מה הם ערימות עשן?

בשלב מסוים, כמעט בכל בית, עסק ומפעל היו לפחות ארובה או עשן אחד שפלט זרם עשן. כשבתים נפרשו והמפעלים היו קטנים, ייתכן שהעשן לא נראה דאגה אמיתית. עם זאת, ככל שאוכלוסיות ומפעלים גדלו, ההשפעה של כל אותם ארובות מעשנות התבררה הרבה יותר.

ערימות עשן הן צינורות גדולים וארמוניים המאפשרים עשן וגזים לברוח מבניינים. השימוש הראשון במונח עשן הופיע בשנת 1836, בתחילת המהפכה התעשייתית. בעוד שמחסנית עשן עשויה להיכתב כשתי מילים ("ערימת עשן"), המילה המורכבת ארובה הוא האיות המועדף. התנאי ארובה ערימה מתייחס לחלק הארובה מעל הגג.

למרות ש אֲרוּבָּה היא מילה נוספת למעשנים, בדרך כלל אנשים משתמשים בה אֲרוּבָּה כאשר מתייחסים לפליטה על בתים, ו ארובה כאשר מתייחסים למפעלים מסחריים או ארובות תחנות כוח.

עיצובי המעשנים חייבים להיות גבוהים מספיק בכדי לשחרר גזים ועשן מעל שכבת ההיפוך המקומית. לאחר מכן העשן עולה ונשף ולא מתמקם בסביבה הקרובה. היפוך פני השטח מתרחש, בדרך כלל בשעות הלילה, כאשר אדמה קרה מצמררת את האוויר ישירות מעל, והאוויר הקר הכבד יותר נשאר במקומו. היפוכי לילה עשויים להיות בעובי של כמה מאות מטרים, ולכן יש לתכנן ערימות עשן כך שיהיו גבוהות מהתנאים המקומיים.

מכיוון שהעשן צריך לעלות, יתכן שלא יתאפשר כיסוי גשם. על המעצבים לשקול גם כיצד מבנים מסביב או תכונות טבעיות עשויים להשפיע על זרימת הגזים והעשן המשתחררים.

לערימות מודרניות יכול להיות משקעים אלקטרוסטטיים מותקן כדי ללכוד חומר חלקיקי (אפר ופיח) כדי להפחית את זיהום האוויר. משקעים אלה משתמשים בשתי אלקטרודות. האלקטרודה הראשונה גורמת לפיתוח או לאפר לפתח מטען שלילי. לאלקטרודה השנייה יש מטען חיובי חזק שמושך ומחזיק את החלקיקים. המשקעים האלקטרוסטטיים משתנים, תלוי בסוג הפיח והאפר שעוברים דרך המעשנה.

תעבורה אווירית דורשת שיקול בטיחות נוסף עבור מעשנים: עליהם להיות אורות כדי להזהיר מטוסים. בהתאם לאזור, מעשנות הכוח ומעשנות המפעל עשויות להיות מעל 900 מטר.

באופן כללי, זיהום אוויר חיצוני כולל חלקיקים עדינים, גזים מזיקים ואוזון צמוד קרקע. חלקיקים עדינים מגיעים משריפת דלקים כמו עץ, נפט, גז טבעי, בנזין ופחם. גזים מזיקים כוללים גופרית דו חמצנית, תחמוצות חנקן, פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני ואדים כימיים. אוזון צמוד קרקע נובע מערפי עירוני המגיבים באור שמש.

תחנות כוח השורפות דלקים מאובנים, בעיקר פחם, דורשות ערימות עשן בכדי לשחרר את העשן והגזים הנוצרים במהלך הבעירה. מעשנים גבוהים יותר מפחיתים את השפעת המזהמים על האזור המקומי על ידי התפשטות המזהמים המשוחררים על שטח גדול יותר.

מזהמים משריפת פחם משתנים בהתאם לכימיה של הפחם, אך באופן כללי שריפת פחם משחרר פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני, דו תחמוצת הגופרית, תחמוצות חנקן, כספית, ארסן ו בֶּנזִין. כ- 40 אחוז מהחשמל בעולם מגיע ממפעלים לבעירת פחם. דרום אפריקה מייצרת כ -94 אחוז מהחשמל שלה באמצעות שריפת פחם ואילו הודו וסין מייצרות 70 עד 75 אחוז מהחשמל שלה באמצעות שריפת פחם.

הסוכנות להגנת הסביבה מחייבת כי תחנות כוח המייצרות פחם יבדקו את פליטת המעשנים שלהם מדי שנה על ידי מבקר עצמאי. למרות בדיקה זו, זיהום אוויר ממפעלים לייצור חשמל גורם לכ -52,000 מקרי מוות בטרם עת בארה"ב, על פי שנת 2013 MIT מחקר, עם מספר גבוה יותר של מקרי מוות המתרחשים במזרח ארה"ב, שם יש פחמן בעל תכולת גופרית גבוהה יותר. לזיהום אוויר שנוצר בפחם ששוחרר דרך מעשנים היסטוריים היו השלכות קטלניות באותה מידה.

בדצמבר 1952 העשן המשולב משריפת פחם ששוחרר מארובות הבית בלונדון וממעשני המפעלים נעשה סמיך במיוחד. היפוך טמפרטורה בלתי צפוי לכד את העשן. תחמוצות הגופרית בעשן הגיבו עם אדי מים בערפל ליצירת טיפות חומצה גופרתית. טיפות אלה השפיעו במיוחד על אלו עם מצבי ריאות קיימים.

הערפיח הגדול של לונדון בשנת 1952 גרם באופן ישיר ועקיף למותם של כ- 12,000 איש. בנוסף, מחקר שנערך לאחרונה על ילדים שהיו מתחת לגיל שנה או שאמהותיהם היו בהריון במהלך הערפיח הגדול, מצא שכיחות גבוהה יותר של אסתמה בכ -20 אחוזים.