יום שני

תקציר

תלמידים: רועי שפריר, דניאל מגנזי, עידן חליוה
מורים מנחים: נועה שבח, ענת בן- נון
חט"ב גוונים, ראש העין
מנהלת: שפרה סטרוסקי




הנושא: רמת זיהום האוויר בשימוש בדיזל ובנזין


מבוא: בחרנו בנושא זה מכיוון שזהו הגורם העיקרי לזיהום האוויר ורצינו לבדוק איזה מסוגי

הדלק העיקריים-  בנזין או דיזל, מזהמים את הסביבה יותר.
 בנזין ודיזל הם תוצרי דלק נוזליים

המופקים בבתי זיקוק לנפט. הם משמשים כדלק להנעת  מכוניות. פד"ח הוא הגז העיקרי אשר

נפלט ממכוניות, הגז גורם להתחממות  כדה"א, ועל כן מזהם את  האוויר.



השערה: רמת הזיהום של דלק מסוג בנזין גדולה יותר מרמת הזיהום של דלק מסוג דיזל.


שאלת החקרכיצד סוג הדלק – בנזין או דיזל משפיע על רמת זיהום האוויר?


מהלך החקר:
- איסוף נתונים ראשוניים ורקע כללי על הנושא (דיזל, בנזין, זיהום האוויר) וריכוזם.

- איסוף נתונים מיצרניות הרכב בנוגע לדירוג זיהום האוויר הרשמי (ע"י משרד התחבורה)
 
וממכון הרישוי בראש העין (פליטת מזהמים).  

-ריכוז הנתונים ומיונם לצורך השוואה מקיפה בעזרת טבלה וגרפים.

-הסקת מסקנות+ המלצות.


ממצאים: בכל המכוניות, דרגות הזיהום הרשמיות של דיזל גבוהות יותר. ממוצע

פליטת מזהמים לבנזין: 0.082. לדיזל: 0.85. 

           
מסקנות: העשרתנו הייתה שגויה. מנועי דיזל פולט יותר מזהמים לאוויר ממנוע בנזין.


המלצות לעתיד: יש לעודד את היצרנים להשקיע יותר בסינון החלקיקים הנפלטים ממנועי הדיזל,

לפתח טכנולוגיות ומנועים חסכוניים יותר כך שיוכלו גם לחסוך בכמות הדלק וגם להקטין את

פליטת הרעלים וזיהום האוויר.
בנוסף, להמשיך בפיתוח הטכנולוגיה כדי לייעל את המכוניות

החשמליות וההיברידיות ולהוריד את עלויות הרכישה שלהן ואת המיסוי עליהן, כדי שיהיו יותר

זמינות לציבור הרחב. לבסוף, יש
לעודד תחבורה ציבורית ולהפחית את השימוש בדלק.

יום ראשון

הגשת דו"ח וכתיבת תקציר


סיכום הממצאים

שאלת החקר: כיצד סוג הדלק – בנזין או דיזל משפיע על רמת זיהום האוויר?

השערה: רמת הזיהום של דלק מסוג בנזין גדולה יותר מרמת הזיהום של דלק מסוג דיזל.

מהלך החקר:
1.    איסוף מידע כללי על נושא החקר: הרכב הדיזל (סולר) והבנזין, מנועי דיזל ובנזין, השפעות סוגי הדלק השונים על הסביבה, כולל על האדם, תפוצת סוגי המכוניות בעלות המנועים השונים ברץ ובעולם, השוואת עלויות (מחירי דלק, טיפול לטווח ארוך) וכד'.

2.    איסוף נתונים מאתרי חברות המייצרות מכוניות מאותו הדגם, הקיימות בדגם בעל מנוע בנזין וגם בדגם בעל מנוע דיזל, של "דרגת זיהום" של משרד התחבורה, בעלת סקאלה מ1-18, כאשר 1- זיהום אוויר נמוך ו15 – זיהום גבוה מאד. 



3.    איסוף נתונים של פליטת מזהמים ממכוניות בעלות מנוע דיזל ומכוניות בעלות מנוע בנזין ממכון רישוי וחישוב ממוצע פליטת המזהמים ממנוע דיזל וממוצע פליטת המזהמים ממנוע בנזין.

4.    ריכוז הנתונים, סיכומם ועריכתם בכדי לבצע השוואה מקיפה בתוצאות. 

תוצאות
בדיקת רמות זיהום מוסמכות שנבדקו ע"י משרד התחבורה למספר דגמי מכוניות. 


ממצאים ממכון הרישוי 


דוגמה




רכב מס' 1 – קיה ריו:
-מנוע בנזין: פליטת מזהמים של 0.18.
-מנוע דיזל: פליטת מזהמים של 1.3.

