ekološki aspekti korišcenja motornih vozila

godine. Svaki automobil godišnje emituje tri putaviše štetnih sastojaka nego što iznosi njegovatežina. To godišnje prouzrokuje smrt stotinahiljada stanovnika. Samo u Americi za godinudana umre preko 60 000 stanovnika od posledicavisokog stepena zagađenosti vazduha. U VelikojBritaniji, taj broj je veći od 10 000. U MeksikoSitiju, 70% dece zaostaje u razvoju usled štetnihgasova u vazduhu.Na slici 3 prikazan je uticaj pojedinihpolutanata na zdravlje ljudi i životnu sredinu.Može se zaključiti da azotni oksidi (NO x ) imajunajširi uticaj, kako pojedinačno, tako i ukombinaciji, formirajući štetna jedinjenja.Slika 2 - Zavisnost emisije štetnih gasova ododnosa vazduh/gorivo [4]Kada motor radi sa približno stehiometrijskomsmešom (idealna je sa aspekta odnosa goriva ivazduha potrebnih za potpuno sagorevanje, a to neznači da je idealna za minimalnu toksičnost ilimaksimalnu snagu) količine HC i CO su relativnoniske. Međutim, tada je produkcija azotnih oksidaveoma visoka. Takvi odnosi govore okompleksnosti problema jednovremenogsmanjenja emisije svih štetnih komponenti u istovreme (slika 2). Princip funkcionisanjatrokomponentnog katalizatora zahteva preciznuregulaciju sastava smeše oko stehiometrijskog.3. UTICAJ EMISIJE ŠTETNIHGASOVA NA ZDRAVLJE LJUDIUticajPM HMs POPs SO2 NH3 NOx NMVOC CO CH4 CO2 N2OLokalni (zdravlje)RegionalniKisele kišeEutrofikacijaPrizemni ozonGlobalniEfekat GHG(indirektni)Efekat GHG(direktni)Slika 3 - Uticaj pojedinih štetnih elemenata poljudsko zdravlje i životnu sredinu [7]Legenda: PM- čestice (dim i čađ); HMs- teškimetali; POPs - dugotrajni organski zagađivači;SO 2 - sumpordioksid; NH 3 - amonijak; NOx- azotnioksidi; NMVOC - nemetanska isparljiva organskajedinjenja; CO- ugljenmonoksid; CH 4 - metan;CO 2 - ugljendioksid; N 2 O- azotsuboksid; GHGgasovisa efektom staklene bašte.Građani Evrope poseduju 214 miliona automobila(podatak iz 2004. godine) ili 38% više nego 1990.3.1 Uticaj olova na zdravlje i okolinuOštećuje organe - Olovo najviše uzrokujeoštećenje bubrega, jetre, mozga i nerava, ali idrugih organa. Izlaganje olovu može isto takodovesti do osteoporoze (slabljenja čvrstoće kostiju)i reproduktivnih poremećaja.Utiče na mozak i nerve - Prekomernoizlaganje olovu može izazvati mentalnuretardaciju, poremećaje ponašanja, probleme sapamćenjem kao i promene raspoloženja. Niskakoncentracija olova oštećuje mozak i nervefetusa i male dece , a što se rezultuje u smanjenjusposobnosti učenja i smanjuje nivo inteligencije.Utiče na srce i krv – Izloženost olovu možedovesti do povišenog krvnog pritiska i povećatirizik od oboljenja srca, naročito kod muškaraca3.2 Uticaj azotnih oksidaPrizemni ozon (Smog) – formira se u reakcijiNO x i isparljivih organskih spojeva (VOCs), a uprisustvu sunčeve svetlosti. Deca, osobe saproblemima disajnih organa poput astme, i ljudikoji rade napolju, podložni su efektima kao štosu oštećenja plućnog tkiva i smanjenje plućnefunkcije. Ozon može biti prenesen vetrom iuzrokovati zdravstvene probleme daleko odoriginalnog izvora.Kisele kiše - NO x i sumpor dioksid reaguju sadrugih supstancama u atmosferi u obliku kiselinekoja pada na zemlju kao kiša, magla, sneg ilidehidriranih čestica. Kisele kiše nanose sledećeštete; uzrokuje oštećenja vozila, objekataistorijskih spomenika, a jezera i potoci postajukiselkasti i nemogući za život riba.