Једно време је скоро свака кућа, предузеће и фабрика имала барем један димњак или димњак који је избацио млаз дима. Када су се куће рашириле, а фабрике биле мале, дим можда није изгледао као стварна брига. Како су становништво и фабрике расле, ефекат свих тих димних димњака постајао је много очитији.
Дефиниција димњака
Димњаци су велике цеви попут димњака које омогућавају дима и гасовима да излазе из зграда. Прва употреба израза димни дим појавио се 1836. године, рано у индустријској револуцији. Иако димњак може бити написан као две речи („димни димњак“), сложена реч димњак је преферирани правопис. Термин димњак односи се на део димњака изнад крова.
Иако димњак је друга реч за димни дим, који обично користе људи димњак када се мисли на димоводне канале у домовима и димњак када се мисли на комерцијалне фабричке или електране димњаке.
Дизајн димњака
Дизајн димњака мора бити довољно висок да испушта гасове и дим изнад локалног слоја инверзије. Дим се тада подиже и дува, уместо да се таложи у непосредној близини. Инверзије површине се јављају, обично ноћу, када хладно тло охлади ваздух директно изнад, а јачи хладни ваздух остане на месту. Ноћне инверзије могу бити дебљине неколико стотина стопа, тако да димњаци морају бити дизајнирани тако да буду виши од локалних услова.
Будући да дим треба да се дигне, кишни покривачи можда нису дозвољени. Дизајнери такође морају узети у обзир како околне зграде или природне карактеристике могу утицати на проток испуштених гасова и дима.
Савремени стекови могу имати електрофилтери инсталиран за хватање честица (пепела и чађи) ради смањења загађења ваздуха. Ови таложници користе две електроде. Прва електрода доводи до стварања негативног наелектрисања чађе или пепела. Друга електрода има снажно позитивно наелектрисање које привлачи и задржава честице. Електрофилтри се разликују, у зависности од врсте чађи и пепела који путују кроз димњак.
Ваздушни саобраћај захтева додатно разматрање безбедности димњака: Морају имати светла која упозоравају авионе. У зависности од подручја, електране и фабричке димњаке могу бити више од 900 стопа.
Дим и дим загађења ваздуха
Генерално, загађење спољашњег ваздуха укључује фине честице, штетне гасове и приземни озон. Фине честице потичу од горива које гори, као што су дрво, нафта, природни гас, бензин и угаљ. Штетни гасови укључују сумпор-диоксид, азотне оксиде, угљен-диоксид, угљен-моноксид и хемијске паре. Озон у приземљу је резултат урбаног смога који реагује на сунчеву светлост.
Електране на фосилна горива, посебно на угаљ, захтевају димњаке да испуштају дим и гасове који настају током сагоревања. Виши димњаци смањују утицај загађивача на локално подручје ширењем испуштених загађивача на већу површину.
Загађивачи од сагоревања угља варирају у зависности од хемије угља, али генерално, од сагоревања угља ослобађа угљен-диоксид, угљен-моноксид, сумпор-диоксид, азотне оксиде, живу, арсен и бензен. Око 40 процената светске електричне енергије долази из постројења за сагоревање угља. Јужна Африка генерише око 94 процента електричне енергије сагоревањем угља, док Индија и Кина генеришу 70 до 75 процената електричне енергије сагоревањем угља.
Генератори угља и загађење ваздуха
Агенција за заштиту животне средине захтева да се у електранама које производе угљен емисије димних гасова сваке године проверава од стране независног ревизора. Упркос овом испитивању, загађење ваздуха из електрана узрокује приближно 52.000 превремених смртних случајева у САД, према 2013 МИТ студија, са већим бројем смртних случајева који су се догодили на истоку САД-а где угаљ има већи садржај сумпора. Загађење ваздуха генерисано угљем, испуштено кроз димњаке, у прошлости је имало сличне смртоносне последице.
У децембру 1952. комбиновани дим од сагоревања угља испуштен из лондонских димњака и фабричких димњака постао је посебно густ. Неочекивана температурна инверзија заробила је дим. Сумпорни оксиди у диму реаговали су са воденом паром у магли да би створили капљице сумпорне киселине. Ове капљице су посебно утицале на оне са постојећим плућним стањима.
Лондонски Велики смог 1952. године директно и индиректно је проузроковао смрт око 12.000 људи. Поред тога, недавно истраживање деце која су била млађа од годину дана или чије су мајке биле трудне током Великог смога открило је приближно 20 одсто већу учесталост астме.