خودرو و محیط زیست

مقدمه

در هر ثانیه یکبار نفس می کشیم، در یک ساعت 960 بار و در سال تقریباً 5/8 میلیون مرتبه، بدین ترتیب هر یک از ما 4 میلیون لیتر (یک میلیون گالن) اکسیژن مخلوط(هوا) را در سال مورد استفاده قرار می دهیم، اتمسفر زمین علاوه بر اینکه یک منبع حیاتی اکسیژن محسوب می شود، به طرق متعدد دیگری نیز برای ما با ارژش است، بدون اتمسفر، توزیع گرما دچار اختلال خواهد شد و کل سیاره زمین در معرض تغییرات خطر ناک شبانه روزی که کاملاً ناسازکار با حیات است قرار می گیرد.

بدون جو ارتعاشات مربوط به صدا بخوبی انتقال داده نمی شود، لذا زمین ساکت خواهد بود.

آب و هوائی در کار نیست، خبری از باران های موسمی به چشم نمی خورد، و بدون یک لایه مناسب اتمسفری سیاره ما به شدت تحت بمباردمان اشعه های مهلک خورشیدی قرار خواهد گرفت، و نهایتاً بدون هوا، زمین همانند ماه عاری از حیات خواهد بود.

نیتروژن، اکسیژن، آرگون، دی اکسید کربن، نئون، هلیم، متان، کریپتون و دی اکسید سولفور با درصد حجمی مشخص(جدول) ترکیبات اصلی هوای پاک را فراهم می کنند.

هر گونه تغییری در ویژگیهای فیزیکی و شیمیائی مواد فوق که عمدتاً به واسطه فعالیتهای بشر صورت می پذیرد، منجر به آلودگی هوا می گردد، بر اساس تحقیقات بعمل آمده، بیشتر از 75% آلودگی هوای تهران ناشی از وسائط نقلیه موتوری است.

منواکسید کربن   Monoxide = Carbon ،   هیدروکربنهاHydrocarbons ،  اکسیدهای نیتروژن Oxides of nitrogen ، اوزون Ozone آلاینده های اصلی هوای تهران را ناشی از تردد اتومبیلها است، تشکیل می دهند.

این چنین تغییر فاحش که به واسطه آلاینده های فوق الذکر در هوای نرمال تهران انجام می شود، اثرات فوق العاده مخرب زیست محیطی را بدنبال خواهد داشت، در این مقاله طبیعت آلاینده های ناشی از وسائط نقلیه موتوری، مکانیزم آلایندگی و اثرات آنها بر محیط زیست تشریح می شود

مبنای بحث: گازهای ذیل ترکیبات اصلی یک هوای پاک و خشک را در سطح دریا فراهم می کنند.

ترکیب هوای خشک و پاک در سطح دریا

 هرگونه تغییری در ترکیب غلظت هر یک از گازهای جدول فوق که عمدتاً به واسطه فعالیتهای بشر صورت می پذیرد، منجر به آلودگی هوا می گردد، براساس تحقیقات بعمل آمده، بیشتر از 85% آلودگی هوای تهران ناشی از وسائط نقلیه موتوری است.
اثر اقلیم بر آلودگی هوای تهران
بدلیل موقعیت خاص جغرافیائی تهران و محاصره شهر توسط کوههای اطراف و گسترش تهران در یک فضائی کمانی شکل بین کوهها، جریان بادهای غربی و جنوب شرقی از خاصیت پالایشی موثری برخوردار نیستند و لذا هوای تهران در اکثر اوقات ساکن و بی تحرک است و در نتیجه این وضعیت منجر به       پدیده های خطر ناک وارونگی هوا یا دما می گردد.
مکانیزم وارونگی و آلودگی هوا
تجمع آلاینده های اتمسفری به مقدار زیاد تحت شرایط مترولوژیک حادث می گردد و این پدیده وارونگی دما نام دارد، در شرایط نرمال روزانه، درجه حرارت هوا با افزایش ارتفاع از سطح زمین به تدریج کاهش    می یابد و از آنجائیکه هوای گرم بطرف بالا صعود می کند، آلاینده ها را نیز با خود حمل نموده و در ارتفاعات عمل رقیق سازی صورت می گیرد، در شرایط وارونگی دما، یک لایه هوای گرم روی لایه هوای سرد اطراف زمین قرار گرفته و مانع از نفوذ هوای اطراف و نیز آلاینده ها به طرف بالا می شود و در نتیجه آلاینده ها در سطح پائین تجمع پیدا می کنند و با نبود وزش باد این وضعیت تشدید شده و منجر به آلودگی بیش از حد می گردد.(همانند کشیدن یک سیگار در یک فضای بسته)
اثرات آلودگی هوا بر اقلیم
آلودگی هوا نفوذ نور خورشید را کاهش داده و درجه حرارت هوا را پائین می آورد، بر ابرها اثر گذاشته و سطوح نزولات جوی را تغییر می دهد، چنین تغییرات دراماتیک اقلیمی بر اکوسیستم های خشکی و آبزی اثرات مطلوب خواهد گذاشت.
در تهران کمتر کسی می تواند قلل مرتفع و پربرف و پردرخت بلندیهای البرز را ببیند و به دشواری می توان از فاصله یک متری یکدیگر را دید، خورشید رنگ پریده و در هاله ای از دود محصور است. غبار همه جا را گرفته و نزولات جوی ناخواسته نیز نتیجه اثرات آلودگی هوا بر اقلیم است.
اثرات آلودگی هوا بر سلامت انسان
هنگامیکه مردم زیادی به واسطه، آلودگی هوا در یک مدت زمان کوتاهی جان بدهند، این چنین وضعیتی بلا نام دارد، هنگامیکه ما بلاهای ناشی آز آلودگی هوا را تحت مطالعه قرار می دهیم، به یک الگوی مشترک دست می یابیم، تشریح الگو به قرار ذیل است:

