SKÝRSLA I

Varnir gegn mengunarefnum í afgasi farartækja í Bandaríkjunum og Evrópu

Áhrif mengunarstaðla á þróun dísilvéla

Mengunarstaðlar EBE og USA

Saga, framkvæmd og eftirlit

Leó M. Jónsson Iðnaðar- og vélatæknifræðingur, ráðgjafarstofa Reykjanesbæ. Nóv. 2004 ^©

Útgáfa og dreifing: IB Innflutningsmiðlun ehf. Fossnesi 14. 800 Selfoss. S. 480 8080 www.ib.is

Inngangur
Umhverfismál snerta alla. Mengunarhætta er eitt af málefnum líðandi stundar, m.a. sá hluti loftmengunar sem myndast vegna umferðar. Í þessari skýrslu er leitast við að safna saman upplýsingum um og lýsa tækniþróun, sem orðið hefur síðan 1999, í gerð bílvéla og sem leitt hefur til hreinni útblásturs. Gerð er grein fyrir markmiðum, kröfum og áföngum aðgerða til að draga úr mengunarefnum í afgasi bíla, bæði í Evrópu og í Bandaríkjunum og lýst mismun á reglum. (Í Skýrslu II er fjallað sérstaklega um tækniþróun varðandi nýjustu dísilvélar og þeim áhrifum sem hún hefur haft á mengunarvarnir).

Ástand
Þótt umhverfismál séu ekki aðalviðfangsefni þessarar skýrslu, er ástæða til að geta þess að hættuástand hefur skapast við helstu umferðaræðar í Reykjavík vegna eitraðrar loftmengunar frá umferð - einkum í frosti og stilltu vetrarveðri. Ein af aðgerðum sem gætu dregið úr hættu á heilsutjóni er örari endurnýjun bílaflotans, ekki síst með fleiri dísilbílum. Með þessari skýrslu er m.a. leitast við að draga fram rök fyrir hagkvæmni þess.

Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin (WHO)^a) gaf út skýrslu 1999 sem fjallaði um rannsókn á kostnaði heilbrigðisþjónustu vegna loftmengunar frá umferð í 3 löndum; Austurríki, Frakklandi og Sviss. Þar kemur fram að loftmengun vegna umferðar varð fleira fólki að aldurtila en umferðarslys. Í skýrslunni kemur jafnframt fram að lengri tíma innöndun afgasmengaðs lofts hjá fólki eldra en 30 ára, olli 21 þúsund ótímabærum dauðsföllum vegna lungna- og hjartakvilla. Á sama tíma létust á sama svæði rétt innan við 10 þúsund manns vegna umferðarslysa. Ennfremur segir í sömu skýrslu: ,,Árlega veldur afgasmengað loft 300 þúsund tilfellum bronkítis hjá börnum og 15 þúsund innlögnum á sjúkrahús vegna hjartasjúkdóma; 395 þúsund astma-tilfellum hjá fullorðnum og 162 þúsund slíkum tilfellum hjá börnum." Í skýrslu WHO eru helstu mengunarvaldar taldir kolmónoxíð, nituroxíð, kolvetni, benzen, ósón og blý.

Umhverfisverndarstofnun Bandaríkjanna, EPA, hefur fylgst með og mælt loftmengun af völdum 6 efna á mismunandi stöðum í Bandaríkjunum síðan 1970 ^f). Efnin eru kolmónoxíð, blý, nituroxíð, loftagnir og rokgjörn lífræn efni. Loftmengun af völdum þessara efna allra, að undanskildum nituroxíðum, hefur minnkað umtalsvert. Loftmengun vegna nituroxíða hefur, hins vegar, aukist á tímabilinu til dagsins í dag um 10% þrátt fyrir hreinni útblástur, þ.e. minni mengun í afgasi á hvern ekinn km. Ein skýringin er fjölgun bíla og aukin umferð.

Gróðurhúsalofttegundir (ghl)
Gróðurhúsáhrif er hugtak sem oft ber á góma þegar umhverfismál eru rædd. Andrúmsloftið er að 99 hundraðshlutum nitur og súrefni. Í þeim hluta sem eftir er eru nokkrar lofttegundir sem gleypa í sig varmageislun (innrauða geislun) frá jörðu. Þessar lofttegundir, sem nefnast einu nafni gróðurhúsalofttegundir (ghl), eru helstar vatnsgufa, koldíoxíð, metan, ósón og dí-nituroxíð. Gróðurhúsalofttegundirnar gera jörðina lífvænlega - án þeirra yrði hitastig mun lægra og lífskilyrði takmarkaðri. Lífshættir, t.d. með aukinni brennslu eldsneytis, auka losun ghl út í andrúmsloftið. Sé aukningin nægilega mikil hækkar hitastig jarðar vegna minna varmaútstreymis og það jafnvægi sem ríkt hefur gæti raskast.

Samband ghl og ósónlags
Ósónlag í lofthjúpi jarðar virkar sem endurvarpandi skjöldur gagnvart hættulegri geislun utan úr geimnum. Nituroxíð og nokkrar aðrar ghl svo sem klórsambönd (t.d. freon) valda með efnahvörfum þynningu ósónlagsins yfir pólsvæðum. Þynning ósónlagsins, sérstakleg yfir norðurskautinu, veldur því að meira af útfjólubláum sólargeislum nær til jarðar með þeim afleiðingum m.a. að tíðni húðkrabbameins gæti hækkað hjá íbúum á norðurhveli.

Ghl, loftmengun, vægi
Eins og áður er nefnt eru ghl nauðsynlegar til að lífvænlegt sé á jörðinni. Gerður er greinarmunur á ghl og loftmengun enda eru ekki allar ghl eitraðar né skaðlegar lífríkinu í sjálfum sér þótt þær valdi gróðurhúsaáhrifum. Deilt er um hve mikil áhrif einstakra ghl eru umfram aðrar en koldíoxíð, sem myndast í miklum mæli á eðlilegan hátt í náttúrunni, hefur aukist vegna vaxandi notkunar eldsneytis. Árleg aukningin hefur mælst jöfn 0,3 - 0,4% frá því um 1990 ^o). Hver ghl hefur mismunandi mikil gróðurhúsaáhrif. Kolvetnis-klórsambönd (t.d. freon) og brennisteins-flúrsambönd, sem eru framleidd efni, eru mjög áhrifamikil. Metan gleypir í sig 21 falt meiri varmageislun en koldíoxíð og sameindir nituroxíða, sum þeirra eitruð, gleypa 270 sinnum meiri innrauða varmageislun en sameindir koldíoxíðs ^p).

Staða Íslands með tilliti til ghl
Ísland hefur þá sérstöðu að um 70% allrar orku sem notuð er í landinu er fengin úr fallvötnum og jarðhita en þeirri orkuframleiðslu fylgir ekki losun ghl út í andrúmsloftið. Flestar aðrar þjóðir framleiða um og yfir 90% notaðrar orku með brennslu eldsneytis svo sem brúnkola, kola, olíu, gass og úrgangsefna - brennslu sem fylgir losun ghl út í andrúmsloftið. Ísland er aðili að s.k. Kyoto-bókun (alþjóðlegt samkomulag um takmörkun á losun ghl) og hefur skuldbundið sig til að draga úr losun ghl samkvæmt samkomulaginu. (Þessar upplýsingar er m.a. að finna á vefsíðu Landsvirkjunnar).

Sjáanleg loftmengun
Andrúmsloft inniheldur 78% nitur (köfnunarefni). Þótt bílvél nýti einungis súrefni (21% af andrúmslofti) til bruna flæðir nitrið óhjákvæmilega í gegn um brunahólfin og út með afgasinu. Nái hiti í brunahólfum ákveðnum mörkum myndar nitrið efnasambönd sem nefnast einu nafni nituroxíð (NOx) og eru á meðal s.k. gróðurhúsalofttegunda (ghl).

