ტრანსპორტი

ტრანსპორტის მრავალფეროვანი სახეობებიდან, ეკოლოგიური თვალთახედვით, განსაკუთრებულ ყურადღებას იმსახურებს ბენზინის ძრავაზე მომუშავე ავტომანქანები. მათზე მოდის გარემოს გლობალური დაბინძურების 40 % და ატმოსფეროში მოხვედრილი ანთროპოგენური ნივთიერებების 75-80 %. დიდი ქალაქებისა და ავტოტრასების მიმდებარე ტერიტორიების დაბინძურებაში მათი წილი კიდევ უფრო დიდია. ერთი მანქანა წელიწადში საშუალოდ 4 ტ ჟანგბადს ხარჯავს და ატმოსფეროში გამოყოფს 800-900 კგ CO, 30-40 კგ NOx, 150-200 კგ ჰალოგენნაწარმებს, ალდეჰიდებსა და სხვა ნორმირებულ ნივთიერებებს. დღეისათვის ავტოტრანსპორტზე მოდის ატმოსფეროში მოხვედრილი ტყვიის 90-98 %, CO 65-70 %, NOx 30-45 %, CxHy 60-75 %. ავტოტრანსპორტთან დაკავშირებული პრობლემები მარტო გამონაბოლქვი აირებით არ შემოიფარგლება. გარემოს დაბინძურების მძლავრი წყაროებია ავტოსამრეცხაოები,
ბენზინგასამართი სადგურები, ავტოფარეხები და სარემონტო სადგურები. ამჟამად მსოფლიოსი 500 მლნ მეტი ავტომანქანაა. ვარაუდობენ, რომ ახლო მომავალში მათი რაოდენობა გაორმაგდება განვითარებადი ქვეყნების ხარჯზე. ცენტრალურ აზიაში 1000 მოსახლეზე 55 ავტომანქანაა, აღმოსავლეთ ევროპაში – 131, დასავლეთ ევროპაში -493, აშშ (სადაც ერთ სულზე წლიურად 1600 ლ ბენზინი იხარჯება) კიდევ უფრო მეტი.
საქართველოში მათი რიცხვი 330 ათასს აჭარბებს, რომელთა უმრავლესობა გაუმართავია. ეკოლოგიურმა პრობლემებმა, რომლებიც შეიქმნა ძველი მანქანების მასობრივი მიგრაციით დასავლეთ ევროპიდან აღმოსავლეთ ევროპაში, საქართველოც მოიცვა.
ავტოტრანსპორტის ფუნქციონირების შედეგად გამწვავებული ეკოლოგიური ვითარების გაუმჯობესების საკმაო რეზერვი არსებობს. ცნობილია, რომ გამონაბოლქვ აირებში მავნე ნივთიერებების, პირველ რიგში CO კონცენტრაცია დამოკიდებულია ძრავის გამართულობის ხარისხზე და მუშაობის რეჟიმზე. მისი მაქსიმალური კონცენტრაცია აღინიშნება ძრავის ჩართვა-გამორთვისა და დამუხრუჭების დროს. ამიტომ განვითარებულ ქვეყნებში ავტომანქანების ნაკადის მოძრაობის ოპტიმალური რეჟიმის შესარჩევად და სამართავად გამოყენებულია კომპიუტერული ტექნიკა, ფართოდ ვითარდება ჩქაროსნული ტრასებისა და ესტაკადების მშენებლობა. ეკოლოგიური და
ეკონომიკური თვალსაზრისით ძალზე პერსპექტულია ახალი კონსტრუქციის შიგაწვის ძრავები, რომლებიც ძველთან შედარებით 2-2,5-ჯერ ნაკლებ საწვავს ხარჯავენ. გამონაბოლქვი აირების გასაუვნებლად სულ უფრო ფართოდ ინერგება ე.