רכב מס' 2 – פולקסווגן גולף:
-מנוע בנזין: פליטת מזהמים 0.082.
-מנוע דיזל: פליטת מזהמים של 0.6

רכב מס' 3 – סיטרואן C3:
-מנוע בנזין: פליטת מזהמים 0.056.
-מנוע דיזל: פליטת מזהמים 0.9

רכב מס' 4 – רנו טווינגו:
מנוע דיזל: פליטת מזהמים 0.6.

רכב מס' 5 – סובארו אימפרזה:
מנוע בנזין: פליטת מזהמים 0.010.



ממוצע פליטת מזהמים – בנזין
0.082
ממוצע פליטת מזהמים – דיזל
0.85

 
מסקנות
באתרי החברות ולפי נתוני מכון הרישוי ניתן לראות כי השערתנו הייתה שגויה. כמות פליטת מזהמי האוויר הנפלטים ממכוניות המונעות ע"י דיזל גדולה מכמות פליטת מזהמי האוויר הנפלטים ממכוניות בעלות מנוע בנזין.



המלצות לעתיד
·        לעודד את היצרנים להשקיע יותר בסינון החלקיקים הנפלטים ממנועי הדיזל.

·        לפתח טכנולוגיות ומנועים חסכוניים יותר כדי להביא לחיסכון בדלק, ולהקטין את פליטת הרעלים וזיהום האוויר בכדי להגן על הסביבה.

·        להמשיך בפיתוח הטכנולוגיה כדי לייעל את המכוניות החשמליות וההיברידיות.

·        להוריד את עלויות הרכישה של המכוניות החשמליות וההיברידיות ואת המיסוי עליהן, כדי שיהיו יותר מזמינות וזמינות לציבור הרחב.

·        לעודד תחבורה ציבורית, בעיקר ברכבת ולהקטין את השימוש במכוניות במקרים בהם הן לא הכרחיות – הליכה ברגל, רכיבה על אופניים, נסיעה באוטובוסים, או אפילו נסיעה קבוצתית לעבודה – שכן אלו דברים שיצמצמו את זיהום האוויר ברמה ניכרת ויובילו לעלייה באיכות החיים. 



ביבליוגרפיה

מידע בנושא רמות זיהום:
סיטרואן
רנו
יונדאי
פורד
קיה
ניסאן
פולקסווגן

מכון הרישוי, ראש העין

תמונות:
גוגל תמונות

יום רביעי

רקע מדעי ותכנון החקר



ממה עשוי בנזין?
בנזין הוא תערובת נוזלית המופקת מנפט שצבעה צהוב בהיר עד כתום, ומורכבת בעיקר מפחמימנים. הבנזין מופק בבתי זיקוק לנפט.  הבנזין מורכב ברובו מפחמימנים ובהם בין 5 ל-12 אטומים של פחמן בכל מולקולה.
הבנזין משמש כדלק למנועי בנזין- מנועי בעירה פנימית. מנוע בנזין נבנה לראשונה ע"י גוטליב דיימלר בשלהי המאה ה19. מנוע בנזין מנצל תערובת של בנזין ואוויר. הוא דוחס את התערובת ומצית אותה.



ממה עשוי דיזל?
דיזל הינו דלק נוזלי ותוצר של זיקוק נפט. הרכב הדיזל הוא שרשרת פחמימנים שצפיפותה גדולה יותר מזה של הבנזין. בדרך כלל, מחיר הדיזל זול ממחיר הבנזין. תהליך הפיכת הדיזל לחומר מזהם פחות, מעלה את מחירו. השימוש הנפוץ ביותר בסולר הוא הנעת מנוע דיזל.

בשנת 1897 המציא המהנדס הגרמני רודולף דיזל את  מנוע הדיזל - מנוע בעירה פנימית אשר צורך סולר ועובד על עיקרון  הצתת הדחיסה: המנוע שואב אך ורק אוויר, דוחס אותו ואז מזריק לתוכו דלק. החום באוויר הדחוס מדליק את הדלק באופן מיידי.  מנוע הדיזל חסכוני יותר ממנוע בנזין, שכן הוא מנצל את האנרגיה שבדלק טוב יותר. 



באיזה סוג דלק משתמשים יותר בישראל?
פחות משלושה אחוזים מכלל המכוניות הפרטיות בישראל מונעות בדיזל - כמה עשרות אלפי מכוניות בלבד. מחיר הדיזל בישראל נמוך ביחס למחירו באירופה, שם מחיר הדיזל זהה ואף גבוה מזה של הבנזין.
הסיבות לפופולאריות הנמוכה של הדיזל במכוניות פרטיות שונות ומגוונות. היצע דגמי הדיזל דל ורובו מגיע מאירופה ולא מיפן (ביפן ובארצות הברית אין כמעט מכוניות פרטיות עם מנועי דיזל), בנוסף, רוב דגמי הדיזל המגיעים לארץ לא עונים על הצרכים של הישראלי הממוצע. התוצאה היא כמובן שוק משומשות חלש יותר הסובל מירידת ערך מהירה יותר מזה של הבנזין.