Čestice - NO x reaguje sa amonijakom,vlagom i drugim komponentama u obliku azotnihkiselina i srodnih čestica. Direktni uticaji naljudsko zdravlje mogu biti u vidu oštećenjaplućnog tkiva i disajnih organa kao i preranu smrt.Male čestice prodire duboko u osetljive delovepluća i može uzrokovati ili pogoršati bolesti11

disajnih organa, kao što su emfizem i bronhitis ipogoršati postojeće bolesti srca.Globalno zagrevanje – Azotni oksid je jedaniz familije NO x i predstavlja gas staklene bašte.On se akumulira u atmosferi sa drugim gasovimastaklene bašte i izaziva postepen porast Zemljinetemperature. To će dovesti do povećanog rizika poljudsko zdravlje, a time i porast nivoa mora idrugih promena na biljna i životinjska staništa.Toksične hemikalije - U vazduhu, NO xodmah reaguje sa organskim hemikalijama, pa čaki ozonom, u obliku raznih toksičnih proizvoda, sakojima može izazvati biološke mutacije.Umanjenje vidljivosti – Azotne čestice i NO 2može blokirati prenos svetla, smanjiti vidljivost uurbanim područjima.3.3 Uticaj prizemnog ozonaOzon može nadražiti disajne puteve i nanetipovrede poput opekotina od Sunca. Drugisimptomi uključuju teško disanje, kašalj, bolovekada se uzima dubok dah i poteškoće disanjatokom vežbi ili otvorenih aktivnosti. Osobe sproblemima disajnih organa su najranjivije, pačak i zdravi ljudi koji su aktivni na otvorenommogu biti pogođeni kad su visoki nivoi ozona.Ponavljanje izloženosti nekoliko meseciozonskim zagađenjima mogu uzrokovati trajnaoštećenja pluća. Čak i na vrlo niskimkoncentracijama, prizemni ozon izaziva raznezdravstvene probleme, uključujući pogoršanjeastme, smanjenje kapaciteta pluća, kao i povećanuosjetljivost na disajne bolesti kao što su upalapluća i bronhitis3.4 Uticaj česticaČestice, koje upijaju kancerogena jedinjenja,su toliko male da mogu dopreti duboko u pluća iuzrokovati ozbiljne zdravstvene probleme.Veličina čestica indirektno je povezano sanjihovim potencijalom za izazivanjemzdravstvenih problema. Čestice manje od 10mikrometara u prečniku predstavljaju i najvećiproblem, jer one mogu prodreti duboko u pluća, aneke čak mogu penetrirati i u krvotok. Fine čestice(PM 2,5) su, takođe, i glavni uzrok smanjenevidljivosti (magla) .3.5 Uticaj ugljenmonoksidaKardiovaskularni uticaji: Zdravstvenaugroženost od manjih koncentracija CO je najtežaza one koji pate od bolesti srca, kao što je anginaili začepljene arterije. Za osobe sa srčanimbolestima, jedna izloženosti CO sa niskimkoncentracijama može uzrokovati bolove ugrudnom košu i smanjiti sposobnost te osobe zakretanjem.Efekti na centralni nervni sistem: Čak se i nazdrave ljude može uticati visokim koncentracijamaCO. Ljudi koji udišu tako visoke koncentracijeCO mogu imati probleme kao što su smanjenasposobnost za rad ili učenje. Na izuzetno visokimnivoima CO je otrovan i može izazvati smrt.4. IZVORI NASTAJANJA I NESTA-JANJA POJEDINIH MATERIJAAtmosferski