A modern energetikai komplexumok környezeti veszélyei. Energia és környezeti problémák Energia és környezeti problémák

Közlekedési és Hírközlési Intézet

polgári védelem

Téma: Az energia környezeti problémái

Típus: Absztrakt

Készítette: Szitnyikov Maxim

csoport 3301 BN

Az ellenőrzésre való benyújtás dátuma: ______ ___

A felülvizsgálathoz való visszaküldés dátuma:______ ___

Megfelelt/nem sikerült

Tanár: L.N. Zagrebina

Riga-2004
Bevezetés

Van egy átvitt kifejezés, hogy három „E” korszakát éljük: gazdaság, energia, ökológia. Ugyanakkor az ökológia, mint tudomány és gondolkodásmód egyre nagyobb figyelmet fordít az emberiségre.

Az ökológiát tudománynak és akadémiai diszciplínának tekintik, amelynek célja az élőlények és a környezet közötti kapcsolatok tanulmányozása azok sokféleségében. Ebben az esetben a környezet alatt nemcsak az élettelen természet világát értjük, hanem egyes élőlények vagy közösségeik más élőlényekre, közösségekre gyakorolt hatását is. Az ökológiát néha csak az élőhely vagy a környezet tanulmányozásával társítják. Ez utóbbi alapvetően helytálló azzal a jelentős módosítással, hogy a környezet nem tekinthető az élőlényektől elszigetelten, akárcsak az élőhelyükön kívüli élőlények. Ezek egyetlen funkcionális egész összetevői, amit az ökológia, mint az élőlények és a környezet kapcsolatának tudományának fenti meghatározása is nyomatékosít.

Ezt a kétirányú kapcsolatot azért fontos hangsúlyozni, mert ezt az alapvető álláspontot gyakran alábecsülik: az ökológia csak a környezetnek az élőlényekre gyakorolt hatására redukálódik. Az ilyen rendelkezések tévedése nyilvánvaló, hiszen élőlények alkották a modern környezetet. Elsődleges szerepük van a különböző okokból bekövetkezett és bekövetkező környezeti hatások semlegesítésében is.

A tudományág fogalmi alapjai. Megalakulása óta az „ökológia” a biológia keretein belül szinte egy egész évszázadon keresztül fejlődik - egészen a múlt század 60-70-es éveinek végéig. Az embert általában nem vették figyelembe ezekben a rendszerekben - azt hitték, hogy a környezettel való kapcsolatai nem biológiai, hanem társadalmi törvényeknek vannak kitéve, és a társadalom- és filozófiai tudományok tárgya.

Jelenleg az „ökológia” kifejezés jelentős átalakuláson ment keresztül. A környezetre gyakorolt rendkívül nagy léptékű és specifikus hatása miatt emberközpontúbbá vált.

A fentiek lehetővé teszik, hogy kiegészítsük az „ökológia” definícióját, és megnevezzük azokat a feladatokat, amelyek megoldására jelenleg hivatott. A modern ökológia olyan tudománynak tekinthető, amely az élőlények, köztük az ember környezettel való kapcsolatait vizsgálja, meghatározza az emberi társadalom környezetre gyakorolt hatásának mértékét és megengedett határait, e hatások csökkentésének vagy teljes semlegesítésének lehetőségeit. Stratégiai értelemben ez az emberiség túlélésének és a környezeti válságból való kiútnak a tudománya, amely globális méreteket öltött (vagy vesz fel) - az egész Föld bolygón belül.

Egyre világosabbá válik, hogy az ember nagyon keveset tud arról a környezetről, amelyben él, különösen a környezetet alakító és fenntartó mechanizmusokról. E mechanizmusok (mintázatok) feltárása a modern ökológia egyik legfontosabb feladata.

Az „ökológia” kifejezés tartalma így társadalmi-politikai és filozófiai vonatkozást kapott. Szinte az összes tudáságba kezdett behatolni, a természet- és műszaki tudományok humanizálása kapcsolódik hozzá, és aktívan bevezetik a humán tudományokba. Az ökológiát nemcsak önálló tudományágnak tekintik, hanem olyan világnézetnek, amely áthatja az összes tudományt, technológiai folyamatot és az emberi tevékenység szféráját.

Elismert tehát, hogy a környezetvédelmi képzésnek legalább két irányban kell haladnia speciális integráltanfolyamok tanulmányozásával, valamint minden tudományos, ipari és pedagógiai tevékenység zöldítésével.

A környezeti nevelés mellett jelentős figyelmet fordítanak a környezeti nevelésre, amelyhez a természethez, a kulturális örökséghez és a társadalmi juttatásokhoz való körültekintő hozzáállás társul. Komoly általános környezeti nevelés nélkül ennek a problémának a megoldása is nagyon problematikus.

Eközben a maga módján divatossá vált ökológia nem kerülte el a megértés és a tartalom vulgarizálását. Az ökológia számos esetben alkufokozóvá válik bizonyos politikai célok és a társadalomban elfoglalt pozíció elérésében.

Az iparágakkal, az emberi tevékenység típusaival és eredményeivel kapcsolatos kérdéseket gyakran a környezetvédelem kategóriájába emelik, egyszerűen csak akkor, ha hozzáadjuk a divatos „ökológia” szót. Így jelennek meg olyan kínos kifejezések, többek között a sajtóban, mint „jó és rossz ökológia”, „tiszta és piszkos ökológia”, „elrontott ökológia” stb. Ez egyenértékű azzal, hogy ugyanazokat a jelzőket rendeljük a matematikához, fizikához, történelemhez, pedagógia stb. P.

Annak ellenére, hogy az „ökológia” kifejezés hatókörének, tartalmának és használatának megértésében tapasztalható kétértelműség és költségek merülnek fel, rendkívüli relevanciája jelen pillanatban kétségtelen marad.

Az ökológia általánosított formában az élőlények és közösségeik és a környezettel való kapcsolatának legáltalánosabb mintázatait vizsgálja természetes körülmények között.

A szociálökológia a „társadalom-természet” rendszerben fennálló kapcsolatokat, az ember sajátos szerepét a különböző rangú rendszerekben, e szerep és más élőlények közötti különbségeket, az ember és a környezet kapcsolatának optimalizálásának módjait, valamint az elméleti alapokat vizsgálja. a racionális környezetgazdálkodásról.

Energia problémák

Az energia a termelés egy olyan ága, amely példátlanul gyors ütemben fejlődik. Ha a népesség a modern demográfiai robbanás körülményei között 40-50 év alatt megduplázódik, akkor az energiatermelésben és -fogyasztásban ez 12-15 évente történik meg. A népesség és az energia növekedési ütemének ilyen aránya mellett az energia rendelkezésre állása exponenciálisan növekszik nemcsak összességében, hanem egy főre vetítve is.

Nincs okunk arra számítani, hogy az energiatermelés és -fogyasztás üteme a közeljövőben jelentősen megváltozna (az ipari országokban tapasztalható lassulásuk egy részét kompenzálja a harmadik világbeli országok energia-elérhetőségének növekedése), ezért fontos, hogy válaszok a következő kérdésekre:

· milyen hatást gyakorolnak a modern energia (hő-, víz-, atomenergia) főbb típusai a bioszférára és egyes elemeire, és hogyan változik ezek aránya az energiamérlegben rövid és hosszú távon;

· Csökkenthető-e a modern (hagyományos) energiaszerzési és -felhasználási módok negatív környezeti hatása;

· milyen lehetőségei vannak az energiatermelésnek alternatív (nem hagyományos) erőforrások, például napenergia, szélenergia, termálvizek és egyéb kimeríthetetlen és környezetbarát források felhasználásával.

Az energiaszükségletet jelenleg főként háromféle energiaforrás elégíti ki: szerves tüzelőanyag, víz és az atommag. A vízenergiát és az atomenergiát az ember használja fel elektromos energiává alakítása után. Ugyanakkor a szerves tüzelőanyagban található energia jelentős része hő formájában kerül felhasználásra, és ennek csak egy része alakul át villamos energiává. A szerves tüzelőanyagból származó energia felszabadulása azonban mindkét esetben annak elégetésével, tehát az égéstermékek környezetbe kerülésével jár együtt.

A hőenergia környezeti problémái

Jelenleg az energia körülbelül 90%-át tüzelőanyag (beleértve a szenet, tűzifát és egyéb bioforrásokat) elégetésével állítják elő. A hőforrások aránya 80-85%-ra csökken a villamosenergia-termelésben. Ugyanakkor az iparosodott országokban az olajat és a kőolajtermékeket elsősorban a szállítási igények kielégítésére használják fel. Például az USA-ban (1995-ös adatok) az olaj az ország teljes energiamérlegének 44%-át, a villamosenergia-termelésnek pedig csak 3%-át tette ki. A szenet ezzel ellentétes mintázat jellemzi: a teljes energiamérleg 22%-ával ez a fő villamosenergia-forrás (52%). Kínában a szén részaránya a villamosenergia-termelésben megközelíti a 75%-ot, míg Oroszországban a domináns villamosenergia-forrás a földgáz (kb. 40%), és a szén részaránya a kapott energia mindössze 18%-át teszi ki, az olaj részaránya nem haladja meg a 10%-ot.

Világviszonylatban a vízerőforrások a villamos energia mintegy 5-6%-át, a nukleáris energia a villamos energia 17-18%-át adja. Ezenkívül számos országban túlsúlyban van az energiamérlegben (Franciaország - 74%, Belgium - 61%, Svédország - 45%).

Az üzemanyag elégetése nemcsak a fő energiaforrás, hanem a környezetszennyező anyagok legfontosabb szállítója is. A fokozódó üvegházhatásért és a savas csapadékért leginkább a hőerőművek „felelősek”. A szállítással együtt szállítják a légkört a technogén szén fő részével (főleg CO2 formájában), mintegy 50% kén-dioxiddal, 35% nitrogén-oxiddal és körülbelül 35% porral. Bizonyítékok vannak arra, hogy a hőerőművek 2-4-szer jobban szennyezik a környezetet radioaktív anyagokkal, mint az azonos teljesítményű atomerőművek.

A hőerőművek kibocsátása jelentős mennyiségben tartalmaz fémeket és vegyületeiket. Az 1 millió kW teljesítményű hőerőművek éves kibocsátása halálos dózisra átszámítva több mint 100 millió adag alumíniumot és vegyületeit, 400 millió adag vasat és 1,5 millió adag magnéziumot tartalmaz. Ezeknek a szennyező anyagoknak a halálos hatása nem csak azért jelentkezik, mert kis mennyiségben kerülnek a szervezetbe. Ez azonban nem zárja ki negatív hatásukat a vízen, a talajon és az ökoszisztémák más részein keresztül.

Ugyanakkor az energia környezetre és lakóira gyakorolt hatása nagyban függ a felhasznált energiahordozók (tüzelőanyag) típusától. A legtisztább tüzelőanyag a földgáz, ezt követi az olaj (fűtőolaj), a szén, a barnaszén, az agyagpala és a tőzeg.

Bár jelenleg a villamos energia jelentős hányadát viszonylag tiszta tüzelőanyagból (gáz, olaj) állítják elő, természetes tendencia, hogy arányuk csökken. A rendelkezésre álló előrejelzések szerint ezek az energiahordozók a 21. század első negyedében elveszítik vezető szerepüket.

Nem zárható ki a szénfelhasználás globális energiamérlegének jelentős növekedésének lehetősége. A rendelkezésre álló számítások szerint a szénkészletek akkorák, hogy 200-300 éven keresztül fedezni tudják a világ energiaszükségletét. A lehetséges széntermelést a feltárt és előre jelzett készletek figyelembevételével több mint 7 billió tonnára becsülik. Ezért természetes, hogy az energiatermelésben a szén vagy a feldolgozott termékei (például a gáz) arányának növekedésével kell számolni, és ennek következtében a környezetszennyezésben is. A szén 0,2-10 százalék ként tartalmaz, főleg pirit, szulfát, vasvas és gipsz formájában. A kén tüzelőanyag elégetése során történő leválasztására rendelkezésre álló módszereket nem mindig használják bonyolultságuk és magas költségük miatt. Ezért jelentős mennyisége kerül a környezetbe, és úgy tűnik, a közeljövőben be is fog kerülni. A hőerőművek szilárd hulladékai - hamu és salak - súlyos környezeti problémákkal járnak. Bár a hamu nagy részét különféle szűrők kötik meg, évente mintegy 250 millió tonna finom aeroszol kerül a légkörbe hőerőművek kibocsátása formájában. Ez utóbbiak képesek jelentősen megváltoztatni a napsugárzás egyensúlyát a Föld felszínén. Ezenkívül kondenzációs magok a vízgőznek és a csapadékképződésnek; az emberek és más élőlények légzőrendszerébe kerülve pedig különféle légúti betegségeket okoznak.

