Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Όσο οι ανθρώπινες κοινωνίες συνειδητοποιούν τις συνέπειες και τις επιπτώσεις που επιφέρει ο σύγχρονος τρόπος χωής στο περιβάλλον, τόσο ενώσεις όπως το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) θα μας απασχολούν όλο και περισσότερο. Όπως μάθαμε στην σχολική χημεία, το CO₂ δεν είναι παρά ένα αδρανές αέριο, άκακο, άχρωμο και άοσμο. Υπάρχουν μάλιστα πολλές φιλικές προς το περιβάλλον χρήσεις του. Ως γνωστόν, το πίνουμε με τα αναψυκτικά και τα ποτά μας και το χρησιμοποιούμε στην παρασκευή τροφίμων. Όταν χρησιμοποιείται σωστά μπορεί να αποτελέσει εργαλείο της ιατρικής ή να μας σώσει από μια φωτιά ως γέμισμα πυροσβεστήρων. Άλλωστε η ίδια η φύση είναι αυτή που έχει βασίσει κύριες λειτουργίες της στο διοξείδιο του άνθρακα, με κυριότερο ίσως το ρόλο του στην ανθρώπινη αναπνοή ή στην φωτοσύνθεση (δημιουργία οργανικών ενώσεων στα φυτά από κατάλληλο συνδυασμό CO₂ και νερού).

 

Μια διαταραγμένη ισορροπία

Τα προβλήματα ξεκινούν όταν για συγκεκριμένους λόγους η ποσότητά του στην ατμόσφαιρα αυξάνεται, μεταβάλλοντας στην ουσία το οικοσύστημα. Η επέμβαση του ανθρώπου στο περιβάλλον έχει πολλές και διαφορετικές εκφάνσεις, όμως αυτή εδώ χρειάζεται ειδική προσοχή. Τόσο η βιομηχανοποίηση όσο και η αποψίλωση των δασών έχουν οδηγήσει στην αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα κατά 90% σε σχέση με τα μέσα του 18ου αιώνα. Έρευνες έχουν δείξει πως το μεγαλύτερο ποσοστό του αυξανόμενου διοξειδίου του άνθρακα έχει απορροφηθεί από τους ωκεανούς. Ωστόσο, η μεγαλύτερη ποσότητα που εντοπίζουμε στην ατμόσφαιρα δεν είναι άκακη. Πρόκειται ίσως για το γνωστότερο από τα αέρια που ενισχύουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι ένας όρος που περιγράφει με ποιο τρόπο οι υδρατμοί, το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο, οι υδρογονάνθρακες, το μονοξείδιο του αζώτου καθώς και το όζον (τα αέρια του θερμοκηπίου) στην ατμόσφαιρα βοηθούν ώστε να διατηρηθεί σταθερή η θερμοκρασία στη γήινη επιφάνεια. Η ατμόσφαιρα προσεγγίζει τη λειτουργία ενός πραγματικού θερμοκηπίου αφενός με το να αφήνει να περνάει η ακτινοβολία του ήλιου (οπτική ή με μικρά μήκη κύματος) για να θερμάνει κατευθείαν τη Γη, αφετέρου με το να απορροφάει αρκετά τη θερμότητα (θερμική ή ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος) που ακτινοβολείται από την επιφάνεια της Γης. Όταν κάποιο ή κάποια από τα αέρια αυξάνονται σημαντικά, αλλάζει η ισορροπία του φαινομένου. Άμεσο αποτέλεσμα είναι η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης και κατ’ επέκταση η επικίνδυνη αλλαγή στις ισορροπίες του οικοσυστήματος.

 

Mea Culpa

Ο άνθρωπος είναι επισήμως ο μεγαλύτερος ρυπαντής της ατμόσφαιρας κυρίως λόγω της ποιότητας της παραγόμενης ενέργειας. Τα ορυκτά καύσιμα αποτέλεσαν ένα πολύ εύκολο και αποδοτικό τρόπο παραγωγής ενέργειας, ειδικά κατά την περίοδο της γιγάντωσης της βιομηχανίας. Η καύση λιγνίτη, λιθάνθρακα και πετρελαίου είναι μέχρι και σήμερα ο κυριότερος τρόπος παραγωγής ηλεκτρισμού, χωρίς ωστόσο να διακρίνεται για την φιλικότητά του προς το περιβάλλον. Εναλλακτικοί τρόποι όπως η εκμετάλλευση της ηλιακής ή της αιολικής ενέργειας ήταν και είναι ακριβότεροι οπότε σπάνια αποτελούν επιλογή της βαριάς βιομηχανίας.

Πάνω στα ορυκτά καύσιμα στηρίχθηκε όλη η τεχνολογία του τελευταίου αιώνα, οπότε θα ήταν αδύνατο να ισχύει κάτι διαφορετικό και για την αυτοκίνηση. Ως γνωστόν τα δυο κυριότερα καύσιμα των αυτοκινήτων, από την πρώτη κυκλοφορία τους έως και σήμερα είναι η βενζίνη και το diesel. Πρόκειται ως επί το πλείστον για μείγμα υδρογονανθράκων, σε υγρή μορφή. Ο χημικός τύπος των ενώσεων περιλαμβάνει διάφορα μήκη αλυσίδων άνθρακα, από επτάνια (C7H16) και οκτάνια (C8H18) έως και ανώτερες ενώσεις.

