Троянский конь цивилизации

Каждый из «конкурирующих» углеводородов в сравнении с бензином имеет не только преимущества, но и значительные недостатки. Поэтому надежда перехода на пропан, пропан-бутан, этанол или водород очень мала. И человеку — если он хочет в борьбе с загрязнением пойти не только реальным, но и кратчайшим путем — остается сочетать совершенствование двигателей с совершенствованием существующих топлив, особенно бензина и моторного топлива.

В поисках оптимального состава бензиновых смесей стремятся ограничить или исключить самую важную присадку — тетраалкилсвинец. Это соединение содержат почти все существующие сегодня виды бензина, потому что оно повышает их октановое число: у дистиллированных бензинов на 15, у бензинов из катализированного крекинг-процесса на 5, у бензинов из гидрокрекинга — на 12 и у прочих бензинов — на 3–6 единиц. В США до 20 % производимого свинца добавляется в театраалкилы (на сумму 400 млн. долларов ежегодно).

До сих пор никакие другие добавки не дают такого повышения октанового числа при столь малых расходах, как добавка свинца. Но в то же время почти ни одно из загрязняющих окружающую среду веществ не оказывает столь вредного действия и на самого человека, и на служащую ему технику, как даже незначительные дозы этого тяжелого и токсичного металла.

Около 70–80 % тетраалкилсвинца попадает с выхлопными газами в воздух в виде аэрозолей окислов и галогенидов свинца. Лишь четверть его задерживается в двигателе, масле и фильтрах. Содержащие свинец частицы выхлопных газов, поднимаясь в воздух, осаждаются на деревьях, кустарнике и траве вдоль дорог. Повсюду в мире уже нельзя пасти скот вдоль шоссе и автострад. Съеденный животными свинец с молоком или мясом попадает в организм человека.

Концентрация свинца на улицах американских городов колеблется от 2 до 20 мг/м³. Нормально дышащий человек поглощает там в день 22–30 мг свинца, а курильщик — больше 40 мг. Следующую порцию свинца человек получает с продуктами питания и через соприкосновение с почвой, которая сама по себе содержит достаточное количество этого металла, примерно 16 мг/кг. Аккумуляция свинца в жизненном пространстве человека несет большую потенциальную опасность отравления подрастающего поколения.

Выяснилось, что исключение свинца из бензина уменьшает износ двигателя, ограничивает выхлоп продуктов сгорания, понижает коррозию выхлопной системы и увеличивает долговечность свечей и моторного масла. Сторонники применения тетраалкилсвинца в бензине, со своей стороны, обращают внимание на то, что удержание высокого октанового числа без присадок, содержащих свинец, связано с повышением содержания в бензине ароматических углеводородов, вызывающих раковые заболевания. Кроме того, повышение количества других вредных веществ в выхлопных газах (например, фотохимически активных углеводородов и др.) ухудшает видимость в городах. Исключение свинца из бензина может, по их мнению, вызывать катастрофические повреждения выхлопных вентилей при высоких скоростях.

По-видимому, пока не будут найдены подходящие неметаллические присадки, к ситуации, в которой мы сейчас находимся, можно применить выражение древних: «Со Сциллой столкнется тот, кто захочет избежать Харибды». В капиталистических странах положение усугубляют еще и экономические факторы. Снижение содержания свинца в бензине связано с большими материальными затратами. Решающим фактором является материальная заинтересованность фирм. АИП считает, что в США полное исключение свинца из бензина потребует расходов в 4 млрд. долларов. «Этил Корпорейшн», производящая тетраалкил-свинец, исчисляет эти расходы в 6 млрд. долларов. С другой стороны, ЮОП — известный производитель катализаторов, исключающих свинец, — снижает эту сумму на целую треть. Для автомобилиста устранение свинца означало бы, по подсчетам АИП, подорожание бензина более чем на 2 цента за галлон, а по подсчетам «Этил Корпорейшн», он терял бы на каждом галлоне вдвое больше.

Вместе с тем в СССР использование свинца в бензине в больших городах запрещено уже давно, а в Японии с 1974 г. В других странах, в частности в ФРГ, Швеции и в США, а также в Чехословакии, ориентируются на постепенное снижение количества свинца в бензине.

Бензины, содержащие малое количество свинца или не содержащие его вовсе, должны быть богаты очень разветвленными алканами, которые отличаются высоким октановым числом и незначительной фотохимической активностью. В этих бензинах содержатся и ароматические углеводороды, которые, как мы уже знаем, часто не сгорают до конца, что приводит к образованию осадка в двигателе. С другой стороны, они производят много фотохимически активных вредных веществ. В Чехословакии проводились испытания антидетонаторов на основе железа. Они снижают образование угарного газа, однако у них есть свои недостатки: например, они выводят из строя свечи зажигания.