science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat zijn rookstapels?

In één keer had bijna elk huis, elk bedrijf en elke fabriek minstens één schoorsteen of schoorsteen die een stroom rook uitspuwde. Toen huizen verspreid waren en de fabrieken klein waren, leek de rook misschien geen echte zorg. Naarmate de populaties en fabrieken toenamen, werd het effect van al die rokende schoorstenen veel duidelijker.
Schoorsteendefinitie

Rookstokken zijn grote, op pijpen lijkende pijpen waarmee rook en gassen uit gebouwen kunnen ontsnappen. Het eerste gebruik van de term schoorsteen verscheen in 1836, vroeg in de industriële revolutie. Hoewel schoorsteen kan worden geschreven als twee woorden ("rookstapel"), heeft het samengestelde woord schoorsteen
de voorkeursspelling. De term schoorsteen
verwijst naar het gedeelte van de schoorsteen boven het dak.

Hoewel schoorsteen
een ander woord is voor schoorsteen, gebruiken mensen over het algemeen schoorsteen
bij verwijzing naar de schoorsteen in huizen, en schoorsteen
bij verwijzing naar commerciële schoorstenen van fabrieken of elektriciteitscentrales.
Schoorsteenontwerp

Schoorsteenontwerpen moeten lang genoeg zijn om gassen en rook vrij te laten boven de lokale inversielaag. De rook stijgt dan op en blaast weg in plaats van zich te vestigen in de directe omgeving. Oppervlakte-inversies treden op, meestal 's nachts, wanneer koude grond de lucht direct boven koelt en de zwaardere koude lucht op zijn plaats blijft. Nachtinversies kunnen een paar honderd voet dik zijn, dus schoorstenen moeten ontworpen zijn om groter te zijn dan de lokale omstandigheden.

Omdat de rook moet opstijgen, zijn regenafdekkingen mogelijk niet toegestaan. Ontwerpers moeten ook overwegen hoe omliggende gebouwen of natuurlijke kenmerken de stroming van vrijgekomen gassen en rook kunnen beïnvloeden.

Moderne stapels kunnen elektrostatische precipitators
hebben geïnstalleerd om fijnstof (as en roet) op te vangen luchtvervuiling. Deze precipitators gebruiken twee elektroden. De eerste elektrode zorgt ervoor dat het roet of de as een negatieve lading ontwikkelt. De tweede elektrode heeft een sterke positieve lading die de deeltjes aantrekt en vasthoudt. Elektrostatische stofvangers variëren, afhankelijk van het type roet en as die door de schoorsteen reizen.

Luchtverkeer vereist een extra veiligheidsoverweging voor schoorstenen: ze moeten lichten hebben om vliegtuigen te waarschuwen. Afhankelijk van het gebied kunnen schoorstenen van elektriciteitscentrales en fabrieken meer dan 900 voet lang zijn.
Rookrook Rook- en luchtvervuiling

Luchtvervuiling buitenshuis omvat in het algemeen fijne deeltjes, schadelijke gassen en ozon op leefniveau. Fijne deeltjes komen van brandende brandstoffen zoals hout, olie, aardgas, benzine en kolen. Schadelijke gassen omvatten zwaveldioxide, stikstofoxiden, koolstofdioxide, koolmonoxide en chemische dampen. Ozon op leefniveau is het resultaat van stedelijke smog die reageert in zonlicht.

Energiecentrales die fossiele brandstoffen verbranden, met name kolen, hebben schoorstenen nodig om de rook en gassen vrij te geven die tijdens het verbranden worden gegenereerd. Hogere schoorstenen verminderen de impact van verontreinigende stoffen op het lokale gebied door de vrijgekomen verontreinigende stoffen over een groter gebied te verspreiden. koolmonoxide, zwaveldioxide, stikstofoxiden, kwik, arseen en benzeen. Ongeveer 40 procent van 's werelds elektriciteit is afkomstig van kolencentrales. Zuid-Afrika produceert ongeveer 94 procent van zijn elektriciteit door kolen te verbranden, terwijl India en China 70 tot 75 procent van hun elektriciteit opwekken door kolen te verbranden.
Kolengeneratoren en luchtvervuiling

De Environmental Protection Agency vereist dat kolen- elektriciteitscentrales laten hun schoorsteenemissies jaarlijks controleren door een onafhankelijke auditor. Ondanks deze tests veroorzaakt luchtvervuiling door energiecentrales volgens een MIT-onderzoek uit 2013 ongeveer 52.000 voortijdige sterfgevallen in de VS, met een hoger aantal sterfgevallen in de oostelijke VS waar steenkool een hoger zwavelgehalte heeft. Kolen-gegenereerde luchtvervuiling die vrijkomt door schoorstenen heeft historisch gezien vergelijkbare dodelijke gevolgen.

In december 1952 werd de gecombineerde rook van brandende kolen die vrijkwam uit de schoorstenen van Londen en fabrieksschoorstenen bijzonder dik. Een onverwachte temperatuurinversie hield de rook vast. De zwaveloxiden in de rook reageerden met waterdamp in mist om druppeltjes zwavelzuur te vormen. Deze druppeltjes hadden vooral invloed op die met bestaande longaandoeningen.

London's Great Smog van 1952 veroorzaakte direct en indirect de dood van naar schatting 12.000 mensen. Bovendien heeft een recent onderzoek bij kinderen die jonger waren dan één jaar of van wie de moeder zwanger was tijdens de Grote Smog, een ongeveer 20 procent hogere incidentie van astma gevonden.