Kłamstwa na temat benzyny bezołowiowej

Określenia "bezołowiowa" i "ołowiowa" (w Polsce benzynę ołowiową nazywa się potocznie "etyliną" i tą nazwą będziemy się posługiwali w dalszej części tego artykułu - przyp. tłum.) są bardzo mylące. Sugerują one bowiem, jakoby etylina była zanieczyszczona czymś bardzo paskudnym, to znaczy ołowiem, zaś benzyna "bezołowiowa" była nieskazitelnie czysta. To prawda, że etylina zawiera ołów, który rzeczywiście nie należy do zdrowych substancji, zaś świadomość, że wydobywa się on z rur wydechowych milionów samochodów, nie daje powodów do zadowolenia. Jak się jednak okazuje, benzyna bezołowiowa jest substancją o znacznie gorszych właściwościach. Ale zacznijmy od początku.

Kiedy po raz pierwszy skonstruowano silnik z komorą wewnętrznego spalania przeznaczony do pojazdu, który nosił wówczas nazwę "automobilu" był on napędzany substancją zwaną "spirytusem silnikowym". Według dzisiejszych kryteriów ów "spirytus silnikowy" był wyjątkowo czystym paliwem i jeśli był właściwie spalany, głównymi składnikami spalin były para wodna, dwutlenek węgla i śladowe ilości czterowartościowego węgla. Stosowanie tego paliwa wiązało się jednak z dwoma poważnymi problemami.

Po pierwsze i najważniejsze, był to produkt bardzo czysty, z czym wiązały się wysokie koszty rafinacji, których wytwarzające go firmy wcale nie miały ochoty ponosić bądź też uważały, że mogą one sprawić, iż cena paliwa będzie zbyt wysoka, aby automobil mógł stać się czymś powszechnie dostępnym.

Po drugie, pierwsze komory spalania miały w porównaniu z dzisiejszymi bardzo niski stopień sprężania. Wraz ze wzrostem tempa produkcji samochodów oraz wzrostem mocy silników, w jakie je wyposażano, wzrastał stopień sprężania, gdyż był to jeden z najprostszych sposobów zwiększenia mocy silnika bez konieczności zwiększania jego pojemności.

Te dwa problemy współistniały ze sobą przez pewien czas, dopóki nie skonstruowano silnika V-8. Z jednej strony paliwa stawały się coraz gorzej oczyszczone, czyli bardziej zanieczyszczone składnikami, które zmniejszały wydajność silnika, z drugiej zaś konstruowano jednostki napędowe o coraz większym stopniu sprężania, co zmuszało do produkowania paliwa o dokładnie określonych parametrach. Wraz z pojawieniem się silników wysokoprężnych osiągnięto stan, w którym silniki nie chciały pracować na paliwie dostarczanym przez rafinerie. Pracujący pod obciążeniem silnik przejawiał coś, co określono mianem "pinging" (przedwczesny zapłon). Istota tego zjawiska polegała na tym, że mieszanka paliwowo-powietrzna - w wyniku zwiększonego sprężania - wybuchała przed czasem, co wywoływało nierówną pracę silnika, jego gaśnięcie przy pokonywaniu wzniesień oraz wiele innych niekorzystnych objawów.

Lista możliwych rozwiązań tego problemu była bardzo krótka. Producenci samochodów mogli wrócić do silników o niskim stopniu sprężania a rafinerie do produkowania wysoko oczyszczonego paliwa lub należało znaleźć coś, co po dodaniu do paliwa likwidowałoby zjawisko przedwczesnego zapłonu.

Pierwsza możliwość była nie do zaakceptowania przez producentów samochodów, którzy już od lat przyjęli strategię rynkową opartą na dostarczaniu coraz mocniejszych silników. Nikt nie był przygotowany na podjęcie ryzyka związanego z produkcją mniej wydajnych, słabszych od tych, które oferowano wcześniej, silników.

Druga możliwość była nie do zaakceptowania przez rafinerie. Doprowadziły one do perfekcji technologię produkcji paliwa o niewielkim stopniu oczyszczenia po tak niskich kosztach i w takich ilościach, że były one na najlepszej drodze do stania się najbogatszymi i najpotężniejszymi przedsiębiorstwami na naszej planecie. Rafinerie nie miały najmniejszego zamiaru zwiększać kosztów wytwarzania swojego produktu, a co za tym idzie zniechęcania ludzi do "zalet" i "korzyści" płynących z posiadania własnego samochodu.