Nituroxíð og nitursambönd
Niturefnasambönd eru nokkur og misjafnlega hættuleg. Þau eru:
NO niturmónoxíð. Eitruð lofttegund.
N₂O dí-nituroxíð. Efnið þekkja margir sem ,,hláturgas".
NO₂ niturdíoxíð. Samband NO og súrefnis úr lofti. Rauðleit eitruð lofttegund sem er algengasta niturmengunin og sést oft t.d. yfir Reykjavík í frosti þegar umferð er mikil. Efnið getur valdið öndunarerfiðleikum og jafnvel heilsutjóni.
N₂O₅ dí-niturpentoxíð. Nefnist einnig nituranhýdrýð, hvítt efni.
N₂O₃ dí-niturtríoxíð. Nánast gagnslaus en eitruð lofttegund.
HNO₃ saltpéturssýra.
NH₃ ammóníak.

Temprun nituroxíða
Myndun nituroxíða í bílvél má minnka með því að halda brunahita í skefjum. Algengast er að það sé gert með því að veita hluta afgassins aftur inn í brunahólfin með stýrðri hringrás. Kerfið nefnist EGR (Exhaust Gas Recirculation). Þar sem ekkert súrefni er í afgasinu þynnir það brunablönduna og kælir. Þar til fyrir fáum árum þurfti að seinka kveikju/innspraututíma bensín- og dísilvéla til að EGR-kerfið skilaði árangri. Seinkunin minnkar afl og eykur eyðslu sem dregur úr mengunarvörninni. Í nýjustu dísilvélum (2003) er afgas í EGR-kerfinu forkælt þannig að seinkun tímans er óþörf en með því móti eykst afl og sparneytni vélarinnar og virkni EGR-kerfisins sem mengunarvarnar verður meiri með minna af nituroxíðum í afgasi.

Skaðsemi nituroxíða
Nituroxíð frá umferð skapa hættulega loftmengun á fleiri en einn máta. Nituroxíð í heitu loftslagi mynda ósónlag niðri við jörð sem veldur öndunarerfiðleikum. Nituroxíð mynda agnir nítrata; súrt gas og niturdíoxíð (rauðgult ský) valda ertingu og sjúkdómum í öndunarfærum. Nituroxíð valda einnig ,,súru regni", spilla vatnakerfum, hverfast með öðrum efnum og mynda þannig eiturefni auk þess að valda hnattrænni hitun.

Myndun nituroxíða
Nituroxíð myndast í náttúrunni; í jarðvegi, gróðri og í vatni. Mikið magn nituroxíða myndast t.d. í eldingaveðrum. Auk nituroxíða sem myndast vegna umferðar myndast nituroxíð af mannavöldum í alls konar landbúnaðartengdri starfsemi/framleiðslu; í iðnaði, við sorpeyðingu o.fl. Tilbúinn áburður veldur nituroxíð-mengun sem og framleiðsla hráefna fyrir plastiðnað, svo nokkuð sé nefnt.

Varnir gegn loftmengun
Þættir sem hafa áhrif á og geta dregið úr loftmengun vegna umferðar (raðað af handahófi):

- Lög, reglur og staðlar um leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi bíla.
- Þróun og framleiðsla virkari brunavéla.
- Þróun farartækja sem nota umhverfisvænni orku.
- Framleiðsla umhverfisvænna eldsneytis.
- Eftirlit með ástandi farartækja (lögbundin skoðun og/eða umferðareftirlit).
- Fræðsla og miðlun upplýsinga um umhverfismál.
- Forvarnarviðhald farartækja.
- Símenntun þeirra sem annast viðgerðir, eftirlit og þjónustu við farartæki.
- Almenningssamgöngur (strætisvagnar, lestir/jarðlestir).
- Skipulag borga og þéttbýlissvæða.
- Hönnun umferðarmannvirkja og umferðarskipulag5) með tilliti til orkusparnaðar.
- Opinber stýring/hvatning til kaupa á umhverfisvænni bílum (tollar, vörugjöld, skattar).
- Opinber stýring/hvatning til notkunar á umhverfisvænni bílum (skattlagning eldsneytis).
- Vistfræðileg umferðarstjórn, veggjald, stöðugjöld og önnur skattlagning á umferð.
- Breytilegur - sveigjanlegur vinnutími til að jafna umferðarálagi.
- Sveigjanlegur afgreiðslutími verslana og þjónustufyrirtækja.
- Umhverfisvænni notkun farartækja (vistvænni akstur, minni lausagangur véla, forhitun bílvéla, virkara viðhald, örari endurnýjun, aukin notkun dísilbíla, samnýting bíla o.fl.).

Aðgerðir til að stemma stigu við afgasmengun
frá bílaumferð í Evrópu (EBE) og Bandaríkjunum

Innan EBE og víðar í Evrópu eins og í Bandaríkjunum hefur verið beitt skipulögðum aðgerðum sl. áratugi til að draga úr loftmengun. Þótt samanburður á þessum aðgerðum kunni að vera erfiðleikum háður vegna mismunandi framsetningar og aðferða er endanlegt markmið það sama. (Til einföldunar eru EBE-þjóðir og NV-Evrópa nefnd hér einu nafni Evrópa). Mismunur á staðalkröfum og tímasetningu þeirra stafar af mismunandi áherslum, forgangi og jafnvel forsendum. Dæmi:

- Í Evrópu er áherslan lögð á aukna sparneytni, þ.e. að draga úr mengun með því að minnka notkun eldsneytis. Sérstök áhersla er lögð á að draga úr myndun koldíoxíðs (CO2) af gróðurhúsalofttegundum (ghl) frá farartækjum. Hátt verð eldsneytis speglar þessa áherslu. Fólksbílum með dísilvél hefur fjölgað með hverju árinu.

- Í Bandaríkjunum er áherslan lögð á að minnka mengun í afgasi farartækja. Sérstök áhersla er lögð á að takmarka kolmónoxíð (CO) og nituroxíð af ghl í afgasi. (Áhersla á nituroxíð er vegna skaðsemi þeirra (eitruð) auk þess sem þau valda ,,súru regni"). Verð eldsneytis er umtalsvert lægra en í Evrópu og hlutfall fólksbíla með stórar vélar (slagrými umfram 3 lítra) hærra. Fólksbílum með dísilvél hefur fækkað síðan 1986.

Í Evrópu hafa fólksbílar með dísilvél verið við lýði í meira en 60 ár og stærstur hluti leigubíla í löndum V-Evrópu verið knúinn dísilvélum sl. 50 ár. Sala dísilfólksbíla hefur aukist með hverju ári og samkvæmt spám mun 50% allra nýrra fólksbíla á evrópska markaðnum vera með dísilvél árið 2008 ^j). (Markaðshlutdeild dísilfólksbíla er þegar orðin um 50% í Belgíu, Frakklandi og Austurríki). Sem dæmi um þessa þróun er að þeir lúxusbílar sem nú þykja eftirsóknarverðastir af tegundunum BMW, Mercedes-Benz og Audi eiga það sameiginlegt að vera með dísilvél ^j). Það sem mest áhrif hefur haft á vaxandi vinsældir dísilfólksbíla er tækniþróun, sem tekið hefur kipp síðan 1999, og gerir það að verkum að dísilvélar í fólksbílum eru nú að mörgu leyti sambærilegar við bensínvélar hvað varðar hljóð, gangmýkt og lykt en hins vegar umhverfisvænni, sparneytnari og jafnvel aflmeiri.

