سیستم کاهش آلایندگی  SCR

سیستم کاهش آلایندگی اس سی آر به ‌عنوان یک فناوری جدید و قابل اعتماد در کاهش قابل توجه انتشار اکسید های نیتروژن شناخته شده است. این سیستم با اسپری مایع حاوی اوره به گازهای خروجی موتور و عبور آن از روی کاتالیست، اکسیدهای نیتروژن را به ترکیبات بی‌ضرر بخار آب و نیتروژن تبدیل می‌کند. در این مقاله، به بررسی عملکرد این سیستم، مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای گسترده آن در صنایع مختلف، به‌ویژه صنعت خودروهای دیزل، می‌پردازیم. همچنین، تأثیر این فناوری بر بهبود کیفیت هوا و استانداردهای زیست‌محیطی را مورد بررسی قرار خواهیم  داد.

با توجه به اهمیت روزافزون آلودگی هوا و تأثیر مخرب آن بر سلامت انسان و محیط زیست، صنایع و دولت‌ها به دنبال راهکارهای موثری برای کاهش انتشار آلاینده‌ها هستند. یکی از مهم‌ترین آلاینده‌های ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی، NOx است که نقش قابل توجهی در تشکیل آلودگی‌های ثانویه مانند ازن و باران‌های اسیدی دارد. برای مقابله با این چالش، فناوری‌های مختلفی توسعه یافته‌اند که از جمله آن‌ها می‌توان به سیستم کاهش آلایندگی SCR اشاره کرد.

سیستم SCR آلاینده‌های مضر را به اجزای سازنده هوای پاک تبدیل می‌کند و اهمیت این سیستم در کاهش آلودگی هوا و بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها بسیار زیاد است. این فناوری به ویژه در صنایع خودروسازی، کوره های آجر، نیروگاه‌ها و صنعت خودروهای سنگین که منابع اصلی تولید NOx محسوب می‌شوند، کاربرد گسترده‌ای یافته است. با استفاده از سیستم SCR، می‌توان به طور قابل توجهی از انتشار NOx به هوا جلوگیری کرد و از این طریق، به کاهش مشکلات زیست‌محیطی مانند باران‌های اسیدی، تشکیل ازن و آلودگی هوا کمک کرد. این امر به ویژه با توجه به افزایش آگاهی عمومی نسبت به آلودگی هوا و سختگیر شدن قوانین زیست‌محیطی، اهمیت بسیاری پیدا کرده است.

همچنین با استفاده از این سیستم، خودروهای دیزلی می‌توانند، استانداردهای آلایندگی یورو 6 و استانداردهای مشابه در سایر کشورها را رعایت کنند. علاوه بر اثرات زیست محیطی، استفاده از این سیستم باعث افزایش عمر مفید موتور می‌شود؛ در واقع  کاهش دمای گازهای خروجی با استفاده از سیستم SCR می‌تواند به افزایش عمر مفید موتور تا حدی کمک کند. سیستم کاهش آلایندگی SCR به عنوان یک راهکار موثر برای مقابله با آلودگی هوا، نشان داده است که صنایع خودروسازی می‌توانند با بهره گیری از فناوری‌های نوین، نقش موثری در حفظ محیط زیست داشته باشند.