A hőerőművek kibocsátása jelentős forrása az olyan erős rákkeltő anyagoknak, mint a benzopirén. Hatása a rák növekedésével jár. A széntüzelésű hőerőművek kibocsátása szilícium- és alumínium-oxidokat is tartalmaz. Ezek a koptató anyagok tönkretehetik a tüdőszövetet, és betegségeket, például szilikózist okozhatnak.

Komoly probléma a hőerőművek közelében a hamu és a szamarak tárolása. Ehhez nagy területekre van szükség, amelyeket régóta nem használtak, és egyben a nehézfémek felhalmozódásának és a megnövekedett radioaktivitásnak is gócpontjai.

Bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy ha a mai energia teljes mennyisége szénre épülne, akkor a CO-kibocsátás évi 20 milliárd tonnát tenne ki (ma már közel 6 milliárd tonna/év). Ez az a határ, amelyen túl az éghajlatváltozás az előrejelzések szerint katasztrofális következményekkel jár a bioszférára nézve.

A hőerőművek jelentős forrása a felmelegített víznek, amelyet itt hűtőközegként használnak. Ezek a vizek gyakran folyókba és más víztestekbe kerülnek, hőszennyezésüket és az ezzel járó természetes láncreakciókat okozva (algaszaporodás, oxigénvesztés, vízi élőlények pusztulása, jellemzően vízi ökoszisztémák mocsarakká alakulása stb.).

A vízenergia környezeti problémái

A vízenergia egyik legfontosabb hatása a termékeny (ártéri) jelentős területek tározóktól való elidegenedésével függ össze. Oroszországban, ahol az elektromos energia legfeljebb 20%-át vízerőforrások felhasználásával állítják elő, legalább 6 millió hektárnyi területet elöntött a víz a vízerőművek építése során. Helyette a természetes ökoszisztémák pusztultak el. A tározók közelében lévő jelentős területeken elöntések vannak a talajvízszint emelkedése következtében. Ezek a területek általában vizes élőhelyekké válnak. Sík viszonyok között az elöntött területek az elöntött területek 10%-át vagy annál is többet tehetik ki. A szárazföldek és a hozzájuk tartozó ökoszisztémák pusztulása a partvonal kialakulása során bekövetkező víz általi pusztulás (abrázió) következtében is megtörténik. A kopásos folyamatok általában évtizedekig tartanak, és nagy tömegű talaj feldolgozását, vízszennyezést és a tározók feliszapolódását eredményezik. Így a tározók építése a folyók hidrológiai rendszerének, jellegzetes ökoszisztémáinak és a vízi élőlények fajösszetételének éles megbomlásával jár.

A vízminőség romlása a tározókban különböző okokból következik be. A bennük lévő szerves anyagok mennyisége meredeken megnő mind a víz alá süllyedt ökoszisztémák (fa, egyéb növényi maradványok, talajhumusz stb.), mind pedig a lassú vízcsere következtében felhalmozódó felhalmozódásuk miatt. Ezek egyfajta ülepítő tartályok és vízgyűjtőkről származó anyagok tárolói.

A tározókban a víz felmelegedése meredeken növekszik, ami fokozza az oxigénveszteséget és a hőszennyezés okozta egyéb folyamatokat. Ez utóbbi a tápanyagok felhalmozódásával együtt megteremti a feltételeket a víztestek túlszaporodásához és az algák, köztük a mérgező kékalgák (cián) intenzív fejlődéséhez. Ezen okok miatt, valamint a víz lassú megújulása miatt öntisztulási képességük erősen csökken. A vízminőség romlása sok lakos halálához vezet. Egyre növekszik a betegségek előfordulása a halállományban, különösen a helminták okozta károk. A vízi környezet lakóinak ízminősége csökken. A halak vonulási útvonalait megzavarják, táplálkozóhelyeket, ívóhelyeket stb.

Végül a tározók által elzárt folyórendszerek tranzitból halmozódóvá válnak. A tápanyagokon kívül nehézfémek, radioaktív elemek és sok hosszú élettartamú mérgező vegyi anyag halmozódik fel itt. A felhalmozási termékek problémássá teszik a tározók által elfoglalt területek felhasználását azok felszámolása után. Bizonyítékok vannak arra, hogy az eliszapolódás következtében a síkvidéki tározók építésük után 50-100 évvel veszítenek értékükből, mint energetikai létesítmények. Például a becslések szerint a Níluson a 60-as években épült nagy Asszuán-gát 2025-re félig feliszapolódik. A vízerőforrásokból nyert energia relatív olcsósága ellenére arányuk az energiamérlegben fokozatosan csökken. Ennek oka egyrészt a legolcsóbb erőforrások kimerülése, másrészt a síkvidéki tározók nagy területi kapacitása. Úgy gondolják, hogy a jövőben a vízerőművekből származó globális energiatermelés nem haladja meg a teljes energiatermelés 5%-át.

A tározók jelentős hatással vannak a légköri folyamatokra. Például a száraz (száraz) területeken a tározók felszínéről történő párolgás tízszeresével meghaladja az azonos földfelületről történő párolgást. A megnövekedett párolgás a levegő hőmérsékletének csökkenésével és a ködös jelenségek növekedésével jár. A tározók és a szomszédos területek termikus egyensúlyának különbsége határozza meg a helyi szelek, például a szellő kialakulását. Ezek, valamint más jelenségek az ökoszisztémák megváltozását (nem mindig pozitív) és az időjárás változását eredményezik. Bizonyos esetekben a tározók területén meg kell változtatni a mezőgazdaság irányát. Például a világ déli részein egyes melegkedvelő növények (dinnye) nem érnek be, nő a növénybetegségek előfordulása, romlik a termékek minősége.

A hidraulikus építés környezetvédelmi költségei észrevehetően alacsonyabbak a hegyvidéki területeken, ahol a tározók általában kis területűek. A földrengésnek kitett hegyvidéki területeken azonban a víztározók földrengést okozhatnak. Növekszik a földcsuszamlások és a katasztrófák valószínűsége a gátak esetleges lerombolása következtében. Így 1960-ban Indiában (Gunjarat állam) a víz 15 ezer emberéletet követelt egy gátszakadás következtében.

Az atomenergia környezeti problémái

Egészen a közelmúltig az atomenergiát tartották a legígéretesebbnek. Ez egyrészt a nukleáris üzemanyag viszonylag nagy készleteinek, másrészt a környezetre gyakorolt enyhe hatásának köszönhető. Az előnyök közé tartozik az is, hogy az atomerőműveket erőforrás-lerakódások nélkül lehet építeni, mivel szállításuk a kis mennyiség miatt nem igényel jelentős költségeket. Elég megjegyezni, hogy 0,5 kg nukleáris fűtőanyag ugyanannyi energiát termel, mint 1000 tonna szén elégetése.

A 80-as évek közepéig az emberiség az atomenergiát az energia zsákutcából való kivezető útnak tekintette. Mindössze 20 év alatt (a 60-as évek közepétől a 80-as évek közepéig) az atomerőművek által termelt energia globális részaránya csaknem nulláról 15-17%-ra nőtt, és számos országban elterjedt. Egyetlen más energiatípusnak sem volt ilyen növekedési üteme. Az atomerőművek fő környezeti problémái egészen a közelmúltig a kiégett fűtőelemek elhelyezéséhez, valamint maguknak az atomerőműveknek a megengedett üzemi élettartamuk lejárta után történő felszámolásához kapcsolódnak. Bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy az ilyen felszámolási munkák költsége maguknak az atomerőműveknek a költségeinek 1/6-1/3-a között mozog.

Az atomerőművek és hőerőművek környezetre gyakorolt hatásának néhány paraméterét a táblázat tartalmazza:

Atomerőművek és hőerőművek összehasonlítása tüzelőanyag-fogyasztás és környezetterhelés szempontjából. Az egész évben üzemelő erőművek teljesítménye 1000 MW; (B. Nebel, 1993)

Az atomerőmű normál működése során a radioaktív elemek környezetbe történő kibocsátása rendkívül jelentéktelen. Átlagosan 2-4-szer kevesebbek, mint az azonos teljesítményű hőerőműveké.

1986 májusáig A világban üzemelő, több mint 17%-os villamosenergia-ellátást biztosító 400 erőmű legfeljebb 0,02%-kal növelte a természetes háttérradioaktivitást. A csernobili katasztrófa előtt nemcsak a világon, hanem Oroszországban sem volt olyan iparágban, ahol a munkahelyi sérülések száma alacsonyabb volt, mint az atomerőművekben. 30 évvel a tragédia előtt 17-en haltak meg balesetben, majd nem sugárzási okokból. 1986 után az atomerőművek fő környezeti veszélyét a balesetek lehetőségével kezdték összefüggésbe hozni. Bár a modern atomerőművekben kicsi a valószínűsége, ez nem zárható ki. A legnagyobb ilyen jellegű baleset a csernobili atomerőmű negyedik blokkjában történt.

Különböző források szerint a reaktorban lévő hasadási termékek teljes kibocsátása 3,5% (63 kg) és 28% (50 tonna) között mozgott. Összehasonlításképpen megjegyezzük, hogy a Hirosimára ledobott bomba csak 740 g radioaktív anyagot eredményezett.

A csernobili atomerőműben történt baleset következtében több mint 2 ezer km-es körzetben, több mint 20 országot lefedő terület került radioaktív szennyeződésnek. A volt Szovjetunión belül 11 régiót érintettek, ahol 17 millió ember él. A szennyezett területek összterülete meghaladja a 8 millió hektárt, vagyis a 80 000 km2-t. A baleset következtében 31-en haltak meg, és több mint 200-an kaptak sugárbetegséghez vezető sugárdózist. A legveszélyesebb (30 kilométeres) zónából azonnal 115 ezer embert evakuáltak a baleset után. Növekszik az áldozatok és a kitelepített lakosok száma, a szennyezettségi zóna bővül a radioaktív anyagok szél, tüzek, közlekedés stb. mozgása következtében. A baleset következményei még több generáció életét érintik.

A csernobili atomerőmű balesete után egyes országok úgy döntöttek, hogy teljesen betiltják az atomerőművek építését. Ide tartozik Svédország, Olaszország, Brazília, Mexikó. Svédország emellett bejelentette azon szándékát, hogy az összes meglévő reaktort (12 db van) lebontják, bár az ország teljes villamosenergia-termelésének mintegy 45%-át ezek adták. Az ilyen energiafajták fejlődési üteme más országokban meredeken lelassult. Intézkedések történtek a balesetek elleni védelem megerősítésére a meglévő, épülő és tervezett atomerőművekben. Ugyanakkor az emberiség felismeri, hogy a fejlődés jelenlegi szakaszában lehetetlen nélkülözni az atomenergiát. Az új atomerőművek építése és üzembe helyezése fokozatosan növekszik. Jelenleg több mint 500 atomreaktor működik a világon. Körülbelül 100 reaktor építése folyik.

A nukleáris reakciók során a nukleáris üzemanyagnak csak 0,5-1,5%-a ég ki. Egy 1000 MW-os atomreaktor működése során körülbelül 60 tonna radioaktív hulladékot bocsát ki. Némelyikük feldolgozott, de nagy része eltemetést igényel. A temetési technológia meglehetősen bonyolult és költséges. A kiégett fűtőelemeket általában hűtőmedencékbe szállítják, ahol a radioaktivitás és a hőtermelés több év alatt jelentősen csökken. A temetést általában legalább 500-600 gödör mélységében végzik. Ez utóbbiak egymástól olyan távolságra helyezkednek el, hogy az atomi reakciók lehetősége kizárt.

Az atomerőmű működésének elkerülhetetlen következménye a hőszennyezés. Az itt kapott egységnyi energia 2-2,5-szerese, mint a hőerőműveknél, ahol sokkal több hő kerül a légkörbe. Hőerőműben 1 millió kW villamos energia előállítása 1,5 km3 fűtött vizet termel, az azonos teljesítményű atomerőműben a felmelegített víz mennyisége eléri a 3-3,5 km3-t.

Az atomerőművek nagy hőveszteségének következménye a hőerőművekhez képest alacsonyabb hatásfok. Ez utóbbinál 35%, az atomerőműveknél pedig csak 30-31%.