באיזה סוג דלק משתמשים יותר באירופה?
באירופה, חלק ניכר מכלי הרכב הפרטיים מונעים על ידי מנוע דיזל. למרות שמחיר הדיזל באירופה יקר יותר מבארץ.

 כמה עולה ליטר בנזין?
מחיר בנזין 95 אוקטן מעודכן נכון ל3 באפריל 2011 – 7.34 ₪ לליטר כולל מע"מ.
 
כמה עולה ליטר סולר?
מחיר לליטר סולר (דיזל), מעודכן ל4 באפריל 2011 – 7.15 ₪ לליטר כולל מע"מ.

מה גורם זיהום האוויר מהמכוניות?
פד"ח הוא הגז העיקרי אשר נפלט ממכוניות, הגז משמש כגז חממה אשר גורם להתחממות כדה"א, ועל כן מזהם את האוויר, אך פד"ח אינו המזהם היחיד. בעת תהליך ייצור הדלק, משתחררים חלקיקים שגורמים לבעיות נשימה, כאבי ראש וחוסר ערנות ובנוסף גם עלולים לגרום להתקפי לב וסרטן בחשיפה ארוכה, ותרכובות חנקן מזהמות אשר גורמות לתופעות חמורות, לדוגמה – גשם חומצי.

 איזה סוגי מכוניות מונעות על ידי דיזל?
רוב המכוניות בישראל אשר מונעות ע"י מנועי דיזל הינן מכוניות מסחריות, על כל הסגמנטים; מסחריות קטנות לדוגמה – סיטרואן ברלינגו ורנו קנגו, משאיות – מרצדס, משפחתיות- סקודה אוקטביה, פולקסווגן ג'טה.

איזה סוגי מכוניות מונעות על ידי בנזין?
רוב המכוניות הפרטיות בישראל מונעות ע"י מנועי בנזין:  פורד פוקוס, שברולט קרוז, וולוו s60 (קיימת גם במנוע דיזל), מאזדה 3, טויוטה קורולה וכדומה.

איזה מכונית חסכונית יותר- בעלת מנוע דיזל או בנזין?
מנועי הדיזל בד"כ חסכוניים יותר ממנועי בנזין. לדוגמה, צריכת הדלק של המכונית המשפחתית יונדאי i30 2010 עם מנוע 1.6 ליטר הינה 11 ק"מ לליטר במנוע בנזין, ו15 ק"מ לליטר במנוע דיזל.

דוגמה נוספת – צריכת הדלק של המכונית פולקסווגן ג'טה 2010, עם מנוע 1.6 ותיבת הילוכים אוטומטית: 10 ק"מ לליטר במנוע בנזין לעומת 16 ק"מ לליטר במנוע דיזל.
היתרון הנוסף אשר מצוי במנועי הדיזל הוא אמינותם שטובה יותר בממוצע מאמינותם של מנועי בנזין; בנוסף לכך, אורך החיים של המנועים הללו רב יותר – שכן הם נוטים להתחמם פחות, ויכולים לגמוע קילומטרים רבים ללא שיפוץ מנוע.

לעומת זאת, עלות התחזוקה השוטפת והטיפולים של מנועי הדיזל בממוצע גבוהה יותר מהעלות המקובלת לטיפול במנועי בנזין.

כמות הco2 אשר נפלטת ממנועי דיזל נמוכה בכרבע ממנועי הבנזין המקבילים. לעומת זאת, מנועי הדיזל פולטים יותר חלקיקים ותחמוצות חנקן בהשוואה למנועי בנזין. שריפה של ליטר בנזין מייצרת 2.32 ק"ג פחמן-דו-חמצני, ואילו שריפה של ליטר סולר מייצרת 2.66 ק"ג. כלומר הסולר מייצר יותר פחמן דו חמצני מבנזין.

תכנון החקר
שאלת המחקר: כיצד סוג הדלק – בנזין או דיזל משפיע על רמת זיהום האוויר?
השערה: לדעתנו, דלק מסוג בנזין מזהם את האוויר ברמה גבוהה יותר מאשר דלק מסוג דיזל.
שיטת החקר: מחקר.
1. איסוף נתונים ראשוניים על הנושא כגון: ממה מורכב דיזל? ממה מורכב בנזין? כמות  מכוניות    הדיזל בארץ, כמות מכוניות הבנזין בארץ, עלות הדיזל, עלות הבנזין, סוגי מכוניות בעלות מנוע דיזל, סוגי מכוניות בעלות מנוע בנזין וכן הלאה.
2. לקיחת סוגים שונים של מכוניות הקיימות גם במנוע בנזין וגם במנוע דיזל והשוואה ביניהם.
3. תוצאות: ריכוז התוצאות ומקורות המידע מהם הן נלקחו. הצגה בדרך גרפית.
4. הסקת מסקנות בהתאם (כולל אימות השערה).




