डीजल निकास

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डीजल निकास आंतरिक दहन यंत्र के डीजल यंत्र द्वारा उत्पादित गैसीय निकास है, साथ ही इसमें कण पाये जाते हैं। इसकी संरचना ईंधन के प्रकार या उपयोग की दर या यंत्र के संचालन की गति (जैसे, सुस्ती या गति या लोड के तहत) के साथ भिन्न हो सकती है और यंत्र सड़क पर वाहन, कृषि वाहन, लोकोमोटिव, समुद्री जहाज में है या स्थिर जनित्र या अन्य अनुप्रयोग।[1]

डीजल निकास अंतरराष्ट्रीय कैंसर अनुसंधान संस्था की खोज मे (आईएआरसी) के समूह 1 कार्सिनोजेन्स की एक सूची है जो फेफड़ों के कैंसर का कारण बनता है और मूत्राशय के कैंसर के साथ सीधा संबंध रखता है।[2][3][4][5][6] इसमें कई पदार्थ सम्मिलित हैं, जिन्हें अंतरराष्ट्रीय कैंसर अनुसंधान संस्था द्वारा व्यक्तिगत रूप से मानव कार्सिनोजेन्स के रूप में सूची बनाई गई है।[7]

निकास में नाइट्रोजन ऑक्साइड(NOx) और कण पदार्थ को कम करने के तरीके स्थित हैं। जबकि डीजल ईंधन में पेट्रोल (2.31 किग्रा CO₂/लीटर) की तुलना में थोड़ा अधिक कार्बन (2.68 किग्रा CO₂/लीटर) होता है। उच्च प्रवीणता के कारण डीजल कार का समग्र CO₂ उत्सर्जन कम होता है। उपयोग में औसतन यह पेट्रोल के लिए लगभग 200 ग्राम CO₂/किमी और डीजल के लिए 120 ग्राम CO₂/किमी के बराबर है।

रचना

एक डीजल यंत्र जो धुएं की सीमा से नीचे संचालित होता है, एक दृश्य निकास पैदा करता है - आधुनिक मोटर वाहन डीजल यंत्र ों में, इस स्थिति से आम तौर पर पूर्ण भार पर भी अतिरिक्त हवा में ईंधन जलाने से बचा जाता है।

हवा में पेट्रोलियम ईंधन के दहन के प्राथमिक उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और नाइट्रोजन हैं। अन्य घटक मुख्य रूप से अपूर्ण दहन और पाइरोसिंथेसिस से स्थित हैं।[1][8]जबकि कच्चे (अनुपचारित) डीजल निकास के अलग-अलग घटकों का वितरण भार, यंत्र के प्रकार आदि जैसे कारकों के आधार पर भिन्न होता है और आसन्न क्रम एक विशिष्ट संरचना दिखाती है।

ऐसे किसी भी डीजल यंत्र के अंदर स्थित भौतिक और रासायनिक स्थितियां किसी भी स्थिति में स्पार्क-चालित यंत्र से काफी भिन्न होती हैं क्योंकि प्रारूप के अनुसार डीजल यंत्र की शक्ति सीधे ईंधन आपूर्ति द्वारा नियंत्रित होती है न कि हवा/ईंधन मिश्रण के नियंत्रण से जैसा कि पारंपरिक गैसोलीन यंत्रो में होता है।[9] इन अंतरों के परिणामस्वरूप डीजल यंत्र प्राय: स्पार्क-चालित यंत्रो की तुलना में प्रदूषकों की एक अलग सारणी उत्पन्न करते हैं और अंतर जो कभी-कभी गुणात्मक होते हैं, लेकिन अधिक बार मात्रात्मक (कितने विशेष प्रदूषक या प्रदूषक वर्ग प्रत्येक में स्थित हैं)। उदाहरण के लिए डीजल यंत्र कार्बन मोनोऑक्साइड का एक-बीस-आठवां जो गैसोलीन यंत्र उत्पादन करते हैं, क्योंकि वे अपने ईंधन को पूर्ण भार पर भी अतिरिक्त हवा में जलाते हैं।[10][11][12]

हालांकि डीजल यंत्रो की आंतरिक दहन प्रकृति और दहन प्रक्रिया के उच्च तापमान और दबावों के परिणामस्वरूप NOx (गैसीय नाइट्रोजन ऑक्साइड ) का महत्वपूर्ण उत्पादन होता है, जो एक वायु प्रदूषक है और उनकी कमी के संबंध में एक अनूठी आपत्ति का गठन करता है।[not verified in body] जबकि 2012 तक निकास उत्प्रेरक परिवर्तक को अपनाने के कारण पेट्रोल कारों से कुल नाइट्रोजन ऑक्साइड में लगभग 96% की कमी आई है और डीजल कारें अभी भी वास्तविक दुनिया के परीक्षणों के तहत 15 साल पहले खरीदे गए समान स्तर पर नाइट्रोजन ऑक्साइड का उत्पादन करती हैं, इसलिए डीजल कारें पेट्रोल कारों की तुलना में लगभग 20 गुना अधिक नाइट्रोजन ऑक्साइड का उत्सर्जन करती हैं।[13][14][15] आधुनिक ऑन-रोड डीजल यंत्र प्राय: उत्सर्जन कानूनों को पूरा करने के लिए चयनात्मक उत्प्रेरक कमी (SCR) प्रणाली का उपयोग करते हैं क्योंकि अन्य तरीके जैसे निकास गैस पुनरावर्तन (EGR) कई न्यायालयों में लागू नए मानकों को पूरा करने के लिए नाइट्रोजन ऑक्साइड प्रदूषकों को दूर करने के लिए प्रारूप की गई सहायक डीजल प्रणालियाँ नीचे एक अलग खंड में वर्णित हैं।