Trzecia możliwość była jedyną możliwą do zaakceptowania. Należało jedynie znaleźć coś, co dałoby się wytwarzać niskim kosztem i po dodaniu do benzyny zapobiegałoby przedwczesnemu zapłonowi w warunkach wysokiego sprężania. Okazało się, że takie własności posiada zwykły ołów - w ten sposób narodziła się etylina.

W latach sześćdziesiątych wysokogatunkowa ropa naftowa charakteryzująca się niską zawartością siarki i azotu stała się tak dużą rzadkością, że za jej dostawy płacono premiowe ceny. Ten rodzaj ropy naftowej był najbardziej poszukiwany przez producentów benzyny, a to z tego względu, że usuwanie zanieczyszczeń do poziomu możliwego do zaakceptowania jest procesem trudnym i kosztownym. Rafinerie przetwarzały coraz większe ilości tańszej ropy naftowej zawierającej duże ilości siarki i azotu bez zmiany procesu technologicznego, co doprowadziło do jeszcze większej emisji dwutlenku siarki i tlenku azotu. Ludzie zaczęli narzekać nie tylko na zanieczyszczenie środowiska, ale jeszcze bardziej na okropny smród. Chmury smogu unoszące się nad większymi miastami Ameryki i Australii wcale nie były, jak sądzi większość ludzi, wynikiem bardzo dużej ilości samochodów na drogach, choć oczywiście był to czynnik znaczący. Głównym powodem był jednak olbrzymi wzrost ilości tlenków siarki i azotu w spalinach, który był wynikiem rosnącej ilości zanieczyszczeń w samych paliwach. Firmy zajmujące się wydobyciem i przeróbką ropy naftowej ponownie stanęły przed dylematem: oczyszczać swoje produkty, czy znaleźć inne rozwiązanie nie powodujące zmniejszenia zysków.

Teorie chemiczne oraz praktyczne zasady konwersji katalitycznej znane są od lat. Koncerny naftowe od dawna wiedziały, że mogą zastosować te procesy do dalszego oczyszczania produktów powstających w wyniku przeróbki ropy naftowej. Oznaczałoby to jednak konieczność gruntownych modernizacji rafinerii. W tej sytuacji uznały, że znacznie lepiej byłoby, gdyby te koszty udało się scedować na kogoś innego. A jeszcze lepiej, gdyby udało się znaleźć kogoś, kto zgodziłby się ponieść wszelkie koszty wynikające z emitowania wspomnianych tlenków.

W latach pięćdziesiątych podjęto znaczne wysiłki mające na celu utylizację CO₂ pochodzącego z takich urządzeń, jak elektrownie węglowe i olejowe próbując wykorzystać go do zwiększenia produkcji roślinnej. Wysiłki te zakończyły się niepowodzeniem z powodu bardzo szkodliwego wpływu innych zanieczyszczeń obecnych w spalinach. Chodziło tu głównie o te same związki, a mianowicie tlenki siarki i azotu. W czasie prowadzenia doświadczeń odkryto, że przepuszczanie spalin przez filtr platynowy powoduje katalityczne przekształcenie tlenków w inne związki, których przedostawaniu się do szklarni produkujących żywność można było zapobiec. W owym czasie metoda ta była ekonomicznie nieuzasadniona, ponieważ platynowe konwertory są bardzo drogie, szybko się zużywają i wymagają częstej wymiany. Był jeszcze dodatkowy problem. Otóż końcowe produkty tej katalizy były w wielu wypadkach dużo szkodliwsze od pierwotnych tlenków. Wiedza o tym pozostawała bezużyteczna przez kilka dziesięcioleci.

WIELKI KANT

W końcu chmury tlenków siarki i azotu, znane bardziej pod nazwą "smogu" stały się do tego stopnia nieznośne, że "opinia publiczna" zmusiła amerykańską legislaturę do poszukiwania rozwiązania. Oczywiście zaczęto od koncernów naftowych, które głośno i oczywiście kłamliwie twierdziły, że ten problem jest rezultatem "zbyt dużej ilości samochodów".

- Istnieją tylko dwa rozwiązania - twierdzili przedstawiciele koncernów. - Należy ograniczyć liczbę samochodów albo wyposażyć je w coś, co "zneutralizowałoby" szkodliwe spaliny i ograniczyło ich emisję.