مایع مبدل اگزوز دیزل درواقع به عنوان (ادبلو) نیز شناخته می‌شود. این ماده شیمیایی با هدف کاهش انتشار گازهای آلاینده نیتروژنی، به ویژه در خودروهای دیزلی که استانداردهای آلایندگی یورو ۵ و یورو ۶ را دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این فناوری نوین به کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی کمک می‌کند و نقش مهمی در حفاظت از سلامت انسان‌ها ایفا می‌کند. از سال ۲۰۱۶، خودروهای دیزلی سواری و تجاری در بسیاری از کشورها موظف به استفاده از سیستم آن شده‌اند. استفاده از این مایع مزایای بسیاری دارد. با این حال، هزینه بالای این مایع و تأثیر منفی ادبلو بی‌کیفیت بر خودرو از جمله معایب آن به شمار می‌روند. برخی از رانندگان نیز به دلیل مشکلات احتمالی، اقدام به حذف سیستم ادبلو از ECU خودروهای خود می‌کنند. با وجود راه اندازی واحدهای تولیدی زیاد در زمینه تولید ادبلو با کیفیت ولی همچنان رانندگان نسبت به حذف این سیستم زیست محیطی اقدام می کنند و سازمان محیط زیست در زمینه کنترل خودروهای دیزل اقدامی انجام نمی دهد. در این شرایط با وجود واردات خودروهای روز اما عملا آلودگی زیست محیطی کاهش نیافته است. در دنیای امروز که حفاظت از محیط زیست در اولویت دولت‌ها و نهادهای بین‌المللی قرار دارد، استفاده از فناوری‌هایی مانند ادبلو در خودروهای دیزلی یک ضرورت محسوب می‌شود. این سیستم نه تنها به کاهش آلودگی هوا کمک می‌کند، بلکه در بهبود مصرف سوخت نیز نقش مؤثری ایفا می‌کند. به همین دلیل، رانندگان کامیون‌ها و خودروهای سنگین باید به طور منظم مخزن خود را پر کرده و از این راهکار مؤثر در کاهش آلاینده‌ها استفاده کنند. امیداوریم سازمان محیط زیست با کنترل و نظارت مستمر بر خودروهای دیزلی مانند دیگر کشورها و قرار دادن جرایم سنگین برای رانندگان متخلف نقش خود را در ایجاد هوای سالم برای مردم ایفا نماید.

یکی از مهم‌ترین سوال‌ها این است که آلودگی هوا تقصیر کدام ‌یک از منابع آلاینده‌ است؟ براساس مطالعات شرکت کنترل کیفیت هوای تهران، منابع احتراقی مثل خودروها که به منابع متحرک آلایندگی معروف هستند؛ همچنان صدرنشین آلودگی هوا در شهر پرجمعیت و متراکمی مثل تهران هستند، در بین خودروها هم «دیزلی‌ها» سهم بیشتری در انتشار آلودگی هوا دارند.

با طرح این گزاره که خودروهای دیزلی متهم ردیف اول در انتشار آلودگی هوا در تهران هستند؛ این سوال به ذهن می‌آید که مگر تعداد خودروهای دیزلی تهران چقدر است؟ کمتر از 3‌درصد مجموع خودروها. در تهران 130‌هزار خودرو دیزلی در تردد است. از بین کل وسایل نقلیه تهران، سهم خودروهای دیزلی شامل اتوبوس‌ها، مینی‌بوس‌ها و کامیون‌ها تنها 3‌درصد است، اما همین تعداد ناچیز خودروهای دیزلی باعث انتشار 33‌درصد ذرات معلق اولیه می‌شود. همچنین دیزل‌سوزها در تولید گازهای مخرب مثل هیدروکربن‌ها، اکسید‌های ازت و اکسیدهای گوگرد 6‌درصد سهم دارند. این رقم‌ها در مجموع آلایندگی تهران است و در تعیین سهم دیزلی‌ها در بین تمامی وسایل نقلیه 54‌درصد ذرات و 12‌درصد گازهای آلاینده است.

رابطه خودروهای دیزلی و ازن سرطان‌زا

شواهد نشان می‌دهد سهم دیزل‌سوزها با وجود تعداد کمتر، بیشتر از خودروهای بنزینی است. بنا به گفته مهدی میرزایی، رئیس مرکز ملی هوا و تغییر اقلیم در سازمان حفاظت محیط‌زیست براساس گزارش‌ سال‌های 95، 96 و 97 از کیفیت هوای تهران، میزان گاز ازن در این سال‌ها در شرایط نامطلوب قرار گرفته بود. اکسیدهای نیتروژن از منابع اصلی تشکیل این آلاینده سرطان‌‌زا است که خودروهای دیزلی سهم بالایی در انتشار آن دارند. در نتیجه نقش مخرب دیزل‌سوزها در آلودگی هوای شهر تهران به مراتب بیشتر از خودروهای بنزینی است.

