Bei der Umwandlung von innerer Energie in mechanische Arbeit wird unsere Umwelt stark belastet, weil bei der Verbrennung des Brennstoffes Schadstoffe entstehen, die zum Teil in die Umwelt abgegeben werden. In Kohle- oder Ölkraftwerken entstehen bei der Verbrennung der Kohle bzw. des Öls Schadstoffe wie Schwefeldioxid (SO₂), Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (C_xH_y, z. B. Hexan C₆H₁₈), Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Die Stickstoffoxide NO und NO₂ werden umgangssprachlich häufig auch als Stickoxide (NOx) bezeichnet.
Bei der Verbrennung des Benzins in den Ottomotoren der Kraftfahrzeuge entsteht CO, NO_x und C_xH_y. Bei einem Dieselmotor sind zusätzlich im Abgas noch SO₂, Aldehyde und Ruß (Kohlenstoff) enthalten. Wird ein Kraftwagen mit verbleitem Benzin betrieben, so enthalten die Abgase auch noch Blei.
Diese Schadstoffe beeinflussen unsere Umwelt auf verschiedene Weise; sie sind u. a. für den sauren Regen, das Waldsterben, den Treibhauseffekt und die vermehrte Ozonbildung an heißen Tagen verantwortlich. Der Treibhauseffekt wird noch verstärkt durch das bei der Verbrennung entstehende Kohlenstoffdioxid (CO₂).
Zusätzlich zu den Schadstoffen wird vor allem von den Kraftwerken innere Energie ("Abwärme") in die Umgebung abgegeben. Dadurch wird z. B. die Temperatur eines Flusses erhöht. Es entsteht die Gefahr, dass der Lebensraum der im Wasser lebenden Tiere und Pflanzen erheblich gestört wird.
Erst in letzter Zeit wurden große Anstrengunge unternommen, um die in die Umgebung abgegebenen Schadstoffe zu reduzieren. In den Kraftwerken konnte z. B. das Schwefeldioxid durch die Verwendung von schwefelarmen Brennstoffen und durch geeignete Filterung der Abgase (Rauchgasentschwefelung) stark gesenkt werden. Die Stickstoffoxide konnten zum einen durch die Optimierung der Brenner und zum anderen durch eine Besprühung der Abgase mit Ammoniak (NH₃) reduziert werden.
Bei einigen neuen Kraftwerken wird auch die "Abwärme" genutzt, indem man damit z. B. die Häuser einer benachbarten Ortschaft heizt (Fernheizung).
Bei den Kraftfahrzeugen konnten die Schadstoffe durch eine Optimierung des Benzin-Luft-Gemisches und durch eine bessere Verbrennung des Gemisches verringert werden. Außerdem werden die Kraftfahrzeuge mit einem Katalysator ausgerüstet, der die Schadstoffe im Abgas zusätzlich reduziert. Am bekanntesten ist der Dreiwegekatalysator, in dem die drei Schadstoffe CO, C_xH_y und NO_x in Kohlenstoffoxid, Wasser und Stickstoff umgewandelt werden.
Der Dreiwegekatalysator besteht aus einem Keramikkörper mit vielen Kanälen, durch die das Abgas strömt. In den Kanälen befinden sich die Metalle Platin und Rhodium, die die eigentlichen chemischen Katalysatoren darstellen und die Umwandlung der Schadstoffe in Kohlenstoffoxid, Wasser und Stickstoff beschleunigen. Das Platin beschleunigt die Oxidationsreaktion, das Rhodium die Reduktionsreaktion. Beide Metalle sind für den Ablauf der Reaktionen nötig, werden dabei aber selber nicht verbraucht, was für einen chemischen Katalysator typisch ist.
Ein Kraftwagen, der mit einem Dreiwegekatalysator ausgestattet ist, darf nur mit bleifreiem Benzin betrieben werden, da sich sonst eine dünne Bleischicht über die Platin- bzw. Rhodiumschicht legen würde. Der Katalysator wäre damit wirkungslos.

Zurück zur Anfangsseite