Khí thải ô tô, một trong những tác nhân gây ra ô nhiễm không khí và một số và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và môi trường. Các biện pháp giảm ô nhiễm và công nghệ sạch đang được phát triển để giảm thiểu tác động tiêu cực này. Các biện pháp giúp xử lý khí thải ô tô, giảm ô nhiễm không khí đang được cả thế giới quan tâm và áp dụng một cách chặt chẽ. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng tìm hiểu các thông tin về khí thải ô tô và các biện pháp đang được áp dụng giúp xử lý khí thải ô tô bạn nhé:

1. Khí thải ô tô là gì?

Khí thải từ ô tô là các hợp chất, thường là khí, được thải ra khí quyển khi nhiên liệu bị đốt cháy trong động cơ ô tô, một số loại khí thải từ động cơ ô tô thường thấy bao gồm:

• Nitơ oxit (NOx): Đây là nhóm hợp chất bao gồm nitơ oxit (NO) và nitơ dioxide (NO₂). Chúng thường được sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu. NOx có thể gây ô nhiễm không khí và là nguyên nhân góp phần vào hiện tượng mưa axit và sự hình thành khói bụi.
• Cacbon dioxit (CO₂): Đây là một khí nhà kính quan trọng trong khí quyển, được sinh ra từ các quá trình như đốt cháy nhiên liệu dầu diesel. Sự gia tăng nồng độ khí cacbon dioxit (CO₂) trong khí quyển có nhiều tác động tiêu cực đến môi trường và khí hậu toàn cầu bao gồm một số hiện tượng khắc nghiệt như: Hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu, Tăng cường hiện tượng ấm lên toàn cầu, Acid hóa đại dương, Ảnh hưởng đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học,….
• Cacbon monoxit (CO): Đây là một khí độc hại, không màu, không mùi, và có thể gây ra nguy hiểm cho sức khỏe con người nếu hít phải ở nồng độ cao. CO được sản sinh chủ yếu từ sự đốt cháy không hoàn toàn các nhiên liệu diesel trong xe ô tô
• Bụi mịn: thường được gọi là bụi mịn PM2.5, là các hạt có đường kính nhỏ hơn 2.5 micromet và có thể xâm nhập sâu vào phổi và hệ tuần hoàn của con người. Đây là một trong những thành phần chính trong ô nhiễm không khí từ giao thông.
• Hơi nước (H₂O): Đây là một trong những thành phần chính của khí quyển và đóng vai trò quan trọng trong chu trình nước của Trái Đất.

Mỗi khí có tính chất và ảnh hưởng riêng biệt, nhưng đều có liên quan đến sức khỏe môi trường và con người. Mặc dù hơi nước vô hại, nhưng các khí thải khác như CO2 và cacbon monoxit được cho là góp phần gây ra biến đổi khí hậu và ô nhiễm không khí.

2. Tình trạng ô nhiễm không khí do khí thải ô tô tại Việt Nam hiện nay

3. Các phương pháp giảm khí thải ô tô trên các loại xe hiện nay

Xử lý khí thải ô tô là một phương pháp quan trọng để giảm thiểu tác động tiêu cực của khí thải ô nhiễm đến môi trường và sức khỏe con người. Hiệu quả của quá trình xử lý khí thải ô tô phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm công nghệ xử lý, chất lượng dung dịch xử lý, và việc tuân thủ quy định và tiêu chuẩn môi trường. Dưới đây là các phương pháp chính được sử dụng để xử lý khí thải của động cơ ô tô:

3.1. Hệ thống Xử lý Khí thải ô tô được lắp đặt trực tiếp trên xe

a. Bộ lọc khí thải (Catalytic Converter)

• Chức năng: Chuyển hóa các khí độc hại trong khí thải thành các sản phẩm ít độc hại hơn. Các phản ứng chính bao gồm:
  • Oxidation: Chuyển đổi cacbon monoxit (CO) thành cacbon dioxide (CO₂).
  • Reduction: Chuyển đổi nitơ oxit (NOx) thành nitơ (N₂) và oxy (O₂).
  • Oxidation: Chuyển đổi hydrocarbon chưa cháy thành cacbon dioxide (CO₂) và nước (H₂O).
• Cấu tạo: Gồm một lớp chất xúc tác (thường là palladium, platinum, hoặc rhodium) bên trong bộ lọc.

b. Bộ lọc Particulate (DPF – Diesel Particulate Filter)

• Chức năng: Loại bỏ các hạt bụi mịn từ khí thải diesel. DPF giúp giảm lượng bụi mịn PM2.5 thải ra từ động cơ diesel.
• Cấu tạo: Gồm một vật liệu xốp như cerium hoặc zirconium để bắt giữ và đốt cháy các hạt bụi trong khí thải.

XEM THÊM: Tất cả những gì bạn cần biết về DEF- Bộ lọc hạt của động cơ ô tô

c. Hệ thống Xử lý Khí thải Selective Catalytic Reduction (SCR)

• Chức năng: Giảm lượng nitơ oxit (NOx) trong khí thải động cơ diesel bằng cách sử dụng dung dịch urea (AdBlue) để tạo ra amoniac (NH₃), phản ứng với NOx để tạo ra nitơ và nước.
• Cấu tạo: Gồm một bình chứa dung dịch AdBlue và một bộ xúc tác SCR.