წ. ნეიტრალიზატორები. მათი დანიშნულებაა თერმული, ან კატალიზური გზით, გამონაბოლქვ აირებში დამატებითი ულუფა ჰაერის შერევით CO დაჟანგონ CO2-მდე, ანდა CO-სა და NOx ურთიერთქმედებით მიიღონ CO2 და N2. ტყვიით პლატინა-პალადიუის კატალიზატორის “მოწამვლის” გამო კატალიზის პრინციპზე მოქმედი ნეიტრალიზატორები ეთილირებულ ბენზინზე მომუშავე ავტომანქანებისათვის ნაკლებად ეფექტურია, თერმული ნეიტრალიზატორების გამოყენებისას კი საწვავის ხარჯი 10- 15 %-ით იზრდება. ეკოლოგიური თვალსაზრისით, მნიშვნელოვანი უპირატესობა აქვთ დიზელის ძრავაზე მომუშავე ავტომანქანებს. დიზელის ძრავაში საწვავი სრულად იწვის, რადგან ჭარბად მიეწოდება ჰაერი. ამიტომ გამონაბოლქვ აირებში შემცირებულია CO, ნახშირწყალბადების, ალდეჰდებისა და სხვა მავნე ნივთიერებების კონცენტრაციები:

დიზელის ძრავის გამონაბოლქვ აირებში SO2-ის კონცენტრაციის ზრდა გამოწვეულია ბენზინში და დიზელის სთბობში გოგირდის განსხვავებული შემცველობით (საშუალოდ 0,01 და 0,3-0,4 %). გარემოს გაჯანსაღების რადიკალურ გზად ითვლება ბენზინის შეცვლა წყალბადით, მეთანით, მეთანოლით, ეთანოლით, სხვა ეკოლოგიურად უსაფრთხო საწვავებით. წყალბადი იდეალური საწვავია, მისი გამოყენებისას ძრავების არსებული კონსტრუქციები არ მოითხოვს არსებით გადაკეთებას. პროექტის ფართომასშტაბიანი რეალიზაციის მთავარი სიძნელე წყალბადის მიღება და გათხევადებაა, რადგან მოითხოვს დიდ ენერგეტიკულ დანახარჯებს. გარდა ამისა თხევადი წყლბადის შესანახად საჭირო იქნება მაღალი წნევის მძიმე ბალონები. თხევადი წყალბადის სიმსუბუქის გამო ავტომანქანის ავზის მოცულობა არსებულთან შედარებით, ერთნაირი მანძილის გარბენის შენარჩუნების მიზნით, 3,8-ჯერ უნდა გაიზარდოს.
პრობლემატურად რჩება შიგაწვის ძრავებში საწვავად სპირტების გამოყენება. ამ შემთხვევაშიც მთავარი სირთულე საკითხის ეკონომიკური მხარეა. ბრაზილიაში წლების მანძილზე ბენზინს 30 %-მდე ეთანოლს უმატებენ. სპირტზე გაზრდილი მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად აუცილებელი გახდა შაქრის ჭარხლის ნათესების გაფართოება, ამით შემცირდა ხორბლის წარმოება და საჭირო გახდა მისი ექსპორტის გაზრდა. ამასთან, საერთაშორისო ბაზარზე შაქრის ფასების ზრდამ, იმოქმედა სპირტის ღირებულებაზე.
პერსპექტულ საწვავად ითვლება მეთანოლი, რომელიც ორჯერ იაფია ეთანოლზე და შედარებით მაღალი ოქტანური რიცხვი აქვს. ბენზინთან შედარებით მეთანოლის წვის პროდუქტებში თითქმის ათჯერ ნაკლებია ნახშირწყალბადებისა და ატმოსფეროში ოზონის გენერატორი ნივთიერებების კონცენტრაციები. მეთანოლის ნაკლია ტოქსიკურობა, კოროზიული აქტივობა, ჰიგრისკოპულობა, ბენზინთან შედარებით 40 %- ით დაბალი ენერგოტევადობა და ალდეჰიდების გაზრდილი კონცენტრაცია გამონაბოლქვ აირებში. მიუხედავად ამისა, აშშ და იაპონიაში აპირებენ საწვავად მეთანოლ-ბენზინის ნარევის (მეთანოლის წილი 85 %) გამოყენებას.