Általánosságban az atomerőművek következő környezeti hatásai említhetők meg:

· ökoszisztémák és elemeik (talajok, talajok, víztartó rétegek stb.) pusztítása ércbányászat helyein (különösen nyílt módszerrel);

· földek lefoglalása maguknak az atomerőműveknek az építéséhez. Különösen nagy területeket idegenítenek el a felmelegített víz ellátására, elvezetésére és hűtésére szolgáló építmények építésére. Egy 1000 MW-os erőműhöz körülbelül 800-900 hektáros hűtőtó szükséges. A tavakat 100-120 m átmérőjű, 40 emeletes épület magasságával megegyező óriás hűtőtornyok válthatják fel;

· jelentős mennyiségű víz kivonása különböző forrásokból és felmelegített víz kibocsátása. Ha ezek a vizek folyókba és más forrásokba kerülnek, oxigénvesztést tapasztalnak, nő a virágzás valószínűsége, és fokozódik a vízi szervezetekben a hőstressz jelensége;

· nem zárható ki a légkör, a víz és a talaj radioaktív szennyeződése a nyersanyagok kitermelése és szállítása, valamint az atomerőművek üzemeltetése, a hulladéktárolás és -feldolgozás, valamint ezek elhelyezése során.

Néhány módszer a modern energia problémáinak megoldására

Kétségtelen, hogy a közeljövőben a hőenergia meghatározó marad a világ és az egyes országok energiamérlegében. Nagy a valószínűsége annak, hogy az energiatermelésben megnő a szén és más, kevésbé tiszta tüzelőanyagok részaránya. Ebben a tekintetben megvizsgálunk néhány olyan módot és módszert, amelyekkel jelentősen csökkenthető a környezetre gyakorolt negatív hatás. Ezek a módszerek főként a tüzelőanyag-előkészítés és a veszélyes hulladékok begyűjtésének technológiáinak fejlesztésén alapulnak. Köztük a következők:

1. Tisztítóeszközök használata, fejlesztése. Jelenleg sok hőerőmű főként a szilárdanyag-kibocsátást rögzíti különféle típusú szűrőkkel. A legagresszívebb szennyezőanyagot, a kén-dioxidot sok hőerőmű nem, vagy korlátozott mennyiségben köti meg. Ugyanakkor vannak hőerőművek (USA, Japán), amelyek szinte teljes mértékben eltávolítják ezt a szennyező anyagot, valamint a nitrogén-oxidokat és más káros szennyező anyagokat. Erre a célra speciális kéntelenítő (kén-dioxid és trioxid leválasztására) és denitrifikációs (nitrogén-oxidok leválasztására) berendezéseket használnak. A kén- és nitrogén-oxidok legelterjedtebb leválasztását a füstgázok ammóniaoldaton való átvezetésével végzik. Az eljárás végterméke az ásványi műtrágyaként használt ammónium-nitrát vagy nátrium-szulfit oldat (vegyipari alapanyag). Az ilyen létesítmények a kén-oxidok 96%-át és a nitrogén-oxidok több mint 80%-át felfogják. Vannak más módszerek is a gázok tisztítására.

2. A kénvegyületek légkörbe jutásának csökkentése szén és egyéb tüzelőanyagok (olaj, gáz, olajpala) előzetes kéntelenítésével (kénmentesítésével) kémiai vagy fizikai módszerekkel. Ezek a módszerek lehetővé teszik a kén 50-70%-ának kinyerését az üzemanyagból az elégetés előtt.

3. Nagy és valós lehetőségek a környezetbe jutó szennyezőanyag-áramlás csökkentésére vagy stabilizálására energiamegtakarítással járnak. Az ilyen lehetőségek különösen nagyok a keletkező termékek energiaintenzitásának csökkenése miatt. Például az USA-ban átlagosan 2-szer kevesebb energiát fogyasztottak termékegységenként, mint a volt Szovjetunióban. Japánban háromszor kevesebb volt az ilyen fogyasztás. A termékek fémfogyasztásának csökkentésével, minőségének javításával és a termékek várható élettartamának növelésével megvalósuló energiamegtakarítás nem kevésbé valós. Ígéretes az energiamegtakarítás a számítógépek és más gyengeáramú eszközök használatához kapcsolódó csúcstechnológiás technológiákra való átállás révén.

4. Nem kevésbé jelentősek az energiamegtakarítási lehetőségek a mindennapi életben és a munkahelyen az épületek szigetelő tulajdonságainak javításával. Valódi energiamegtakarítást jelent, ha a körülbelül 5%-os hatásfokú izzólámpákat fénycsövekre cserélik, amelyek hatásfoka többszöröse.

Rendkívül pazarló az elektromos energia felhasználása hőtermelésre. Fontos szem előtt tartani, hogy a villamosenergia-termelés a hőerőművekben a hőenergia körülbelül 60-65%-ának, az atomerőműveknél pedig az energia legalább 70%-ának elvesztésével jár. Energiaveszteség is megy végbe, ha vezetékeken keresztül nagy távolságra továbbítják. Ezért a tüzelőanyag közvetlen elégetése hő, különösen gáz előállítására sokkal ésszerűbb, mint elektromos árammá, majd vissza hővé alakítani.

5. A tüzelőanyag hatásfoka is érezhetően növekszik, ha hőerőművek helyett hőerőműveket használnak. Ez utóbbi esetben az energiatermelés tárgyai közelebb vannak a fogyasztás helyeihez, és ezáltal csökkennek a távolsági átvitelből származó veszteségek. A hőerőművek az elektromossággal együtt hőt is használnak, amelyet hűtőközegek kötnek le. Ugyanakkor észrevehetően csökken a vízi környezet hőszennyezésének valószínűsége. Az energiaszerzés leggazdaságosabb módja a kis létesítményekben, például hőerőművekben (iogenizálás) közvetlenül az épületekben. Ebben az esetben a hő- és villamosenergia-veszteség minimálisra csökken. Egyes országokban egyre gyakrabban alkalmaznak ilyen módszereket.

Alternatív energia források

A főbb modern energiaforrások (különösen a fosszilis tüzelőanyagok) a közeljövőben az energiaproblémák megoldásának eszközei lehetnek. Ez a kimerülésüknek és a környezet elkerülhetetlen szennyezésének köszönhető. Ennek kapcsán fontos megismerni a meglévő energiaforrások helyébe lépő új energiaforrások felhasználási lehetőségeit. Ilyen források a napból, szélből, vízből, termonukleáris fúzióból és más forrásokból származó energia.

A nap mint hőenergia forrás

Gyakorlatilag kimeríthetetlen energiaforrás. Felhasználható közvetlenül (technikai eszközökkel történő rögzítés révén), vagy közvetve a fotoszintézis termékei, a vízkörforgás, a légtömegek mozgása és más, a napjelenségek által meghatározott folyamatok révén.

A napenergia felhasználása a legegyszerűbb és legolcsóbb módja bizonyos energiaproblémák megoldásának. Becslések szerint az Egyesült Államokban az országban megtermelt energia mintegy 25%-át térfűtésre és melegvízellátásra fordítják. Az északi országokban, köztük Lettországban ez az arány észrevehetően magasabb. Eközben az ezekhez a célokhoz szükséges hő jelentős része a napsugarak energiájának rögzítésével nyerhető. Ezek a lehetőségek annál jelentősebbek, minél közvetlenebb napsugárzás éri a Föld felszínét.

A legelterjedtebb módszer a napenergia különféle típusú kollektorokon keresztül történő rögzítése. A legegyszerűbb formájában egy sötét színű felület a hő felfogására és egy eszköz a hő felhalmozására és visszatartására. Mindkét blokk egyetlen egészet képviselhet. A kollektorok egy átlátszó kamrába kerülnek, amely üvegház elven működik. Vannak olyan eszközök is, amelyek csökkentik az energialeadást (jó szigetelés) és annak eltávolítását, például levegő- vagy vízáramokkal.

A passzív típusú fűtési rendszerek még egyszerűbbek. A hűtőfolyadékok keringése itt konvekciós áramok hatására megy végbe: a felmelegített levegő vagy víz felfelé emelkedik, és helyüket a hidegebb hűtőfolyadékok veszik át. Ilyen rendszer például egy olyan helyiség, amelynek nagy ablakai a nap felé néznek, és jó hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek hosszú ideig képesek megtartani a hőt. A nappali túlmelegedés és az éjszakai hőveszteség csökkentése érdekében függönyöket, redőnyöket, napellenzőket és egyéb védőeszközöket használnak. Ebben az esetben a napenergia legracionálisabb felhasználásának problémáját az épületek helyes tervezésével oldják meg. Az építési költségek némi növekedését ellensúlyozza az olcsó és tökéletesen tiszta energia felhasználásának hatása.

A napenergia célzott felhasználása még nem nagy, de a különféle típusú napkollektorok gyártása intenzíven növekszik. Ma már több ezer hasonló rendszer működik az Egyesült Államokban, bár jelenleg a melegvízellátásnak csak 0,5%-át biztosítják.

Nagyon egyszerű eszközöket néha üvegházakban vagy más szerkezetekben használnak. A napsütéses időszakokban a nagyobb hőfelhalmozódás érdekében az ilyen helyiségekben nagy felületű és jó hőkapacitású anyagot helyeznek el. Ezek lehetnek kövek, durva homok, víz, kavics, fém stb. Napközben felhalmozzák a hőt, éjszaka pedig fokozatosan leadják azt. Az ilyen eszközöket széles körben használják üvegházakban.

A nap mint elektromos energiaforrás

A napenergia elektromos energiává alakítása fotocellák használatával lehetséges, amelyekben a napenergiát további eszközök nélkül elektromos árammá indukálják. Bár az ilyen eszközök hatékonysága alacsony, előnyük a lassú kopás, mivel nincsenek mozgó alkatrészek. A fotocellák használatának fő nehézségei a magas költségekkel és a nagy területek elfoglalásával kapcsolatosak. A probléma bizonyos mértékig megoldható a fém fotokonverterek rugalmas szintetikusra cseréjével, a házak tetőinek és falainak akkumulátorok elhelyezésével, a konverterek a világűrbe vitelével stb.

Azokban az esetekben, amikor kis mennyiségű energiára van szükség, a fotovoltaikus cellák alkalmazása már gazdaságosan megvalósítható. Ilyen felhasználási területek például a számológépek, telefonok, televíziók, légkondicionálók, világítótornyok, bóják, kis öntözőrendszerek stb.

Azokban az országokban, ahol nagy a napsugárzás, léteznek projektek a gazdaság egyes ágazatainak, például a mezőgazdaságnak a napenergia felhasználásával történő teljes villamosítására. Az így nyert energia, különös tekintettel annak magas környezetbarátságára, költséghatékonyabb, mint a hagyományos módszerekkel nyert energia.

A napelemes állomások azzal is lebilincselőek, hogy további napkollektor-akkumulátorok csatlakoztatásával gyorsan üzembe helyezhetik és működés közben növelhetik teljesítményüket. Kaliforniában napelemes erőművet építettek, amelynek teljesítménye 2400 otthon áramellátására elegendő.

A napenergia elektromos energiává alakításának második módja a víz gőzzé alakítása, amely a turbógenerátorokat hajtja meg. Ezekben az esetekben leggyakrabban a napsugarakat koncentráló, nagy számú lencsés energiatároló tornyokat, valamint speciális napelemes tavakat alkalmaznak. Utóbbiak lényege, hogy két vízrétegből állnak: az alsó magas sókoncentrációjú, a felső pedig tiszta édesvízből áll. Az energiatároló anyag szerepét a sóoldat tölti be. A felmelegített vizet melegítik vagy gőzfolyadékká alakítják, amely alacsony hőmérsékleten forr.

Egyes esetekben a napenergia a „jövő tüzelőanyagának” nevezett vízből történő hidrogén előállítására is ígéretes. A víz bomlását és a hidrogén felszabadulását az elektródák közötti elektromos áram átvezetése során hajtják végre, amelyet gélberendezésekben kapnak. Az ilyen berendezések hátrányai továbbra is az alacsony hatásfokkal (a hidrogénben lévő energia mindössze 20%-kal magasabb, mint a víz elektrolízisére fordított energia), valamint a hidrogén nagy gyúlékonyságával, valamint a tárolótartályokon keresztüli diffúziójával járnak.

A napenergia hasznosítása fotoszintézis és biomassza segítségével

A napenergia áramlásának kevesebb mint 1%-a koncentrálódik évente a biomasszában. Ez az energia azonban jelentősen meghaladja azt az energiát, amelyet az ember különféle forrásokból kap jelenleg és a jövőben is.