इसके अलावा डीजल निकास में महीन कण (सूक्ष्म कण पदार्थ) (जैसे, कालिख, कभी-कभी अपारदर्शी गहरे रंग के धुएं के रूप में दिखाई देते हैं) पारंपरिक रूप से अधिक चिंता का विषय रहे हैं, क्योंकि यह विभिन्न स्वास्थ्य चिंताओं को प्रस्तुत करता है और स्पार्क-चालित यंत्र द्वारा महत्वपूर्ण मात्रा में शायद ही कभी उत्पन्न होता है- दहन यंत्र। ये विशेष रूप से हानिकारक कण संदूषक अपने चरम पर होते हैं जब ऐसे यंत्र ईंधन को पूरी तरह से जलाने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन के बिना चलाए जाते हैं। जब एक डीजल यंत्र बेकार में चलता है तो प्राय: ईंधन को पूरी तरह से जलाने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन स्थित होती है।[16] (गैर-निष्क्रिय यंत्रो में ऑक्सीजन की आवश्यकता प्राय: टर्बोडीज़ल का उपयोग करके संतुष्ट होती है।) कण उत्सर्जन के दृष्टिकोण से डीजल वाहनों से निकलने वाले धुएं को पेट्रोल वाहनों की तुलना में काफी अधिक हानिकारक बताया गया है।

डीजल निकास लंबे समय से अपनी विशिष्ट गंध के लिए जाना जाता है। डीजल ईंधन की गंधक सामग्री में कमी के साथ महत्वपूर्ण रूप से बदल गया और फिर जब उत्प्रेरक परिवर्तक को निकास प्रणालियों में प्रस्तुत किया गया। फिर भी ईंधन संरचना और यंत्र चलने की स्थिति के आधार पर डीजल निकास में विभिन्न वर्गों में और अलग-अलग सांद्रता (नीचे देखें) में अकार्बनिक और कार्बनिक प्रदूषकों की एक सारणी सम्मिलित होती है।

निकास गैस संरचना विभिन्न स्रोतों के अनुसार

डीजल निकास संरचना
औसत डीजल इंजन निकास रचना (Reif 2014) औसत डीजल इंजन निकास रचना (मर्कर, टीचमैन, 2014) डीजल का पहला इंजन निकास संघटन (हार्टनस्टीन, 1895) डीजल इंजन निकास रचना (खैर, मजेवस्की, 2006) डीजल इंजन निकास संरचना (विभिन्न स्रोत)
प्रजातियाँ मास प्रतिशत वॉल्यूम प्रतिशत वॉल्यूम प्रतिशत (मात्रा?) प्रतिशत
नाइट्रोजन (N2) 75.2% 72.1% - ~67 % -
ऑक्सीजन (O2) 15% 0.7% 0.5% ~9 % -
कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) 7.1% 12.3% 12.5% ~12 % -
जल (H2O) 2.6% 13.8% - ~11 % -
कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) 0.043% 0.09% 0.1% - 100–500 ppm[17]
नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) 0.034% 0.13% - - 50–1000 ppm[18]
हाइड्रोकार्बन (HC) 0.005% 0.09% - - -
एल्डिहाइड 0.001% लागू नहीं
पार्टिकुलेट मैटर (सल्फेट + ठोस पदार्थ) 0.008% 0.0008% - - 1–30 mg·m−3[19]







रासायनिक वर्ग

निम्नलिखित रासायनिक यौगिकों के वर्ग हैं जो डीजल निकास में पाए गए हैं।[20]

रासायनिक प्रदूषक वर्ग टिप्पणी
सुरमा यौगिक [ उद्धरण वांछित ] आर्सेनिक विषाक्तता के समान विषाक्तता
बेरिलियम यौगिक आईएआरसी ग्रुप 1 कार्सिनोजेन्स
क्रोमियम यौगिक आईएआरसी ग्रुप 3 संभावित कार्सिनोजेन्स
कोबाल्ट यौगिक
साइनाइड यौगिक
डाइअॉॉक्सिन  और डिबेंजोफुरन्स
मैंगनीज यौगिक
पारा यौगिक आईएआरसी ग्रुप 3 संभावित कार्सिनोजेन्स
नाइट्रोजन ऑक्साइड 5.6 पीपीएम या 6500 μg/m³
पॉलीसाइक्लिक

एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (पीएएच) सहित पॉलीसाइक्लिक कार्बनिक पदार्थ

सेलेनियम यौगिक
सल्फर यौगिक

विशिष्ट रसायन

निम्नलिखित विशिष्ट रसायनों के वर्ग हैं जो डीजल निकास में पाए गए हैं।[21][verification needed][1]

रासायनिक प्रदूषक टिप्पणी एकाग्रता, पीपीएम
एसीटैल्डिहाइड आईएआरसी ग्रुप 2B (संभावित) कार्सिनोजेन्स
एक्रोलिन आईएआरसी ग्रुप 3 संभावित कार्सिनोजेन्स
रंगों का रासायनिक आधार आईएआरसी ग्रुप 3 संभावित कार्सिनोजेन्स
हरताल आईएआरसी समूह 1 कार्सिनोजेन्स , अंतःस्रावी व्यवधान [ उद्धरण वांछित ]
बेंजीन आईएआरसी ग्रुप 1 कार्सिनोजेन्स
बाइफिनाइल हल्की विषाक्तता [ उद्धरण वांछित ]
बीआईएस (2-एथिलहेक्सिल) थैलेट एंडोक्राइन डिसरप्टर
1,3-ब्यूटाडाइन आईएआरसी ग्रुप 2A कार्सिनोजेन्स
कैडमियम आईएआरसी समूह 1 कार्सिनोजेन्स , अंतःस्रावी व्यवधान [ उद्धरण वांछित ]
क्लोरीन यूरिया इंजेक्शन का प्रतिफल [ उद्धरण वांछित ]
क्लोरोबेंजीन "[एल] ओउ टू मॉडरेट" विषाक्तता
क्रेसोल §
डाईब्यूटाइल फथैलेट एंडोक्राइन डिसरप्टर [ उद्धरण वांछित ]
1,8-डाइनिट्रॉपाइरीन अत्यधिक कार्सिनोजेनिक
एथिलबेनज़ीन
formaldehyde आईएआरसी ग्रुप 1 कार्सिनोजेन्स
अकार्बनिक सीसा एंडोक्राइन डिसरप्टर [ उद्धरण वांछित ]
मेथनॉल
मिथाइल एथिल कीटोन
नेफ़थलीन आईएआरसी ग्रुप 2B कार्सिनोजेन्स
निकल आईएआरसी ग्रुप 2B कार्सिनोजेन्स
3-नाइट्रोबेंजानथ्रोन (3-एनबीए) अत्यधिक कार्सिनोजेनिक 0.6-6.6
4-नाइट्रोबाईफिनाइल जलन पैदा करने वाला, नसों/यकृत/गुर्दे को नुकसान पहुंचाता है 2.2
फिनोल
फास्फोरस
पाइरीन 3532-8002
बेंजो (ई) पाइरीन 487–946
बेंजो (ए) पाइरीन आईएआरसी ग्रुप 1 कार्सिनोजेन 208-558
फ्लोरांथीन आईएआरसी ग्रुप 3 संभावित कार्सिनोजेन्स 3399-7321
प्रोपियोलडिहाइड
स्टाइरीन आईएआरसी ग्रुप 2B कार्सिनोजेन्स
टोल्यूनि आईएआरसी ग्रुप 3 संभावित कार्सिनोजेन्स
जाइलीन § आईएआरसी ग्रुप 3 संभावित कार्सिनोजेन्स

इस सुगन्धित यौगिक के सभी संरचनात्मक समावयव स्थिति समावयवता (रेगियो आइसोमेरिज्म) सम्मिलित हैं। प्रत्येक यौगिक के लेख में ऑर्थो-मेटा और पैरा-आइसोमर विवरण देखें।

विनियमन

कैलिफोर्निया में अत्यधिक टिकाऊ यंत्रो से विविक्त मामले को तेजी से कम करने के लिए कैलिफोर्निया वायु संसाधन बोर्ड ने उत्सर्जन नियमों से पहले यंत्रो को सुधार करने के लिए निधिकरण प्रदान करने के लिए कार्ल मॉयर मेमोरियल वायु गुणवत्ता मानक रखरखाव कार्यक्रम बनाया।[22] 2008 में कैलिफोर्निया वायु संसाधन बोर्ड ने 2008 कैलिफ़ोर्निया राज्यव्यापी ट्रकऔर बस नियम भी लागू किया जिसके लिए कुछ अपवादों के साथ सभी अत्यधिक टिकाऊ डीजल ट्रकों और बसों की आवश्यकता होती है, जो डीजल कणों को कम करने के लिए या तो पुनःसंयोजन या यंत्र को बदलने के लिए कैलिफ़ोर्निया में काम करते हैं।[citation needed] यूएस खान सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (MSHA) ने जनवरी 2001 में भूमिगत धातु और गैर-धातु खानों में डीजल निकास जोखिम को कम करने के लिए प्रारूप किया गया और एक स्वास्थ्य मानक प्रचलित किया। 7 सितंबर, 2005 को यूएस खान सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (MSHA) ने जनवरी 2006 से जनवरी 2011 तक प्रभावी तिथि को स्थगित करने का प्रस्ताव करते हुए संघीय पंजिका में एक सूचना प्रकाशित की गई।