Í Bandaríkjunum hefur afstaða almennings til dísilbíla lítið breyst sl. 20 ár - þar er enn litið svo á að einungis sparneytni réttlæti kaup á dísilbíl því honum fylgi hávaði, vond lykt og reykur auk þess sem hann sé silalegri. GM framleiddi fólksbíla með Oldsmobile-dísilvél á árunum 1977-1985. Þegar best lét (1981) keyptu Bandaríkjamenn árlega um 500 þúsund fólksbíla með dísilvél á móti 10 þúsund árið 2003. Dísilbílarnir frá því í upphafi 9. áratugarins voru sparneytnir. Sem dæmi má nefna að Oldsmobile Delta 88 að eigin þyngd 1.850 kg með 5,7 lítra dísilvél eyddi að meðaltali um 10,5 lítrum á 100 km og stóðst þær kröfur um mengunarvarnir sem þá voru í gildi. Hins vegar reyndust dísilvélarnar frá Oldsmobile verr en bensínvélar af svipaðri stærð, höfðu t.d. hærri bilanatíðni: Notaðir fólksbílar með dísilvél seldust treglega og eftirspurn eftir nýjum fjaraði út. Af þessu leiðir að evrópskir bílaframleiðendur standa bandarískum framar þegar um er að ræða fólksbíla með dísilvélum - þeir evrópsku eru lengra komnir á tæknisviðinu vegna eftirspurnar og krafna markaðarins.

Undantekning
Á þessu er þó ein undantekning: Í Bandaríkjunum eru ,,pikköpp-bílar" sá flokkur bíla sem mest selst en ,,pikköpp" , sem fyrirbrigði, hefur með bandarískan lífsstíl að gera auk þess sem einstaklingar, kaupendur þeirra, njóta skattafsláttar af andvirðinu séu þeir með rekstur og er það þáttur í hvetjandi aðgerðum stjórnvalda til stofnunar og viðhalds smáfyrirtækja (Small Business Act). Þótt einungis hluti seldra pallbíla sé með dísilvél fer hann vaxandi þrátt fyrir talsverðan verðmun. Það segir talsvert um eftirspurn að nýr Ford Pickup með 6 lítra túrbódísilvél kostar bandarískan kaupanda um 5 þúsund dollurum meira en sami bíll með
V8-bensínvél: Fyrir mismuninn má fá 11.455 lítra af bensíni! Sparneytni dísilvélarinnar skiptir ekki jafn miklu máli og áður því nýjustu V8-bensínvélarnar í bandarískum bílum eru mun sparneytnari en fyrir 4-5 árum. Sem dæmi mælist meðaleyðsla Chevrolet Silverado Pickup af millistærð og árgerð 2004, með 5,3ja lítra V8-bensínvél, 11,8 l/100 km á þjóðvegi.^c) Það sem sóst er eftir er dráttargeta dísilbílsins og umtalsvert meiri sparneytni við dráttarálag, reyndar er mismunur á sparneytni því meiri sem dráttarálagið er meira dísilbílnum í hag.

Helsta ástæða þessara framfara, þ.e. varðandi dísilvélar með allt að 8 lítra slagrými, síðan 1999 og sem gerir það að verkum að bandarískir bílaframleiðendur hafa tæknilega forystu þegar þessi ákveðna gerð dísilvélar á í hlut, er mikil sala og strangari reglur um mengunarvarnir. Á árinu 2001 seldust 283 þúsund pallbílar með 5 lítra eða stærri V8-dísilvél í Bandaríkjunum. Evrópskir framleiðendur hafa ekki á boðstólum dísilvélar sem standast samanburð hvað varðar afl, tog, sparneytni og hreinan útblástur.

Ef til vill er það vísbending um þennan mismun á evrópskum og bandarískum bílum með 5 lítra dísilvélar að efst á lista American Council for an Energy-Efficient Economy ^{c og d)} yfir 12 helstu skaðvalda vegna mengunar árið 2004, er sportjeppinn Volkswagen Touareg Diesel. Í öðru sæti á lista yfir verstu mengara er Land Rover (Range Rover) með 4,4 lítra bensínvél. Eyðslufrekasti sportjeppinn á bandaríska markaðnum, samkvæmt mælingu Umhverfisverndarstofnunarinnar EPA og vefsíðunni www.fueleconomy.gov (20.11.2004), er Mercedes-Benz G55 AMG 4WD ^c).

Lög, reglugerðir/kröfur/framkvæmd EBE um leyfilegt hámark mengunarefna
í afgasi bílab) : Tímaröð

Lög og staðlar EBEvrópusambandsins um varnir gegn mengun af völdum bíla eru Nr. 70/220/EEC fyrir fólksbíla og Nr. 88/77/EC fyrir þyngri farartæki.

EuroO var fyrstur í röð staðla yfir leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi bíla. Hann tók gildi í Þýskalandi 1. október 1990 fyrir fólksbíla en þar með fengust ekki nýskráðir bílar nema með mengunarvarnabúnaði og sem stóðust kröfur staðalsins. Evrópsku staðlarnir voru frá upphafi tvískiptir, annars vegar fyrir fólksbíla og léttari farartæki en hins vegar í þrepum fyrir vöruflutningabíla og þyngri farartæki með dísilvél (tafla). Innifalið í Euro 3 (Directive 98/69/EC og 2002/80/EC) lögum/stöðlum/reglum, sem samþykktar voru af 15 aðildarþjóðum EBE, eru ákvæði um að dísilvélar í þyngri farartækjum skuli, við nýskráningu frá og með 2000, vera búnar tölvustýrðu innsprautukerfi.

Jafnframt eru í lögunum ýmis heimildarákvæði um opinberar aðgerðir sem ætlað er að hvetja til kaupa á faratækjum sem uppfylli skilyrði mengunarstaðla, m.a. fólksbílum með dísilvél. Einnig eru heimildarákvæði sem gera opinberum aðilum kleift að stuðla að auknu hlutfalli dísilvéla með pústþjöppu (turbo). (Eftirbruni sem næst með afgasknúinni forþjöppun minnkar mengun í afgasi).

Í Euro 3 er sérstakt þrep eða deild með lægri leyfilegum mörkum mengunarefna í afgasi fyrir ,,umhverfisvænni" farartæki, sérstaklega ætluð fyrir borgarumferð (EEV = Enhanced Environmental Friendly Vehicles). Í lögunum eru ákvæði sem gera ríkisstjórnum kleift að hvetja til og stuðla að þróun, framleiðslu og sölu slíkra farartækja.

Evrópsku staðlarnir miðast við 3 mismunandi flokka farartækja með vél:

Flokkur L : Farartæki með færri en 4 hjól (5 undirflokkar).
Flokkur M : Farartæki með minnst 4 hjól (5 undirflokkar - fólksbílar, jeppar, pallbílar, vörubílar og rútur að heildarþyngd allt að 5 tonnum).
Flokkur N : Farartæki til flutninga með minnst 4 hjól og heildarþyngd umfram 1000 kg.
(3 undirflokkar - flutningabílar að heildarþyngd meiri 3,5 t).

• Euro 1 fyrir fólksbíla var gefinn út 1. okt. 1993
• Euro 2 fyrir fólksbíla, með meiri takmörkunum, útg. 1. okt. 1996.
• Euro 3 fyrir fólksbíla útg. í des. 1998 tók gildi 2000 með lækkun leyfilegra hámarka um 1/3.
• Euro 4 fyrir fólksbíla tekur gildi 2005 og gildir út 2008. 50% lækkun hámarka strax 2005.
• Euro 5 fyrir fólksbíla gildir fyrir 2008 (Euro 4-gildi nema lægra NOx-innihald).

Tafla A: Fólksbílar
EBE- mengunarmörk fyrir fólksbíla (fl. M1* allt að 3.500 kg heildarþ), g/km ^b)

Tafla B: Léttari vinnubílar/flutningabílar
EBE-mengunarmörk fyrir flutningabíla (flokkur N1), g/km ^b)

* Heildarþyngd (eiginþyngd + leyfileg hleðsla).

