השפעות הדלקים והזיקוק
זיקוק צעיר
Hi-Teach
ספטמבר 2018
רקע אודות סדרת המצגות
סדרת המצגות בנושא זיקוק דלקים ופולימרים
נמצאת בשלבי הכנה ועיבוד ראשוני
ונועדה לתמוך בהפעלת פיילוט בשנת תשע''ט
הסדרה נערכת על ידי Hi-Teach בשיתוף ובחסות
קבוצת בזן המפיקה דלקים ומוצרים שונים מנפט גולמי.
הערות מורים תלמידים ומפקחים יתקבלו בברכה
Hi-Teach
9.2018
תודות לחברות ולשותפים על תמיכתם בפרויקט
מה במצגת? רקע לתלמיד ולמורה
תהליך יצירת הדלקים הוא עניין מורכב.
חלק ניכר מהחפצים שסביבנו מורכב מחומרים שמקורם בנפט.
עד כדי כך שקשה לדמיין את חיינו בלעדיהם.
לצד היתרונות אותם אנו חיים ביומיום, ישנם צדדים פחות חיובים בתהליך,
כמו למשל פליטת תחמוצות או הזרמת שפכים תעיישייתיים.
במצגת ננסה להבין מזה זיקוק בכלל, כיצד נוצר תוצר הגופרית , מעגל הגופרית בטבע,
מצב הקישון בעבר והווה, ומיחזור חומרים שונים.
כמו כן, ניגע בהשפעות נהריאותיות של הנוקסים והסוקסים
בטיחות
ניסויים יש לבצע רק במעבדה בנוכחות ופיקוח
אחראי מעבדה או מורה למדעים.
שימוש בכל ציוד ובפרט בערכת אנרגיה צעירה ומערכות Neulog
רק לפי הוראות היצרן
תוך הקפדה על כל הוראות בטיחות הרלוונטיות
על פי נהלי משרד החינוך.
מהו זיקוק ולמה הוא משמש?
כיום רוב האנרגיה בה משתמש האדם ליצור מוצרים נובעת מהיכולת לאגור ולאכסן
אנרגית מאובנים (דלק נפט גז ופחם) לאורך זמן במכלים.
הדלק חיוני להבטחת אספקה שוטפת של צורכי האוכלוסייה,
(כגון חשמל, מים, בריאות, תקשורת, תחבורה, שירותים, שלטון וכדומה),
והבטחת תפקוד רציף של התעשייה, החקלאות והעסקים.��בתהליך הזיקוק מפרדים תרכובות לרכיבים השונים ע"י חימום.
בבתי הזיקוק בחיפה מפרקים את הנפט הגולמי למוצרים רבים לשימוש האדם.
עיקרי תהליך הזיקוק
פליטת דו תחמוצת הפחמן
הפקת האנרגיה מדלק המאובנים, כרוכה בשריפה שתוצריה כוללים חום ודו תחמוצת הפחמן
גז זה נספג על ידי העצים בתהליך הפוטוסינטזה, אך עודפיו הרבים עולים לאטמוספירה, ויחד עם
(מתאן CH4 ) אדי מים, תחמוצת דו חנקנית, אוזון ו- CFC במזגים וספריי לשיער, (כיום אסור)
הם יוצרים את אפקט החממה, (חום השמש נכלא באטמוספירה ולא מוקרן לחלל),
שגורם להתחממות גלובלית
מדידת טמפרטורה ביחס לממוצע הטמפ' בשנים 1960 -1990 (קו 0)
השפעת אפקט החממה
עליית פני הים, מידבור, שיבוש במזג האויר
שיבוש בגשמים, בפיזורם הגאוגרפי והעונתי, (בצורות, שיטפונות), וסערות (הוריקן, טורנדו, טייפון)
ולכן איום על מגורים, חיים וחקלאות קרי אספקת מזון
שטח של כ 200 קמ"ר
עובר מידבור ביממה
מקור: שרית אמיתי
גופרית בתהליך הזיקוק
הגופרית נמצאת בסביבה באופן טבעי כחלק מתהליך הנקרא מחזור הגופרית.
במהלך שריפת הדלקים, נוצרת תרכובת הנקראת SO2.
הפקת תרכובת זו למעשה עלולה לגרום להפרת האיזון של מעגל הגופרית בטבע.
תחמוצות גופרית הן תוצר לוואי בתהליכים תעשייתיים הכוללים שריפה של דלקים.
גופרית, הנמצאת בדלקים כמו פחם, מזוט וסולר תעשייתי, מתחמצנת בעת שריפה ונפלטת לסביבה.
נכון להיום אין כל שימוש לתחמוצות גופרית.
SO2 הוא גז חסר צבע, אך בעל ריח חזק.
כאשר הוא מגיע לאטמוספירה ישנה סכנה שיתערבב עם הגזים השונים ויהפוך
לחומצה גופרתית H2SO4, שהיא פעילה ומסוכנת
יציאת גופרית מארובות
(לא ממגדלי הקירור)
לאטמוספירה
SO2 נפלט לאטמוספירה
גם מהרי געש
מחזור הגופרית
NOx הינו שם כללי לגזים המכילים חנקן וחמצן שחלקם נפלטים בתעשייה,
ובעיקר בתעשיית הדלקים.
צבעם של הנוקסים כהה, ולעיתים חוסם את אור השמש.
בדומה לגופרית, גם ה NOxמגיע לאטמוספרה, שם משמש כגז חממה עצמתי
(חוסם את השמש פי 300 יותר מפחמן דו חמצני).
תחמוצות חנקן בתהליך הזיקוק - NOx
תזכורת: מהי תחמוצת?
