Vid en tidpunkt hade nästan varje hus, företag och fabrik minst en skorsten eller rökstack som spottade ut en ström av rök. När bostäderna var utspridda och fabrikerna var små, kanske röken inte verkade vara ett verkligt bekymmer. När befolkningen och fabrikerna växte blev effekten av alla rökande skorstenar mycket tydligare.
Rökstackdefinition
Rökstackar är stora, skorstensrör som gör att rök och gaser kan fly från byggnader. Den första användningen av termen rökstack uppträdde 1836, tidigt i den industriella revolutionen. Även om rökstack kan skrivas som två ord ("rökstack"), sammansatt ord rökstack är den föredragna stavningen. Termen skorsten avser den del av skorstenen ovanför taket.
Fastän skorsten är ett annat ord för rökstack, som folk brukar använda skorsten när man hänvisar till rökkanalen på hem, och rökstack när man hänvisar till kommersiella fabriks- eller kraftverksskorstenar.
Rökstacksdesign
Rökstackdesignerna måste vara tillräckligt höga för att frigöra gaser och rök över det lokala inversionsskiktet. Röken stiger sedan och blåser bort snarare än att slå sig ner i närområdet. Ytainversioner uppträder, vanligtvis på natten, när kall mark kyler luften direkt ovanför och den tyngre kalla luften förblir på plats. Nattinversioner kan vara några hundra meter tjocka, så rökstackar måste utformas så att de är högre än de lokala förhållandena.
Eftersom röken måste stiga kan det hända att regnskydd inte tillåts. Konstruktörer måste också överväga hur omgivande byggnader eller naturliga detaljer kan påverka flödet av utsläppta gaser och rök.
Moderna stackar kan ha elektrostatiska utfällare installeras för att fånga upp partiklar (aska och sot) för att minska luftföroreningar. Dessa utfällare använder två elektroder. Den första elektroden får sot eller aska att utveckla en negativ laddning. Den andra elektroden har en stark positiv laddning som lockar och håller partiklarna. Elektrostatiska utfällare varierar beroende på vilken typ av sot och aska som går genom rökstacken.
Flygtrafiken kräver en extra säkerhetshänsyn för rökstackar: De måste ha ljus för att varna flygplan. Beroende på område kan kraftverk och fabriksrökstackar vara över 900 meter långa.
Rökstack rök och luftföroreningar
I allmänhet inkluderar luftföroreningar utomhus fina partiklar, skadliga gaser och ozon på marknivå. Fina partiklar kommer från brinnande bränslen som trä, olja, naturgas, bensin och kol. Skadliga gaser inkluderar svaveldioxid, kväveoxider, koldioxid, kolmonoxid och kemiska ångor. Marknära ozon är resultatet av urban smog som reagerar i solljus.
Kraftverk som bränner fossila bränslen, särskilt kol, kräver rökstackar för att frigöra rök och gaser som genereras under förbränning. Högre rökstackar minskar påverkan av föroreningar på lokalområdet genom att sprida de utsläppna föroreningarna över ett större område.
Föroreningar från kolförbränning varierar beroende på kolens kemi, men i allmänhet förbränning av kol släpper ut koldioxid, kolmonoxid, svaveldioxid, kväveoxider, kvicksilver, arsenik och bensen. Cirka 40 procent av världens el kommer från kolförbränningsanläggningar. Sydafrika genererar cirka 94 procent av sin el genom att bränna kol medan Indien och Kina genererar 70 till 75 procent av sin el genom att bränna kol.
Kolgeneratorer och luftföroreningar
Naturvårdsverket kräver att kolgenererande kraftverk får sina rökutsläpp kontrolleras årligen av en oberoende revisor. Trots denna testning orsakar luftföroreningar från kraftgenererande anläggningar cirka 52 000 för tidiga dödsfall i USA, enligt en 2013 MIT studie, med ett högre antal dödsfall i östra USA där kol har högre svavelhalt. Kolgenererad luftförorening som släpps ut genom rökstackar har historiskt sett haft liknande dödliga konsekvenser.
I december 1952 blev den kombinerade röken från kolförbränning som släpptes från Londons skorstenar och fabriksrökstackar särskilt tjock. En oväntad temperaturinversion fångade röken. Svaveloxiderna i röken reagerade med vattenånga i dimma för att bilda svavelsyradroppar. Dessa droppar påverkade särskilt de med befintliga lungförhållanden.
Londons stora smog 1952 orsakade direkt och indirekt uppskattningsvis 12 000 folks död. Dessutom fann en nyligen genomförd studie av barn som var under ett år eller vars mammor var gravida under Great Smog cirka 20 procent högre förekomst av astma.