odnosno meteorološki usloviimaju značajan uticaj na lokalno i globalnozagađenje vazduha. Oni utiču na distribucijuzagađivača posle njihove emisije, bilo da se radi onjihovoj difuziji ili prenošenju sa jednog prostora udrugi što pomaže i njihovom razblaženju uvazduhu. Na taj način, distribucija zagađivača uatmosferi zavisi direktno od meteoroloških uslova.Od smera i intenziteta („ruže“) vetrova zavisi ismer kretanja zagađivača i njihova raspodela ulokalnom i globalnom obimu. Takođe, njihovimispiranjem iz atmosfere pomoću padavina,smanjuje se njihova koncentracija u atmosferi.Zagađenost vazduha, međutim, direktno utičena lokalne i globalne atmosferske (meteorološke)uslove. Čestice u vazduhu služe kao nukleusi zanastanak većih agregata kao što su kapi vode(magla, kiša). Takođe, čestice apsorbuju, odbijajuili rasipaju sunčevo zračenje, što ima značajanuticaj na meteorološke prilike u nekoj oblasti.4.1 Prirodne aerosoliPrirodni aerosoli kao i što sama reč kaženastaju prirodnim putem bez ikakvog udelačoveka. Nastaju prilikom raznih prirodnihnepogoda kao što su lavine, vulkani... Emisijamakoje su posledica vulkanskih erupcija, ubacuju seogromne količine čestica i gasova u atmosferu.Vodena para(60 - 95)%AntropogeniGHG efekti(0,5 - 1,5)%Svi drugi GHGgasovi(5 - 40)%Slika 4 – Emisije gasova staklene bašte [8]12

U relevantnoj tehničkoj literaturi, procenedoprinosa pojedinih gasova na efekat staklenebašte veoma variraju. Ipak vodena para čini dalekonajvažniji prirodni gas staklene bašte. Antropogeniudeo je svega od 0,5% do 1,5% u ukupnom efektuGHG, (Slika 4).CO2(35 - 65)%Troposferskiozon(2 - 10)%NO2(2 - 10)% Vodena para(0-10)%FCKW(5 - 25)%Metan(10 - 25)%Slika 5 - Antropogeni izvori GHG [8]Ako taj mali deo GHG, koji se stvoriantropogenim aktivnostima, raščlanimo imamoraspodelu kao na slici 5. Vidimo da je ugljendioksidnajprisutnija komponenta [8]. Činjenica daje period zadržavanja vodene pare u atmosferikratak još više naglašava važnost ugljen dioksidakao GHG gasa.4.2 Antropogene aerosoliAtmosferske koncentracije ključnih gasovastaklene bašte antrpogenog porekla, kao što suugljendioksid (CO 2 ), metan (CH 4 ), azotsuboksid(N 2 O) i troposferski ozon (O 3 ), neprekidno su rasletokom celog 20. veka. Izuzetak je freon čija jekoncentracija stabilizovana posle 1990. godine.Promene atmosferskih koncentracija gasovastaklene bašte su uglavnom posledica sagorevanjafosilnih goriva i izmenjenih uslova i namenakorišćenja zemljišta. Koncentracije CO 2 su porasleod 280 ppm, u preindustrijskom dobu, do 370ppm, koliko i danas iznose. Procenjuje se da će,prateći sadašnje trendove, ove koncentracije CO 2biti izmedju 540 i 970 ppm krajem 21. veka.Procene govore da se 50% ovih gasova u atmosferizadržava izmedju 50 i 200 godina, dok drugapolovina bude apsorbovana u okeanima, zemljištui vegetaciji.Pored emisije iz vozila u okolnom vazduhunalaze se i drugi specifični polutanti iz raznihindustrijskih procesa. To su:• teški metali,• isparljiva organska jedinjenja,• hlor, fluoridi, azbest, aromatski i hlorisaniugljovodonici i dr.5. ZAKONSKI PROPISI ZAEMISIJU ŠTETNIH MATERIJAU EVROPIPitanja vezana za