Номер 4, страница 30 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Какие пути снижения степени загрязнения атмосферы при использовании топлива вам известны? Какие из них используются в нашей республике?

Сжигание ископаемого топлива (угля, нефти, газа) на электростанциях, в двигателях внутреннего сгорания и промышленных печах является основным источником загрязнения атмосферы. В процессе горения в атмосферу выделяются такие вредные вещества, как оксиды серы ($SO_x$), оксиды азота ($NO_x$), угарный газ ($CO$), твердые частицы (сажа, зола), летучие органические соединения и другие. Существует несколько основных направлений для снижения этих выбросов.

Все известные методы можно условно разделить на несколько ключевых групп:

• Улучшение качества топлива (предварительная обработка). Это один из наиболее эффективных подходов, так как он предотвращает образование загрязнителей на самом начальном этапе.
  • Очистка топлива от вредных примесей: например, удаление серы из нефти и угля (десульфуризация) перед их сжиганием, что напрямую предотвращает образование диоксида серы ($SO_2$), основного компонента кислотных дождей.
  • Переход на более экологически чистые виды ископаемого топлива: широкое использование природного газа вместо угля и мазута, так как при его сжигании образуется значительно меньше $SO_2$, твердых частиц и оксидов азота.
  • Использование топлива с улучшенными экологическими характеристиками: применение в автомобилях высокооктанового бензина без ядовитых соединений свинца, а также дизельного топлива с низким содержанием серы.
  • Развитие альтернативных видов топлива: например, биотопливо (биодизель, биоэтанол) или водород, сжигание которого производит только воду.
• Совершенствование процессов сжигания. Оптимизация самого процесса горения позволяет уменьшить количество образующихся вредных веществ.
  • Обеспечение полного сгорания топлива: достигается за счет точного контроля соотношения топлива и воздуха, а также высокой температуры. Это позволяет снизить выбросы угарного газа ($CO$) и сажи.
  • Сжигание в кипящем слое: технология, позволяющая эффективно сжигать низкосортный уголь при более низких температурах (что уменьшает образование $NO_x$) и одновременно вводить в слой известняк для химического связывания серы.
  • Ступенчатое сжигание: подача воздуха в зону горения в несколько этапов для контроля температуры и снижения выбросов $NO_x$.
• Очистка отходящих (дымовых) газов. Этот метод («на конце трубы») применяется для улавливания уже образовавшихся загрязнителей перед их выбросом в атмосферу.
  • Установка каталитических нейтрализаторов на автомобилях. Они используют катализаторы (платину, палладий, родий) для преобразования токсичных выхлопных газов ($CO$, $NO_x$) в более безопасные вещества: углекислый газ ($CO_2$) и азот ($N_2$).
  • Использование фильтров на промышленных предприятиях: тканевые (рукавные) фильтры и электростатические фильтры (электрофильтры) эффективно улавливают твердые частицы, такие как зола и пыль.
  • Применение скрубберов: устройства, в которых дымовые газы промываются специальным поглощающим раствором (например, известковым молоком) для улавливания газообразных загрязнителей, в первую очередь оксидов серы.
• Переход на альтернативные источники энергии и энергосбережение. Глобальный путь, направленный на отказ от сжигания ископаемого топлива.
  • Развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ): солнечная, ветровая, гидро- и геотермальная энергетика.
  • Использование атомной энергии, которая не сопровождается выбросами продуктов горения.
  • Массовое внедрение электротранспорта, который имеет нулевые локальные выбросы.
  • Повышение общей энергоэффективности в промышленности, на транспорте и в быту, что снижает общую потребность в топливе и энергии.

В Российской Федерации (а также в Республике Беларусь и других странах постсоветского пространства) применяется комплексный подход, включающий большинство из перечисленных мер. Конкретные примеры для РФ:

• Качество топлива: На всей территории России действует технический регламент, обязывающий использовать моторное топливо (бензин и дизель) экологического класса не ниже "Евро-5". Этот стандарт предполагает крайне низкое содержание серы и ароматических углеводородов. В энергетике и ЖКХ широко используется природный газ, активно развивается рынок газомоторного топлива (метана) для общественного транспорта и коммерческой техники.
• Технологии очистки: Все новые автомобили, производимые и продаваемые в стране, в обязательном порядке оснащаются каталитическими нейтрализаторами выхлопных газов. Крупнейшие промышленные предприятия (в металлургии, химии, энергетике) в рамках программ модернизации и выполнения экологических обязательств устанавливают современные высокоэффективные системы газоочистки: электрофильтры, рукавные фильтры, установки серо- и азотоочистки.
• Альтернативная энергетика: Энергетический баланс страны исторически и сегодня в значительной степени опирается на гидроэнергетику (множество крупных ГЭС, таких как Саяно-Шушенская, Красноярская) и атомную энергетику (концерн "Росэнергоатом" управляет 11 АЭС). В последние годы активно реализуются проекты по строительству солнечных и ветровых электростанций, особенно в южных регионах. Растет, хотя и небыстро, парк электромобилей, для которых государство стимулирует создание зарядной инфраструктуры.
• Законодательные и организационные меры: В рамках национального проекта "Экология" действует федеральный проект "Чистый воздух", направленный на кардинальное снижение выбросов в 12 крупных промышленных центрах. В больших городах (Москва, Санкт-Петербург) активно развивают систему общественного транспорта, вводят платные парковки и выделенные полосы для стимулирования отказа от использования личных автомобилей.

Ответ:

Для снижения загрязнения атмосферы при использовании топлива известны следующие пути: 1) улучшение качества топлива (например, очистка от серы, переход на газ); 2) совершенствование технологий сжигания (для обеспечения полного сгорания и снижения образования $NO_x$); 3) очистка выхлопных и дымовых газов после сжигания (с помощью катализаторов, фильтров, скрубберов); 4) стратегический переход на альтернативные (возобновляемые, атомные) источники энергии, электротранспорт и повышение энергоэффективности.

В нашей республике (на примере Российской Федерации) применяются все перечисленные подходы. Введен обязательный стандарт топлива "Евро-5", все новые автомобили оснащаются катализаторами, а промышленные предприятия внедряют современные системы газоочистки. Значительную долю в выработке электроэнергии занимают ГЭС и АЭС, развиваются проекты в области солнечной и ветровой энергетики. Реализуются государственные экологические программы, такие как "Чистый воздух".