Hệ thống Selective Catalytic Reduction (SCR) và Diesel Particulate Filter (DPF) có thể được lắp đặt cùng nhau trên một xe, đặc biệt là trên các xe sử dụng động cơ diesel. Việc kết hợp cả hai hệ thống này là phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô để đạt được tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt và giảm tối đa ô nhiễm từ động cơ diesel.

3.2. Công Nghệ Động Cơ Tiên tiến

a. Động cơ Hybrid

• Chức năng: Kết hợp động cơ đốt trong với động cơ điện, giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải. Động cơ điện có thể hoạt động độc lập hoặc hỗ trợ động cơ đốt trong trong các tình huống tải cao.

b. Động cơ Điện

• Chức năng: Hoạt động hoàn toàn bằng điện, không phát thải khí thải trong quá trình vận hành. Đây là giải pháp tối ưu để giảm ô nhiễm không khí từ giao thông.

3.3. Nhiên Liệu và Công Nghệ Phụ Trợ

a. Sử dụng Nhiên Liệu Sạch

• Công nghệ CNG (Compressed Natural Gas): Sử dụng khí tự nhiên, có lượng khí thải thấp hơn so với xăng và diesel.
• Công nghệ LNG (Liquefied Natural Gas): Cung cấp năng lượng sạch hơn cho các phương tiện lớn như xe tải và tàu.

b. Phụ Gia Nhiên Liệu

• Chất phụ gia: Thêm vào nhiên liệu để cải thiện khả năng đốt cháy và giảm lượng khí thải. Ví dụ: Các chất phụ gia giúp cải thiện chất lượng nhiên liệu diesel và giảm lượng carbon trong khí thải.

Các phương pháp xử lý khí thải ô tô hiện đại như sử dụng dung dịch AdBlue hoặc DEF (Diesel Exhaust Fluid) đã được chứng minh là hiệu quả trong việc giảm khí thải độc hại như NOx (oxit nitơ) từ động cơ diesel. Dung dịch này được phun vào hệ thống xử lý khí thải để phản ứng với NOx và chuyển đổi nó thành các chất không độc hại như nitơ và nước.

Ngoài ra, các công nghệ xử lý khác như hệ thống lọc hạt bụi, hệ thống xử lý catalytic, và hệ thống tái chế nhiên liệu cũng được sử dụng để giảm khí thải ô nhiễm từ ô tô. Các công nghệ này có thể giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm như hạt bụi, CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), và các chất gây ô nhiễm khác.

Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả tối đa trong việc xử lý khí thải ô tô, cần tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn môi trường liên quan. Các hệ thống xử lý khí thải ô tô cần được bảo trì và kiểm tra định kỳ để đảm bảo hoạt động hiệu quả và tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải.

4. Triển vọng về việc xử lý khí thải phương tiện ô tô

Tình trạng ô nhiễm khí thải ở Việt Nam là một thách thức lớn, đòi hỏi sự hợp tác giữa chính phủ, doanh nghiệp, và cộng đồng để cải thiện chất lượng không khí và bảo vệ sức khỏe cộng đồng cũng như môi trường.

a. Chính sách và quy định về khí thải

• Tiềm năng: Các quy định về khí thải ngày càng nghiêm ngặt sẽ thúc đẩy việc áp dụng công nghệ sạch hơn và cải tiến hệ thống xử lý khí thải. Hiện nay Việt Nam đang áp dụng tiêu chuẩn khí thải EURO 4 và EURO 5, điều này giúp nâng cao chất lượng những dòng xe mới nhập khẩu và sản xuất tại Việt Nam, bắt buộc những dòng xe này phải có bộ phận xử lý khí thải trên xe, kiểm soát lượng khí thải độc hại các xe thải ra môi trường.
• Phát triển: Chính phủ và tổ chức quốc tế đang thiết lập các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt hơn, thúc đẩy sự đổi mới trong công nghệ và khuyến khích sử dụng phương tiện thân thiện với môi trường.

b. Khuyến khích và hỗ trợ

• Tiềm năng: Các chính sách khuyến khích, như trợ cấp cho xe điện và ưu đãi thuế, sẽ giúp tăng cường việc áp dụng các công nghệ giảm khí thải.
• Phát triển: Sự hỗ trợ tài chính và các chính sách khuyến khích từ chính phủ và tổ chức quốc tế sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy việc chuyển đổi sang các phương tiện ít ô nhiễm hơn.

Tóm lại, triển vọng về việc xử lý khí thải từ động cơ ô tô đang trở nên rất tích cực nhờ vào sự phát triển liên tục của công nghệ, cải tiến trong hệ thống xử lý khí thải, và chính sách hỗ trợ mạnh mẽ. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm ô nhiễm không khí mà còn thúc đẩy một tương lai bền vững hơn cho ngành công nghiệp ô tô và môi trường.