W aucie trujących spalin jest więcej niż przy drodze

Mała powtórka z chemii i fizyki: powietrze, którym oddychamy my i silniki naszych aut, składa się głównie z azotu (78 proc.) i tlenu (ok. 21 proc.). W normalnych warunkach gazy te ze sobą nie reagują. Jeśli jednak zwiększymy ciśnienie oraz temperaturę, to w końcu dojdzie do takich reakcji, a gdy np. w komorze spalania silnika temperatura choćby punktowo przekroczy 1800°C, to problem gwałtownie narośnie. Gwoli sprawiedliwości: tlenki azotu powstają nie tylko w silnikach – do ich emisji dochodzi też np. przy okazji uderzeń piorunów.

Jeśli chcemy, żeby silnik miał jak największą sprawność, czyli w praktyce zapewniał jak najlepsze osiągi przy możliwie małym zużyciu paliwa, to podwyższenie temperatury i ciśnienia w komorach spalania jest konieczne. Im większe obciążenie silnika, tym emisja tlenków azotu wyższa. W niewysilonych starszych jednostkach przy prawidłowych parametrach pracy tlenków azotu powstaje tyle, co kot napłakał – w nowoczesnych malutkich, ale wyżyłowanych, pracujących niemal ciągle pod znacznym obciążeniem jednostkach problem robi się poważny!

W przypadku diesli dochodzi jeszcze jedna komplikacja – zestrojenie silnika w taki sposób, żeby emitował jak najmniej tlenków azotu, wiąże się z tym, że będzie on w zamian wyrzucał z wydechu znacznie więcej sadzy. Oczywiście, z sadzą da się walczyć, stosując filtry cząstek stałych, a z tlenkami azotu – m.in. układy recyrkulacji spalin i katalizatory SCR, wykorzystujące roztwór mocznika (AdBlue) do oczyszczania spalin. Tyle że układy te mają ograniczoną wydajność, więc i tak konstruktorzy muszą szukać kompromisów.

Na czym one polegają? W praktyce okazało się, że przez ostatnie lata wielu producentów (tzw. afera VW to tylko wierzchołek góry lodowej) stawiało głównie na walkę z cząstkami stałymi, czyli sadzą, bo to, że auto dymi na czarno, widać gołym okiem. Tymczasem tlenków azotu nie widać i zwykle nie czuć, a tylko nieliczni są świadomi tego, jak bardzo gazy te mogą być szkodliwe i niebezpieczne.

– tlenek azotu (NO): bezwonny gaz, powodujący m.in. porażenie centralnego układu nerwowego;

– dwutlenek azotu (NO2): gaz o brunatnym zabarwieniu (w dużych stężeniach), o drażniącym zapachu, podrażniający m.in. układ oddechowy;

– podtlenek azotu (N2O), nazywany też gazem rozweselającym; związek o silnym działaniu odurzającym.

Dotychczas myślano głównie o tym, ile tlenków azotu wylatuje z rur wydechowych aut i ile tych gazów znajduje się w powietrzu, które wdychają piesi. Okazuje się, że to jednak tylko część problemu! Najbardziej narażeni na kontakt ze szkodliwymi gazami są... pasażerowie aut. Kabina samochodu zachowuje się podobnie jak worek w odkurzaczu – przez układ wentylacyjny przepływa przez nią powietrze, ale znaczna część zanieczyszczeń osadza się w środku.

Na zlecenie redakcji tygodnika „Auto Bild” zespół naukowców z uniwersytetu w Heidelbergu wykonał pomiary mające wykazać, jak duże jest to zagrożenie. Badanie dla ułatwienia ograniczono tylko do jednego konkretnego związku: dwutlenku azotu NO2. Nadmierne stężenie tego gazu w powietrzu jest niebezpieczne szczególnie dla osób z problemami z układem oddechowym, dla astmatyków i alergików, ale również dla osób z problemami kardiologicznymi. Według danych WHO (Światowej Organizacji Zdrowia) krótkotrwałe przebywanie w otoczeniu, w którym stężenie dwutlenku azotu przekracza 200 mikrogramów na metr sześcienny, ma zauważalny wpływ na zdrowie. Nawet w przypadku stężenia dziesięciokrotnie niższego, ale przy długotrwałym wystawieniu na działanie tej toksyny, trzeba się liczyć z negatywnymi konsekwencjami zdrowotnymi.

Jak widać po wynikach, które prezentujemy w tabeli, stężenie toksycznego gazu w kabinie auta może być niebezpiecznie wysokie. Dodajmy, że badania przeprowadzono w Niemczech, gdzie przecież auta poruszające się po drogach są generalnie w lepszym stanie niż u nas, co też ma niebagatelny wpływ na poziom emisji.

Jest również jedna optymistyczna informacja wynikająca z tych badań – stosunkowo łatwo możemy zadbać o to, żeby stężenie tlenków azotu w kabinie naszego auta było znacznie niższe, zbliżone do tego naturalnie występującego na Ziemi. Wystarczy bowiem zastosować dobry filtr kabinowy z wkładem z węglem aktywnym. Z badań wynika, że dobre filtry pozwalają obniżyć stężenie toksycznego dwutlenku azotu nawet o ok. 92 proc.! Zła wiadomość: tylko w nielicznych autach takie filtry są montowane fabrycznie.

Warto dopłacić do filtra węglowego, bo dzięki niemu powietrze we wnętrzu auta jest czystsze i żeby się o tym przekonać, nie trzeba sprzętu pomiarowego – często wystarczy nos! Ale uwaga! Filtry węglowe zapychają się szybciej od standardowych – w polskich warunkach wymiana raz do roku może nie wystarczyć.