अंतर्राष्ट्रीय पोत परिवहन के विपरीत, जिसकी 2020 तक ईसीए के बाहर 3.5% द्रव्यमान पर सल्फर की सीमा है, जहां यह ईसीए के बाहर 0,5% तक कम हो जाता है। सड़क पर उपयोग के लिए डीजल और ऑफ रोड (भारी उपकरण) पूरे यूरोपीय संघ में सीमित कर दिया गया है। 2009 से (ऑन-रोड वाहनों के लिए) और 2011 (गैर-सड़क वाहनों) के बाद से डीजल और गैसोलीन को 10 पी कण पदार्थ सल्फर तक सीमित कर दिया गया है। अनिवार्य विनिर्देश एक दर्जन से अधिक ईंधन मापदंडों पर भी लागू होते हैं।[23]

स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं

सामान्य चिंताएं

डीजल वाहनों से होने वाले उत्सर्जन को पेट्रोल वाहनों की तुलना में काफी अधिक हानिकारक बताया गया है।[24] डीजल दहन निकास वायुमंडलीय कालिख और महीन कणों का एक स्रोत है, जो मानव कैंसर में निहित वायु प्रदूषण का एक घटक है।[25][26]हृदय और फेफड़ों की क्षति और मानसिक प्रदूषण में निहित वायु प्रदूषण का एक घटक है [27]इसके अलावा डीजल निकास में इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च ऑन कैंसर (संयुक्त राष्ट्र के विश्व स्वास्थ्य संगठन का हिस्सा) द्वारा मनुष्यों के लिए कार्सिनोजेनिक के रूप में सूचीबद्ध प्रदूषक सम्मिलित हैं, जैसा कि आईएआरसी समूह 1 कार्सिनोजेन्स की उनकी सूची में सम्मिलित है।[7]डीजल निकास गैस माना जाता है[by whom?] पिछले दशकों में हवा में लगभग एक चौथाई प्रदूषण के लिए जिम्मेदार और मोटर वाहन प्रदूषण के कारण होने वाली बीमारी का एक उच्च हिस्सा है।[28]

व्यावसायिक स्वास्थ्य प्रभाव

Two handheld instruments with screens and wires on a white background
दो डीजल पार्टिकुलेट मैटर मॉनिटर

डीज़ल निकास और डीज़ल कण पदार्थ (DPM) के संपर्क में आना ट्रक चालक, रेल कर्मियों, रेल यार्ड के आसपास के आवासीय घरों में रहने वालों और भूमिगत खानों में डीजल से चलने वाले उपकरणों का उपयोग करने वाले खनिकों के लिए एक व्यावसायिक खतरा है। व्यावसायिक समायोजन में सांद्रता के नीचे परिवेशी वायुमंडलीय कण सांद्रता पर सामान्य लोगों में प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभाव भी देखा गया है।

मार्च 2012 में, अमेरिकी सरकार के वैज्ञानिकों ने दिखाया कि उच्च स्तर के डीजल धुएं के संपर्क में आने वाले भूमिगत खनिकों में निम्न स्तरों के संपर्क में आने वालों की तुलना में फेफड़ों के कैंसर के अनुबंध का जोखिम तीन गुना बढ़ जाता है। खान में काम करने वाला स्टडी (DEMS) में $ 11.5 मिलियन का डीजल निकास 12,315 खनिकों का पालन करता है, जो सिगरेट के धुएं, रेडॉन और एस्बेस्टस जैसे प्रमुख कार्सिनोजेन्स को नियंत्रित करते हैं। इसने वैज्ञानिकों को डीजल के धुएं के प्रभाव को अलग करने की अनुमति दी।[29][30] 10 से अधिक वर्षों के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका में डीज़ल कर्ण पदार्थ के संपर्क में बच्चों के जोखिम के बारे में चिंताओं को उठाया गया है क्योंकि वे स्कूल से और स्कूल से डीजल संचालित स्कूल बसो की सवारी करते हैं।[31] 2013 में, यूनाइडेट स्टेट्स पर्यावरणीय संरक्षण एजेंसी (EPA) ने छात्र जोखिम को रोकने में निजी और सार्वजनिक संगठनों को एकजुट करने के प्रयास में क्लीन स्कूल बस यूएसए पहल की स्थापना की।[32]

कणों के संबंध में चिंताएं

भारी ट्रक, दिखाई देने वाली कालिख के कणों के साथ

डीज़ल कण पदार्थ (DPM), जिसे कभी-कभी डीज़ल समायोजन विविक्त (DEP) भी कहा जाता है, डीज़ल समायोजन का विविक्त घटक होता है, जिसमें डीज़ल कालिख और एयरोसोल जैसे ऐश विविक्त धातु का वायु संचारण कण, सल्फेट और सिलिकेट सम्मिलित होते हैं। वातावरण में छोड़े जाने पर डीज़ल कण पदार्थ व्यक्तिगत कणो या श्रृंखला समुच्चय का रूप ले सकता है, जिसमें अधिकांश 100 नैनोमीटर की अदृश्य उप-माइक्रोमीटर श्रृंखला में होते हैं, जिन्हें अति सूक्ष्म कण (यूएफपी) या कण पदार्थ 0.1 भी कहा जाता है।