A fotoszintetikus energia felhasználásának legegyszerűbb módja a biomassza közvetlen elégetése. Egyes országokban, amelyek nem léptek az ipari fejlődés útjára, ez a módszer a fő. Indokoltabb azonban a biomassza más típusú tüzelőanyaggá, például biogázzá vagy etil-alkohollá történő feldolgozása. Az első anaerob (oxigén nélküli), a második aerob (oxigén környezetben) fermentáció eredménye.

Bizonyítékok vannak arra, hogy egy 2 ezer fős tehenészet nemcsak magát a gazdaságot képes a hulladék felhasználásával biogázzal ellátni, hanem a megtermelt energia értékesítéséből jelentős bevételre is képes. Nagy energiaforrások koncentrálódnak a csatornaiszapban, szemétben és egyéb szerves hulladékban is.

A bioforrásokból nyert alkoholt egyre gyakrabban használják a belső égésű motorokban. Így a 70-es évek óta Brazília járművei jelentős részét alkoholos üzemanyagra vagy alkohol és benzin keverékére - benzinalkoholra állította át. Az Egyesült Államokban és más országokban van tapasztalat az alkohol energiahordozóként történő felhasználásával kapcsolatban.

Az alkohol előállításához különféle szerves nyersanyagokat használnak. Brazíliában főleg cukornád, az USA-ban kukorica. Más országokban - különféle gabonanövények, burgonya, fapép. Az alkohol energiahordozóként való felhasználását korlátozó tényező a szervesanyag-kinyeréshez szükséges föld hiánya és a környezetszennyezés az alkohol előállítása során (fosszilis tüzelőanyagok elégetése), valamint a jelentős magas költségek (kb. 2-szer drágább, mint benzin).

Oroszország számára, ahol nagy mennyiségű fát, különösen lombhullató fajokat (nyír, nyárfa) gyakorlatilag nem használnak (nem vágják ki vagy hagyják a vágási területeken), nagyon ígéretes az alkohol kinyerése ebből a biomasszából hidrolízisen alapuló technológiákkal. A fűrészüzemekből és a fafeldolgozó vállalkozásokból származó hulladékból is nagy tartalékok állnak rendelkezésre alkohol üzemanyag beszerzéséhez.

Az utóbbi időben a szakirodalomban megjelentek az „energianövények” és az „energiaerdő” kifejezések. Fitocenózisok alatt a biomasszát gázzá vagy folyékony üzemanyaggá alakítják. „Energiaerdőknek” szokták nevezni azokat a területeket, amelyeken gyors növekedésű fafajokat (nyárfa, eukaliptusz stb.) nevelnek és intenzív technológiákkal rövid időn (5-10 év) belül kitermelnek.

Általánosságban elmondható, hogy a bioüzemanyagok jelentős tényezőnek tekinthetők az energiaproblémák megoldásában, ha nem most, de a jövőben. Ennek az erőforrásnak a fő előnye a folyamatos és gyors megújulás, megfelelő felhasználás mellett pedig a kimeríthetetlensége.

A szél, mint energiaforrás

A szél, akárcsak a mozgó víz, a legősibb energiaforrás. Ezeket a forrásokat több évszázadon át mechanikusként használták malmokban, fűrészüzemekben, fogyasztási helyek vízellátó rendszereiben stb. Villamos energia előállítására is felhasználták őket, bár a szél részaránya e tekintetben rendkívül jelentéktelen maradt.

Az elmúlt években felerősödött az érdeklődés a szél segítségével villamosenergia-termelésre. A mai napig különféle teljesítményű szélturbinákat teszteltek, köztük óriásiakat is. Arra a következtetésre jutottak, hogy az intenzív légmozgású területeken a szélturbinák jól tudják ellátni a helyi igényeket. Az egyes objektumok (lakóépületek, nem energiaigényes iparágak stb.) kiszolgálására szélturbinák alkalmazása indokolt. Ugyanakkor nyilvánvalóvá vált, hogy az óriási szélturbinák a szerkezetek magas költsége, erős rezgések, zajok, gyors meghibásodások miatt még nem indokoltak. A kis szélturbinák egy rendszerbe kombinált komplexumai gazdaságosabbak.

Az USA-ban nagyszámú, mintegy 1500 MW teljesítményű kisméretű szélturbina (kb. 1,5 atomerőmű) egyesítésével szélerőművet építettek. Széles körben dolgoznak a szélenergia felhasználásán Kanadában, Hollandiában, Dániában, Svédországban, Németországban és más országokban. Az erőforrás kimeríthetetlensége és a gyártás magas környezetbarátsága mellett a szélturbinák előnyei közé tartozik az általuk előállított energia alacsony költsége. Itt 2-3-szor alacsonyabb, mint a hőerőműveknél és az atomerőműveknél.

Lehetőségek a nem hagyományos vízerőforrások használatára

A vízi erőforrások továbbra is fontos potenciális energiaforrást jelentenek, feltéve, hogy ezek megszerzésére a moderneknél környezetbarátabb módszereket alkalmaznak. Például a közepes és kis folyók (10-200 km hosszú) energiaforrásai rendkívül kihasználatlanok. Korábban a kis és közepes folyók voltak a legfontosabb energiaforrások. A folyókon lévő kis gátak nem annyira zavarják, mint inkább optimalizálják a folyók és a szomszédos területek hidrológiai rendszerét. Az ökológiailag meghatározott környezetgazdálkodás, a természeti folyamatokba való kíméletes beavatkozás példájának tekinthetők. A kis folyókon kialakított tározók általában nem terjedtek túl a medereken. Az ilyen tározók tompítják a folyók vizének ingadozásait, és stabilizálják a talajvíz szintjét a szomszédos ártéri területek alatt. Ez jótékony hatással van mind a vízi, mind az ártéri ökoszisztémák termelékenységére és fenntarthatóságára.

Vannak számítások, amelyek szerint a kis és közepes folyókon nem lehet kevesebb energiát nyerni, mint amennyit a modern nagy vízerőművekből nyernek. Jelenleg léteznek olyan turbinák, amelyek lehetővé teszik a folyók természetes áramlásának felhasználásával, gátak építése nélkül, hogy energiát nyerjenek. Az ilyen turbinák könnyen telepíthetők a folyókra, és szükség esetén más helyekre is áthelyezhetők. Bár az ilyen létesítményekben megtermelt energia költsége érezhetően magasabb, mint a nagy vízerőműveknél, hőerőműveknél vagy atomerőműveknél, magas környezetbarátsága mégis célszerűvé teszi a beszerzését.

A tengeri, óceáni és termálvizek energiaforrásai

A tengerek és óceánok víztömegei nagy energiaforrásokkal rendelkeznek. Ezek közé tartozik a apályok és áramlások energiája, a tengeri áramlatok és a hőmérséklet-gradiensek különböző mélységekben. Jelenleg ezt az energiát a magas előállítási költség miatt rendkívül kis mennyiségben használják fel. Ez azonban nem jelenti azt, hogy az energiamérlegben való részesedése a jövőben ne növekedne.

Jelenleg két-három árapály-erőmű működik a világon. Az ilyen típusú erőművek azonban a magas energiaköltségen kívül nem tekinthetők rendkívül környezetbarátnak. Építésük során a gátak elzárják az öblöket, ami drámaian megváltoztatja a környezeti tényezőket és az élőlények életkörülményeit.

Az óceánok vizeiben a különböző mélységek hőmérséklet-különbségei felhasználhatók energia előállítására. Meleg áramlatokban, például a Golf-áramlatban, elérik a 20°C-ot. Az elv olyan folyadékok használatán alapul, amelyek kis hőmérséklet-különbségek mellett felforrnak és kicsapódnak. A felszíni rétegekben lévő meleg vizet a turbinát forgató folyadék gőzzé alakítására, míg a hideg mélyvíz a gőz folyadékká kondenzálására szolgál. A nehézségek a szerkezetek terjedelmességéhez és magas költségéhez kapcsolódnak. Az ilyen típusú telepítések még tesztelési szakaszban vannak.

A geotermikus erőforrások felhasználásának lehetőségei összehasonlíthatatlanul reálisabbak. Ebben az esetben a hőforrás a föld belsejében lévő felmelegített víz. Egyes területeken az ilyen vizek gejzírek formájában áramlanak a felszínre. A geotermikus energia hő és villamos energia előállítására egyaránt felhasználható.

Kísérletek folynak a földkéreg szilárd struktúráiban lévő hő felhasználásával kapcsolatban is. Ezt a hőt víz szivattyúzásával vonják ki a mélyből, amit aztán ugyanúgy hasznosítanak, mint a többi termálvizet.

Már jelenleg is egyes városokat vagy vállalkozásokat látnak el geotermikus vizekből energiával. Ez különösen vonatkozik Izland fővárosára - Reykjavikra. A 80-as évek elején a világ mintegy 5000 MW villamos energiát termelt geotermikus erőművekből (kb. 5 atomerőműből). A volt Szovjetunió országai közül jelentős geotermikus vízkészlet csak Oroszországban, Kamcsatkán áll rendelkezésre, de még mindig kis mennyiségben használják. A volt Szovjetunióban csak körülbelül 20 MW villamos energiát termeltek ebből az erőforrástípusból.

Fúziós energia

A modern atomenergia alapja az atommagok két könnyebb atommag felosztása a tömegvesztéssel arányos energiafelszabadulás mellett. Az energiaforrás és a bomlástermékek radioaktív elemek. Az atomenergia fő környezeti problémái ezekhez kapcsolódnak.

Még több energia szabadul fel a magfúzió során, amelyben két mag egyesül egy nehezebbé, de tömegvesztéssel és energia felszabadulással is. A szintézis kiindulási elemei a hidrogén, a végső elem a hélium. Mindkét elem nincs negatív hatással a környezetre, és gyakorlatilag kimeríthetetlen.

A magfúzió eredménye a nap energiája. Ezt a folyamatot emberek modellezték hidrogénbombák robbanásai során. A feladat a magfúzió ellenőrizhetővé tétele, energiájának célirányos felhasználása. A fő nehézség az, hogy a magfúzió nagyon magas nyomáson és körülbelül 100 millió °C-os hőmérsékleten lehetséges. Nincsenek olyan anyagok, amelyekből ultramagas hőmérsékletű (termonukleáris) reakciók végrehajtására alkalmas reaktorokat lehetne készíteni. Minden anyag megolvad és elpárolog.

A tudósok arra az útra léptek, hogy a párolgásra képtelen környezetben való reakciók lehetőségét kutatják. Ennek elérése érdekében jelenleg két megközelítést tesztelnek. Az egyik a hidrogén visszatartásán alapul erős mágneses térben. Az ilyen típusú telepítést TOKAMAK-nak (Toroidal Chamber with a Magnetic Field) hívják. Egy ilyen kamerát a róla elnevezett Orosz Intézetben fejlesztettek ki. Kurcsatova. A második mód a lézersugarak használata, amelyek biztosítják a kívánt hőmérséklet elérését, és hidrogént juttatnak a koncentrálási helyekre.

A szabályozott magfúzió megvalósításában elért pozitív eredmények ellenére olyan vélemények születnek, hogy a közeljövőben nem valószínű, hogy energetikai és környezeti problémák megoldására használják majd fel. Ennek oka számos kérdés megoldatlansága, valamint a további kísérleti, és még inkább az ipari fejlesztések óriási költségigénye.

Következtetés

Összegzésként megállapítható, hogy a tudás jelenlegi szintje, valamint a meglévő és fejlesztés alatt álló technológiák optimista előrejelzésekre adnak alapot: az emberiséget sem az energiaforrások kimerülése, sem az energiaforrások kimerülése tekintetében nem fenyegeti holtpont. az energia által generált környezeti problémák. Valós lehetőségek rejlenek az alternatív (kimeríthetetlen és környezetbarát) energiaforrásokra való átállásra. Ezekből a pozíciókból a korszerű energiatermelési módszerek egyfajta átmenetnek tekinthetők. A kérdés az, hogy meddig tart ez az átmeneti időszak, és milyen lehetőségek állnak rendelkezésre ennek lerövidítésére.

Bevezetés
1. Energia problémák
2. A hőenergia környezeti problémái
3. A vízenergia környezeti problémái
4. Az atomenergia környezeti problémái
5. A modern energia problémáinak megoldási módjai
Következtetés
Felhasznált irodalom jegyzéke

Bevezetés

Az antropogén korszak forradalmi a Föld történetében. Az emberiség a bolygónkon végzett tevékenységének mértékét tekintve a legnagyobb geológiai erőként nyilvánul meg. És ha emlékszünk az ember létezésének rövid időtartamára a bolygó életéhez képest, akkor tevékenységének jelentősége még világosabb lesz.