kvalitet vazduha uEvropskoj Uniji su od posebnog značaja i kaotakva imaju veoma razvijenu i opsežnu legislativuizgrađenu na tačno definisanim principima i saugrađenim zdravstvenim standardima ipretpostavkama vezanim za razne polutante uvazduhu. Tako, prvi princip podrazumeva dadržave članice podele svoju teritoriju na određenibroj zona i aglomeracija. U tim zonama iaglomeracijama države članice treba da izvršeprocene nivoa zagađenosti vazduha na bazisprovedenih merenja, modeliranja i drugihempirijskih tehnika. Tamo gde je već izvršenaprocena nivoa, države članice treba da pripremeplan za obezbeđenje kvaliteta vazduha ili programda bi osigurali ostvarenje graničnih vrednosti predatuma kada one formalno, odnosno po silizakona, stupe na snagu.U tabeli 1 prikazani su evropski propisi zaemisiju izduvnih gasova putničkih motornih vozila(B-benzinski motori, D-dizel motori). Ujedno je iuvođenjem regulative Euro 3 promenjena i tehnikauzorkovanja gasova koja počinje odmah nakonstartovanja motora, a ne 40 s posle starta [5].g/km CO HC + NOx HC NO x PMGod B D B D B D B D B D2000.Euro32005.Euro42009.Euro52014.Euro62,3 0,64 0,56 0,2 / 0,15 0,5 0,051,0 0,5 0,30 0,10 / 0,08 0,25 0,0251,0 0,5 0,23 0,10 c 0,06 0,18 0,005 0,0051,0 0,5 0,17 0,10 c 0,06 0,08 0,005 0,005Tabela 1 - Evropski propisi za emisiju motornihvozila [5]6. EVROPSKI ZAKONI I SRBIJANa nacionalnom nivou Republika SrbijaZakonom o zaštiti životne sredine propisuje izraduNacionalnog programa zaštite životne sredine.Nacionalna strategija se realizuje putem planova,programa i osnova za svaki pojedinačni prirodniresurs ili dobro koje donosi Vlada RepublikeSrbije. Na osnovu podataka i evidencija oizvršenju planova, programa i osnova, VladaRepublike Srbije jedanput u dve godine podnosiizveštaj Narodnoj skupštini o realizacijiNacionalne strategije.Dok većina evropskih država kao glavniprioritet ističe globalno zagrevanje, Srbija je tek2008. godine potpisala Kjoto protokol. Mada uSrbiji ne postoji zvanični popis izvora GHGemisija, iz podataka Međunarodne agencije zaenergiju (International Energy Agency) vidi se da13

je Srbija 2004. godine ispustila oko 50 milionatona CO 2 .U poređenju sa drugim zemljama u regionu –kada se u obzir uzme odnos CO 2 i ukupnoproizvedene primarne energije, kao i odnos CO 2 ibroja stanovnika – Srbija je u gorem položaju odostalih zemalja u regionu kada je reč o količiniemisija koje se ispuste tokom proizvodnje. Nadrugoj strani, stopa privrednog rasta u Srbiji jemeđu najvišim u regionu (u proseku preko 6% uposlednje tri godine), dok se u oblasti energetskeefikasnosti beleže minimalna poboljšanja. Imajućiu vidu i to da poslednji podaci koji se moguporediti sa međunarodnim standardima datiraju iz2004. godine, može se pretpostaviti da su emisijeGHG u Srbiji mogle od te godine samo porasti uodnosu na druge zemlje u regionu [6].7. ZAKLJUČAKEmisija CO 2 i oskudica fosilnih gorivapredstavljaju glavne odrednice razvoja automobilau neposrednoj budućnosti. Zapad se ponašakontradiktorno: na svom stagnirajućem(i opadajućem) tržištu lansira sve veća, složenija,snažnija i skuplja vozila, uz podizanje tehnološkognivoa (hibridni pogoni, obavezni sistemi zadinamičku kontrolu stabilnosti od 2011. i standardiEURO VI od 2013), dok veliki gradovi uvodevisoke i destimulativne ekološke takse.Emisija iz vozila je generalno mala u odnosuna emisiju stvorenu antropogenim aktivnostima.Ukoliko analiziramo udeo u odnosu na ukupnuemisiju (prirodni + antropogeni izvori) udeo je jošmanji. U ukupnoj emisiji CO 2 priroda učestvuje sa95%, a antropogene aktivnosti sa samo 5%. Zaemisiju metana taj odnos je 37:63%, dok kod azotsuboksidataj odnos je 69:31%. Kako broj vozilana putevima neprekidno raste u mnogimgradovima automobil je jedan od najvećihzagađivača. Tako je na ukupno zagađenje vazduhau naseljenim mestima uticaj vozila znatan iizazvan njihovom velikom koncentracijom.Inžinjeri u svom životnom opredeljenju nijednim svojim proizvodom ne smeju ugrožavati nigenetske ni biološke osnove zdravog života.Strateška obaveza S+3E (Sirovine + Energija +Ekologija + Ekonomija) je definisana ograničenimkapacitetima planete zemlje. Globalnorazmišljanje, ali lokalno delovanje je praviloekološkog ponašanja za sve. Kod vozila segodinama pojavljuje kao krajnji cilj vozilo nulteemisije (engl. ZEV – Zero Emission Vehicle) iakose zna da ne postoji ni jedan ljudski proizvod kojine utiče na svoju okolinu. Tek nedavno je uvedenanova ciljna emisija za vozila: NZEV – Near ZEVtj. blizu minimuma i EZEV – ekvivalentnominimalnoj emisiji.Evropska Komisija, suočena sa ograničenjimakoja proizilaze iz Kjoto protokola, namerava da od2012. proizvođačima vozila uvede taksu od 20 € zasvaki gram CO 2 preko 120 g/km, na sva vozila izproizvodnje i da istu do 2015. godine progresivnopovećava do nivoa od 95 €. Uporedo sa protestimaprotiv novih propisa, svi veliki proizvođačiubrzano pripremaju novu tehničko-tehnološkugeneraciju malih vozila ili hibrida ("ispod 120gr/km"). Očigledno je da je svet primoran daevoluira ka manjim, lakšim, ekonomičnijim ipraktičnijim automobilima.LITERATURA[1] Vladimir Valent, Milorad Krgović, MarinaKašikara, Srećko Nikolić: „Energetskipotencijal u svetu i njihov značaj u celuloznopapirnojindustriji“[2] R. Pešić, D. Đokić, S. Petković i S. Veinović:Zaštita okoline – ključni cilj automobilskeindustrije, Festival kvaliteta 2006, 1.Nacionalna konferencija o kvalitetu života,Kragujevac, Zbornik radova ISBN 86-80581-86-0, strane B67 o B73, 10-12 maj 2006.[3] Vlada RS , Ministarstvo nauke i životnesredine: „Nacionalni program zaštite životnesredine“[4] Toyota Motor Sales, USA, Inc.:„Chombustion chemistru“[5] Radivoje Pešić, Snežana Petković, StevanVeinović: „Motorna vozila i motori –oprema“ , Banja Luka – Kragujevac 2008[6] Zoran Marjanović, Radomir Brzaković,Vladan Joksimović: „Ekološki razlozi zaprimenu alternativnih goriva“ , Festivalkvaliteta 2008, Kragujevac[7] Vlada RS, Ministarstvo za prostornouređenje, građevinarstvo i ekologiju:„Republička strategija zaštite vazduha saakcionim planom upravljanja kvalitetomvazduha“, prednacrt izveštaja, Banja Luka,novembar 2007. godine[8] Gruden D.: „Traffic and Environment”,Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003,Printed in Germany, p. 1-293, ISBN 3-540-00050-x14