مرکز تحقیقات بین‌المللی تحلیل سیستم‌های کاربردی (iiasa) به‌عنوان سازمان تحقیقاتی بین‌المللی که انجام مطالعات علمی میان‌رشته‌ای در مورد مسائل زیست‌محیطی، اقتصادی، تکنولوژیکی و اجتماعی در زمینه ابعاد انسانی تغییرات جهانی را هدایت می‌کند؛ اخیرا گزارشی را منتشر کرده که براساس آن میزان انتشار آلاینده اکسیدهای نیتروژن (Nox) خودروهای دیزلی بین 4 تا 7 برابر مقادیر اندازه‌‌گیری‌شده در گواهی‌های مجوز زیست‌محیطی تولید این دستگاه‌هاست.

رابطه خودروهای دیزلی با ذرات معلق

دقت داشته باشیم که حوزه آلودگی هوا؛ اکسیدهای نیتروژن (NOx) یکی از عوامل تشکیل‌دهنده ذرات معلق است و همان‌طور که گفته شد یکی از ویژگی‌های ذاتی خودروهای دیزلی این است که میزان آلاینده NOx خروجی از آنها در حالت کارکرد واقعی در جاده‌ها، چند برابر مقداری است که در زمان صدور گواهینامه‌های آلایندگی در آزمایشگاه اندازه‌گیری می‌شود و این رفتاری است که در خودروهای بنزینی شاهد آن نیستیم. برآورد شده است که همین تغییر رفتار آلایندگی خودروهای دیزلی در آزمایشگاه و در شرایط واقعی موجب مرگ زودرس سالانه حدود 5هزار نفر در اروپا می‌شود. ضمن این‌که در اروپا سالانه 425‌هزار نفر در اثر آلودگی هوا جان خود را از دست می‌دهند که از این مقدار حدود 90‌درصد تلفات ناشی از ذرات معلق است.

بنا به اذعان میرزایی، کارشناس حوزه آلودگی هوا در سازمان محیط‌زیست، یافته‌های محققان نروژی که با همکاری محققان اتریشی و دانشگاه چالمرز سوئد در ‌سال 2017 انجام شده، نشان‌می‌دهد اگر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن (NOx) خودروهای دیزلی در حد خودروهای بنزینی بود، از مرگ زودرس سالانه حدود 7هزارو500 نفر در اروپا جلوگیری می‌شد. براساس یافته‌های مذکور از این تعداد مرگ‌ومیر زودرس، سهم کشورهای ایتالیا، آلمان و فرانسه بیشتر از سایر کشورهای عضو اتحادیه اروپاست که دلیل آن نیز بالاتربودن سهم خودروهای دیزلی در ناوگان خودروهای این کشورهاست.

همچنین براساس مطالعات دیگری که محققان دانشگاه واشنگتن آمریکا روی 11 بازار بزرگ خودرو انجام دادند، مشخص شد سالانه حدود 6/4‌میلیون تن آلاینده اکسیدهای نیتروژن (NOx) اضافی از خودروهای دیزلی به دلیل تفاوت عملکرد آزمایشگاهی و واقعی به هوا منتشر می‌شود که موجب مرگ سالانه 38هزار نفر ناشی از تشکیل ذرات معلق و اُزُن تروپسفری (که برخلاف ازن استراتوسفری آلاینده هستند) می‌شود. براساس این یافته‌ها، جدیدترین سطح آلایندگی اروپایی که برابر یورو6 است، این تفاوت میزان آلایندگی در شرایط آزمایشگاهی و واقعی را به حداقل رسانده و پیش‌بینی می‌شود با اجرای این سطح آلایندگی، در‌ سال 2040 از مرگ زودرس حدود 174هزار نفر در اروپا جلوگیری به عمل خواهد آمد.

ه هنگام سخن گفتن از سلامتی مردم، واجب است اشاره شود که ذرات معلق آثار مزمنی مثل سردرد، ضعف، سستی، بی‌اشتهایی و کم‌خونی به دنبال دارد. همچنین مواد سمی ناشی از ذرات دیزل به ریه‌ها حمله کرده و وارد جریان خون شده و باعث افزایش سکته‌های  قلبی و عروقی می‌شود. خروجی اگزوز وسیله نقلیه دیزلی حتی در بروز سرطان ریه و مثانه نیز موثر است.