תרכובת של יסוד עם חמצן.
יסודות רבים קיימים בטבע כתחמוצות, ביניהם פד"ח (CO2)
דו תחמוצת הפחמן או פחמן דו חמצני.
SO2- תחמוצת המורכבת מאטום אחד של גופרית (S) ו-2 אטומי חמצן (O)
NO2
NO
NOX- תחמוצות המורכבות מאטום אחד של חנקן (N) וX אטומים של חמצן (O).
שאלה למחשבה - התאימו את צבע האטום ליסוד (גופרית, חנקן וחמצן)
התחמוצת פעילה מאוד
תחמוצות הן תוצר של תגובות חימצון-חיזור חומרים עם הסביבה.
בתגובות חמצון-חיזור ישנו מעבר אלקטרונים בין הסביבה לחומר כלשהו.
חלודה בברזל היא דוגמא לתוצאה של תגובת חמצון חיזור.
הסכנה היא בהיווצרות רדיקלים חופשיים (חמצן ללא זיווג אלקטרונים),
אשר יכולים לקחת מהתאים שלנו את האלקטרון החסר להם,
ובכך לחמצן את תאי גופנו וליצור נזק.
השפעות בריאותיות
חשיפה לגזים מזיקים גורמת לגירוי זמני ואי נוחות מועטה, שאדם בריא מתגבר עליה.
עם זאת, בחשיפה ממושכת למקור גז מזיק,
הגירוי עלול להטריד ולפגוע בתפקודי ריאות.
בניסויים שבחנו רמות חשיפה שונות לנוקסים וסוקסים
נמצא מנעד גדול במידת הרגישות באנשים בריאים, ובהתפתחות הפרעות נשימה.
תיתכן גם פגיעה בתאים ובמערכת החיסונית (יותר נדיר).
גשם חומצי
כשיורד גשם, קורה תהליך בו החומצה הגופרתית (H2SO4) והNOX נשטפים מהאטמוספרה חזרה לקרקע ואז הגשם הופך לגשם חומצי.
השם חומצי נובע מערך ה-PH הנמוך מ-5.6.
הגשם החומצי גורם נזקים ליערות (ראו שקף 8), לחקלאות למבנים ולבעלי חיים שונים. קרקעות חומציות פוגעות בשורשי הצמחים ופוגעות באספקת המינרלים החיוניים לצמח.
המצב בארץ
בארץ, ובעיקר במפעלי בזן יש מעקב תמידי ורגולציה קשוחה.
מפעלים בארץ מחויבים לשימוש בטכנולוגיה המתקדמת ביותר,
במטרה למנוע פליטות של חומרים אלו לסביבה.
לאור העובדה כי חומרים אלו נפלטים, בין היתר משריפת פחם,
מעבר לגז טבעי יסייע להפחית את הפליטה.
זיהום מקורות הקישון בעבר
במעלה הנחל...
נשטפו חומרי דישון מהשדות ושפכי משקי החי ובריכות הדיג.
להם נוספו שפכים סניטריים מיישובי הסביבה,
שטופלו חלקית בלבד. המים הכילו גם זיהום בקטריאלי,
והרחצה בהם הייתה מסוכנת.
המצב במורד הנחל
היה חמור...
לשם הוזרמו שפכי התעשייה הפטרוכימית ומט"ש חיפה. שפכים אלו זרמו
לנמל הדיג ולים, שם נמהלו.
עם זאת כמותם נותרה גדולה.
למשל מתכות כבדות כמו כספית שאינה מתנקזת מהגוף.
שיקום הקישון
בשנת 2001, בעקבות ההכרה בפגיעה בטבע ובאדם בקישון,
החמרת התקנים והאכיפה על ידי המשרד להגנת הסביבה,
ושיתוף הפעולה של התעשייה, חל שיפור באיכות המים בנחל.
עם זאת קרקעית הנחל הייתה ספוגה ברעלים,
ולכן בשנת 2010 התחיל פרויקט ניקוי הקרקעית המזוהמת,
לטובת הפרוייקט אף נעשתה הטייה זמנית של תוואי הנחל.
מפעלי מפרץ חיפה כולל בזן השתתפו במימון הפרויקט.
שיפור הטיפול בשפכים
בזן פועלת לשפר את איכות השפכים באופן קבוע (ראו מצגת בנושא).
במתחם בתי הזיקוק יש מפעל המשתמש בחיידקים לטיהור שפכים ובממברנות, בדומה להתפלה.
מתקן הטיהור מביא את איכות השפכים לרמה בה ניתן לעשות בהם שימוש חוזר, כמו גם להזרים אותם לקישון.
KANDO
KANDO היא חברת סטרטאפ שמתמקדת בטיפול בשפכים, באמצעות מעקב של רשת הביוב וניטור החומרים.
המיזם נערך בשיתוף עירית חיפה מתוך לאתר מפעלים מזהמים.
ואכן ניתן לקנוס מפעלים מזהמים בשיטת "המזהם משלם".
(מצגת בנושא בפרק טכנולוגיה > שפכים)
אחריות אישית
שיעורי הפליטה ביום כיפור,
נסו לנחש מתי מתחיל ונגמר החג...
אחריות אישית
מה אפשר לעשות?
תחבורה ציבורית
שימוש חוזר
פחות חד"פ/ שקיות ניילון
מחזור
תודות
תודות לבזן על החסות לפיתוח והפעלת התכנית,
למשרד החינוך שמנחה את פיתוח התכנית
ולמורים ולתלמידים שלוקחים חלק בפיילוט
Hi-Teach
9.2018