डीजल निकास के मुख्य कण अंश में महीन कण होते हैं। उनके छोटे आकार के कारण, साँस के कण आसानी से फेफड़ों में गहराई तक प्रवेश कर सकते हैं।[1]निकास में पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (पीएएच) फेफड़ों में नसों को उत्तेजित करते हैं, जिससे पलटा खाँसी, घरघराहट और सांस की तकलीफ होती है।[33] इन कणों की खुरदरी सतह उनके लिए प्राकृतिक वातावरण में अन्य विषाक्त पदार्थों के साथ जुड़ना आसान बनाती है, जिससे कणों के साँस लेने के खतरे बढ़ जाते हैं।[16][1]

यूएलएसडी पर चलने वाली ट्रांजिट बसों और बायोडीजल और पारंपरिक डीजल (बी20) के मिश्रण से कण पदार्थ उत्सर्जन का एक अध्ययन ओमिडवरबोर्ना और सहकर्मियों द्वारा दर्ज किया गया था, जहां उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि मिश्रित डीजल/बायोडीजल के उपयोग के मामलों में कण पदार्थ उत्सर्जन कम दिखाई देंगे, जहां वे यंत्र मॉडल, ठंडे और गर्म निष्क्रिय प्रणाली और ईंधन के प्रकार और भारी धातुओं पर निर्भर थे। कण पदार्थ में गर्म निष्क्रियता के दौरान उत्सर्जित कण पदार्थ ठंडी निष्क्रियता से निकलने वाले कण पदार्थ की तुलना में अधिक थे। बायोडीजल उत्सर्जन में कण पदार्थ की कमी के कारणों का सुझाव बायोडीजल ईंधन की ऑक्सीजन युक्त संरचना के साथ-साथ प्रौद्योगिकी में परिवर्तन (इस परीक्षण प्रणाली में एक उत्प्रेरक परिवर्तक के उपयोग सहित उत्पन्न होने का कारण दिया गया था।[34] अन्य अध्ययनों ने निष्कर्ष निकाला कि कुछ विशिष्ट मामलों में (यानी कम भार, अधिक संतृप्त संग्रह)।नाइट्रोजन आक्साइड उत्सर्जन डीजल ईंधन की तुलना में कम हो सकता है। ज्यादातर मामलों में नाइट्रोजन आक्साइड उत्सर्जन अधिक होता है और नाइट्रोजन आक्साइड उत्सर्जन भी अधिक हो जाता है जब जैव ईंधन में मिलाया जाता है। शुद्ध बायोडीजल (बी100) भी नियमित डीजल ईंधन की तुलना में 10-30% अधिक नाइट्रोजन आक्साइड उत्सर्जन करता है।[35]

विशिष्ट प्रभाव

एक्सपोजर को तीव्र अल्पकालिक लक्षणों जैसे कि सिरदर्द, चक्कर आना, मतली, खांसी, सांस की तकलीफ, सीने में जकड़न, आंखों मे जलन, नाक और गले में जलन के साथ जोड़ा गया है।[36] लंबे समय तक जोखिम से हृदय रोग, कार्डियोपल्मोनरी रोग और फेफड़ों के कैंसर जैसी पुरानी ​​अधिक गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं।[25][26][37]

सिनसिनाटी बचपन मे एलर्जी और वायु प्रदूषण के कारण प्राथमिक कार्बन 1 साल की उम्र में घरघराहट और 3 साल की उम्र में लगातार घरघराहट से जुड़ा था।[38]

किंग्स कॉलेज लंदन में NERC-HPA द्वारा वित्तपोषित लंदन मे यातायात प्रदूषण और स्वास्थ्य परियोजना वर्तमान में स्वास्थ्य प्रभावों की समझ को परिष्कृत करने की मांग की गई।[39] परिवेश यातायात से संबंधित वायु प्रदूषण वृद्ध पुरुषों में कम संज्ञानात्मक कार्य से जुड़ा था।[27]

Umweltbundesamt बर्लिन (जर्मनी की संघीय पर्यावरण एजेंसी) की आधिकारिक विवरण 2352 के अनुसार 2001 में डीजल की कालिख से मृत्यु दर 82 मिलियन की जर्मन आबादी में से कम से कम 14,400 थी।

