzio-teknologiatzat hartzen dira. Errekuntzan sortzen den NOx gehiena airearen nitrogenotik dator (NOx termikoa). 1.300-1.500 ºC-tik gorako tenperaturetan, airearen nitrogenoa (N2) eta oxigenoa (O2) erreakzionatzen dute nitrogeno monoxidoa (NO) sortzeko, eta ondoren nitrogeno dioxido (NO2) bihur daiteke. Beraz, zenbat eta handiagoa izan sugarraren tenperatura eta oxigenoaren eta nitrogenoaren arteko kontaktua, orduan eta NOx gehiago sortzen da. NOx gutxiko erregailuek konposatu horien eraketa murrizten dute errekuntza-baldintzetan eraginez. Hiru estrategia nagusiren bidez lortzen dute hori:

  • i) Garraren gehienezko tenperatura murriztea: gar oso bero eta kontzentratu bat sortu beharrean, erregailuak aire-erregai nahastea modu uniformeagoan banatzen du, gar luzeagoa eta uniformeagoa sortuz.
  • ii) Airearen hornidura kontrolatzea bi faseko errekuntzaren bidez: lehen fasean behar baino aire gutxiago sartzen da (erregaian aberatsa den nahastea). Bigarren fasean, gainerako airea gehitzen da errekuntza osatzeko. Lehen fasean oxigeno gutxi dago eskuragarri, eta horrek NOx-ren eraketa oztopatzen du.
  • iii) Errekuntza-gasen birzirkulazioa sustatzea, eta horrek diluzioaren bidez garraren tenperatura murrizten du.

e.2 Erredukzioa: NOx-ak nitrogeno gaseosoan bihurtzen dira. Horretarako hiru prozesu erabiltzen dira:

  • Erredukzio katalitiko selektiboa: errekuntza ondoren amoniakoa injektatzen da katalizatzailearen ohantzean (platino-zeolita). NOx-ak amoniakoarekin erreakzionatzen dute, N2 eta ura emanez. Teknika hau errekuntza-instalazio handietan, gas-turbinetan eta kogenerazio-motorretan NOx murrizteko erabili beharreko teknika eskuragarri onena da.
  • Erredukzio ez-katalitiko selektiboa: erreketa-gasari amoniakoa edo urea injektatzen zaio, eta horrela NOx-ak N2 eta ura ematen dute.
  • Erredukzio katalitiko ez-selektiboa: prozesu honetan katalizatzaile bat erabiltzen da NOx-ak kontrolatzeko, eta, gainera, hidrokarburoak eta karbono monoxidoa CO2 eta urean bihurtzen dituena.

5.3 Prebentzio-teknologiak

Kutsatzaileak sortzen diren iturrian neurriak hartzea da estrategia egokiena. Prozesua, lehengaiak, erregaia edo prozedura aldatuz, atmosferara igortzen diren kutsatzaileen kontzentrazioa txikiagoa egin daiteke.

wGZXvrbs4re5QAAAABJRU5ErkJggg==

Hemen, adibide batzuk azaltzen dira:

  • Lehengaien ordezkapena: material edo erregai gutxiago kutsagarriak erabiltzea dakar, isuriak ez sortzeko (erregai-olioa gas naturalarekin ordezkatzea...).
  • Prozesuen hobekuntza: prozesuaren diseinua edo funtzionamendua aldatzea dakar, kutsatzaile gutxiago sortzeko (NOx gutxiko erregailuak instalatzea...).
  • Energia-eraginkortasuna: energia gutxiago kontsumituz ekoizpena lortzea da helburua (ihes-gasetatik hondakin-beroa berreskuratzea edo eraginkortasun handiko motor elektrikoak instalatzea).

6. Deskarbonizazioa

Industriako BEG isuriak bi motatakoak dira:

  1. Errekuntza-emisioak (beroa sortzearekin lotuta).
  2. Prozesu-emisioak (erreakzio kimikoetatik eratorriak).

Errekuntza-prozesuekin lotutako emisioak prozesuen energia-eraginkortasuna hobetuz murriztu daitezke, baita elektrifikazioa eta kutsadura gutxiago sortzen duten erregaiak erabiliz ere. Prozesu-emisioak materialen erabileran eraginkortasun handiagoaren eta produktuen birformulazioaren bidez arindu daitezke. Hala ere, kasu batzuetan, isuri horiek erabat ezabatzea beste teknologia batzuk erabiliz bakarrik izango da posible, hala nola karbonoa harrapatzea eta erabiltzea (CCU).

