ΚΑΥΣΙΜΑ ΑΕΡΙΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ

Εξετάζοντας τη στοιχειώδη ανάλυση ενός ορυκτού καυσίμου παρατηρούμε ότι τα στοιχεία τα οποία καθορίζουν τη θερμογόνο ικανότητα (Kcal/kg), είναι ο άνθρακας (C) και το υδρογόνο (Η).

Εκτός από τα προαναφερθέντα στοιχεία, υπάρχουν ως γνωστόν και άλλα στοιχεία [όπως για παράδειγμα το θείο (S), και η τέφρα], τα οποία έχουν ελάχιστη ενεργειακή συμβολή, ενώ αντίθετα παρουσιάζουν υψηλές ρυπαντικές ιδιότητες. Τα στοιχεία αυτά δεν ανήκουν στη χημική σύνθεση του φυσικού αερίου. Ενδεικτικά, η μέση σύνθεση (%) των πλέον διαδεδομένων ορυκτών καυσίμων είναι η ακόλουθη:

Εάν λάβουμε υπόψη μας ότι όσο χαμηλότερη είναι η τιμή του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) τόσο η καύση είναι καλύτερη, τότε είναι αυτονόητο ότι η καύση στα αέρια καύσιμα χρειάζεται μικρότερη περίσσεια αέρα. Επιτρέπει έτσι την επίτευξη υψηλότερων βαθμών απόδοσης. Το γεγονός αυτό οφείλεται κυρίως στην ευνοϊκότερη οξείδωση των μορίων του καυσίμου (χαμηλός δείκτης CO) λόγω των καλύτερων φυσικών συνθηκών αντίδρασης στα αέρια καύσιμα.

Τα άλλα καύσιμα που προαναφέραμε πρέπει να υποστούν κάποια επεξεργασία κονιοποιήσεως, που καθιστά τη χρήση τους πιο περίπλοκη.

Ένα ακόμη πλεονέκτημα σχετικό με την καύση (ΦΑ) και τα προϊόντα που απάγονται στο περιβάλλον είναι το ότι αυτά εκπέμπονται σε θερμοκρασία κατά πολύ χαμηλότερη από εκείνη των άλλων καυσίμων. Το γεγονός αυτό επιφέρει μια περαιτέρω βελτίωση του βαθμού απόδοσης των λεβήτων, χωρίς κίνδυνο δημιουργίας όξινων συμπυκνωμάτων στην καπνοδόχο με αποτέλεσμα τη διάβρωση κυρίως των χαλύβδινων λεβήτων.

Με βάση τα όσα προαναφέραμε, γίνεται αντιληπτή η συμμετοχή των αερίων καυσίμων στην βελτίωση της ποιότητας ζωής, λόγω των ασήμαντων εκπομπών της καύσης των σε επικίνδυνους ρύπους (SO₂, NOₓ).

Για παράδειγμα, στο λεκανοπέδιο της Αττικής καταναλώνονται πάνω από 600.000 τόνους πετρέλαιο σε διάστημα 4 μηνών, μόνο για τις ανάγκες της κεντρικής θέρμανσης των κτιρίων.

Αυτό σημαίνει ότι η ρύπανση αυξάνεται κατά 40%-60% στο εν λόγω διάστημα των 4 μηνών, η δε υγρασία της ατμόσφαιρας συντελεί στη δημιουργία χημικών ενώσεων του θείου σε SO₂, τριοξειδίου του θείου (SO₃), του υδροθείου (H₂) και θεϊικού οξέος (Η₂SO₄).

Την εξάλειψη του νέφους λοιπόν, εγγυάται μόνο η σωστή διαχείριση του φυσικού αερίου, από ειδικούς με εμπειρία σ’αυτό τον τομέα, που θα αντιμετωπίσουν το πρόβλημα με επιστημονικά κριτήρια, σωστό προγραμματισμό και μελέτες.

Ο αντικειμενικός στόχος θα είναι το όφελος στην εθνική οικονομία και η αναβάθμιση της ποιότητας ζωής των κατοίκων.

Τέλεια καύση του φυσικού αερίου έχουμε όταν τα στοιχεία που την συνθέτουν αναμιγνύονται σε βάθος και πλήρως με την απαιτούμενη ποσότητα οξυγόνου.

Διαδικασία καύσης Φυσικού αερίου:

CH₄                         +             2(O₂)           =             2(H₂O)       +             CO₂

1 όγκος Μεθανίου + 2 όγκοι Οξυγόνου = 2 όγκοι Υδρατμοί + 1 όγκος Διοξειδ. Άνθρακα

Αν η διαδικασία της καύσης διακοπεί πριν από την ολοκλήρωσή της (τέλεια καύση), τότε έχουμε τη λεγόμενη ατελή καύση. Στην ατελή καύση – όπως είναι φυσικό – δεν έχουμε τα ίδια προϊόντα καύσης (CO₂και Η₂Ο) που εμφανίζονται στην τέλεια καύση του αερίου. Το πλέον επικίνδυνο προϊόν (παράγωγο καύσης) που συναντάμε στην ατελή καύση είναι το μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα τοξικό αέριο και αρκεί μια συγκέντρωση του, της τάξεως του 0,4% στον αέρα να αποβεί μοιραία για τον άνθρωπο με λίγα λεπτά. Μία από τις βασικές αιτίες της ατελούς καύσης είναι η έλλειψη οξυγόνου. Για το λόγο αυτό επιβάλλεται τόσο ο τακτικός έλεγχος του χώρου εγκατάστασης της συσκευής.

Λόγω των κινδύνων που προκύπτουν από την ατελή καύση και τη μόλυνση του περιβάλλοντος, οι τεχνολογικά  προηγμένες χώρες έχουν θεσπίσει κανόνες (πρότυπα) σχετικά με τα όρια εκπομπής των επικίνδυνων ρύπων (ΝΟₓ και CO). Για παράδειγμα στη Γερμανία ισχύουν (DIN 4702 Teil 3).