آلودگی زیست‎ محیطی ناشی از احتراق

زمینه های احتراق و آلودگی زیست‎ محیطی ناشی از آن بسیار گسترده بوده و تقریباً همه جنبه های مستقیم و غیرمستقیم زندگی ما را در بر می‎گیرد. به طور کلی ادوات برقی و الکترونیکی که روزمره از آن‎ها استفاده می‎کنیم، از نیروگاه های با سوخت فسیلی تغذیه می‎شوند. اتومبیل‎هایی که می‎رانیم، نیروی محرکه خود را از موتورهای احتراق داخلی به دست می‎آورند. نیروی پیش‎رانش هواپیمایی که با آن پرواز می‎کنیم، با موتورهای توربین با سوخت جت تأمین می‎شود.

اکثر مواد و مصالحی که استفاده می‎کنیم، به نوعی به واسطه فرآیندهای گرمایش و ذوب ساخته شده ‎اند. بنابراین می‎توان گفت که احتراق پایه و اساس پیشرفت و توسعه صنعتی جهان در حدود 200 سال اخیر بوده است.

از سوی دیگر جمعیت کره زمین و در پی آن تقاضای انرژی روز به روز در حال افزایش است و بیش از 80 درصد این انرژی از سوخت‎های فسیلی همچون نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ تأمین می‎شود. اساساً ایجاد، حفظ و تداوم فرآیندهای احتراقی مستلزم وجود سه پارامتر کلیدی است که عبارت‎اند از: سوخت، اکسیدکننده و یک منبع احتراقی که غالباً به شکل گرما می‎باشد.

احتراق صنعتی

احتراق صنعتی در واقع اکسید شدن سریع سوخت‎های هیدروکربنی است که منجر به تولید و آزادسازی مقادیر بالای انرژی موردنیاز فرآیندهای گرمایش و ذوب صنعتی می‎گردد. در اکثر فرآیندهای صنعتی سوخت‎ها با هوای اتمسفری که حاوی گاز اکسیژن با 21 درصد حجمی است، اکسید می‎شوند. در این فرآیندها سوخت و اکسیدکننده معمولاً در دستگاهی به نام مشعل با هم ترکیب می‎شوند.

فرآیند گرمایش صنعتی بسته به کاربرد و انرژی گرمایی موردنیاز ممکن است یک یا چند مشعل داشته باشند. چند نمونه از صنایعی که فرآیند احتراق در آن‎ها نقش کلیدی دارند، عبارت‎اند از: تولید فولاد و آلومینیوم، پالایشگاه، پتروشیمی و صنایع شیمیایی، صنایع معدنی اعم از تولید شیشه، آجر و سیمان، کاغذ و صنعت چاپ. دغدغه اصلی صنعت تا مدت‎ها بهبود بازدهی انرژی فرآیندهای احتراق بوده است.

این نگرانی در سال‎های اخیر به مسائل زیست محیطی از جمله انتشار آلاینده ها تغییر یافته است. از این رو کیفیت هوای محیط و گازهای گلخانه ای محرک‎های کلیدی هستند که آینده فرآیندهای احتراق صنعتی را شکل می‎دهند. به طور کلی آلاینده هوا به هر چیزی اطلاق می‎شود که وجود آن بیش از مقدار معینی باعث بروز اثرات مخرب روی محیط زیست می‎شود. منشأ تولید و انتشار آلاینده های احتراقی عموماً در دو گروه منابع متحرک و ثابت قرار می‎گیرند. وسایل نقلیه از جمله اتومبیل‎ها و کامیون‎ها منابع متحرک محسوب شده و نیروگاه‎ها و فرآیندهای احتراق صنعتی منابع ثابت به شمار می‎روند.

مهم‎ترین آلاینده های هوا ناشی از فرآیندهای سوخت صنعتی

– ذرات معلق

– اکسیدهای گوگرد

– هیدروکربن‎های گازی و جامد

– مونوکسید کربن

– اکسیدهای نیتروژن

– ازن

در حال حاضر دستورالعمل‎ها، استانداردها و قوانین مختلف بین ‎المللی جهت تعیین حدود مجاز، روش‎های اندازه ‎گیری و راه های کنترل آلاینده های هوا تهیه و تنظیم شده است.

از این رو یکی از اولویت‎های صنعتگران در زمینه محیط زیست، به ویژه در صنایع وابسته دستیابی به روش‎ها، فناوری‎ها و ابزار به منظور پایش و اندازه‎گیری، کنترل، کاهش، مدیریت و استفاده بهینه از آلاینده های مزبور است.