ეკოლოგები დიდ იმედებს ამყარებენ ბენზინისძრავიანი ავტომანქანების ელექტრომობილებით შეცვლაზე. პროგრამის რეალიზაციას აძნელებს ტყვიის აკუმულატორების შეზღუდული ტევადობა. მათი ერთი დამუხტვა ელექტრომობილს მხოლოდ 80-100 კმ გასავლელად ჰყოფნის. გარდა ამისა, მათი მასიური გამოყენების შემთხვევაში მკვეთრად გაიზრდება ისედაც დეფიციტური ელექტროენერგიის ხარჯი. თუ ელექტრომობილებში ისევ ტყვიის აკუმულატორები იქნება გამოყენებული, მათი წარმოება რამდენჯერმე გაიზრდება. ამჟამად ამ მიზნით წლიურად მოპოვებული ტყვიის (3 მლნ ტ) 40-60 % იხარჯება. ძველი აკუმულატორების უტილიზაციის დროს გარემოში იკარგება ტყვიის 20 %. ეკოლოგიური თვალსაზრისით გაუმართლებელია ტუტიანი აკუმულატორებიც, რადგან მათში ელექტროდებად გამოყენებულია ნიკელი და ზეტოქსიკური კადმიუმი.

ეთილირებული ბენზინი. ტყვია გამონაბოლქვ აირებში.

ავტომანქანის შიგაწვის ძრავის გამონაბოლქვ აირებში 200-მდე ნივთიერებაა იდენტიფიცირებული, რომელთა უმრავლესობა ტოქსიკურია. მათ შორის არის ტყვია და მისი ნაერთები, რომლებიც პრიორიტეტულ ნორმირებულ ნივთიერებათა რიცხვს მიეკუთვნებიან. საიდან ხვდება ტყვია გამონაბოლქვ აირებში, როცა ნავთობში და მით უმეტეს ნავთობპროდუქტებში მისი შემცველობა უმნიშვნელოა. შიგაწვის ძრავის მუშაობის ეფექტურობა, სხვა ფაქტორებთან ერთად, დამოკიდებულია საწვავის ბუნებაზე. რაც უფრო მეტად შეიკუმშება მუშა ცილინდრში შეწოვილი საწვავის ორთქლისა და მჟანგავის ნარევი, მით უფრო გაიზრდება ძრავის სიმძლავრე. ასეთ შეკუმშვას ზოგი ნივთიერება უძლებს, ზოგიერთი თავისთავად, ნაპერწკლის მიწოდებამდე ფეთქდება (დეტონირდება). ამით დგუშის მუშა სვლა მნიშვნელოვნად მცირდება. მაღალი დეტონაციური მედეგობა აქვთ არომატულ და ციკლურ ნახშირწყალბადებს, ასევე იზოპარაფინებს, დაბალი – ნორმალურ პარაფინულ ნახშირწყალბადებს. საწვავის დეტონაციური მედეგობის შესაფასებლად შემოღებულია ოქტანური სკალა. პირობითად ნულად ჩათვლილია ნ-ჰეპტანის, ხოლო 100-ად იზოოქტანის დეტონაციური მედეგობა. ბენზინის ოქტანური რიცხვი (n) გვიჩვენებს, რომ მისი დეტონაციუეი მედეგობა ისეთივეა, როგორიც ექნებოდა ნ-ჰეპტანში იზოოქტანის n % ნარევს. ჩვეულებრივი გზით მიღებული ბენზინის ოქანური რიცხვი 50-70-ის ტოლია, რაც ძალზე დაბალია. ამიტომ ნავთობის გამოხდის პროცესში სამუშაო რეჟიმისა და კატალიზატორების შერჩევით ცდილობენ ბენზინში გაიზარდოს მაღალოქტანურ ნაერთთა წილი. ამ პროცესს რიფორმინგი (გაუმჯობესება) ეწოდება. სათანადო შედეგის მიღება ყოველთვის არ ხერხდება, თანაც ამ გზით მიღებული საწვავი ძვირია.