Az ember technikai képessége a természeti környezet megváltoztatására gyorsan növekedett, és a tudományos és technológiai forradalom korszakában érte el legmagasabb pontját. Most olyan projekteket tud végrehajtani a természeti környezet átalakítására, amelyekről viszonylag nemrégiig még csak álmodni sem mert. Az emberi erő növekedése tevékenységének természetre negatív, végső soron az emberi létre veszélyes következményeinek növekedéséhez vezet, melynek jelentősége csak most kezd belátni.

Az emberi társadalom kialakulását és fejlődését antropogén eredetű lokális és regionális környezeti válságok kísérték. Elmondhatjuk, hogy az emberiség előrelépéseit a tudományos és technológiai fejlődés útján szüntelenül negatív aspektusok kísérték, amelyek éles súlyosbodása környezeti válságokhoz vezetett.

Korunk jellegzetes vonása az emberi természeti környezetre gyakorolt hatás felerősödése és globalizálódása, amely e hatás negatív következményeinek soha nem látott felerősödésével és globalizálódásával jár együtt. És ha korábban az emberiség helyi és regionális környezeti válságokat élt át, amelyek bármelyik civilizáció halálához vezethettek, de nem akadályozták az emberi faj egészének további fejlődését, akkor a jelenlegi környezeti helyzet globális ökológiai összeomlással jár. Mert a modern ember bolygó léptékű tönkreteszi a bioszféra integrált működésének mechanizmusait. Egyre több a válságpont, mind problematikus, mind térbeli értelemben, és ezekről kiderül, hogy szorosan összefüggenek. Ez a körülmény teszi lehetővé, hogy globális környezeti válságról és környezeti katasztrófa veszélyéről beszéljünk.

Jelenleg az „ökológia” kifejezés jelentős átalakuláson ment keresztül. A környezetre gyakorolt rendkívül nagy léptékű és specifikus hatása miatt emberközpontúbbá vált.

1. Energia problémák

Az energia egy olyan termelési ágazat, amely példátlanul gyors ütemben fejlődik. Ha a népesség a modern demográfiai robbanás körülményei között 40-50 év alatt megduplázódik, akkor az energiatermelésben és -fogyasztásban ez 12-15 évente történik meg. A népesség és az energia növekedési ütemének ilyen aránya mellett az energia rendelkezésre állása exponenciálisan növekszik nemcsak összességében, hanem egy főre vetítve is.

milyen hatást gyakorolnak a modern (hő-, víz-, atom-) energia főbb típusai a bioszférára és annak egyes elemeire, és hogyan változik e típusok aránya az energiamérlegben rövid és hosszú távon;
csökkenthető-e a modern (hagyományos) energiaszerzési és -felhasználási módszerek környezetre gyakorolt negatív hatása;
milyen lehetőségei vannak az alternatív (nem hagyományos) erőforrások, például napenergia, szélenergia, termálvizek és egyéb kimeríthetetlen és környezetbarát források felhasználásával történő energiatermelésnek.

Jelenleg az energiaszükségletet elsősorban háromféle energiaforrással elégítik ki:

1) szerves tüzelőanyag,

3) atommag.

A vízenergiát és az atomenergiát az ember használja fel elektromos energiává alakítása után. Ugyanakkor a szerves tüzelőanyagban található energia jelentős része hő formájában hasznosul, és ennek csak egy része alakul át villamos energiává. A szerves tüzelőanyagból származó energia felszabadulása azonban mindkét esetben annak elégetésével, tehát az égéstermékek környezetbe kerülésével jár együtt.

2. A hőenergia környezeti problémái

3. A vízenergia környezeti problémái

A hidraulikus építés környezetvédelmi költségei észrevehetően alacsonyabbak a hegyvidéki területeken, ahol a tározók általában kis területűek. A földrengésnek kitett hegyvidéki területeken azonban a víztározók földrengést okozhatnak. Növekszik a földcsuszamlások és a katasztrófák valószínűsége a gátak esetleges lerombolása következtében. Így 1960-ban Indiában (Gunjarat állam) egy gátszakadás következtében a víz 15 ezer emberéletet követelt.

4. Az atomenergia környezeti problémái

Egészen a közelmúltig az atomenergiát tartották a legígéretesebbnek. Ez egyrészt a nukleáris üzemanyag viszonylag nagy készleteinek, másrészt a környezetre gyakorolt enyhe hatásának köszönhető. Az előnyök közé tartozik az is, hogy az atomerőműveket erőforrás-lerakódások nélkül lehet építeni, mivel szállításuk a kis mennyiség miatt nem igényel jelentős költségeket. Elég megjegyezni, hogy 0,5 kg nukleáris tüzelőanyag ugyanolyan mennyiségű energiát tesz lehetővé, mint 1000 tonna szén elégetése.

Az atomerőművek és hőerőművek környezetre gyakorolt hatásának néhány paraméterét a táblázat tartalmazza.

4.1. táblázat

Atomerőművek és hőerőművek összehasonlítása tüzelőanyag-fogyasztás és környezetterhelés szempontjából.

Az egész évben üzemelő erőművek teljesítménye 1000 MW.

Az atomerőművek nagy hőveszteségének következménye a hőerőművekhez képest alacsonyabb hatásfok. Ez utóbbinál 35%, az atomerőműveknél pedig csak 30-31%.

Általánosságban az atomerőművek következő környezeti hatásai említhetők meg:

ökoszisztémák és elemeik (talajok, talajok, víztartó rétegek stb.) pusztítása ércbányászat helyein (különösen nyílt módszerrel);
földek lefoglalása maguknak az atomerőműveknek az építéséhez. Különösen nagy területeket idegenítenek el a felmelegített víz ellátására, elvezetésére és hűtésére szolgáló építmények építésére. Egy 1000 MW-os erőműhöz körülbelül 800-900 hektáros hűtőtó szükséges. A tavakat 100-120 tövénél átmérőjű és egy 40 emeletes épület magasságával megegyező óriás hűtőtornyok helyettesíthetik;
jelentős mennyiségű víz kivonása a különböző forrásokból és a felmelegített víz elvezetése. Ha ezek a vizek folyókba és más forrásokba kerülnek, oxigénvesztést tapasztalnak, nő a virágzás valószínűsége, és fokozódik a vízi szervezetekben a hőstressz jelensége;
A nyersanyagok kitermelése és szállítása, valamint az atomerőművek üzemeltetése, a hulladéktárolás és -feldolgozás, valamint ezek elhelyezése során nem zárható ki a légkör, a víz és a talaj radioaktív szennyeződése.

5. A modern energia problémáinak megoldási módjai

Rendkívül pazarló az elektromos energia felhasználása hőtermelésre. Fontos szem előtt tartani, hogy a hőerőművekben az elektromos energia beszerzése a hőenergia körülbelül 60-65% -ának, az atomerőműveknél pedig az energia legalább 70% -ának elvesztésével jár. Energiaveszteség is megy végbe, ha vezetékeken keresztül nagy távolságra továbbítják. Ezért a tüzelőanyag közvetlen elégetése hő, különösen gáz előállítására sokkal ésszerűbb, mint elektromos árammá, majd vissza hővé alakítani.

Különféle alternatív energiaforrások is léteznek. A főbb modern energiaforrások (különösen a fosszilis tüzelőanyagok) a közeljövőben az energiaproblémák megoldásának eszközei lehetnek. Ez a kimerülésüknek és a környezet elkerülhetetlen szennyezésének köszönhető. Ennek kapcsán fontos megismerni a meglévő energiaforrások helyébe lépő új energiaforrások felhasználási lehetőségeit. Ilyen források közé tartozik a nap, a szél, a víz, a termonukleáris fúzió és egyéb források, amelyek a következők szerint használhatók fel:

a nap mint hőenergia forrás
a nap mint elektromos energiaforrás
a napenergia hasznosítása fotoszintézis és biomassza segítségével
a szél, mint energiaforrás
a nem hagyományos vízerőforrások felhasználásának lehetőségei
tengeri, óceáni és termálvizek energiaforrásai
termonukleáris energia.

Következtetés

Tekintsük a táblázatban a különböző alternatív energiaforrásokat, állapotukat, környezetbarát jellegüket, a környezetet érintő energiaproblémák megoldásának fejlődési kilátásait.

Energiaforrás	Állapot és környezetbarát	Felhasználási kilátások
szén	kemény
	a légkör kémiai szennyezése, amelyet hagyományosan 1-nek tekintenek	potenciális tartalék 10125 milliárd tonna, ami legalább 100 évre ígérkezik
olaj	folyékony
	a légkör kémiai szennyezettsége 0,6 hagyományos egység	potenciális tartalék 270-290 milliárd tonna, ami legalább 30 évre ígérkezik
gáz	gáznemű
	a légkör kémiai szennyezettsége 0,2 hagyományos egység	potenciális tartalék 270 milliárd tonna, 30-50 évre ígérkezik
palák	kemény
	jelentős mennyiségű hulladékot és kibocsátást, amelyeket nehéz megszüntetni	több mint 38 400 milliárd tonna tartalékkal rendelkezik, ami a szennyezés miatt kilátástalan
tőzeg	kemény
	magas hamutartalom és környezetvédelmi jogsértések a bányatelepeken	A készletek jelentősek: 150 milliárd tonna, kilátástalan a magas hamutartalom és a termelési helyek környezeti megsértése miatt
vízenergia	folyékony
	az ökológiai egyensúly megzavarása	890 millió tonna olajegyenértéket tartalékol
geotermikus	folyékony
energia	kémiai szennyezés	kimeríthetetlen, ígéretes
napenergia		gyakorlatilag kimeríthetetlen, ígéretes
árapály energia	folyékony
	hőszennyezés	gyakorlatilag kimeríthetetlen
atomi bomlási energia	kemény	a tartalékok fizikailag kimeríthetetlenek, környezetre veszélyesek

Valós lehetőségek rejlenek az alternatív (kimeríthetetlen és környezetbarát) energiaforrásokra való átállásra. Ezekből a pozíciókból a korszerű energiatermelési módszerek egyfajta átmenetnek tekinthetők. A kérdés az, hogy meddig tart ez az átmeneti időszak, és milyen lehetőségek állnak rendelkezésre ennek lerövidítésére.

Felhasznált irodalom jegyzéke

Attali J. Egy új évezred küszöbén: Transz. angolról - M.: Nemzetközi kapcsolatok, 1993.
Brodsky A.K. Általános ökológia rövid kurzus: Tankönyv. — 3. kiadás. – M., 1999.
Gorelov A.A. Ökológia: Tankönyv. juttatás. - M.: Center, 1998.
Erofeev B.V. Környezetjog: Tankönyv egyetemek számára. - M.: Jogtudomány, 1999.
Erofeev B.V. Oroszország környezetvédelmi joga: Tankönyv. - M.: Jogász, 1996.
Lavrov S.B. Korunk globális problémái: 1. rész - Szentpétervár, 1993.
Lavrov S.B. Korunk globális problémái: 2. rész - Szentpétervár, 1995.

1.5.1. A villamosenergia-termelés és -szállítás környezetvédelmi vonatkozása

A villamosenergia-termelés negatív környezeti hatásokkal jár. A befolyás mértékét tekintve az energetikai létesítmények a bolygó környezetét legintenzívebben befolyásoló létesítmények közé tartoznak. A villamos erőművek, elsősorban a hőerőművek szennyezőanyag-kibocsátással hatnak a légköri levegőre, a természetes vizekre pedig szennyezett szennyvizet engednek a víztestekbe, jelentős mennyiségű víz- és földkészletet használnak fel, a környező területeket hamuval és salakkal szennyezik. Pazarlás. Ennek az oroszországi hatásnak a mértékét a 11.8. Ami a villamosenergia távvezetékeken keresztül történő átvitelét illeti, ez környezetbarát a különböző típusú tüzelőanyagok szállításához és vezetékrendszereken keresztül történő szivattyúzásához képest.

A jelenlegi szakaszban az energetikai létesítmények és a környezet kölcsönhatásának problémája új sajátosságokat kapott, amelyek hatalmas területeket, folyókat és tavakat, a Föld légkörét és hidroszféráját érintik. A belátható időn belüli nagyobb mennyiségű energiafogyasztás előrevetíti a környezet minden összetevőjére gyakorolt hatásterület további kiterjesztését globális szinten.