Tafla C: Bílar með vélstýrikerfi* (OBD)
EBE-mengunarmörk (OBD), g/km ^b)

Tafla D: Flutningabílar og rútur
EBE-mengunarmörk fyrir þyngri dísilbíla (flokkur N3), g/kWh ^b)
(Ath. mælieiningin í þessari töflu er g/kWh og m-1 fyrir reyk).

Á þessari töflu sést hver stefnan er í mengunarvörnum varðandi þunga flutningabíla og rútur á EBE-svæðinu. Athygli vekur t.d. að mesti niðurskurðurinn frá upphafi verður með gildistöku Euro 5 í ársbyrjun 2005. Að sá niðurskurður skuli álitinn raunhæfur endurspeglar þá tækniþróun sem átt hefur sér stað varðandi dísilvélar upp úr 1999.

Lög, reglugerðir/kröfur/framkvæmd í Bandaríkjunum um leyfilegt hámark
mengunarefna (ghl) í afgasi bíla^c): Tímaröð

1970-1975: Fyrsti staðallinn. ,,Clean Air-lögin" voru samþykkt á Bandaríkjaþingi 1970. Í þeim voru ákvæði um leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi farartækja. Mengunarefnin voru kolmónoxíð (CO), rokgjörn lífræn efni (VOC) og nituroxíð (NOx), þ.e. 3 efni sem nú nefnast einu nafni gróðurhúsalofttegundir (ghl). Byrjað var að framfylgja reglunum 1975 með því að hámark fyrir nituroxíð í afgasi fólksbíla og vinnubíla (,,light-duty trucks" = pallbílar/jeppar ) var sett 3,1 gramm á ekna mílu (gpm) sem samsvarar 1,93 g/km.

1977-1988: Fyrstu skerptu kröfur. ,,Clean Air-lögin" voru endurskoðuð á Bandaríkjaþingi 1977 og kröfur um hámarks leyfilegt innihald mengunarefna auknar í 2 þrepum: Í fyrra þrepinu 1977-1979, var hámarks innihald nituroxíða í afgasi fólksbíla lækkað í 2 gpm (1,24 g/km) og lækkað í seinna þrepinu 1981 í 1 gpm (0,62 g/km) fyrir fólksbíla. 1979 var hámarks innihald nituroxíða í afgasi pallbíla/jeppa (trucks) lækkað í 2,3 gpm (1,43 g/km). 1988 tóku reglurnar gildi í fyrsta sinn fyrir þyngri pallbíla/jeppa (heavier trucks) með leyfilegt hámarks innihald nituroxíða 1,7 gpm (1,06 g/km). Um leið var hámarkið lækkað í 1,2 gpm (0,75 g/km) fyrir léttari pallbíla/jeppa (lighter trucks).

1990-1994: Tier 1. ,,Clean Air-lögin" voru enn endurskoðuð á Bandaríkjaþingi 1990 með auknum kröfum. Hámarks innihald nituroxíða í afgasi fólksbíla var lækkað, frá og með 1994, í 0,6 gpm (0,37 g/km). Nýi staðallinn, sem nefndist ,,Tier 1", þýddi að hámark var fært niður um 40% miðað við staðalkröfurnar frá 1981. Með ,,Tier 1" var flokknum pallbílar/jeppar (trucks) skipt eftir heildarþyngd (eigin þyngd + leyfileg hleðsla). Hámarks innihald nituroxíða í afgasi þeirra var nú sett frá 0,6 (0,37 g/km) fyrir pallbíla/jeppa með heildarþyngd upp að 2.722 kg og 1,53 gpm (0,96 g/km) fyrir pallbíla/jeppa með heildarþyngd á bilinu 2.722- 3.856 kg. Lagabreytingin frá 1990 fól jafnframt Umhverfisverndarstofnuninni (EPA) að greina þörf fyrir auknar varnir gegn loftmengun, reikna út kostnað vegna þeirra og hagkvæmni þess að lækka verulega leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi með nýjum staðli frá og með 2004. EPA lagði þessa greinargerð fram 1998.

1998: Samkomulag um ,,hreinni bíla". Clinton-stjórnin, bílaframleiðendur og Norð-austur-ríkin gerðu með sér sérstakt samkomulag 1998 sem fól í sér hraðari þróun í átt til umhverfisvænni bíla en ,,Clean Air-lögin frá 1970 sögðu til um. (,,Voluntary Agreement For Cleaner Cars"). Samkomulagið var m.a. um sérstaka ,,hreinni" bíla sem nefndust samheitinu ,,National Low Emission Vehicles" (NLEV) og voru fyrstu bílarnir af þeirri gerð afhentir kaupendum á Nýja England-svæðinu 1999 og annars staðar í Bandaríkjunum 2001. NLEV-bílarnir stóðust sérstök ákvæði um strangari takmarkanir sem giltu fyrir Kaliforníu. NLEV-bílar voru upphaflega með nituroxíð-innihald í afgasi innan við 0,3 gpm (0,19 g/km) sem þýddi lækkun hámarksgildis um 50% miðað við Tier 1. NLEV-samkomulagið, sem tók einnig til léttari pallbíla/jeppa (lighter trucks) upp að 2.722 kg að heildarþyngd, breytti leyfilegu hámarki nituroxíð-innihalds í afgasi í 0,5 gpm (0,31 g/km) þ.e. 17% lækkun miðað við Tier 1 fyrir NLEV-bíla.

Eins og fram kemur hér á undan (1990-1994) lagði EPA fram sérstaka greinargerð 1998 í samræmi við breytinguna frá 1990 á ,,Clean Air-lögunum". Með henni var frumvarp að nýjum staðli, Tier 2, sem lagt var fram á Bandaríkjaþingi. Í greinargerð með frumvarpinu voru færð helstu rök fyrir þörf, arðsemi og hagkvæmni þess að herða enn reglur um leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi bíla frá og með 2004. Þrenn rök vógu þyngst í greinargerð EPA:

1) Farartæki ollu á þessum tíma (1998) 30% loftmengunar á landsvísu og árleg notkun farartækja fór vaxandi (allt að 127 % aukning frá 1970). Því myndi loftmengun af þeirra völdum halda áfram að vera umtalsverð.

2) Stærri bílar á borð við sportjeppa (SUV), sem þá (1998) þurftu ekki að standast jafn strangar kröfur um takmörkun mengandi efna í afgasi, menguðu 3-5-falt á við aðra fólksbíla og voru orðnir um helmingur allra seldra nýrra fólksbíla; og

3) tækni til að standast skerptar kröfur hafði verið þróuð og var talin hagkvæm.
Árið 1998 ákvað EPA jafnframt að nauðsynlegt væri að minnka innihald brennisteins í bensíni til að ná mætti meiri árangri með þeim mengunarvarnarbúnaði sem þá hafði verið tekinn í notkun ¹⁾.

1999: Tier 2. Umhverfisverndarstofnunin (EPA) lagði fram nýjan staðal, Tier 2, um leyfilegt hámark mengunarefna (ghl) í afgasi, sem skyldi gilda á landsvísu fyrir bæði fólksbíla og léttari pallbíla/jeppa (light duty trucks) allt að 2.722 kg heildarþyngdar og frá og með 2004 einnig fyrir þyngri pallbíla/jeppa (2.722 - 3.856 kg) og án tillits til þess hvort bíllinn notaði bensín, dísilolíu eða annað eldsneyti. Leyfilegt hámark nituroxíða í afgasi samkvæmt nýja staðlinum er 0,07 gpm (0,044 g/km) sem þýðir 77-86% lækkun markanna fyrir fólksbíla og 92-95% fyrir ,,trucks" (þ.e. alla pallbíla og jeppa en með sérstökum flokki fyrir smárútur að heildarþyngd 3.856 - 4.545 kg) að NLEV-samkomulaginu liðnu. Sérstakur flokkur er fyrir önnur mengunarefni í afgasi bíla með heildarþyngd yfir 3.856 kg). EPA lagði jafnframt til að meðaltals-innihald brennisteins í bensíni skyldi lækka í 30 ppm (hámark sett við 80 ppm) til að mengunarvarnabúnaður, sem þá var kominn í bíla, skilaði fullum afköstum 1). Brennisteinssnauðara bensín (með 30 ppm) er einungis fáanlegt á bensínstöðvum í Kaliforníu þegar þetta er ritað (2004/2005) en annars staðar ekki nema á einstaka bensínstöð.