1.  تراکم بیش از حد جمعیت در یک منطقه.

2.  مراکز صنعتی فشرده(جائی که منابع آلاینده فراوانند).

3.  در دره ها، مخازن توبوگرافیک جهت دریافت و نگهداری آلاینده ها.

4.  وجود مه (وجود قطرات آب در سطح آلاینده ها).

5.  وارونگی گرمائی(دما و هوا) که بگونه ای موثر یک سرپوش مترولوژیک بر توده هوای موجود در دره گذاشته و در ایستائی هوا شرکت میکند. بنا بر شواهد عینی که همگان از آن آگاهند، تهران دارای کلیه شرایط فوق است و در صورتیکه فکری سیستماتیک برای تهران نشود، بدون تردید دچار بلای ناگهانی خواهد شد.

طراحی خودروی علمی –محیط زیستی

اختراع مجدد یک خودروی شخصی برخط:

Reinventing an on-line personal vehicle

تصور کنید خودروی دارید که در هر 200 کیلومتر فقط 4 لیتر بنزین مصرف می کند، شما با این وسیله نقلیه می توانید تمام ایران را با یک تانکبنزین 60 لیتری بپمائید، جالب نیست ؟!!.

فکر کنید این خودروی رویائی من 5 نفره است و وزن آن بر خلاف همه خودروهای امروزی فقط 400 کیلوگرم است، این خودروئی که می گویم فوق العاده است، یعنی ابرکارآمد وسوپر بازده است.

خیلی خیلی سبک است و علی رغم سبک بودن بسیار ایمن هم هست، اصلاً با خودروهای به اصطلاح ایمنی امروزی، یک دنیا فاصله دارد.

توجه کنید، این ماشین شخصی، بدنه و شاسی آن تنها از 20 قطعه تشکیل شده است در صورتیکه بدنه و شاسی خودروهای امروزی معمولی بیشتر از 250 قطعه دارند.

خودم اطمینان دارم که این وسیله خوب من واقعاً محصولی دوستدار انسان، اقتصاد و محیط زیست است.(Environmentally Friendly)، چون طراحی آن بگونه ای سامان دهی شده است که ابر کارآمد است.   این  وسیله ،بطرز بی سابقه مصرف سوخت فسیلی را در جهان کاهش می دهد و از همه مهمتر، به هیچ عنوان آلودگی هوا بوجود نمی آورد، اگر تهرانیها برای 30 سال آینده زنده بمانند، با استفاده از این خودرو، در تهران و محیط زیست و هر جا که مسافرت کنند، حقیقتاً لذت می برند و بر این خودروی  رویائی من احسنت می گویند.

این خودرو ایده آل من، واقعاً از نظر محیط زیستی و مصرف بهینه منابع طبیعی غیر قابل تجدید (مواد)، یک ابر خودرو است، چون زیر بدنه این خودرو کاملاً صاف است، و هوا بطور بیسابقه ای در اطراف آن پراکنده گشته و تعادل ایرودینامیکی آن را بطرز حیرت آوری به نمایش می گذارد.

بدلیل همه خصوصیاتی که در بالا شرح دادم و سایر ویژه گیهای منحصر بفرد دیگر، بازدهی و کارآمدی این خودرو بدون اینکه فضای درونی، ایمنی و کارائی آن قربانی گردد، بطرز حیرت آوری افزایش یافته است، در واقع مخلوطی از مواد با وزن فوق العاده سبک بگونه ای فشرده شده اند (Composites) که مقاومت این خودروی تخیلی علمی من را بطرز بی سابقه ای بالا برده است، یعنی اگر با سرعت بالا بر هر مانعی برخورد کنم و یا بصورت تفریحی به دیوار بتنی بکوبم، من و خودروام هیچ صدمه ای نمی بینیم و براحتی این خطر عظیم امروزی که همه خودروها از ان بهره میبرند را پشت سر می گذاریم.

تازه چیزهای زیاد دیگری هم هست که نگفتم، قصد دارم در خلال این تفکر ماورائی همه آنها را انشاء کنم تا خودروسازان بدانند، یک خودروی واقعی دوست دار انسان، اقتصاد و محیط زیست چگونه باید باشد؟!!!