A blokkok, erőművek és energetikai rendszerek egységteljesítményeinek, a fajlagos és összenergia-felhasználás szintjének növekedésével felmerült a feladat a levegő- és vízgyűjtőkbe történő szennyezőanyag-kibocsátás korlátozása, valamint a természetes disszipatív kapacitás teljesebb kihasználása. Korábban az elektromos és hőenergia beszerzési módszereinek, az energetikai, vízgazdálkodási, szállítási problémák átfogó megoldásának, valamint az objektumok alapvető paramétereinek (állomás típusa és teljesítménye, tározó térfogata stb.) meghatározásakor választották. elsősorban a gazdasági költségek minimalizálása vezérelte. Jelenleg az energetikai létesítmények építésének és üzemeltetésének környezetre gyakorolt lehetséges következményeinek felmérésének kérdései kerülnek előtérbe.

A környezetvédelmi korlátozások három szintjét szokás megkülönböztetni:

helyi - az energetikai vállalkozás abszolút és specifikus környezeti teljesítménymutatóira vonatkozó szabványok;
regionális - az Oroszország európai területén található energiavállalkozások SO 2 és NO x kibocsátásának határokon átnyúló áramlásának korlátozása;
globális szinten – az üvegházhatású gázok (CO 2) bruttó kibocsátására vonatkozó korlátozások.

Az üvegházhatású gázok kibocsátásának környezeti problémaként való minősítése mindig is vitatott volt, mivel a CO 2 nem környezetszennyező. Vannak természetes és antropogén kibocsátások. Az antropogén kibocsátások globális felmelegedésre gyakorolt hatása, sőt maga a globális felmelegedés ténye is sok vitát váltott ki. 2005-2006 között Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület munkája meggyőzően bizonyította a globális felmelegedés tényét és annak az antropogén CO 2 -kibocsátástól való függőségét.

Az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezményének és a Kiotói Jegyzőkönyvének végrehajtása (erről a témáról a 11.8-ban esik szó) számos országban a CO2-kibocsátási határértékek kezelésére szolgáló rendszerek kialakításához vezetett, amelyek a kormányhatározatok kombinációján alapultak. korlátozások és csökkentések, valamint a CO2-csökkentés piacai. Elmondhatjuk, hogy a világon kialakulóban van egy globális rendszer az antropogén üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére irányuló folyamat kezelésére.

A globális klímaváltozás elleni küzdelem egyre inkább befolyásolja az országok gazdaságpolitikáját. Ez a küzdelem a gazdaságpolitika egyik legfontosabb társadalmi céljává válik, amely meghatározza az innovatív gazdaság felé vezető fejlődését és az erőforrás-alapú irányultságtól való eltávolodást.

Ezért az üvegházhatású gázok kibocsátásának korlátozásának problémája önálló, a környezetpolitikához nagyon szorosan kapcsolódó, de attól globális megközelítésében, összetettségében és a problémamegoldó eszközök sokféleségében még eltérõ tématerületté vált. Ez az eszköztár speciális modellek használatát tartalmazza a gazdasági és energetikai komplexum hosszú távú fejlesztési lehetőségeinek globális modellezésére. Közülük a leghíresebb a MARKAL modellkomplexum és annak továbbfejlesztett változata a TIMES, amelyet a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) égisze alatt fejlesztettek ki, és a világ számos országában használnak. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának korlátozására és csökkentésére szolgáló eszköztár egy sor intézkedéscsomagot tartalmaz a gazdaság energiahatékonyságának javítására, a legjobb létező és kialakulóban lévő energiatermelési és -fogyasztási technológiák felhasználására, az üvegházhatású gázok kibocsátásának és piacának díjak bevezetésére. a CO 2 -kibocsátás csökkentésének kereskedelmét szolgáló mechanizmusok.

Az üvegházhatású gázok kérdésével ellentétben a hagyományos környezeti problémák túlnyomórészt helyi és regionális jellegűek.

A villamosenergia-iparban új termelő társaságok létrejötte, valamint a hazai és a külföldi villamosenergia-piacok integrációjának kilátásai határozzák meg a villamosenergia-területen új környezetvédelmi politika kialakításának szükségességét. Fő célja a megbízható és környezetbarát energiatermelés, -szállítás és -elosztás feltételeinek megteremtése és intézkedési rendszer kialakítása a környezetvédelmi jogszabályok normáinak és követelményeinek megfelelően.

A villamosenergia-ipar környezetvédelmi politikájának kialakításakor figyelembe kell venni a nemzeti jogszabályok elkerülhetetlen átállását a legjobb létező technológiák alkalmazásának elvére, valamint a megengedett anyagok környezetbe történő kibocsátására és kibocsátására vonatkozó műszaki szabványok bevezetésére.

Az oroszországi RAO UES műszaki politikájának koncepciója határozza meg a villamosenergia-iparban (kivéve az atomenergiában) a létező legjobb technológiák alkalmazásának prioritási területeit. Ez a dokumentum bemutatja a legfejlettebb műszaki megoldásokat és jellemzi azokat a létező legjobb technológiákat, amelyeket az energetikai vállalkozások tervezése, üzemeltetése, rekonstrukciója és építése során alkalmazni kell.

Figyelembe kell venni, hogy a villamosenergia-iparban ígéretes technológiák megvalósítása, ideértve a gőz-gáz technológiák és a keringtető fluidágyas technológia alkalmazását a hőerőművekben, számos esetben (ipari központokban és más helyeken, ahol megnövekedett antropogén környezetterhelés, valamint a fokozottan védett természeti területek közelében) messze nem mindig felel meg a szigorú környezetminőségi előírások biztosításának követelményének. Ebben az esetben speciális környezetvédelmi intézkedéseket kell bevezetni.

1.5.2. A hőerőművek és vízerőművek környezeti problémáinak jellemzői, megoldási módjai.

Környezetvédelmi kérdésekről hőerőművek amelyek fosszilis tüzelőanyagokat használnak elektromos és hőenergia előállítására, beleértve a nitrogén-oxidok, kén-dioxid, szilárd részecskék kibocsátását, valamint a légkörbe történő CO2-kibocsátást, a szennyező anyagok víztestekbe való kibocsátását, valamint a nagy mennyiségű hulladék hamu és salakanyag jelenlétét. és jótékony felhasználásuk alacsony szintje.

Kén-oxidok és nitrogén-oxidok komoly környezeti problémát jelentenek. E szennyező anyagok növekvő koncentrációjával nő a légúti megbetegedések száma, elsősorban az idősek körében. A kén és a nitrogén-oxidok mellett a szulfátokat vagy kénsavat tartalmazó savas aeroszol részecskék is veszélyesek az emberi egészségre (veszélyességük mértéke függ a mérettől: a por és a nagyobb aeroszol részecskék a felső légutakban visszamaradnak, a kis (kevesebb, mint 1 mikron) a cseppek vagy részecskék a tüdő legtávolabbi részéig is behatolhatnak (a káros hatás mértéke arányos a szennyező anyagok koncentrációjával).

Ezenkívül a víz és a kén-oxidok (SO2) és a nitrogén (NOx) reakciója következtében savas eső képződik (a földi légkörben felszabaduló kén-dioxid és nitrogén-oxidok savképző részecskévé alakulnak, amelyek reakcióba lépnek a légkörrel víz, savas oldatokká alakítva, savas esőként hullva). A savas eső veszélyt jelent a bioszféra és magának az embernek a létére, egyik oka az élet pusztulásának a víztestekben, az erdőkben, a növényekben és a növényzetben, felgyorsítja az épületek és kulturális emlékek, csővezetékek pusztulását, csökkenti a talaj termékenységét. .

Részecske- a hőerőművekből a légkörbe kerülő pernye (több mint 3 millió tonna/év mennyiségben) szintén negatív hatással van az emberek és állatok légzőrendszerére, az erdőterületekre és a víztestekre.

Hamu és salak- széntüzelésű hőerőművekből származó hamu és salakhulladék, amelyet hamulerakókban helyeznek el, amelyek már több mint 22 ezer hektárnyi területet foglalnak el. A széntüzelésű hőerőművek egyik fő környezeti problémája a hamu és salakhulladék elszállítása és hasznosítása. A hidraulikus hamu eltávolításának és a hamu és salakhulladék utólagos tárolásának jelenlegi gyakorlata nem felel meg a jövőbeni követelményeknek, és nem teszi lehetővé a hamu és salakanyagok hatékony felhasználását az építőiparban, ami a hamu és salak felhalmozódásának növekedéséhez vezet. évi 25-30 millió tonnával lerak.

Szennyező anyagok kibocsátása a víztestekbe nem haladhatja meg az ivó- és háztartási vízellátásra, horgászatra és egyéb célokra használt víztestek asszimilációs kapacitását (az a képesség, hogy egy bizonyos tömegű anyagokat időegység alatt a vízminőségi előírások megsértése nélkül fogadjanak el egy ellenőrzött helyen vagy vízhasználati helyen). célokra.

CO2-kibocsátás: Az orosz villamosenergia-ipar a helyhez kötött ipari források által kibocsátott üvegházhatású gázok mintegy negyedét adja. A nemzetközi és orosz szervezeteknek az éghajlatváltozással kapcsolatos kérdésekre fordított állandó figyelme mellett a villamosenergia-iparnak szigorúan ellenőriznie kell saját CO2-kibocsátásának mértékét.

A szenet tüzelőanyagként használó hőerőművek környezeti problémái sokkal hangsúlyosabbak, mint a gázerőműveknél. Ezt bizonyítják az 1.5.1. táblázat adatai.

1.5.1. táblázat

Szennyezőanyag-kibocsátás hőerőműveknél 1 MWh előállítása esetén(szén és gáz égetésekor)

	Szennyezőanyag kibocsátás, kg/MWh

Ezért a környezetvédelmi technológiák fejlesztése során a fő figyelmet a szenet használó hőerőművekre fordítják.

Amint az 1.4. bekezdésből kiderül, számos alágazatban és termelési típusban az orosz villamosenergia-ipar műszaki színvonala elmarad a világszínvonaltól. A meglévő orosz hőerőművek új és meglévő környezetvédelmi berendezéseinek névleges terhelésen történő bevezetése és korszerűsítése nélkül 2015-ig túlléphetik a megengedett legnagyobb kibocsátási normákat (MPE): hamu szilárd részecskék esetében - a hőerőművek 50%-ánál, nitrogén-oxidoknál - a hőerőművek 44%-ánál, kén-oxidnál - a hőerőművek 25%-ánál.

Az üzemelő hőerőművek környezeti problémáinak megoldási listája a nitrogén-oxidok visszaszorításának technológiai módszereit és a nitrogéntisztító rendszerek bevezetését, a speciális kéntelenítő berendezéseket, a nagy hatékonyságú hamugyűjtőket, a víztisztítás, valamint a hamu- és salakmentesítés korszerű technológiáit tartalmazza. Általában a hőerőműveknél differenciált megközelítést kell alkalmazni, a tüzelőanyag típusától, a berendezés teljesítményétől és élettartamától függően:

csökkentett paraméterű (9 MPa/510 °C és 2,9 MPa/420 °C) kazántelepek, amelyeket még az 50-es években helyeztek üzembe. a múlt századi energiaforrásokat fel kell szerelni, amint lehetségessé válik a fogyasztók hő- és villamosenergia-ellátása más forrásokból;
azokon a kazánokon, amelyek hosszú ideig szilárd és gázolajos tüzelőanyaggal működnek, tegyen intézkedéseket az NO-kibocsátás csökkentésére x a légkörbe (1.5.2. táblázat). A legtöbb esetben ezeket az intézkedéseket a javítóvállalatok végrehajthatják a nagyobb javítások költségeinek és időzítésének enyhe növekedése rovására;

ugyanazon a berendezéscsoporton (13,8 MPa gőzparaméterű porított szénkazánok, 10 évnél hosszabb fennmaradó élettartammal) alacsony költségű intézkedéseket kell végrehajtani a hamugyűjtés hatékonyságának növelése érdekében, és (az magas kéntartalmú szenek elégetése) egyszerűsített kéntelenítési sémák.