ביבליוגרפיה

לבנון, יצחק, 2001, אנציקלופדית אביב חדש, כרך 11, הוצאת מסדה, ת"א, עמודים 156-158, מנוע.


שאלות משנה

שאלות משנה
כיצד סוג הדלק – בנזין או דיזל משפיע על רמת זיהום האוויר?
1.      באיזה סוג דלק משתמשים יותר בישראל?
2.      באיזה סוג דלק משתמשים יותר באירופה?
3.      ממה עשוי בנזין?
4.      ממה עשוי דיזל?
5.      כמה עולה ליטר בנזין?
6.      כמה עולה ליטר דיזל?
7.      מה גורם זיהום האוויר מהמכוניות?
8.      איזה סוגי מכוניות מונעות ע"י דיזל?
9.      איזה סוגי מכוניות מונעות ע"י בנזין?
10.  איזה מכונית חסכונית יותר- בעלת מנוע דיזל או בנזין?

יום ראשון

שלב ב'

 נושא החקר: בדיקת פליטת המזהמים ממכוניות המשתמשות בדלק מסוג בנזין או דיזל.
בחרנו נושא זה משהו שפליטת הזיהום של המכוניות מהווה חלק מהותי מסוגי המזהמים
השונים הנפלטים לאוויר בדרך כלשהי. הקשר שלנו לתחום הוא שכמו מרבית אזרחי ישראל, הורינו נוסעים במכוניות המזהמות את האוויר.
שאלת החקר: כיצד סוג הדלק – בנזין או דיזל משפיע על רמת זיהום האוויר?
המשפיע – המכוניות (סוג הדלק) המושפע- כמות המזהמים שנפלטים לאוויר.אנחנו מתכוונים לבצע את החקר בעזרת תחקיר מעמיק על הנושא. 

יום שישי

טביעת רגל אקולוגית וקיימות


מהי טביעת רגל אקולוגית? טביעת רגל אקולוגית היא השפעת האדם על סביבתו הקרובה והרחוקה. כלומר,כלל השטח הנדרש לקיום רמת חיים של אדם/מדינה לאורך זמן: כל הקרקעות הפוריות המשמשות למשאבי אדם, שטח ים, אדמה בנויה, אדמת "אנרגיה" (שטח היער הדרוש לקליטת  הפחמן הדו-חמצני הנפלט כתוצאה מצריכת האנרגיה + אדמה לשימור המגוון הביולוגי, כגון שמורות טבע) ועוד...

מהי קיימות? קיימות היא תהליכים המשיגים תוצאה חיובית המשמרת את הסביבה הטבעית וכן הסביבה האנושית  מבחינה כלכלית, חברתית ומוסדית, גם אם קשורה לאדם וגם אם לא. הכוונה לתהליכים בעלי תוצאה חיובית בהווה, אך הלוקחים בחשבון גם את העתיד. כאשר עוסקים בקיימות מנסים להגדיר מהן הפעולות הפילוסופיות או דרכי החיים המזיקות לעולם ולסביבה וכן לחברה האנושית, וכיצד ניתן להימנע מהם או לשנות אותם.


מה הקשר ביניהם? הקשר בין טביעת רגל אקולוגית לקיימות הוא שהקיימות באה ליצור איזון בין המערכות בטבע כך שאחת לא תפגע באחרת. ככל שעיקרון הקיימות יתממש יותר, כך האיזון בין המערכות בטבע יגדל וטביעת הרגל האקולוגית של כל פרט ופרט תקטן. המסקנה היא שעל ידי דגילה בעקרון הקיימות ניתן לשמור על הסביבה ולהקטין את טביעת הרגל האקולוגית שלנו בצורה משמעותית על ידי שימור מערכות אקולוגיות קיימות ושינוי המערך היצרני (שימוש בחומרים מתכלים וידידותיים לסביבה).

מקורות מידע

כיצד ניתן לצמצם את טביעת הרגל האקולוגית שלנו? ניתן לצמצם את טביעת הרגל האקולוגית שלנו על ידי מספר פעולות פשוטות   שלא מצריכות מאמץ מיוחד. הנה 2 רעיונות שיצמצמו את הבעיה:
  •          כיבוי האורות ומוצרי חשמל שונים כשאינם בשימוש.
  •     מחזור בקבוקים, עתונים וכיוצא בזה במתקן המחזור הקרוב לביתכם