Sem hluti af þessum nýjum staðalkröfum EPA eru ákvæði um aðgerðir sem tryggja skulu hámarkssveigjanleika og hagkvæmni svo sem:

- um ráðrúm til að beita meðaltalsgildum til að mæta bæði hertum kröfum um takmörkun afgasmengunar og minna innihaldi brennisteins í bensíni;

- um ákveðinn tíma fyrir stærri farartæki (2.722-3.856 kg heildarþyngd) og smærri hreinsunarstöðvar til að aðlaga sig strangari kröfum; og

- um ákveðinn tíma fyrir fjármála- og viðskiptalíf til að þróa hvetjandi kerfi (verðlaun) til að stuðla að fordæmi fyrirtækja í báðum greinum í vörnum gegn loftmengun.

2004: Umhverfisverndarstofnuninni (EPA) var gert með lagabreytingunni 1990 að framfylgja mun strangari reglum fyrir þyngri pallbíla/jeppa (heavier trucks) að heildarþyngd yfir 2.722 kg frá og með 2004 þegar hámark leyfilegs magns nituroxíða í afgasi skyldi fært niður um 87% úr 1,53 í 0,2 gpm (úr 0,97 í 0,12 g/km) og skyldi gilda 2004-2007. Fram að þessu höfðu minni kröfur verið gerðar til dísilbíla um hámark nituroxíða í afgasi en frá og með 2004 er ekki gerðir greinarmunur á bensín- og dísilbílum né heildarþyngdar pallbíla/jeppa varðandi mengunarvarnir. Eins og sjá má af þessu er um verulega hertar kröfur að ræða.
,,Grænir bílar". Bandarísk stjórnvöld hafa ýmsa möguleika til að stuðla að framleiðslu umhverfisvænni bíla með fjárhagsstuðningi og mismunandi fyrirgreiðslu við bílaframleiðendur. Árangur af því og strangari reglum um mengunarvarnir, sem gerðar eru í Kaliforníu
(CARB3)-reglur), eru umhverfisvænni bílar sem nota hefðbundið eldsneyti og bílar sem nota annað eldsneyti, t.d. jarðgas; rafbílar, bílar sem nota bæði rafmagn og eldsneyti/orkubera o.s.frv. Um eftirfarandi flokka er að ræða:

TLEV = Transitional Low Emission Vehicle. Magn kolvetna minna en fyrir Tier 1.
LEV = Low Emission Vehicle. Minna af kolvetnum og nituroxíðum en fyrir TLEV.
LEV II = Low Emission Vehicle. Mengunarstaðall sem gildir í Kaliforníu fyrir Tier 2.
ULEV = Ultra Low Emission Vehicle. Minna magn kolvetna en fyrir LEV.
SULEV = Super-Ultra-Low Emission Vehicle. Magn kolvetna í afgasi nærri núlli og virkari tölvustýrður bruni.
PZEV = Partial Zero-Emission Vehicle. Í stórum dráttum sama og SULEV en mengunarvörn betur sniðin að kröfum í Kaliforníu.
FFV = Flexible-fuel Vehicle. Bíll sem getur notað mismunandi eldsneyti og aðlagar sig sjálfvirkt því eldsneyti sem sett er á geyminn.
EV = Electric Vehicle. Rafknúinn bíll.
HEV = Hybrid Electrical Vehicle. Bíll sem notar rafmagn með eldsneyti svo sem dísilolíu, bensíni, gasi eða orkubera (vetni).
CNG = Compressed Natural Gas. Jarðgas undir þrýstingi (vökvi) í stað bensíns eða dísilolíu.

(Ford Focus, Honda Accord, Mazda 3, GM Sierra Hybrid,Mitsubishi Galant, Nissan Sentra, Subaru Outback, Toyota Camry, Volkswagen Jetta og Volvo V70 af árgerð frá og með árgerð 2004 eru fáanlegir sem SULEV og/eða PZEV og eru, með fáum undantekningum, einungis seldir í Kaliforníu).

(Til að girða fyrir misskilning er Tier 3 sérstakur staðall (og sambærilegur ES-staðall þrep III/A) sem gildir einungis fyrir vinnuvélar og kyrrstæðar vélar (Non road going vehicle) sem eru yfir 50 hö - en gildir ekki fyrir farartæki. Tier 3 tók gildi í ársbyrjun 2006 og gildir út árið 2007. Þessir staðlar gilda fyrir gröfur, hjólaskóflur og jarðytur og ber ekki að blanda saman bið Tier/EU-mengunarstaðla fyrir bíla).

Tafla AA: Fólksbílar og ,,Light-Duty trucks" ^k)
Bandarísk (EPA) mengunarmörk g/km, Tier 1, (prófunarstaðall FTP 75)

Tier 2 er staðall sem tók við af Tier 1 um áramótin 2003/2004 með ýmsum ákvæðum um aðlögun sem falla niður á tímabilinu, síðast á árinu 2008 þannig að staðallinn hafi fullt gildi í ársbyrjun 2009. (Tier 2 samsvarar Euro V hvað gildistíma varðar). Á meðal þýðingarmikilla breytinga er að Tier 2, að aðlögunartímabilinu loknu í árslok 2008, gildir jafnt fyrir öll vélknúin farartæki, sem Tier 1 tók til, án tillits til þyngdar, stærðar, gerðar eða tegundar eldsneytis.

Til viðbótar gildir Tier 2 fyrir stærri farartæki til fólksflutninga (stærri SUV og smárútur) að heildarþyngd 3.856 - 4.536 kg. Um mengunarefni í afgasi véla í atvinnubílum svo sem stærri sendibílum, minni vörubílum o.fl, sem eru að heildarþyngd meiri en 3.856 kg, gildir eftir sem áður sérstakur staðall fyrir stærri vélar (Heavy-duty engines).

Aðlögunarákvæðin, sem nefnd eru skráningarhillur (Certification bins), gera framleiðendum kleift að velja mismunandi leiðir að lokamarkmiðinu (2208/2009) auk þess sem frávik eru leyfð varðandi magn nituroxíða (NOx) sé prófað/vegið meðaltal nituroxíða allra gerða viðkomandi framleiðanda ekki meira en 0,044 g/km. Skráningarhillur falla fyrr úr gildi fyrir léttari farartæki en þyngri. Liður í Tier 2 sem hófst þegar á árinu 2004 er markaðssetning brennisteinssnauðari bensíns og dísilolíu ¹⁾.

Tafla BB: Allir bílar ^k)
Bandarísk (EPA) mengunarmörk g/km, Tier 2, (prófunarstaðall FTP 75)

Tilgangur - stefnumörkun
Eftirfarandi töflur gefa yfirlit yfir þau áhrif sem stefnt var að með bandarísku lögunum um varnir gegn loftmengun:

Tafla I. Fólksbílar:
Yfirlit: Minnkun gróðurhúsalofttegunda (ghl) í afgasi bandarískra bíla
samkvæmt ,,Clean Air-lögunum" frá 1970 og framkvæmd EPA ^k)

Tafla II. Minni sportTaflajeppar (SUV), ,,minivans" og ,,light trucks"*
Yfirlit: Minnkun gróðurhúsalofttegunda (ghl) í afgasi bandarískra bíla
samkvæmt ,,Clean Air-lögunum" frá 1970 og framkvæmd EPA ^k)

*Pallbílar/jeppar að heildarþyngd (eigin þyngd + leyfileg hleðsla) allt að 2.722 kg (6.000 lbs.)