Enpresek neurri hauek ezartzen dituzte lehentasun-ordena bat jarraituz (deskarbonizazio estrategia hierarkikoa):

  • Energia-kontsumoa murriztea energia-eraginkortasunaren bidez.
  • Erregai fosilak energia-iturri berriztagarri edo karbono gutxikoekin ordezkatzea (haizea, eguzki-energia, hidrogeno berdea...).
  • Prozesuak elektrifikatzea: industria-prozesuen eta garraioaren trantsizioa energia garbia erabiltzera, erregai fosilen ordez, teknikoki bideragarria den guztietan.
  • Industria-prozesuak optimizatzea isuriak minimizatzeko.
  • Ezabatu ezin diren hondar-isuriak harrapatu edo konpentsatu (CCU).

Karbonoa harrapatzea eta erabiltzea (CCU) CO2-a harrapatzean eta beste produktu batzuk fabrikatzeko lehengai gisa erabiltzean datza. Aplikazioak: erregai sintetikoen ekoizpena; produktu kimikoen fabrikazioa (metanola, urea, karbonatoak); hormigoiaren eta beste eraikuntza-material batzuen karbonatazioa; elikagai eta edarien industrian erabiltzea.

Beraz, industriaren deskarbonizazioa diziplina anitzeko ingeniaritza-arazoa da, irtenbide mekanikoak (labeak, isolamendu termikoa, bero-ponpak), irtenbide elektrikoak (elektrifikazioa, energia berriztagarrien integrazioa) eta kontrol eta automatizazio irtenbideak (prozesuen optimizazioa, isurien monitorizazioa) behar dituena.

7. Mugikortasuna (automobilak)

Garraioak sortzen dituen kutsadura-arazoak ekiditzeko, kontuan hartu behar da hidrokarburoak, karbono monoxidoa eta nitrogeno oxidoak direla kutsatzaile nagusiak. Karbono monoxidoa eta hidrokarburoak errekuntza osoa ez denean sortzen dira, eta nitrogeno oxidoak, berriz, errekuntza-tenperatura altua denean. Arazo hau konpontzeko, errekuntza-baldintzak aldatu behar dira edo produktuak lortzean tratatu egin behar dira.

7.1 Prebentzio-teknologiak (iturrian)

Errekuntzan zehar kutsatzaileen sorrera murrizten dute, edo ibilgailuan edo erregaian aldaketak eginez saihesten dute.

  • Erregai-aldaketa: bioerregaiak (bioetanola, biodiesela) eta hidrogenoa.
  • Motorraren eta errekuntzaren hobekuntza: injekzio elektronikoa.
  • Energia-eraginkortasuna: eraginkortasun handiko motorrak, ibilgailuen pisua murriztea, aerodinamika hobetzea, errodadura-erresistentzia txikiko pneumatikoak eta balaztatzean energia berreskuratzea (ibilgailu hibridoak).

7.2 Kutsadura kontrolatzeko teknologiak (ihes-gasen ondorengo tratamendua)

  • Gasolinazko motorrentzat: hiru bideko katalizatzailea (TWC). Ihes-hodi katalitikoak dira ibilgailuen motorrek sortzen dituzten isuriak kontrolatzeko erabiltzen den teknika nagusia. Errekuntzan sortutako gasak ohantze katalitiko batetik pasarazten dira, eta gas kutsatzaileak kalte gutxiago eragiten duten konposatuetan bihurtzen dira. Erreakzio hauek lortzeko Pt eta Pd erabiltzen dira katalizatzaile gisa. Erreaktorearen betegarria material geldo batez osatuta dago eta gainean katalizatzailea dago, horrela ukipen-azalera handia lortzen da. Katalizatzailea duten motorrek erlazio estekiometrikoa erabiltzen dute.U63C3MUguCIDyLv0WwlK8fR+K1mgj2df6LvHoLgvBX87cIloIgCC+aGNkTBEGwwv8DvbNq0W4JBmMAAAAASUVORK5CYII=
  • Diesel motorrentzat: erredukzio katalitiko selektiboa (SCR).
  • Motor guztientzat: on-board diagnostic (OBD), emisioak handitu ditzaketen akatsak detektatzen dituena.

7.3 Zero emisioko automobilak

Bateria bidezko ibilgailu elektrikoak (BEV).

Deskargatu

PDF Word HTML