Защита воздушного бассейна от загрязнения.

Защита воздушного бассейна от загрязнений стала одной из важных и сложных задач, стоящих перед человечеством. Особое внимание этой проблеме уделяется в нашей стране. Решение этой задачи осуществляется по трем направлениям: обезвреживание выбросов, изменение состава топлива разработка новых методов преобразования энергии. На первом этапе в основном использовался и пока еще используется первый путь. Тепловые электростанции оборудуются высокими трубами для рассеивания выбросов в более высокие слои атмосферы, золоуловителями для улавливания золы из продуктов горения, фильтрами и адсорберами для сорбции некоторых газов и т. п.

Оксиды серы и азота, имеющие кислотный характер, нейтрализуются веществами основного характера. Для нейтрализации оксида серы используется известь, известняк, оксид магния и другие вещества:

Для окисления монооксида углерода в автомобилях предложены дожигатели, которые могут устанавливаться в выхлопных трубах и представляют собой пористую насадку с катализатором, например палладием. Вредцые газы поглощаются адсорбентами, например силикагелем активированным углем. Однако обезвреживание продуктов горения весьма дорого, и в будущем, по-видимому, будут применяться другие методы защиты воздушного бассейна.

В настоящее время ученые разрабатывают энергохимические методы использования топлива. Сущность этих методов заключается в предварительной химической переработке топлива, очистке от серы и разделении его на фракции. Некоторые фракции могут служить ценным сырьем для химической промышленности, а другие фракции — топливом для электростанций. Очищенное топливо при горении будет давать значительно меньше вредных выбросов.

Наиболее кардинальным решением проблемы защиты воздушного бассейна является разработка новых методов преобразования энергии, обеспечивающих безвредные выбросы. Одним из таких методов является электрохимический, который обеспечивает прямое преобразование химической энергии топлива в электрическую. Процесс преобразования энергии происходит в топливных элементах (см. § XVI.1). Предварительно природный газ или уголь подвергается обработке, обычно водяным паром, при этом получается газ с высоким содержанием водорода, который затем подается в топливный элемент. Так как в топливном элементе окислитель и восстановитель пространственно разделены, то не происходит их прямого взаимодействия, поэтому

даже при высоких температурах образуется значительно меньше оксидов серы и азота и монооксида углерода, чем на тепловых станциях.

В последние годы изучаются пути снижения поступления в атмосферу диоксида углерода (например, абсорбцией водой океанов), являющегося причиной «парникового» эффекта на Земле.

Кардинальным направлением развития энергетики, обеспечивающим предотвращение выбросов оксидов азота, серы и углерода в атмосферу, является атомная энергетика (см. § XV.1). Существенного уменьшения загрязнения воздушного бассейна можно достичь, если осуществить идеи водородной энергетики.