Khí thải ô tô là gì mà lại gây ô nhiễm môi trường

Ô tô đang dần trở thành phương tiện đi lại phổ biến tại Việt Nam, góp phần rút ngắn thời gian đi lại, vận chuyển hàng hóa, thúc đẩy kinh tế và đời sống phát triển. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích kinh tế thì khí thải ô tô đang là một vấn đề đau đầu, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng ở các thành phố lớn. Vậy khí thải ô tô gây ô nhiễm như thế nào?

Khí thải ô tô là gì?

Khí thải ô tô là khái niệm nói chung về các khí thoát ra từ chiếc xe ô tô như khí lọt, khí nhiên liệu bay hơi và khí xả. Vậy chúng là những chất hóa học gì?

Khí thải ô tô chứa những chất độc như CO, NOx, HC,… không những có hại cho môi trường mà còn có hại đến sức khỏe con người. Ngoài những chất khí độc này, thì đối với động cơ diesel còn có những hạt cacbon siêu mịn, có thể thẩm thấu sâu vào trong phổi nếu như chúng ta hít vào.

Trước tiên, chúng ta cần giải thích các khái niệm khí xả, khí lọt, nhiên liệu bay hơi là gì?

- Khí xả: Là khí thoát ra từ ống xả của ô tô, như chúng ta đã biết thì khi đốt cháy xăng và diesel thì sẽ sinh ra CO2 và H2O nhưng trong thực tế ngoài 2 chất này còn có HC,NOx nguyên nhân là do xăng hoặc diesel không cháy hết, trong khí nạp còn có Nitơ nên sẽ tạo ra NOx, do nhiệt độ buồng đốt quá cao.

- Khí lọt: Là khí thoát ra giữa xilanh vào buồng trục khuỷu, chủ yếu là khí chưa cháy. 

- Nhiên liệu bay hơi: Hiện nay nhiên liệu sử dụng chủ yếu cho ô tô là xăng, chất này rất dễ bay hơi vì vậy nó có thể thoát ra từ bình chứa nhiên liệu do các khe hở.

Khí CO:

Trong quá trình đốt cháy do oxi không đủ sẽ tạo ra muội than-một dạng cacbon vô định, chính cacbon này tác dụng với O2 thiếu tạo ra CO:

2C + O2  → 2CO

Khi một người hít phải khí CO vào phổi, khí CO sẽ vào máu kết hợp với sắc tố hồng cầu (hemoglobin), tạo ra chất carboxyhemoglobin (HbCO), đẩy dưỡng khí là khí oxi ra khỏi hồng cầu. Do khí CO có ái lực mạnh gấp 200 lần so với O2 trong sắc tố hồng cầu, nên khí O2 bị loại hết ra ngoài, dẫn tới cơ thể bị thiếu O2 gây chết ngạt rất nhanh.

Khí HC:

HC được sinh ra trong quá trình đốt cháy không hoàn toàn, cũng như CO. Ngoài ra HC còn sinh ra trong các trường hợp sau:

- Khi nhiệt độ ở khu vực dập lửa thấp, chưa đạt tới nhiệt độ bốc cháy.

- Khí nạp thổi qua trong thời gian lặp của xupap. Hỗn hợp không khí-nhiên liệu càng giàu, càng sinh ra nhiều HC. Hỗn hợp càng nghèo, càng ít sinh ra HC. Lượng HC sinh ra càng trở nên lớn hơn khi hỗn hợp không khí-nhiên liệu quá nghèo, vì nó không cháy được.

Các loại động cơ xăng dầu sẽ sản sinh ra lượng khí hydrocarbons lớn hơn so với các loại động cơ diesel tương đương.

Theo các nghiên cứu y khoa, trong HC có chứa benzen, benzen được phát hiện gây cản trở quá trình sản xuất máu và gây ra bệnh thiếu máu. Ngoài ra, benzen còn được coi là một trong những nguyên nhân gây ung thư và còn có thể gây ra bệnh bạch cầu.

Một số loại khí trong hỗn hợp hydrocarbons còn có thể kết hợp với khí NOx để tạo ra khí ozone, gây ra các bệnh về đường hô hấp, phổi…

Khí NOx:

NOx được sinh ra do nitơ và oxi trong hỗn hợp không khí-nhiên liệu, khi nhiệt độ của buồng đốt tăng cao trên 1800oC. Nhiệt độ của buồng đốt càng cao, lượng NOx sản ra càng nhiều.Khi hỗn hợp không khí-nhiên liệu nghèo, NOx sinh ra nhiều hơn vì tỷ lệ oxi trong hỗn hợp không khí-nhiên liệu cao hơn. Như vậy, lượng NOx được sinh ra tuỳ theo hai yếu tố: nhiệt độ cháy và hàm lượng O2.

N2 + O2  → NOx (NO2,N2,N2O,…)

Hỗn hợp khí NOx có tác hại xấu đến sức khỏe con người, đặc biệt là những người có tiền sử về bệnh hô hấp.Ngoài ra, hỗn hợp khí NOx cũng kết hợp với một số chất khác trong không khí tạo ra khí ozone và các loại tạp chất dạng hạt. Khí NOx cũng được biết đến với nguyên nhân gây ra mưa axit gây hại cho cây cối và đất đai.

Trên đây mới chỉ là những chất khí độc hại chủ yếu trong khí thải ô tô, ngoài ra còn rất nhiều chất khác có hại tới môi trường và con người những chúng chiếm tỷ lệ rất ít.