车辆排放：影响和解决方案

长期以来，人们一直认为汽车尾气排放是导致全球变暖的一个重要因素。汽车和卡车废气占美国温室气体总排放量的 20% (2)，而整个交通运输业，包括汽车、卡车、飞机、船舶和货运车辆，占美国温室气体排放量的 30% (3)。

一辆标准的汽油内燃机车每使用一加仑汽油就会产生 24 磅的二氧化碳和温室气体。其中 5 磅可归因于从提取到交付的燃料供应链，但每燃烧一加仑汽油，就有多达 19 磅的有害副产物直接从汽车排气尾管中排放 (3)。

接触这些气体会对人体健康产生有害影响，引起哮喘、呼吸系统疾病等，同时还会对环境造成无数破坏性影响。汽车尾气会产生地面臭氧，危害农作物和其他植被，同时还会产生酸雨，影响土壤、湖泊、溪流和牲畜 (1)。其他与尾气相关的弊病可能会以排放的一氧化二氮的形式出现，造成臭氧层的损耗，石油和燃料泄漏对土壤造成严重破坏 (4)。

有一些方法可以限制司机的个人排放量，减少他们的个人碳足迹。司机可以购买更节能的汽车，选择公共交通，有时在家工作，以数字方式参加活动，购买当地商品以尽量缩短相关的运输距离，或者他们可以选择骑自行车或步行进行短途旅行 (2)。这些个人措施在一定程度上是有效的，但如果交通运输业不进行更多的系统性改革，我们就无法实现社会的净零排放目标。提高电动汽车和清洁燃料发动机的比例将是关键，但也有可能通过尾气排放法规大大降低汽油和柴油发动机的环境成本。

《柴油减排法案》(DERA) 计划是根据 2005 年《能源监管法》制定的，美国环保署有权每年投资高达 2 亿美元促进和补贴柴油减排 (1)。这些资金一直致力于开发柴油发动机中的 SCR 系统等技术。

SCR 是一种主动排放控制系统。热废气从发动机流出，进入 SCR 系统，尿素被喷到一种特殊的催化剂上。尿素混合物或柴油废气油液在废气中引发化学反应，将氮氧化物转化为氮气、水和微量二氧化碳，这些都是我们呼吸的空气的天然成分。废气在通过排气尾管排出之前，还会流经系统中某处的微粒过滤器。

SCR 技术是最具成本效益和燃油效率的技术之一，有助于几乎消除柴油发动机的废气排放。自 2011 年起，所有重型柴油卡车发动机都采用 SCR 技术，以符合最新的 EPA 排放标准。SCR 可将 NOx 排放量减少 90%，同时将 HC 和 CO 排放量减少 50-90%，PM 排放量减少 30-50% (6)。

SCR 系统在减少 NOx 排放方面的高效性使制造商能够平衡发动机性能并最大限度地提高燃油经济性，同时仍能实现近零排放。一些配备 SCR 的重型商用卡车运营商报告称，燃油经济性提高了 4% 以上 (6)。

另一项日益普及和实施的技术是 EGR，即废气再循环系统。这些系统在排气管末端使用一个阀门，该阀门将精心规划和监测的排气量再循环回发动机的进气系统，这有效地减少了系统中的氧气量，降低了燃烧室中的温度，并大大减少了 NOx 的产生。EGR 系统可用于柴油和汽油发动机，具有不同的过滤和阀门类型 (5)。与 SCR 系统相比，EGR 排放更清洁，但代价是燃油效率降低。

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