არის მეორე, უფრო ეკონომიური და ეფექტური გზაც. ბენზინს უმატებენ ინჰიბიტორებს (ანტიდეტონატორებს), რომლებიც შესამჩნევად ზრდიან მათ დეტონაციურ მედეგობას. ანტიდეტონატორებს შორის ყველაზე ეფექტური და დღემდე ფაქტიურად შეუცვლელი აღმოჩნდა ტეტრაეთილტყვია (ტეტ, (C2H5)4Pb). ბენზოლთან შედარებით ტეტის ფარდობითი დეტონაციური მედეგობა 600-ჯერ მაღალია და მისი მცირე დანამატიც კი მნიშვნელოვნად ზრდის ბენზინის ოქტანურ რიცხვს. ამასთან, გამონაბოლქვ აირებში კლებულობს CO კონცენტრაცია. ტეტრაეთილტყვია სინთეზირებული იყო 1852 წ. მისი ანტიდეტონატორული უნარი დაადგინეს 1921 წ, 1922 წლიდან
დაიწყო ტეტ-ს მასიური წარმოება და პრაქტიკული გამოყენება. ტეტ ძლიერ ტოქსიკური ნივთიერებაა. მისი ზდკ წარმოების ზონაში 5 მკგ მ3 შეადგენს. 1960 წლიდან ანტიდეტონატორად გამოიყენება ტეტრამეთილ ტყვიაც. ყოველწლიურად ტყვიის შემცველი ანტიდეტონატორების წარმოებაზე იხარჯება მსოფლიოში მოპოვებული ტყვიის 20 % (0,6-0,7 მლნ ტ). 1921 წლიდან დღემდე ტეტ -ს წარმოებაში გამოყენებული იყო 4 მლნ ტონაზე მეტი ტყვია, რომელიც ფაქტიურად მთლიანად გარემოში გაიფანტა.
ტეტ-ის ანტიდეტონაციური მოქმედების მექანიზმი ბოლომდე არ არის დადგენილი. ვარაუდობენ, რომ წვის პროცესში წარმოქმნილი PbO ბლოკავს ბენზინის დეტონაციის მაინიცირებელ ჟანგბადის აქტიურ ატომებს. ტყვია და მისი ოქსიდი რომ არ დაილექოს ცილინდრის კედლებზე ტეტ-თან ერთად ბენზინს ემატება დიქლორდა დიბრომეთანი (ნარევს ეთილირებული სითხე ეწოდება). მათი დანიშნულებაა ტყვია გადაიყვანონ აქროლად ჰალოგენიდებში, რათა გამოყვეს გამონაბოლქვ აირებს. გათვლილია, რომ ეთილირებული ბენზინის გამოყენების გამო ყოველწლიურად უშუალოდ ჩვენ სამოქმედო და საცხოვრებელ სივრცეში იფანტება 250-300 ათასი ტონა ტყვია. ამის შედეგად პლანეტის ჩრდილო ნახევარსფეროში ყოველ კვადრატულ მეტრზე უკვე 10 მგ-ზე მეტი ტყვიაა დალექილი. ტყვიისა და მისი ნაერთების ძლიერი ტოქსიკურობა ძველთაგანვე ცნობილია. ეს დიდი თემაა და ცალკე განხილვას მოითხოვს.
ტეტრაეთილტყვიის გამოყენებით გამოწვეული ეკოლოგიური საფრთხე დიდი ხანია ეჭვს არ იწვევს, ამიტომ მოქმედი ნორმატივებით ანტიდეტონატორის დანამატი ერთ ლიტრ ბენზინზე 1 მლ-დან 0,1-0,3 მლ-დე შეიზღუდა. გარდა ამისა, ინტენსიურად მიმდინარეობს ნაკლებად საშიში ანტიდეტონატორების ძიება. საკმაოდ პერსპეტულად ითვლებოდა რკინის, მანგანუმის და ნიკელის პენტაკარბონილები, მაგრამ წვის დროს წარმოქმნილი ოქსიდები რჩება ცილინდრში და აზიანებს ძრავას. სპეციალისტები თვლიან, რომ პრაქტიკაში ფართოდ დაინერგება მანგანუმშემცველი, ნაკლებადტოქსიკური ანტიდეტონატორები, მაგალითად ციკლოპენტილენმანგანუმტრიკარბონილი და სხვა.