Tafla III. Stærri sportjeppar (SUV), ,,minivans" og ,,heavier trucks"*
Yfirlit: Minnkun gróðurhúsalofttegunda (ghl) í afgasi bandarískra bíla
samkvæmt ,,Clean Air-lögunum" frá 1970 og framkvæmd EPA ^k)

*Pallbílar/jeppar að heildarþyngd (eigin þyngd + leyfileg hleðsla) 2.723 - 3.856kg (6.000 - 8.500 lbs.).

Eftirlit og viðurlög
Gildi og gagnsemi sumra laga, fremur en annarra, er reynt að tryggja með eftirliti. Í Þýskalandi, Hollandi og í Kaliforníu hefur eftirlit með mengun frá umferð vakið sérstaka athygli, ekki síst fyrir áberandi vegaeftirlit. Hér er eftirlitskerfið í Kaliforníu tekið sem dæmi og því lýst í grófum dráttum:

Í upplýsingabæklingi CEPAⁱ⁾ ritar Winston Hickox umhverfismálaráðherra Kaliforníu eftirfarandi formála undir fyrirsögninni ,, Hvers vegna hefur Kaliforníuríki eftirlit með þungum flutningabílum?" : ,,Einungis 2% skráðra farartækja í Kaliforníu eru þungir flutningabílar en þeir blása frá sér 30% nituroxíða (lykilefni varðandi loftmengun) og 65% sótmengunar frá bílum⁶⁾. Mengunarþoka og sót í lofti geta valdið margs konar öndunarefiðleikum eða gert þá erfiðari."

Eftirfarandi upplýsingar er að finna í áðurnefndum bæklingi: Á bensínstöðvum og víðar í Kaliforníu eru fáanleg pappaspjöld með 4 reitum sem sýna lit afgass frá flutningabíl, þ.e. 20, 40, 55 og 70% ógegnsæi og auðvelda greiningu mengunar. Engin vél af árgerð 1991 eða yngri má hafa meiri reyk í afgasi en sem mælist 40% ógegnsær. Fyrir allar vélar af árgerð fyrir 1991 eru mörkin 55%.

Eftirlitsmenn á vegum CARB ³⁾ stöðva flutningabíla, skráða í Kaliforníu eða annars staðar, á til þess gerðum stæðum við þjóðvegi, á þjónustustöðvum eða hvar sem er eftir atvikum, til að mæla reyk í afgasi og, sé mengun of mikil, kanna hvort átt hafi verið við stillingu vélar eða hvort viðhaldi sé áfátt.

Mælist reykur frá flutningabíl af árgerð fyrir 1991 meiri en 55% en minni en 70% og hafi ekki verið kært vegna bílsins síðustu 12 mánuði er gefin út áminning án sektar enda skuli viðkomandi láta lagfæra vélbúnaðinn og senda CARB vottorð frá viðurkenndu verkstæði um viðgerð og mengunarmælingu innan 45 daga. Berist vottorðið ekki innan þess tíma er gefin út kæra. Einungis ein áminning er gefin út fyrir sama bíl á 12 mánaða tímabili - sé hann mældur yfir mörkum öðru sinni er kært.

Fyrsta sekt. Mælist flutningabíll af árgerð fyrir 1991 með reyk í afgasi sem nemur 70% ógagnsæi eða meiru eða bíll af árgerð 1991 eða síðari með 40% ógagnsæi og hafi ekki fengið kæru sl. 12 mánuði, greiðist 300 dollara sekt sé gert við vélbúnaðinn og vottorði framvísað innan 45 daga. Berist vottorð ekki áður en frestur rennur út hækkar sektin í 800 dollara.

Önnur sekt. Sekt fyrir frekari brot af þessu tagi innan 12 mánaða er 1.800 dollarar. Því til viðbótar þarf að framvísa vottorði um viðgerð og mæta með flutningabílinn til úttektar á mælingarstöð CARB. Sé um alvarlegri brot á mengunarreglum að ræða en þau sem hér hafa verið talin, sekt ekki verið greidd eða viðgerð ekki farið fram, er þjóðvegalögreglu⁴⁾ falið að taka viðkomandi flutningabíl úr umferð.

Samanburður á reglum EBE og US um varnir gegn
mengun í afgasi bílvéla

Beinn samanburður á evrópsku og bandarísku mengunarvarnastöðlunum er torveldur m.a. vegna þess að kerfin eru byggð upp á ólíkum stöðlum um flokkun farartækja eftir gerð, stærð, og þyngd. Jafnframt torveldar það samanburð að notaðar eru mismunandi mælieiningar yfir leyfilegt hámark efna, þ.e. gpm (gramm á ekna mílu) í Bandaríkjunum en g/km í Evrópu. (Mismunandi mælieiningar eru jafnframt notaðar fyrir eldsneytisnotkun, annars vegar MPG (Miles pr. gallon) ^c) í Bandaríkjunum, en þar er gallon 3,79 lítrar (en 4,55 lítrar í Bretlandi) og hins vegar tvenns konar mæling í Evrópu, annars vegar lítrar á hverja 100 km en hins vegar km/l.).

Nákvæmari aðferð, sem orðin er algeng við afgasmælingu stærri dísilbíla, er tölvustýrð afgas/álagsmæling í aflmæli (Dynamometer) og eru gildi reiknuð í g/kWh (3ja mælieiningin og er notuð fyrir Euro 5). Þá eru notaðir mismunandi prófunarstaðlar sem gera samanburð flóknari. Til að einfalda þann samanburð sem þó er framkvæmanlegur hefur bandaríska mælieiningin gpm verið umreiknuð í g/km í öllum töflum í þessari skýrslu.

Reglur EEC og Bandaríkjanna um varnir gegn loftmengun frá bílum eru frábrugðnar að tvennu leyti sem, ásamt öðru, þarf að hafa í huga við samanburð ^l) :

a) Í Bandaríkjunum gildir leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi fólksbíla án tillits til stærðar vélar (slagrýmis) og/eða þyngd bíls. Hjá EBE fer leyfilegt hámark mengunarefna eftir flokkun fólksbíla eftir vélarstærð og þyngd.

b) Í Bandaríkjunum er tekið tillit til meðalaldurs bíla. Samkvæmt Tier 1 er leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi miðað við 80 þús. km. notkun á 5 árum eða 160 þús. km á 10 árum fyrir fólksbíla og léttari vinnubíla. Samkvæmt Tier 2 (frá og með 2004) er leyfilegt hámark það sama fyrir allar stærðir bíla án tillits til eldsneytis en notkunarmörkin 80 þús. km og 192 þús. km. (Ýmis aðlögunarákvæði gilda fyrir stærri bíla fram að 2009 og sem áður er sérstök flokkun í Kaliforníu). Tilgangurinn er að hvetja til örari endurnýjunar bíla. Við nýskráningu ákveður eigandi notkunartíma (5 ár eða 10 ár) sem hefur áhrif á árlegan kostnað vegna bifreiðaskatta og viðhalds og hefur auk þess áhrif á endursöluvirði bílsins samkvæmt sérstökum reglum um eftirlit, framlengingu, förgunarvottun o.s.frv.

Tafla E er ónákvæm að því leyti að einungis eru valdir 2 mengunarvaldar og ekki getið ýmissa undantekningarákvæða. Hún sýnir engu að síður, með einföldu yfirliti, að hve miklu leyti aðgerðir til varnar loftmengun fylgjast að á þessum tveimur stærstu markaðssvæðum veraldar.

