Охорона природи - важливе завдання, адже просування цивілізованого світу вперед веде до неминучих труднощів і ризиків у питанні забруднення навколишнього середовища. Серед інших соціальних небезпек одне з перших місць займають екологічні проблеми, пов'язані із застосуванням теплових машин.
Що для нас теплодвигуни
Щодня ми маємо справу з двигунами, що приводять у рух автомобілі, кораблі, виробничу техніку, залізничні локомотиви і літаки. Саме поява і широке використання теплових машин швидко просунула вперед промисловість.
Екологічна проблема використання теплових машин полягає в тому, що викиди теплової енергії неминуче ведуть до нагрівання навколишніх предметів, у тому числі атмосфери. Вчені давно б'ються над проблемою танення льодовиків і підвищення рівня Світового океану, вважаючи основним фактором впливу діяльність людини. Зміни в природі призведуть до зміни умов нашого життя, але незважаючи на це з кожним роком споживання енергії збільшується.
Де застосовуються теплові двигуни
Мільйони автомобілів на двигунах внутрішнього згоряння займаються перевезенням пасажирів і вантажів. Залізницями ходять потужні тепловози, по водних траєкторіях - теплоходи. Літаки і вертольоти забезпечені поршневими, турбореактивними і турбогвинтовими двигунами. Ракетні двигуни «штовхають» у космічний простір станції, кораблі і супутники Землі. Двигуни внутрішнього згоряння в сільському господарстві встановлюють на комбайнах, насосних станціях, тракторах та інших об'єктах.
Екологічна проблема використання теплових машин
Використовувані людиною машини, теплодвигуни, виробництво автомобілів, застосування газотурбінних рухових установок, авіація і ракетоносії, забруднення водного середовища суднами - все це катастрофічно руйнуюче діє на навколишнє середовище.
По-перше, при спалюванні вугілля і нафти в атмосферу виділяються азотні і сірчані сполуки, згубні для людини. По-друге, в процесах використовується атмосферний кисень, вміст якого в повітрі через це падає.
Викиди шкідливих речовин в атмосферу - не єдиний фактор впливу теплових двигунів на природу. Виробництво механічної та електричної енергії не може здійснюватися без відведення в навколишнє середовище значних кількостей теплоти, що не може не призводити до збільшення середньої температури на планеті.
Теплове забруднення обтяжується тим, що спалювані речовини збільшують концентрацію вуглекислого газу в атмосфері. Це, в свою чергу, веде до виникнення «парникового ефекту». Всесвітнє потепління стає реальною небезпекою.
Екологічна проблема використання теплових машин полягає і в тому, що згоряння палива не може бути повним, і це веде до викиду в повітря, яким ми дихаємо, золи і пластівців сажі. За статистикою, у всьому світі енергоустановки щорічно скидають у повітря понад 200 млн. тонн золи і понад 60 млн. тонн оксиду сірки.
Проблеми екології, пов'язані з використанням теплових машин, намагаються вирішувати всі цивілізовані країни. Вводяться новітні енергозберігаючі технології з удосконалення теплових двигунів. В результаті енергоспоживання на виробництво однієї і тієї ж продукції значно знижується, зменшуючи шкідливу дію на екологію.
Теплові електростанції, двигуни внутрішнього згоряння автомобілів та інших машин у великій кількості скидають в атмосферу, а потім у ґрунт шкідливі для всього живого відходи, наприклад, хлор, сірчисті сполуки (при згорянні кам'яного вугілля), чадний газ СО, оксиди азоту та ін. Автомобільні двигуни щорічно викидають в атмосферу близько трьох тонн свинцю.
На атомних електростанціях інша екологічна проблема використання теплових машин - безпека і захоронення радіоактивних відходів.
Через неймовірно велике споживання енергії деякі регіони втратили здатність самоочищення власного повітряного простору. Експлуатація атомних електростанцій допомогла значно знизити шкідливі викиди, однак для роботи парових турбін потрібна величезна кількість води і великий простір під ставки для охолодження відпрацьованого пари.
Шляхи вирішення
На жаль, людство не в силах відмовитися від використання теплових двигунів. Де ж вихід? Щоб витрачати на порядок менше палива, тобто знизити енергоспоживання, слід підвищити ККД двигуна для проведення однієї і тієї ж роботи. Боротьба з негативними наслідками використання теплових машин полягає тільки в тому, щоб збільшити ефективність застосування енергії і переходити на енергозберігаючі технології.
Загалом, буде неправильним стверджувати, що світова екологічна проблема використання теплових машин не вирішується. Все більша кількість електровозів витісняють звичайні поїзди; стають популярними автомобілі на акумуляторних батареях; в промисловість впроваджуються енергозберігаючі технології. Є надія, що з'являться екологічно чисті авіа- і ракетні двигуни. Урядами багатьох країн реалізуються міжнародні програми із захисту навколишнього середовища, спрямовані проти забруднення Землі.
