تلوث البيئة الناتج عن الاحتراق وطرق الحد منه

أولًا: حرق المخلفات الزراعية (قش الأرز)

• يحرق بعض المزارعين "قش الأرز" في الحقول للتخلص منه وتجهيز الأرض للمحصول التالي بسرعة.
• يكون الاحتراق غير تام غالبًا بسبب تكدّس كومات القش وقلة الأكسجين.
• يتصاعد كميات كبيرة من أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والسناج المعلّق، فتتكوّن دخان كثيف يُعرف بالسحابة السوداء، وتؤدي إلى مشكلات في التنفس وزيادة حالات الربو والحساسية الصدرية.
• حلول بديلة: تدوير القش في صناعة الأعلاف والسماد العضوي (الكمبوست) والورق والألواح الخشبية المضغوطة، أو استخدامه في توليد الطاقة (الغاز الحيوي) بدلًا من حرقه في الحقول.

ثانيًا: الاحتراق في محركات السيارات

• يُحرق الوقود داخل المحرك فتنتج طاقة حرارية تتحول إلى طاقة ميكانيكية تحرك السيارة.
• يخرج العادم: أول أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون، السناج، وأكاسيد النيتروجين. وهو من أهم أسباب تلوث هواء المدن.
• يزداد الاحتراق غير التام إذا قلّ الهواء المضخوخ أو انخفضت كفاءة المحرك.

طرق الحد من التلوث:

1. صيانة المحرك بانتظام.
2. استخدام وقود أقل تلويثًا (الغاز الطبيعي) أو التحول إلى السيارات الكهربائية.
3. الاعتماد على وسائل النقل الجماعي صديقة البيئة.

تطبيق تكنولوجي: المحول الحفزي (علبة البيئة).

• يوضع في نظام عادم السيارة، ويحتوي عوامل حفازة (مواد تزيد سرعة التفاعل دون أن تتغير)، تسرّع تفاعلات أكسدة واختزال تحوّل الغازات السامة (أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين) إلى مواد أقل ضررًا (ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين).

ثالثًا: الاحتراق في الصناعة

• الاحتراق مصدر الطاقة في صناعات كثيرة: صهر المعادن، السيراميك، الأسمنت، تكرير البترول.
• كثير من محطات الكهرباء تحرق وقودًا حفريًا (فحم، غاز طبيعي) لإنتاج البخار الذي يدير التوربينات والمولدات.

طرق الحد من التلوث الصناعي:

1. الاعتماد على الغاز الطبيعي وقودًا أقل تلويثًا.
2. تركيب فلاتر لتنقية الغازات قبل خروجها من المداخن.
3. استخدام مصادر الطاقة المتجددة (الشمس والرياح) في توليد الكهرباء.

لماذا يُفضّل الغاز الطبيعي على الفحم؟

• لأن انبعاثات CO₂ منه أقل، وأكاسيد الكبريت ودقائق الكربون فيه منخفضة، بينما احتراق الفحم الحجري ينتج نسبة أعلى من CO₂ وكميات أكبر من أكاسيد الكبريت والسناج.

تطبيق تكنولوجي: أجهزة غسل الغازات الحمضية.

• تُمرَّر الغازات الحمضية السامة (مثل SO₂) في مداخن المصانع خلال رذاذ من محاليل قلوية فتحدث تفاعلات تعادل وتترسب كأملاح، مما يقلل من الأمطار الحمضية والضباب الدخاني.

مفهوم متقاطع (السبب والنتيجة): زيادة عمليات الاحتراق تؤدي إلى زيادة انبعاثاتها، فيختل التوازن البيئي.

مقارنة بين المحول الحفزي وجهاز غسل الغازات:

وجه المقارنة	المحول الحفزي	جهاز غسل الغازات
الغرض	تقليل سموم عادم السيارات	تقليل تلوث مداخن المصانع
طريقة العمل	عوامل حفازة تسرّع أكسدة واختزال تحول الغازات السامة إلى آمنة	رذاذ قلوي يعادل الغازات الحمضية فتترسب أملاحًا
أهم الغازات المعالجة	CO وأكاسيد النيتروجين	غازات حمضية كـ SO₂

ملخص الدرس الثاني:

• الاحتراق يحتاج وقودًا وأكسجينًا وحرارة؛
• ويكون تامًا (CO₂ وماء) أو غير تام (CO وكربون)؛
• وتختلف نواتجه في الخواص والخطورة؛
• وتتلوث البيئة بحرق المخلفات والسيارات والمصانع، ويمكن الحد من التلوث بحلول تقنية وسلوكية.