ტრანსპორტის სხვა საშუალებების წილი გარემოს დაბინძურებაში შედარებით მცირეა (ავიაცია – 5 %, რკინიგზა და სანაოსნო საშუალებები 2-2 %). ეკოლოგიური თვალთახედვით საჰაერო ტრანსპორტის ძირითადი ნაკლია დიდი რაოდენობა ჟანგბადის ხარჯი და CO2-ის ემისია ატმოსფეროში. გათვლილია, რომ საჰაერო ტრანსპორტზე მოდის ანთროპოგენური CO2-ის 3 %. გარდა ამისა, ტროპოსფეროს ზედა ფენებში და სტრატოსფეროში ხვდება NOx-ის მნიშვნელოვანი რაოდენობა, რაც ოზონოსფეროს დეგრადაციის ერთ-ერთი მიზეზია. გარემოს დაბინძურებაში საჰაერო ტრანსპორტის წილის შემცირება შესაძლებელია მათი მარშრუტებისა და აეროპორტებში დროული მიღების გრაფიკის ოპტიმიზაციით. ქვანახშირის ნაცვლად ნავთობპროდუქტების გამოყენების შემდეგ საზღვაო და სამდინარო ტრანსპორტის წილი გარემოს დაბინძურებაში შემცირდა. ცხრაასიან წლებში ექსპლუატაციაში მყოფი გიგანტური ლაინერები ერთმანეთს ეჯიბრებოდნენ ატლანტის ოკეანის სწრაფ გადაცურვაში (ბრძოლა “ცისფერი ლენტისათვის”). ამიტომ მათი ორთქლის მანქანები დღე-ღამეში 500 ტ-დე ქვანახშირს შთანთქავდენ და მცურავ ვულკანებს ჰგავდნენ.
თანამედროვე გემები საყოფაცხოვრებო ნარჩენების მძლავრი გენერატორებია. დღე-ღამეში ერთ მგზავრზე 1-1,5 კგ ნარჩენი გროვდება, რომელიც ზღვაში იყრება. სერიოზულ პრობლემად რჩება ზღვებისა და ოკეანეების დაბიძურება ნავთობით და ნავთობპროდუქტებით მათი ტრანსპორტირებისა და ტანკერების ავარიის შედეგად გასული საუკუნის 80-იან წლებში ცხარე კამათის საგანი გახდა ტრანსკავკასიის რკინიგზის მშენებლობა. კავკასიის ქედის მკვეთი სარკინიგზო ხაზის აგების იდეა ახალი არ იყო. ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნის 60-იან წლებში დამუშავდა რამდენიმე პროექტი (მამისონის, როკის, დარიალის, არხოტის). ტექნიკური და ეკონომიკური
თვალთახედვით ყველაზე მისაღები აღმოჩნდა ბარისახომდ. ასას ხეობის ვარიანტი. რკინგზის მშენებლობის აუცილებლობა გამართლებული იყო ეკონომიკური მოსაზრებით. საკითხის პოლიტიკური მხარე მაშინ აქტუალური არ იყო, თუმცა მოგვიანებით
როკის გვირაბის არსებობით გამოწვეულმა პრობლემება გვიჩვენა მისი სიმწვავე. ამიტომ კამათის ძირითადი საგანი ეკოლოგიური საკითხები იყო (გულახდილად რომ ვთქვათ სხვა თემაზე მაშინ ღია კამათი არც შეიძლებოდა). პროექტის მიხედვით ტრანსკავკასიის
სარკინიგზო ტრასა გადიოდა მდ. არაგვის ხეობაში და ამით სერიოზული საფრთხე ექმნებოდა თბილისის წყალმომარაგებას. მიუხედავად იმისა, რომ პროექტი ითვალისწინებდა დამცავი ჯებირების, სანიაღვრე არხებისა და კოლექტორების აგებას, რისკის ფაქტორი მაინც რჩებოდა. მეორეს მხრივ მდინარეების ჩხერიმელასა და ძირულას ეკოლოგიური მდგომარეობა, რომლთა ნაპირზე გადის ძალზე დატვირთული ხაშური-ზესტაფონის სარკინიგზო ხაზი, განგაშის საფუძველს არ იძლეოდა. ტრანსკავკასიის რკინგზის მშენებლობა მალე შეჩერდა, უფრო პროზაული ფაქტორის უსახსრობის გამო.

ავტორი:

ჟუჟუნა გურჯია