Ранжування енергетичних палив по впливу на довкілля

Abstract

Зростання викидів CO₂ внаслідок спалювання вуглеводнів та споріднених речовин поглиблює парниковий ефект і негативно впливає на клімат. Актуальним є пошук та використання шляхів зниження цих викидів, а саме обґрунтованого вживання карбонізованого палива. Метою дослідження є виявлення і формалізація кількісного показника, який дозволятиме розставляти по рангу (в аспекті екології) наявні палива вже на ранніх стадіях прийняття проєктних і управлінських рішень. Використаною методикою дослідження став системний підхід до визначення існуючої проблеми, аналіз невирішеної частини проблеми, пошук нового підходу до екологічного ранжування енергетичних палив і формалізація ступеня їх карбонізації. Об’єктом дослідження є вуглеводні як паливо й близькі до них горючі речовини, а предметом – хімічні процеси їх згоряння з використанням кисню. Результат полягає в аналітичному визначенні показника, який дозволяє порівнювати між собою основні енергетичні палива по впливу на парниковий ефект, по викидам вуглекислого газу. Таким показником виявилась запропонована ступінь карбонізації палива, для підрахунку якої наведені формули як для вуглеводів, так і для інших горючих речовин, молекули котрих, крім карбонату та гідрогену, містять оксиген. Розрахунок ступеня карбонізації дозволив скласти ранжуючу таблицю для основних сучасних палив. Наукова новизна складається з аналізу фізико-хімічних процесів горіння палива органічного походження з огляду на кінцевий продукт хімічних реакцій. Практична значимість полягає у запобіганні необґрунтованого використання певного палива, особливо альтернативного, а значить і надлишкових викидів у навколишнє середовище. Крім того, встановлено, що широко вживані палива по впливу на парниковий ефект знаходяться у відносно вузькому діапазоні, який обмежується їх ступенем карбонізації від 20 % (для метану) до ~ 33 % (для метанолу, важкого палива, тощо).