داشتم می گفتم، مواد فوق العاده نشکن و با دوام بکار رفته در این خودرو، در عین اینکه منعطف هستند مقاومتر، نشکننده تر و سبکتر از هر ماده دیگری هستند. این موادSpace age materials)) به صاحب خودرو اجازه  می دهند که برای مدتی بسیار طولانی بدون صدمه ای به خود، اقتصاد و محیط زیست، وارد نماید،براحتی زندگی کند و لذت ببرد.

حتی اگر این خودرو از جاده خنده دار و مضحک چالوس هم به قعر دره پرت شود، به خودرو و صاحبش هیچ صدمه ای نمی رسد.

خودروسازها، بهتر می دانند و می فهمند که چه می گویم، راستش را بخواهید، آهن و مواد معدنی که در خودروهای معمولی بکار می رود، شوکها و ارتعاشات ناشی              از تصادفات را نه تنها جذب نمی کند ، بلکه درصد اعظمی از آنها را به سرنشینان خودرو منتقل مینماید و این است که سالانه انسانهای بی گناهی که کشته و مرده خودرو سواری هستند با ندام کاری و نیز کیفیت مواد آهنی مرگ آور، دعوت حق را لبیک میگویند.

ولی خودروی علمی من بدلیل اینکه مواد بادوام و نشکن در آن بکار رفته است، قادر است شوک های ناشی از تصادفات و حتی ضربه های سنگین عمدی را جذب کرده و قبل از اینکه به سرنشینان برسند، خنثی نماید.

این خودرو محشر است و واقعاً از نظر ایمنی  بینظیر خواهد بود.

از همه مهمتر این خودرو، یک موتور بسیار کوچک دارد که عملکرد بالائی از خود نشان می دهد، مخصوصاً در هنگام تصادفات ناخواسته، مناطق و نواحی برای مچاله شدن و فروریختگی در آن ایجاد میگردد و نیروهای ایجاد شده بر اثر تصادف توسط مواد مقاومی که قبلاً توضیح دادم، جذب می گردد و بدین ترتیب ایمن خواهد بود.

این ابر خودروی محیط زیستی من، یک وسیله دو رگه (Hybrid) است.

کلیه سیستمهای جلو برنده و موتور، خیلی کوچک هستند، یعنی یک موتور فوق العاده کوچک که با سوخت فسیلی کار می کند و فقط 20 اسب بخار نیرو ایجاد      می نماید.

نیروی ایجاد شده اساساً برای تولید الکتریسته (Electricity) (برق) در سلولهای سوخت بکار میرود.

برق ایجاد شده این خودروی رویائی من، به چهار موتور کوچک که در چرخهای آن تعبیه شده است، هدایت میگردد.

راستی ، موتورهائی را که در چرخها برای حرکت دادن خودرو کار گذاشته ام، هنگامیکه ترمز می گیرم، همانند یک ژنراتور کوچک هم عمل می کنند، یعنی به لحاظ تئوری 70% انرژی ایجاد شده در هنگام ترمز کردن را می قاپند(ربودن).

این انرژی که در اینجا توسط موتور چرخهای خودروی من جذب می شود، معمولاً در خودروهای معمولی ضایع گشته و بهدر می رود.

من این انرژی را در باتریهای خودروام برای استفاده های بعدی، ذخیره می کنم.

آن چیزی که بیشتر از همه این خودرو را محیط زیستی کرده و کارائی آن را بالا می برد در واقع، کاهش مالش و اصطکاکی است که در سطح جاده ایجاد می کند.

یعنی تا حدود بیش از 80% اصطکاک را کاهش می دهد.

بدین ترتیب، این وسیله ایده آل محیط زیستی من با ویژه گیهائی همچون، طراحی فوق العاده، وزن سبک ، آیرودینامیک حیرت آور، و کارائی بالای سیستمهای جلو برنده و دورگه (Hybrid) بودن می تواند ترجیحاً 200 کیلومتر مسافت را با 4 لیتر مصرف سوخت محقق سازد.

البته امروزه شرکت های خارجی زیادی وجود دارند که همانند این خودروی من تولیداتی دارند.

هوندا در ژاپن، تویوتا نیز، در امریکا و در اغلب کشورهای اروپائی نظیر این خودروی محیط زیستی، البته نه به خوبی، تئوریکی که توضیح دادم، کارهائی در دست انجام است، امیدوارم دانشگاههای فنی ما بتوانند این رویای دست یافتنی من را در آینده ای نزدیک محقق سازند.

اگر شرکت های خودروسازی روی این خودرو سرمایه گذاری نمایند، به نظرم چند کار بسیار مهم محیط زیستی ،اقتصادی و ایمنی منظر  انجام میشود.

1-    کاهش مصرف منابع طبیعی (مخصوصاً سوخت های فسیلی) محقق میشود.

2-  آلودگی هوا، بشدت کاهش می یابد.

3-   ایمنی سرنشینان ایجاد می گردد.

4-یکی از اهداف مهم یعنی آینده پایدار(Sustainable Future) عملیاتی میگردد.

به امید تولید خودروئی سازگار با سامانه های محیط زیستی.