Tafla E: Dísilbílar yfir 3.500/4.500 kg^xx að heildarþyngd
Samanburður á EBE og bandarískum mengunarmörkum fyrir þyngri dísilbíla ^g)
(Conventional Heavy Duty Diesels)
Leyfilegt hámark nituroxíða og efnisagna í afgasi í g/kWh ^g)

Sparneytnasti bíllinn á bandaríska markaðnum af árgerð 2002 var tveggja manna Honda Insight (tvinnbíll) með bensínvél sem framleiðir jafnframt rafmagn og er knúinn með bensíni og rafmagni jöfnum höndum. Mæld bensíneyðsla er 3,86 l/100 km í borgarakstri og 3,46 l/100 km í lengri akstri á þjóðvegi ^h). Í Bretlandi og Þýskalandi, svo dæmi sé tekið, voru sama ár á markaðnum 4ra og 5-manna dísilbílar sem eyða 3 l/100 km!

Ath. Eins og eðlilegt er fjalla fjölmiðlar, bæði í Bandaríkjunum og Evrópu, fyrst og fremst um aðalatriði nýrra takmarkandi staðla um mengunarvarnir og þá sem fréttaefni, þ.e. fræðilegar takmarkandi staðalkröfur. Viðmiðunargildi mengunarvarnastaðla eru, að vissu leyti, stefnumarkandi ákvæði fremur en altæk og ekki endilega framfylgt í bókstaflegri merkingu með lögum og/eða reglugerðum, heldur háð ýmsum viðbótarákvæðum viðkomandi laga um undanþágur og aðlögun á fyrstu stigum í upphafi gildistímans eins og fram kemur í lýsingum hér á undan, sem þó er ekki tæmandi. Mótmæli bílaframleiðenda og framleiðenda mengunarvarnabúnaðar geta t.d. og hafa haft áhrif í þessu tilliti. Á sama hátt og í EBE-löndunum eru þessar reglur miklu flóknari en sýnist í fyrstu enda settar með aðlögun sem eina af forsendum. Reynslan sýnir þó að EPA-staðlar um leyfilegt hámark mengandi efna í afgasi bíla hafa, á hverju lokaþrepi, náð að verða ákvarðandi, ráðandi og stefnumarkandi varðandi áframhaldandi tækniþróun í Bandaríkjunum og víðar eins og sést af þróunarferlinu sem rakið er hér á undan.

Atriði sem varða dísilvélar
Eins og fram kemur hér á undan hefur Tier 1 staðlinum um mengunarvarnir verið framfylgt án málamiðlana eða undanþága fyrir árgerðir 2003 af bandarískum bílum, m.a. jeppum og léttari pallbílum með dísilvél og nýr og strangari staðall, Tier 2 tók við í ársbyrjun 2004. Leyfilegt hámark mengunarefna í afgasi bandarískra dísilbíla að heildarþyngd undir 2.722 kg hefur lækkað meira á sl. 5 árum en dæmi eru um síðan skipulegar mengunarvarnir hófust upp úr 1970. Árangurinn má rekja til véltæknilegrar þróunar dísilvélarinnar og hagnýtingu tölvutækninnar - stökkbreytingar sem orðið hefur síðan snemma árs 1999.

Efnisagnir. Af töflunum hér á undan má sjá að efnisagnir (PM = Particulate Matter), í afgasi dísilbíla af minni heildarþyngd en 2.722 kg, eru hverfandi. Þetta er þýðingarmikið atriði vegna þess að rannsóknir hafa sýnt að efnisagnir eru ekki nema að hluta sótagnir, sem ekki eru álitnar jafn hættulegar og aðrar agnir sem taldar eru geta valdið alvarlegu heilsutjóni. Sem dæmi þá leggja yfirvöld í Kaliforníu nú meiri áherslu á að minnka efnisagnir í afgasi dísilbíla heldur en nituroxíð sem er breytt áhersla frá því sem var fyrir fáum árum. Bæði í Bandaríkjunum og Evrópu (ES) er lögð áhersla á að minnka magn efnisagna í afgasi. Það hefur tekist í Bandaríkjunum með nýjum dísilvélum af minni gerð (slagrými innan við 9 lítrar). Af varmafræðilegum og tæknilegum ástæðum eru efnisagnir áfram alvarlegt vandamál þegar um stærri dísilvélar er að ræða svo sem í strætisvögnum, langferða- og flutningabílum. Sjálfhreinsandi efnisagnasíur hafa verið settar í afgaskerfi fjölda stærri dísilbíla beggja vegna Atlantshafs og stefnt að því að útbreiddari notkun þeirra verði til að draga úr hættu sem stafar af agnamengun.

,,Sótmengun"? Stundum þegar fjallað er um loftmengun vegna bíla er sérstaklega getið um hættulega ,,sótmengun" frá dísilvélum. Oftar en ekki er sleppt að geta þess að efnisagnamengun er fyrst og fremst í afgasi stórra dísilvéla en er hverfandi þegar um er að ræða minni dísilbíla, t.d. fólksbíla og nýrri bandaríska jeppa/pallbíla með dísilvél. Þá má stundum ráða af málflutningi að til sé betri lausn en dísilvél, t.d. fyrir fólks- og vöruflutninga með tilliti til umhverfisverndar!

Þeir sem þekkja til mála munu vera sammála um að ekkert farartæki á landi nýtir orku jafn vel og á jafn hagkvæman hátt (mælt á hverja flutningseiningu árið 2004/2005) og fólks- og vöruflutningabílar með dísilvél. Væri t.d. skipt yfir í bensínvélar af fullkomnustu gerð í öllum stórum flutningabílum myndi það valda meiriháttar umhverfisspjöllum á stuttum tíma. Annað eldsneyti, svo sem jarðgas (CNG), hefur ekki náð nema takmarkaðri fótfestu á markaðnum enn sem komið er og valda því hagræn atriði, öryggissjónarmið og sú staðreynd að þótt ákveðin mengunarefni í afgasi minnki með jarðgas sem eldsneyti aukast önnur, einkum kolmónoxíð og kolvetni.

Einstaka samanburður, dæmi:
Þeim árangri sem náðst hefur í Bandaríkjunum í að minnka mengun í afgasi jeppa/pallbíla með dísilvél á sl. 6 árum má lýsa með eftirfarandi dæmi um minna magn eitraðrar gróðurhúsalofttegundar í afgasi. Tölur eru úr yfirlitstöflum hér á undan:

Bandarískur fjórhjóladrifinn pallbíll (pick-up) með 6 lítra V8 dísilvél að heildarþyngd 3.000 kg.

Árgerð 1998: Leyfilegt hámark nituroxíða í afgasi 0,95 g/km.
Árgerð 2003: Leyfilegt hámark nituroxíða í afgasi 0,12 g/km (87% minna).
Árgerð 2005: Leyfilegt hámark nituroxíða í afgasi 0,044 g/km (99,5% minna en árgerð 1998).

Sem dæmi um aukna sparneytni er meðaleysla 3ja tonna Ford F-250 Pickup, með 6 lítra 325 ha V8-turbódísilvél af árgerð 2004, 12,5 l/100 km m). Það er 8-10% meiri sparneytni en hjá sama bíl af ágerð 1998 með 250 ha túrbódísilvél, jafnvel þótt slagrými vélarinnar sé 1,7 lítrum (23%) minna.^m)

Niðurlag
Skýrsla I fjallar um mengunarvarnir sem snerta innflutta bíla frá Bandaríkjunum og Evrópu, einkum bíla með dísilvél. Skýrsla II fjallar um tækniþróun í dísilvélum, einkum þá tækni sem síðan 1999 hefur valdið stökkbreytingu á dísilvélum hvað varðar umhverfismál.