- Czy coś takiego jest możliwe? - spytali twórcy prawa.

- Oczywiście! - oświadczyły koncerny naftowe. - Jest coś takiego jak "katalityczne konwertory", które można włożyć do układu wydechowego każdego samochodu.

Twórcy prawa stwarzali wprawdzie pozory, że zajmują się tym problemem, lecz w rzeczywistości nie mieli zamiaru ingerować w prawo ludzi do jeżdżenia własnym samochodem. Uważano, że ingerowanie w to byłoby politycznym samobójstwem, zwłaszcza że pod ręką nie było żadnego alternatywnego rozwiązania w stosunku do konwertorów. Nie mieli też ochoty wysłuchiwać różnego rodzaju "ekstremistów", którzy usiłowali wyjaśnić im, że cały ten problem wynika przede wszystkim z rodzaju ropy i że jedynym rozwiązaniem na dłuższą metę jest zmuszenie koncernów naftowych do oczyszczania swoich produktów. Rzecz w tym, że wkład tego rodzaju ludzi do kampanii wyborczych jest oczywiście znikomy, podczas gdy towarzystwa naftowe potrafią przeznaczyć na ten cel miliony dolarów.

Tak więc firmom naftowym pozostał tylko jeden problem do rozwiązania. Chodziło o to, że chociaż platyna nie wchodziła w związki z produktami spalania benzyny, chętnie wchodziła w związki z ołowiem, i to do tego stopnia, że spalenie jednego pełnego baku benzyny ołowiowej w samochodzie wyposażonym w katalityczny konwertor doprowadzało go do stanu kompletnego zużycia. (Z tego właśnie powodu istnieje oficjalny zakaz napełniania baku samochodu przeznaczonego do jazdy na benzynie "bezołowiowej" etyliną).

Kłopot polegał na tym, że koncerny naftowe nie mogły zaprzestać dodawania ołowiu do benzyny, ponieważ pierwotna przyczyna jego obecności w benzynie - wyeliminowanie przedwczesnego zapłonu - wciąż istniała. Istniały wprawdzie alternatywne dodatki, które można było zastosować, lecz miały one tę wadę, że były źródłem powstawania związków znacznie szkodliwszych od tych, których źródłem był ołów. Po dodatniej stronie ich zastosowania można było zapisać to, że te szkodliwe związki dawało się odfiltrować przy pomocy katalitycznych konwertorów.

Należało więc przeprowadzić kampanię, której celem byłoby przekonanie ludzi, że etylina stanowi śmiertelne zagrożenie dla środowiska i że jedynym rozwiązaniem jest zaprzestanie jej używania i zastąpienie jej benzyną "bezołowiową" przy jednoczesnym przepuszczaniu spalin przez katalityczny konwertor. Kampania ta przekonałaby ludzi, że ustawodawcy wymusili zastosowanie katalitycznych konwertorów i jednocześnie załatwiła koncernom naftowym rozwiązanie ich podstawowego problemu, jakim był zwiększony poziom związków siarki i azotu w ich produktach. Jak już się zapewne każdy zorientował, kampania ta nie miała nic wspólnego z ołowiem - chodziło głównie o przekonanie ludzi, aby stosowali paliwo, które nie niszczyłoby konwertorów i jednocześnie nie wymuszało na spółkach naftowych obowiązku oczyszczania swoich produktów, pozwalając im w ten sposób dalej sprzedawać zanieczyszczone produkty i przerzucić odpowiedzialność oraz koszty oczyszczenia powietrza na barki użytkowników samochodów.

Jeśli ktoś wątpi, że to jakość benzyny, a nie ilość samochodów była przyczyną narastania chmur smogu, powinien uważniej przyjrzeć się danym statystycznym. Mimo iż ilość samochodów rosła, to jednak przyrost ten był prawie stały, natomiast w szczycie "wojny o smog" wzrost poziomu emisji szkodliwych związków był cztery razy większy od tempa wzrostu liczby samochodów. Co więcej, nastąpił stopniowy wzrost cen benzyny i potrzebą chwili stały się "ekonomiczne" silniki. Inaczej mówiąc, mimo iż wzrastała ilość posiadanych przez ludzi samochodów, to konsumpcja benzyny rosła w tym samym czasie w znacznie mniejszym stopniu, niż to powinno wynikać z przyrostu liczby samochodów.