 

Χημεία και τέρατα

Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης συνδυάζει αυτά τα καύσιμα με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας, το οποίο αναφλέγει για να παραγάγει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια. Το τελικό αποτέλεσμα εξαρτάται από την ακρίβεια του μίγματος αέρα-καυσίμου και από τον βαθμό συμπίεσης του κινητήρα. Σε μια ιδανική καύση, το οξυγόνο και οι υδρογονάνθρακες όντας σε στοιχειομετρική αναλογία (14,7:1) θα καίγονταν παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς και φυσικά ενέργεια. Στους πραγματικούς κινητήρες αυτό δεν συμβαίνει απόλυτα, καθώς είναι αδύνατη η στοιχειομετρική καύση και το αδρανές άζωτο του ατμοσφαιρικού αέρα παίρνει μέρος στην αντίδραση, προς παραγωγή οξειδίων του αζώτου και άκρως επιβλαβών υδρογονανθράκων (HC). Εδώ γίνεται φανερός και ο λόγος ύπαρξης του καταλύτη στα σύγχρονα αυτοκίνητα, ώστε να περιορίζονται τα συγκεκριμένα καυσαέρια.

Το πρόβλημα με το διοξείδιο του άνθρακα (τουλάχιστον στα αυτοκίνητα) είναι πως κανένας καταλύτης δεν μπορεί να το περιορίσει, να το συγκεντρώσει ή να του αλλάξει μορφή. Συνήθως ένα σύγχρονο αυτοκίνητο 1.600 κυβικών εκατστών εκπέμπει στην ατμόσφαιρα λίγο κάτω από 200 gr CO₂, για κάθε χιλιόμετρο που διανύει. Δηλαδή με απλά μαθηματικά περίπου δυο τόνους, για κάθε έτος λειτουργίας (με 10.000 km ανά έτος). Πολλαπλασιάζοντας με τον αριθμό του στόλου των αυτοκινήτων, παίρνουμε μια ιδέα για το μέγεθος του προβλήματος.

 

Θέληση και πρωτοβουλία

Παρότι η αυτοκίνηση και γενικά οι μεταφορές ευθύνονται μόλις για το 14% της συνολικής παραγωγής CO₂, η τάση για μείωση των εκπομπών γίνεται όλο και πιο επιτακτική. Μέχρι και την προηγούμενη δεκαετία κανείς δεν έδινε σημασία στα γραμμάρια διοξειδίου που εξέπεμπε το αυτοκίνητό του, ούτε φυσικά το λάμβανε υπόψη του κατά την αγορά. Ήδη αυτό αλλάζει στις σύγχρονες κοινωνίες, τόσο λόγω της βούλησης των αυτοκινητοβιομηχανιών, όσο και λόγω των αποφάσεων των κυβερνήσεων για μείωση των εκπομπών καυσαερίων. Όλο και πιο συχνά παρατηρούμε κίνητρα εκπτώσεις και φοροαπαλλαγές για «οικολογικότερα» αυτοκίνητα. Ειδικά στην ευρωπαϊκή ένωση, όπου επικρατεί το σλόγκαν «ο ρυπαίνων πληρώνει». Άλλωστε τα σχέδια θέλουν περιορισμό των εκπομπών CO₂ κατά 20% μέχρι το 2020.

 

Είναι και δική μας επιλογή

Η αγορά ζητά όλο και λιγότερο θηριώδη αυτοκίνητα, στρεφόμενη όλο και περισσότερο προς εναλλακτικές λύσεις, υβριδικά κτλ. Οι περισσότεροι κατασκευαστές αυτοκινήτων, βλέποντας μερικά χρόνια εμπρός, προχωρούν σε downsizing. Παράγουν δηλαδή όσο το δυνατόν μικρότερου βάρους αυτοκίνητα και μικρότερου κυβισμού κινητήρες. Η χρήση υπετροφοδότησης έχει αλλάξει χαρακτήρα, και πλέον χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο, καθώς αυξάνει την απόδοση του κινητήρα δίνοντάς του αντίστοιχη ισχύ με κάποιον σαφώς μεγαλύτερης χωρητικότητας. Ταυτόχρονα οι σχέσεις των κιβωτίων όλο και αυξάνονται ώστε κάθε αυτοκίνητο να μπορεί να ταξιδεύει με υψηλές ταχύτητες και χαμηλές στροφές στον κινητήρα (άρα και χαμηλές εκπομπές CO₂).

Προς το παρόν, το γεγονός είναι πως η προσωπική επιλογή του καθενός είναι η πιο κρίσιμη. Μέχρι να παραχθούν αυτοκίνητα μηδενικών εκπομπών, είναι δική μας ευθύνη να οδηγούμε πιο φιλικά προς το περιβάλλον αυτοκίνητα ή/και να περιορίσουμε τις μετακινήσεις με το αυτοκίνητο, μειώνοντας την επιβάρυνση της ήδη άσχημης κατάστασης. Με εξαίρεση τα υβριδικά και κάποιες εξαιρέσεις πρωτότυπων ηλεκτρικών αυτοκινήτων, ο κυριότερος τρόπος μείωσης των εκπομπών CO₂ από τον καθένα μας παραμένει η χρήση των μέσων μαζικής μεταφοράς. Όταν και όπου αυτό δεν είναι δυνατό, οδηγούμε οικονομικά, με χαμηλές στροφές στον κινητήρα και με όσο το δυνατό λιγότερο βύθισμα στο γκάζι.

 

 

Πηγές

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide

 

http://www.greenpeace.org/usa/campaigns/global-warming-and-energy/science/co2-emissions

 

http://ec.europa.eu/environment/air/transport/co2/co2_home.htm