Reykjanesbæ, 28. nóvember 2004
Leó M. Jónsson

Heimildir:
a) WHO: Healt Costs due to Road Traffic-related Air Pollution. An impact assessment project of Austria, France and Switzerland. Prepared for Ministrial Conference for Environmental and Healt, London , June 1999.
b) www.dieseltech.com.sg/Euromsn.htm 18. nóv. 2004
www.dieseltech.com/standards/eu/ld.html 19. nóv. 2004
T&E (European Federation for Transport and Environment, Brussel. ,,Waiting for Euro 5 and Euro 6"
c) EPA, Air & Radiation, Office of Mobile Sources, (EPA420-F-99-17). 5. júlí 2004. Yfirlit yfir opinberar eyðslumælingar bíla í Bandaríkjunum er birt á www.fueleconomy.gov (MPG = mílur (1,609 km) á galloni (3,79 lítrar). Umreikna má MPG yfir í l/100 km með því að deila MPG-tölunni upp í 235,5. Dæmi: Eysla bíls er sögð 22 MPG. 235,5/22 = 10,7 l/100 km.
d) American Council for an Energy-Efficient Economy. www.greenercars.com/byclass4.html 18. nov. 2004.
e) American Council for an Energy-Efficient Economy. www.greenercars.com/12mean.html 18. nóv. 2004.
f) EPA, USA. www.epa.gov/air/urbanair/nox/chf.html 22. nóv. 2004
g) Clean Air Initiative. Infopool 1411 on property value, 17745. 20. juní. 2004.
h) EPA. USA. Environmental News. 27th Annual Milage Estimates for 2002 Model Year Cars.
i) California Environment Protection Agency & ARB, HD vehicle information series no. 1. www.arb.ca.gov
j) International Green Diesel Technology Vehicles: ,,Diesel in the US. - American dream?". David Fowler. The Engineer (breskt tímarit), 19. mars 2004.
k) Automobile Emissions Reduction Efforts in the U.S. - Cronology. EPA. USA. Air & Radiation. Office of Mobile Resource. EPA420-F-99-017. Maí 1999.
l) Ecopoint Inc. U.S.A. Emission Standards: USA: Cars and Light-Duty Trucks. www.dieselnet.com/standards/us/light.html
m) Vefsíða Leós. www.leoemm.com/ford_f250.htm
o) http://.www.science.gmu.edu/~zli/ghe.html (kafli: Budgets - Carbon Dioxide).
p) U.S. Environmental Protection Agency (EPA): Global Warming Emission. //yosemite.epa.gov

1) þriggja-efna hvarfar (3-way catalist) nýtast ekki nema að hluta til afgashreinsunar innihaldi eldsneytið brennistein umfram ákveðin mörk. Brennisteinn myndar súlföt í afgasi sem hvarfi getur ekki eytt. Í afgasi dísilvéla, sérstaklega véla af árgerðum fyrir 2000, leiðir brennisteinn til súlfata- og agnamengunar (reyks). Liður í Tier 2 staðlinum er stefnumörkun varðandi brennisteinsinnihald bensíns. Stefnt skyldi að því að í upphafi árs 2003 væri meðalinnihald brennisteins í bensíni í Bandaríkjunum 120 ppm og hámark 300 ppm. Frá og með 2008 skal brennisteinsinnihald bensíns vera að meðaltali 30 ppm og hámark 80 ppm. Jafnframt skal stefnt að því að brennisteinslaus dísilolía (ULSD sem inniheldur <10 ppm af brennisteini) skuli verða fáanleg alls staðar í Bandaríkjunum frá og með júní 2006. Í Evrópu skulu bensín og dísilolía vera brennisteinslaus frá og með 1. jan. 2009 (EU Dir. 2003/17EC).

2) COP = Comfirmity of Production). COP-gildi er staðfest innihald mengunarefnis í afgasi dísilbíls sem framleiddur er fyrir gildistíma mengunarvarnalaga (1990). Aðildarlönd EEC geta sett sérstakar reglur um að framvísað sé COP-vottorði fyrir eldri flutningabíla við landamæri. Eiganda bíls er úthlutað ákveðnum kvóta (Ecopoints) fyrir hvern bíl sem orðinn er 10 ára eða eldri og er kvótinn því lægri sem bíllinn mengar meira. COP-kvótann nota lönd eins og Austurríki til að takmarka nituroxíðmengun frá eldri flutningabílum sem aka í gegn um landið. Hver ferð kostar ákveðinn fjölda Ecopoints sem innheimtir eru á rafrænan hátt við landamærastöðvar. Með COP-kvótanum er unnt að takmarka notkun gamalla mengandi dísil-flutningabíla á alþjóðaleiðum (transit). Þegar COP-kvótinn fyrir viðkomandi bíl er tæmdur er notkun hans bönnuð í viðkomandi landi.

3) CARB = California Air Resourses Board.

4) CHP = California Highway Patrol.

5) Rannsóknir hafa sýnt að pólitískar aðgerðir á sveitarstjórnarstigi geta dregið úr loftmengun: Sem dæmi má nefna að sé unnt að auka meðalhraða strætisvagna um 3 km/klst (t.d. með forgangi, sérstökum akreinum o.fl.) minnkar það afgasmengun vagnanna um helming. Heimild: International Association of Public Transport. UITP Focus, Sept. 2000.

6) Vöruflutningabíll að heildarþyngd 40 tonn eyðir að meðaltali um 30 lítrum af dísilolíu á hverja 100 km.

Um höfund skýrslunnar:

Leó M. Jónsson iðnaðar- og vélatæknifræðingur er fæddur í Reykjavík 7.3.1942.
Foreldrar. Jón H. Leós f.v. deildarstjóri í Landsbanka Íslands og Svanlaug Böðvarsdóttir.

Menntun:
Vélskóli Íslands 1964.
Bergens Tekniske Skole, Driftsteknisk Linje 1966.
Stockholms Tekniska Institut : Tæknifræðipróf 1969 frá 3 skorum, þ.e. vélatækni, mótortækni og iðnaðartækni.
AGB Stockholm. Diplom, CAV Serviceskolan 1969.
Svenska MTM Föreningen. Diplom í vinnurannsóknum 1969.
General Motors, Service Management 1970.

Störf:
Hamar hf. og Stilliverkstæðið Dísill: 1960-1963, við dísilvélaviðgerðir og stillingar.
Íslenska álfélagið hf; 1969-1971, tæknifræðingur í hönnunardeild.
Stýring sf. Véla- og framleiðslutækni: 1971-1973, ráðgjafi á sviði iðnaðar- og framleiðslutækni.
Kaupmannasamtök Íslands: 1973, við hagræðingarráðgjöf og hagrannsóknir.
Plastprent hf. 1973-1974; hagræðingarstörf á framleiðslusviði.
Gosefnanefnd Iðnaðarráðuneytisins; 1975 við perlusteinsverkefni.
Iðnþróunarstofnun Íslands (sem breyttist í Iðntæknistofnun); 1976-1979, deildartæknifræðingur við verkefnastjórnun, iðnþróunaráætlanir og upplýsingamiðlun. Ráðgjafarstörf á eigin vegum frá 1981 á sviði bíltækni, upplýsinga- og tölvutækni og við ritstörf/ristjórn (Iðnaðarmál, Frjálst framtak hf., Fjölnir hf, Fróði hf. DV o.fl.)

Kennsla:
Vélskóli Íslands; 1974, stundakennari.
Tækniskóli Íslands; 1975-1977, stundakennari.
Meistaraskóli Iðnskólans í Reykjavík; 1978, stundakennari.
Stjórnunarfræðslan (Iðnaðarráðuneytis og HÍ) ;1975-1981, kennsla í skipulagstækni og vinnurannsóknum á Verkstjórnarnámskeiðum hjá Iðntæknistofnun.
Stjórnunarfélag Íslands; 1980, leiðbeinandi á námskeiðum í verkefnastjórnun með CPM/PERTH-tækni.

Vefsíða IB á Selfossi

Aftur á aðalsíðu