नैनोकणों (नैनोटॉक्सिकोलॉजी) का अध्ययन अपनी प्रारंभिक अवस्था में है और सभी प्रकार के डीजल यंत्रो द्वारा उत्पादित नैनोकणों से स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव अभी भी देखे जा रहे हैं। यह स्पष्ट है, कि डीजल के महीन कण स्वास्थ्य प्रभाव गंभीर और व्यापक हैं। हालांकि एक अध्ययन में कोई महत्वपूर्ण प्रमाण नहीं मिला है कि डीजल निकास के अल्पकालिक जोखिम के परिणामस्वरूप प्रतिकूल अतिरिक्त प्रभाव पड़ता है, जो हृदय रोग में वृद्धि के साथ सहसंबद्ध होते हैं।[40] द लांसेट में 2011 के एक अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि यातायात जोखिम आम जनता में 7.4% हमलों के कारण के रूप में आम जनता में म्योकार्डिअल रोधगलन का एकमात्र सबसे गंभीर रोके जाने वाला ट्रिगर है।[41] यह बताना असंभव है कि यह प्रभाव कितना यातायात में होने के तनाव के कारण है और कितना निकास के संपर्क में आने के कारण है।

चूंकि नैनोकणों (नैनोटॉक्सिकोलॉजी) के हानिकारक स्वास्थ्य प्रभावों का अध्ययन अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है और डीजल निकास से होने वाले हानिकारक स्वास्थ्य प्रभावों की प्रकृति और सीमा की जाँच जारी है, यह मतभेद बना हुआ है कि क्या डीजल का सार्वजनिक स्वास्थ्य प्रभाव इससे अधिक है पेट्रोल से चलने वाले वाहनों की।[42]

यंत्र की स्थिति के साथ भिन्नता

नैनोकणों के प्रकार और मात्रा प्रचालन तापमान और दबाव, खुली लौ की उपस्थिति, प्राथमिक ईंधन प्रकार और ईंधन मिश्रण और यहां तक ​​कि वायुमंडलीय मिश्रण के अनुसार भिन्न हो सकते हैं। जैसे विभिन्न यंत्र प्रौद्योगिकियों और यहां तक ​​​​कि विभिन्न ईंधनों से उत्पन्न नैनोकणों की तुलना जरूरी नहीं है। एक अध्ययन से पता चला है कि डीजल नैनोकणों के वाष्पशील घटक का 95% बिना जला हुआ चिकनाई वाला तेल है।[43] दीर्घकालिक प्रभावों को अभी भी और अधिक स्पष्ट किए जाने की आवश्यकता है साथ ही कार्डियोपल्मोनरी रोगों वाले लोगों के अतिसंवेदनशील समूहों पर प्रभाव।

डीजल यंत्र अपने निकास से काला कोयला (या अधिक विशेष रूप से डीजल कण पदार्थ ) का उत्पादन कर सकते हैं। काले धुएँ में कार्बन यौगिक होते हैं जो स्थानीय कम तापमान के कारण नहीं जलते हैं जहाँ ईंधन पूरी तरह से परमाणुकृत नहीं होता है। ये स्थानीय निम्न तापमान सिलेंडर की दीवारों और ईंधन की बड़ी बूंदों की सतह पर होते हैं। इन क्षेत्रों में जहां यह अपेक्षाकृत ठंडा है मिश्रण समृद्ध है (समग्र मिश्रण के विपरीत जो दुबला है)। समृद्ध मिश्रण में जलने के लिए कम हवा होती है और कुछ ईंधन कार्बन में बदल जाता है। आधुनिक कार यंत्र कार्बन कणों को पकड़ने के लिए एक कणिकीय डीजल फिल्टर (DPF) का उपयोग करते हैं और फिर फ़िल्टर में सीधे इंजेक्ट किए गए अतिरिक्त ईंधन का उपयोग करके रुक-रुक कर उन्हें जलाते हैं। यह थोड़ी मात्रा में ईंधन बर्बाद करने की कीमत पर कार्बन के निर्माण को रोकता है।

सामान्य सेवा में डीजल यंत्र की पूर्ण भार सीमा को काले धुएं की सीमा द्वारा परिभाषित किया जाता है, जिसके बाद ईंधन को पूरी तरह से जलाया नहीं जा सकता। जैसा कि काले धुएं की सीमा अभी भी रससमीकरणमितीय की काफी कम है। इसे पार करके अधिक शक्ति प्राप्त करना संभव है, लेकिन परिणामी अक्षम दहन का मतलब है कि अतिरिक्त शक्ति कम दहन दक्षता, उच्च ईंधन खपत और धुएं के घने बादलों की कीमत पर आती है। यह केवल उच्च प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां इन असुविधा की थोड़ी चिंता होती है।

ठंड से शुरू करने पर यंत्र की दहन दक्षता कम हो जाती है क्योंकि ठंडा यंत्र ब्लॉक संपीड़न स्ट्रोक में सिलेंडर से गर्मी खींचता है। इसका परिणाम यह होता है कि ईंधन पूरी तरह से नहीं जलता है, जिसके परिणामस्वरूप नीला और सफेद धुआं निकलता है और यंत्र के गर्म होने तक कम बिजली उत्पादन होता है। यह विशेष रूप से अप्रत्यक्ष इंजेक्शन यंत्रो के मामले में है, जो कम तापीय रूप से कुशल हैं। इलेक्ट्रॉनिक इंजेक्शन के साथ इसकी भरपाई के लिए इंजेक्शन अनुक्रम का समय और लंबाई बदली जा सकती है। यांत्रिक इंजेक्शन वाले पुराने यंत्रो में समय बदलने के लिए यांत्रिक और हाइड्रोलिक गवर्नर नियंत्रण हो सकता है और बहु-चरण विद्युत नियंत्रित तेज प्लग, जो स्वच्छ दहन सुनिश्चित करने के लिए स्टार्ट-अप के बाद की अवधि के लिए बने रहते हैं। प्लग को जलने से बचाने के लिए स्वचालित रूप से कम पावर पर जोड़ा जाता है।