1.5.2. táblázat

Az NO kibocsátás csökkentésének módjai x meglévő kazánokhoz, amelyek hosszú ideig üzemelnek

A módszer neve	Hatékonyság, %		Alkalmazhatóság korlátozása	jegyzet
Az égési folyamat korszerűsítése
Alacsony mérgező égők		Minden típusú üzemanyag	Lángstabilitás és az üzemanyag teljes elégése	A levegő vagy az üzemanyag lépcsőzetes bevezetése a fáklya vízszintes szakaszán bizonyos távolságot igényel a szemközti képernyőtől
Füstgáz visszavezetés		A nagyobb szám a gázra, a kisebb az erősen reakcióképes szénre vonatkozik. Nem alkalmas AS, T és SS-hez	Lángstabilitás, dobkazánokon - a túlhevítési hőmérséklet emelkedése	A recirkulációs gázok ellátása az égőkön keresztül történik. Szén égetésekor - porrendszeren keresztül (primer levegővel együtt).
Kétfokozatú égés		Minden típusú üzemanyag		Kéntartalmú tüzelőanyag elégetésekor, különösen SKD kazánokban, fennáll az égésszűrők magas hőmérsékletű korróziójának veszélye
Koncentrikus égés		Barnaszén és bitumenes szén, nagy illékony kibocsátással		A tangenciális tűzterek rekonstrukciója során az égők cseréjére korlátozódhat. Ezzel egyidejűleg csökken az égésszűrők salakosodása és korróziója
Háromfokozatú égés NO x visszanyeréssel (újraégetéssel)		Minden típusú tüzelőanyag (AS és T esetén a gáz 10-15%-a hőigényes)	A CO megjelenése és a gyúlékony anyagok elszaporodása a szállítmányban	Nagyobb hatás érhető el, ha gázt használnak redukciós zóna létrehozására (10-15% hő hatására).

A meglévő hőerőművek környezeti helyzetének javítása, figyelembe véve a szilárd tüzelőanyag részarányának esetleges növekedését tüzelőanyag-mérlegük szerkezetében:

rendkívül gazdaságos, 300-800 MW teljesítményű Kansk-Achinsk szén blokkjain a nitrogén-oxidok képződésének csökkentése érdekében célszerű az alacsony hőmérsékletű égés elvét alkalmazni, amely számos működő kazánban bevált (P-67, BKZ -500-140);
amikor 300-500 MW-os kőszénblokkon használják a Kuznyeck-medencéből az NO képződésének csökkentésére x, alacsony toxikus égőket és fokozatos tüzelőanyag-égetést kell használni. Ezen intézkedések kombinálásával biztosítható a NO koncentrációja x kevesebb, mint 350 mg/m3, és megfelel az újonnan bevezetett hőerőművi berendezésekre vonatkozó szabványoknak;
Alacsony reakciójú tüzelőanyagok (ASh és Kuznyeck sovány szén) folyékony salakeltávolítású kazánokban történő égetésekor, ha az erőművekben rendelkezésre áll földgáz, célszerű háromfokozatú tüzelés megszervezése NO-csökkentéssel. x a tűztér felső részében (rebening folyamat).

Ahol nem lehet technológiai módszerekkel csökkenteni a NO-koncentrációt x a szükséges szintre nitrogéntisztító rendszereket kell alkalmazni. Két nitrogéntisztítási technológia kínál ipari alkalmazást: a nitrogén-oxidok szelektív nem katalitikus redukciója és szelektív katalitikus redukciója.

A kén-oxidok képződésének csökkentése érdekében nedves meszet és ammónia-szulfátot vagy egyszerűsített nedves-száraz technológiát kell alkalmazni. Az első kettő akkor megfelelő, ha az üzemanyag kéntartalma kb. 0,15% kg/MJ, ha 90-95% feletti SO 2 megkötése szükséges, illetve az egyszerűsített nedves-száraz technológia (50-70%-kal csökkenti a SO 2 kibocsátást) - alacsony és közepes kéntartalmú tüzelőanyagok elégetésekor.

Az üzemelő hőerőművekben többmezős vízszintes elektromos leválasztókkal biztosítható a hamugyűjtés (szilárd részecskék (hamu) koncentrációja a füstgázokban tisztítás után - 50 mg/m3) és a fogyasztók hamuellátásának szükséges hatékonysága.

A Kansk-Achinsk és Donyeck szén hamujának összegyűjtésére, valamint szakaszos és impulzusos tápellátással - az Ekibastuzi és Kuznyecki szénből származó hamu összegyűjtésére - célszerű szabványos (folyamatos) tápellátású elektrosztatikus leválasztókat használni. Az elektrosztatikus leválasztókat rekonstruálják, hogy a meglévő alapokra lehessen őket helyezni. A mikroszekundumos teljesítmény használata a kuznyecki szén hamugyűjtése során lehetővé teszi az eszközök egy szintre helyezését.

A 2015-ig még üzemben lévő meglévő kazánokon a környezetvédelmi intézkedések szisztematikus végrehajtása eredményeként a táblázatban megadott károsanyag-koncentrációkat kell elérni. 1.5.3.

1.5.3. táblázat

A káros kibocsátások várhatóan elérhető maximális koncentrációja a meglévő berendezések esetében 2015-re.

Kibocsátások(O 2 = 15%)	Koncentráció, mg/m 3 O 2-nél = 6%
Részecske		Minden típusú szén
Kén-oxidok		Szén és fűtőolaj
Nitrogén-oxidok a kazán felszerelése során		Földgáz

		Barna szén
		Kőszenek
		Skinny coals és AS
Nitrogén-oxidok a gázturbina telepítése során		Földgáz

*) A minimális érték az 500 MW-nál nagyobb hőteljesítményű kazánokra vonatkozik, a maximum 100 MW-nál kisebb.

A hőerőművek környezeti problémáinak megoldása egy meglévő erőműpark esetében jelentősen eltér az újonnan épített erőműveknél alkalmazott intézkedésektől.

táblázatban Az 1.5.4. az oroszországi hőerőművek újonnan épített szénblokkjaira vonatkozóan 2030-ig előrejelzett környezeti mutatókat tartalmaz. Ezek eléréséhez a jelenleg ismert gáztisztítási technológiák fejlesztésére és új, hatékonyabbak létrehozására van szükség. E technológiák 2030-ig történő alkalmazására vonatkozó előrejelzést a táblázat tartalmazza. 1.5.5.

1.5.4. táblázat

Elérhető környezeti mutatók az oroszországi hőerőművek újonnan épített szénblokkjaihoz

Index
SO 2 befogási arány, %
Nitrogén-oxidok koncentrációja (O 2 = 6%), mg/m 3
Szilárd részecskék, mg/m3	20¸30; a 10 mikronnál kisebb részecskék tartalmára vonatkozó korlátozás (RM-10)	5¸10; nál kisebb részecskék tartalmának határértéke 2,5 µm (PM 2,5)
A higany (nehézfémek) befogási foka, %
Hamu és salak hulladék felhasználás, %

Az újonnan épített széntüzelésű erőműveket a környezetvédelmi berendezések teljes skálájával kell felszerelni, beleértve a füstgázok szemcséktől, kén-oxidoktól (SO 2) és nitrogén-oxidoktól (NO x) való tisztítására szolgáló berendezéseket.

Az új kazánoknál hamugyűjtőként többmezős elektrosztatikus leválasztókat kell alkalmazni, amelyek képesek megfelelni a mai normáknak a megengedett légköri kibocsátásra vonatkozóan (a füstgázok hamu tömegkoncentrációja tisztítás után 30-50 mg/m3).

A kuznyecki és ekibasztuzi szenek elégetésekor további hatás érhető el a hőmérséklet csökkentésével és a füstgázok kondicionálásával.

Az összetett berendezések szűk körülmények közötti használatához kétzónás elektrosztatikus leválasztó használható. A kombinált hamugyűjtő eszközök (elektromos leválasztó plusz zsákos szűrő, elektromos leválasztó plusz kis részecskék összegyűjtésére alkalmas vízberendezés) ígéretesek az energetikai szektorban.

A hamu és salakanyagok újrahasznosításának problémájának sikeres megoldása és a környezet minimális környezeti károsodása érdekében az új széntüzelésű hőerőművek hamu- és salakeltávolító rendszereinek fejlesztése során olyan tervezési megoldásokat kell beépíteni, amelyek a hamu és a salak elkülönített eltávolítását célozzák. Biztosítani kell a száraz hamu 100%-os begyűjtésének és szállításának lehetőségét (beleértve a frakciócsoportokat is), valamint az összes technológiai folyamat maximális gépesítését és automatizálását.

Az új szénerőművek kötelező eleme, amint azt korábban említettük füstgáz-kéntelenítő üzemek. Jelenleg a külföldi hőerőművekben a legelterjedtebbek a nedves mészkő kéntelenítő rendszerek, amelyek átlagosan 95%-kal csökkentik a SO 2 kibocsátást. Az új orosz erőműveknél a magas kéntartalmú szén égetésekor a megengedett SO2-kibocsátásra vonatkozó elfogadott és jövőbeni szabványok teljesítése érdekében ugyanazokat a sémákat vagy a dorogobuzhi CHPP-n már bevezetett ammónia-szulfátos kéntelenítési technológiát kell alkalmazni.

Közepes és alacsony kéntartalmú tüzelőanyagok (amelyek közé tartozik a legtöbb oroszországi szénlelőhely, köztük a Kuznyeck- és Kanszk-Achinsk-medencékből származó szén) elégetésekor a kevésbé tőkeigényes, egyszerűsített nedves-száraz kéntelenítési technológia meglehetősen hatékony. Jelenleg új, hatékonyabb szorbensekkel rendelkező kéntelenítési technológiákat tanulmányoznak, amelyek lehetővé teszik a káros anyagok (beleértve a nehézfémeket is) eltávolításának problémáit átfogó módon.

A nitrogén-oxid kibocsátás csökkentése a CCGT blokkok építése során, valamint nagy teljesítményű szénporkazánok telepítése során az alábbi technológiai megoldásokkal valósul meg. Szabályozási NO kibocsátás x a földgáz gázturbinás blokkokban történő égetésekor a legújabb generációs „száraz” égésterek használatával érhető el. Valószínű, hogy a CCGT egységekkel rendelkező erőműveknél nem lesz szükség a légkörbe kibocsátott füstgázok nitrogéntisztító berendezésére. Bonyolultabb a helyzet a nagy teljesítményű szénporkazánokkal. Az iparban kifejlesztett és tesztelt technológiai módszerek lehetővé teszik a jelenleg megengedhető NO-kibocsátás hazai szabványainak teljesítését x csak barnaszén, valamint D és G osztályú kőszén elégetésekor. Más kőszéneknél és különösen antracitnál a probléma csak úgy oldható meg, ha a kazán mögé katalitikus reaktort szerelnek fel, és amin betáplálásával redukálják a keletkező nitrogén-oxidokat -reagenseket tartalmaz a gázútba (ammonia víz vagy karbamid).

A jövőben, tekintettel arra, hogy a hazai szabványokat közelebb kell hozni az európai szabványokhoz (ahol az NO koncentrációja x a szénkazán mögötti füstgázokban 6% O 2 mellett nem haladhatja meg a 200 mg/m 3 -t), nyilvánvalóan nemcsak technológiai módszerek együttes alkalmazására lesz szükség (alacsony toxikus égők, többféle két- és három lehetőség -fokozatú tüzelés) új szénporkazánokhoz, de az NO-ból származó füstgázok nitrogéntisztító rendszereihez is x. Lehetséges, hogy a következő években új technológiák jelennek meg a füstgázok NO-tól való tisztítására x. Például, ha egy nedves mészkő kéntelenítő rendszert telepítenek egy új egységre, jelentős (akár 90%-os) NO-kibocsátás csökkenés xúgy érhető el, hogy a gázmosó előtt P4 elemi foszfort 121-280 °C hőmérsékleten injektálunk a füstcsőbe.

A területen szubmikronos részecske rögzítési technológiák a fenti követelmények bevezetése azt jelenti, hogy a száraz elektrosztatikus leválasztókhoz olyan új eszközöket kell hozzáadni, amelyek lehetővé teszik a szubmikron részecskék hatékonyabb (elfogadható költséggel) befogását: zsákos szűrők, elektromos tisztító fokozatból és szűrőfokozatból álló hibrid eszközök, és még nedves elektrosztatikus leválasztókat is. Ezen új technológiák alkalmazása a szubmikron szilárd részecskék mellett a higany és vegyületeinek befogását is lehetővé teszi. A gáztisztító berendezések kiválasztásakor mindezt figyelembe kell venni, hiszen az iparosodott országok már most is nagy figyelmet fordítanak a hőerőművek füstgázaiból származó higanykibocsátás csökkentésére.

1.5.5. táblázat.