वार्टसिला का कहना है कि बड़े डीजल यंत्रो पर धुआँ बनने के दो तरीके हैं, एक ईंधन से धातु पर टकराना और जलने का समय न होना। अन्य जब दहन कक्ष में बहुत अधिक ईंधन होता है।

वार्टसिला ने एक यंत्र का परीक्षण किया है और पारंपरिक ईंधन प्रणाली और आम रेल ईंधन प्रणाली का उपयोग करते समय धूम्रपान-उत्पादन की तुलना की है, परिणाम सामान्य रेल प्रणाली का उपयोग करते समय सभी परिचालन स्थितियों में सुधार दिखाता है।[44]

पारिस्थितिक प्रभाव

2013 में किए गए प्रयोगों से पता चला है कि डीजल के धुएं से तिलहन रेप फूलों की गंध को सूंघने की क्षमता क्षीण हो जाती है।[45]

उपाय

सामान्य

उत्सर्जन मानको को कठोर करने के साथ डीजल यंत्रो को अधिक कुशल बनना पड़ता है और उनकी निकास गैस में कम प्रदूषक होते हैं। उदाहरण के लिए, लाइट ड्यूटी ट्रक में अब नाइट्रोजन आक्साइड उत्सर्जन 0.07 ग्राम/मील से कम होना चाहिए और यू.एस. में, 2010 तक नाइट्रोजन आक्साइड उत्सर्जन 0.03 ग्राम/मील से कम होना चाहिए। इसके विपरीत हाल के वर्षों में संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोप और जापान ने कृषि वाहनों और लोकोमोटिव, समुद्री जहाजों और स्थिर उत्पादक अनुप्रयोगों को सम्मिलित करने के लिए ऑन-रोड वाहनों को कवर करने से उत्सर्जन नियंत्रण नियमों को बढ़ाया है।[46] एक अलग ईंधन में बदलना (यानी डाइमिथाइल ईथर और डायथाइल ईथर अन्य बायोएथर के रूप में)[47] नाइट्रोजन आक्साइड NOx और CO जैसे प्रदूषकों को कम करने के लिए एक बहुत प्रभावी साधन है। उदाहरण के लिए डाइमिथाइल ईथर (DME) पर चलने पर कण पदार्थ का उत्सर्जन लगभग न के बराबर होता है और डीजल विविक्त फ़िल्टर का उपयोग भी छोड़ा जा सकता है।[48] साथ ही यह देखते हुए कि डाइमिथाइल ईथर (DME) को पशु, भोजन और कृषि अपशिष्ट से बनाया जा सकता है। यह कार्बन-तटस्थ (नियमित डीजल के विपरीत) भी हो सकता है। बायोईथर (या हाइड्रोजन जैसे अन्य ईंधन) को पारंपरिक डीजल में मिलाने से उत्सर्जित होने वाले प्रदूषकों पर भी लाभकारी प्रभाव पड़ता है।

ईंधन को बदलने के विपरीत अमेरिकी इंजीनियरों ने दो अन्य सिद्धांतों और सभी ऑन-मार्केट उत्पादों के लिए विशिष्ट प्रणालियां भी सम्मिलित हैं, जो यू.एस. 2010 उत्सर्जन मानदंडों को पूरा करते हैं, चयनात्मक गैर-उत्प्रेरक कमी (एसएनसीआर) और निकास गैस पुनरावर्तन (ईजीआर)। दोनों डीजल यंत्रो के निकास प्रणाली में हैं और आगे दक्षता को बढ़ावा देने के लिए बनाए गए हैं।

चयनात्मक उत्प्रेरक कमी

सेलेक्टिव कैटेलिटिक रिडक्शन (SCR) अमोनिया या यूरिया जैसे कम करना को इंजेक्ट करता है - बाद वाला जलीय, जहाँ इसे डीजल निकास द्रव के रूप में जाना जाता है - नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) को परिवर्तित करने के लिए डीजल यंत्र के निकास में गैसीय नाइट्रोजन और पानी में एसएनसीआर प्रणाली को आदर्श किया गया है जो नाइट्रोजन आक्साइड के 90% को कम करता है निकास प्रणाली में वाणिज्यिक प्रणालियाँ कुछ कम होती हैं। एससीआर प्रणाली को कण पदार्थ (पीएम) फिल्टर की आवश्यकता नहीं है जब एसएनसीआर और कण पदार्थ फिल्टर संयुक्त होते हैं, तो कुछ यंत्रो को 3-5% अधिक ईंधन कुशल दिखाया गया है। एससीआर प्रणाली की एक क्षति अतिरिक्त अग्रिम विकास लागत के विपरीत (जिसे अनुपालन और बेहतर प्रदर्शन से समायोजन किया जा सकता है), रिडक्टेंट को फिर से भरने की आवश्यकता है, जिसकी आवधिकता मील संचालित भार कारकों और उपयोग किए गए घंटों के साथ भिन्न होती है।[49] एसएनसीआर प्रणाली प्रति मिनट उच्च क्रांतियों (प्रति मिनट क्रांतियों) में उतनी कुशल नहीं है। व्यापक तापमान के साथ उच्च दक्षता अधिक टिकाऊ होने और अन्य व्यावसायिक आवश्यकताओ को पूरा करने के लिए सेलेक्टिव कैटेलिटिक रिडक्शन को प्रतिबंधित किया जा रहा है।[46]

निकास गैस पुनर्परिसंचरण

डीजल यंत्रो पर निष्कासित वायु पुनर्संचरण (ईजीआर) का उपयोग हवा के मिश्रण में एक समृद्ध ईंधन और कम चरम दहन तापमान प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। दोनों प्रभाव नाइट्रोजन आक्साइड उत्सर्जन को कम करते हैं, लेकिन दक्षता और कालिख कणों के उत्पादन पर हानिकारक प्रभाव डाल सकता है। कुछ सेवन हवा को विस्थापित करके समृद्ध मिश्रण प्राप्त किया जाता है, लेकिन पेट्रोल यंत्र की तुलना में अभी भी कम है, जो रससमीकरणमितीय आदर्श तक पहुंचता है। एक ताप विनिमायक द्वारा निम्न शिखर तापमान प्राप्त किया जाता है। जो यंत्र में फिर से प्रवेश करने से पहले गर्मी को हटा देता है और निकास गैसों की हवा की तुलना में उच्च विशिष्ट गर्मी के कारण काम करता है। अधिक कालिख उत्पादन के साथ ईजीआर को अक्सर निकास में कण पदार्थ (पीएम) फिल्टर के साथ जोड़ा जाता है।[50] टर्बोचार्ज्ड यंत्रो में ईजीआर को बहु निष्कासक और बहु अंतग्रर्हण में एक नियंत्रित दबाव अंतर की आवश्यकता होती है, जिसे एक चर ज्यामिति टर्बोचार्जर के उपयोग के रूप में ऐसी इंजीनियरिंग द्वारा पूरा किया जा सकता है, जिसमें टर्बाइन पर अंतर्गम निर्देशक पिच्छ फलक होते हैं जो बहु निष्कासक में अंतग्रर्हण दबाव बनाने के लिए निष्कासित गैस को बहु अंतग्रर्हण में निर्देशित करते हैं।[50]इसके लिए अतिरिक्त बाहरी पाइपिंग और वाल्विंग की भी आवश्यकता होती है और इसलिए अतिरिक्त रखरखाव की आवश्यकता होती है।[51]

संयुक्त प्रणाली

जॉन डीरे कृषि उपकरण निर्माता, 9-लीटर इनलाइन 6 डीजल यंत्र में इस तरह के एक संयुक्त एससीआर-ईजीआर डिजाइन को लागू कर रहा है, जिसमें सिस्टम प्रकार एक कण पदार्थ फिल्टर और अतिरिक्त ऑक्सीकरण उत्प्रेरक प्रौद्योगिकियां सम्मिलित हैं।[52] संयुक्त प्रणाली में दो टर्बोचार्जर सम्मिलित हैं। पहला बहु निष्कासक पर चर ज्यामिति के साथ और ईजीआर प्रणाली युक्त और दूसरा एक निश्चित ज्यामिति टर्बोचार्जर। पुनरावर्तित निकास गैस और टर्बोचार्जर्स से संपीड़ित हवा में अलग कूलर होते हैं और बहुअंतग्रर्हण में प्रवेश करने से पहले हवा विलय हो जाती है और सभी उपसमूह को एक केंद्रीय यंत्र नियंत्रण इकाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो निष्कासित गैस में निकलने वाले प्रदूषकों को कम करने का समायोजन करता है।[52]

अन्य उपाय

2016 में परीक्षण की जा रही एक नई तकनीक वायु स्याही द्वारा बनाई गई है जो एक कालिंक बेलनाकार उपकरण का उपयोग करके कार्बन कणों को एकत्र करती है जिसे वाहन के निकास प्रणाली में फिर से लगाया जाता है, भारी धातुओं और कार्सिनोजेन्स को हटाने के लिए प्रौद्योगिकी के बाद कंपनी स्याही बनाने के लिए कार्बन का उपयोग करने की योजना बना रही है। .[53]

पानी रिकवरी

इस बात पर शोध किया गया है कि रेगिस्तान में सैनिक अपने वाहनों की निकास गैसों से पीने योग्य पानी को पुनः प्राप्त कर सकते हैं।[54][55][56][57][58]


यह भी देखें

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