Ígéretes technológiák a hőerőművek légköri szennyezőanyag-kibocsátásának csökkentésére

Szennyező anyagok neve	2010-ig
Technológia, hatékonysága
Nitrogén-oxidok	Technológiai módszerek
	szénkazánokhoz - 30÷50%; földgázzal működő CCGT esetében - 50 mg/m 3	szénkazánokhoz - 40÷60%; CCGT esetén - 20÷30 mg/m 3	szénkazánokhoz - 50÷70%; PGU-hoz - 10÷15 mg/m 3
	SNCR - 30÷50%	SNKV-M - 50÷80%	SCR - 90÷95%
	SCR - 70÷80%	SCR - 80÷90%
Kén-oxidok	Alacsony kéntartalmú üzemanyagok
	Nedves hamugyűjtők használata η = 30÷60%; egyszerűsített nedves-száraz technológia - η = = 50÷60%	Nedves mészkő (mészkő) technológia η = 80÷90%	Nedves mészkő (mészkő) technológia η = 90÷95%
	Kéntartalmú tüzelőanyagok
	Nedves (mészkő, ammónium-szulfát, magnézium-szulfát) technológiák
	η SO2 = 90÷95%	η SO2 = 95÷98%
	Nedves-száraz technológia keringő inert tömeggel η SO2 = 90%	Nedves-száraz technológia CFB-vel η SO2 = 92÷95%	Ammónia-ciklikus technológia η SO2 = 99%
		Nedves-száraz technológia CFB-vel η SO2 = 92÷95%	Nedves technológiák új hatékony szorbensekkel η SO2 = 99%
Hamu részecskék	Elektrosztatikus leválasztók η = 98%; Modernizált nedves hamugyűjtők η > 95%	Elektromos leválasztók η = 98÷99%; Zsákszűrők η = 98÷99%; Kombinált száraz eszközök (elektromos leválasztó + szövetszűrő) η = 99,0%	Elektrosztatikus leválasztók η > 99,5%; Nedves elektrosztatikus leválasztók η > 99,5%; Száraz hibrid eszközök η > 99,5%; Komplex tisztítás nedves ESP-ben impulzusos tápegységgel
Higany (nehézfémek)		Szorbensek (aktív szén stb.) befecskendezése az elektrosztatikus leválasztó előtt; η = 50÷60%	Halogéntartalmú szorbensek befecskendezése a gázútba + kéntelenítés; η = 90÷95%
	Az erőművek hatásfokának növelése, pl. villamos energia és hő együttes termelésére	Kísérleti projektek a CO 2 eltávolításával az erőművek körforgásából, majd annak későbbi ártalmatlanításával	Nagy bemutatóüzemek különféle technológiákkal a CO 2 lebontására és ártalmatlanítására:

A meglévő vízerőművek fő problémája iparágban kötelező egyidejűleg teljesíteni a következő követelményeket:

A kiszállítási ütemtervben meghatározott villamosenergia-mennyiségek előállításának feltétel nélküli biztosítása;

Az ivó- és háztartási vízellátás, a hajózás, a halászat prioritásainak betartása a folyók és tározók halállományának megőrzése és szaporodása szempontjából fontos szakaszain, a tározók feltöltési és leürítési rendjének végrehajtása, a tározók partvonalának eróziójának megakadályozása, ill. az olajok kibocsátása beléjük.

Ahol épülő vízerőműveknél Időben meg kell oldani az erdőirtás, a talajáradás, a halak vonulási útvonalainak elzáródása, a lakosság árvízi övezetből történő kitelepítése stb.

A vízerőművekkel kapcsolatban a környezetvédelmi intézkedések a következők:

új vízi erőművek telephelyeinek kiválasztása a térség környezeti jólétének figyelembevételével, a biodiverzitás megőrzésének és a fokozottan védett természeti területek védelmének elsőbbségének biztosításával új vízerőművek tervezése és elhelyezése során;
a vízi biológiai erőforrásokban okozott károk teljes és időben történő megtérítésének biztosítása;
rekultivációs munkák elvégzése és a tározók sekély zónáinak töltése integrált (mezőgazdasági és halászati) felhasználás céljából;
kompenzációs halászati létesítmények, haljáratok és védőépítmények építése, halállomány megőrzését szolgáló intézkedések, szaporodási és táplálkozási területek kialakítása, a halak vonulási útvonalainak megőrzését szolgáló technikai eszközök bevezetése a vízművek ichtiofaunára gyakorolt negatív hatásának csökkentése érdekében;
szelektív vízvételi helyek fejlesztése és megvalósítása a vízerőművekben, amelyek lehetővé teszik az alsó medence víz hőmérsékletének szabályozását a tározó különböző mélységeiből történő kivétellel, és ezáltal csökkentve a mikroklímára gyakorolt hatást;
szennyvízelvezető rendszerek rekonstrukciója a kezeletlen háztartási szennyvíz víztestekbe való kibocsátásának teljes leállítása érdekében;
korszerű anyagok felhasználása a hidraulikus erőművek és hidromechanikai berendezések különböző elemeiben, vízerőművek és kis vízerőművek kaszkádjainak építése gyárilag gyártott blokkmodulokból úszótechnológiával;
olyan járókerekek alkalmazása, amelyek megakadályozzák a környezetre veszélyes folyadékok áramlási útba való szivárgását;
önkenő anyagok használata kinematikai mechanizmusok súrlódó egységeiben (olajok használata nélkül);
az árvízi övezetekből kitelepült lakosság komfortos lakhatási biztosításának megszervezése.

1.5.3. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának problémája

Az energiamérnökök számára a fosszilis tüzelőanyagok használatához kapcsolódó nagyon akut környezeti probléma a fő üvegházhatású gáz - CO 2 - légkörbe történő kibocsátása. Az EU már bevezette a hőerőművek megnövekedett CO 2 -kibocsátásának kifizetését.

Hatékony, beleértve és a CO 2 kibocsátás csökkentése szempontjából a hőerőművek energiatermelési folyamatainak javítása az alábbiakon alapul:

szuperkritikus (hatékonyság=41%) és szuperkritikus (hatékonyság=46%) gőzparaméterekkel rendelkező szénerőművek bevezetése;
kombinált ciklusú gázüzemek bevezetése (hatékonyság = 55-60%);
keringető fluidágyas kazánok használata alacsony minőségű tüzelőanyagok elégetésekor;
fokozott fűtőértékű tüzelőanyagok és földgáz használata;
oxigént használó tüzelőanyag-égető technológiák alkalmazása.

A fosszilis tüzelőanyagok elégetése során keletkező szén-dioxid megkötésének folyamata három fő részből áll: leválasztás, szállítás és ártalmatlanítás.

A szén-dioxid leválasztási folyamat megszervezhető akár a tüzelőanyag elégetése után (füstgázokból történő kinyerés), akár az elégetése előtt (CO 2 eltávolítása az üzemanyag elgázosítása során).

A szén-dioxid leválasztásánál különféle fizikai vagy kémiai módszerek alkalmazhatók: kriogén elválasztás, membránelválasztás, fizikai adszorpció vagy kémiai abszorpció. A jövőben lehetőség nyílik a CO 2 kibocsátás csökkentésére nem hagyományos módszerek ipari alkalmazására: tüzelőanyag elégetése a kémiai ciklusban, száraz regeneratív adszorpció stb.

A CO 2 kibocsátás csökkentésének fontos ígéretes iránya a földüregekbe való eltemetése a következő módszerekkel:

porózus szerkezetek használata;
tartályok használata sókban;
befecskendezése aktív olajtartályokba.

Az új építés során a legjobb eredmények a szénelgázosítással működő CCGT erőművektől várhatók. Technológiailag az ilyen létesítmények lehetővé teszik a technológiai folyamatokban vagy az üzemanyagcellák tüzelőanyagaként felhasznált hidrogénfelesleg előállítását (az erőművekben már működnek hasonló, legfeljebb 500 MW teljesítményű CCGT blokkok (de CO 2 leválasztása és eltávolítása nélkül). Nyersanyaguk a nehézolaj-maradványok és termékeik - elektromos energia, hő gőz és hidrogén formájában, amelyet az olajfinomítási folyamatokban használnak fel).

Közlekedési és Hírközlési Intézet

polgári védelem

Téma: Az energia környezeti problémái

Típus: Absztrakt

Készítette: Szitnyikov Maxim

csoport 3301 BN

Az ellenőrzésre való benyújtás dátuma: ______ ___

A felülvizsgálathoz való visszaküldés dátuma:______ ___

Megfelelt/nem sikerült

Tanár: L.N. Zagrebina

Bevezetés

Jelenleg az „ökológia” kifejezés jelentős átalakuláson ment keresztül. A környezetre gyakorolt rendkívül nagy léptékű és specifikus hatása miatt emberközpontúbbá vált.

Az ökológia általánosított formában az élőlények és közösségeik és a környezettel való kapcsolatának legáltalánosabb mintázatait vizsgálja természetes körülmények között.

Energia problémák

milyen hatást gyakorolnak a modern (hő-, víz-, atom-) energia főbb típusai a bioszférára és egyes elemeire, és hogyan változik e típusok aránya az energiamérlegben a közeli és távoli jövőben;

csökkenthető-e a modern (hagyományos) energiaszerzési és -felhasználási módszerek környezetre gyakorolt negatív hatása;

milyen lehetőségei vannak az alternatív (nem hagyományos) erőforrások, például napenergia, szélenergia, termálvizek és egyéb kimeríthetetlen és környezetbarát források felhasználásával történő energiatermelésnek.

A hőenergia környezeti problémái

A vízenergia környezeti problémái

Az atomenergia környezeti problémái

Az atomerőművek és hőerőművek környezetre gyakorolt hatásának néhány paraméterét a táblázat tartalmazza:

Atomerőművek és hőerőművek összehasonlítása tüzelőanyag-fogyasztás és környezetterhelés szempontjából. Az egész évben üzemelő erőművek teljesítménye 1000 MW; (B. Nebel, 1993)

A környezetet befolyásoló tényezők

3,5 millió tonna szén

1,5 t urán

vagy 1000 tonna uránérc

szén-dioxid

kén-dioxid

és egyéb kapcsolatok

radioaktív

Az atomerőművek nagy hőveszteségének következménye a hőerőművekhez képest alacsonyabb hatásfok. Ez utóbbinál 35%, az atomerőműveknél pedig csak 30-31%.

Általánosságban az atomerőművek következő környezeti hatásai említhetők meg:

ökoszisztémák és elemeik (talajok, talajok, víztartó rétegek stb.) pusztítása ércbányászat helyein (különösen nyílt módszerrel);

földek lefoglalása maguknak az atomerőműveknek az építéséhez. Különösen nagy területeket idegenítenek el a felmelegített víz ellátására, elvezetésére és hűtésére szolgáló építmények építésére. Egy 1000 MW-os erőműhöz körülbelül 800-900 hektáros hűtőtó szükséges. A tavakat 100-120 m átmérőjű, 40 emeletes épület magasságával megegyező óriás hűtőtornyok válthatják fel;

jelentős mennyiségű víz kivonása a különböző forrásokból és a felmelegített víz elvezetése. Ha ezek a vizek folyókba és más forrásokba kerülnek, oxigénvesztést tapasztalnak, nő a virágzás valószínűsége, és fokozódik a vízi szervezetekben a hőstressz jelensége;

A nyersanyagok kitermelése és szállítása, valamint az atomerőművek üzemeltetése, a hulladéktárolás és -feldolgozás, valamint ezek elhelyezése során nem zárható ki a légkör, a víz és a talaj radioaktív szennyeződése.

Néhány módszer a modern energia problémáinak megoldására

Alternatív energia források

A nap mint hőenergia forrás

A nap mint elektromos energiaforrás

A napenergia hasznosítása fotoszintézis és biomassza segítségével

A szél, mint energiaforrás

Lehetőségek a nem hagyományos vízerőforrások használatára

A tengeri, óceáni és termálvizek energiaforrásai

Fúziós energia

Következtetés

Ebben az időszakban sok ország döntött úgy, hogy teljesen vagy fokozatosan felhagy az atomenergia fejlesztésével. 1.3 Az alternatív hidrogénenergia jellemzői A hidrogénenergia a következő főbb területeket foglalja magában: Hatékony módszerek és eljárások kidolgozása olcsó hidrogén nagyüzemi előállítására metánból és hidrogén-szulfid tartalmú földgázból, valamint vízbontáson alapulva; ...

Jelentősen megváltoztathatja az ország környezeti helyzetét, javíthatja a környezetvédelmet és a természeti erőforrások felhasználását. Nyilvánvaló, hogy az ország gazdasági helyzetének általános javulása és hatékony makrogazdasági politika nélkül lehetetlen a környezeti problémákat megoldani és a fenntartható fejlődést megvalósítani. A köztársaság környezeti helyzetének romlását számos gazdasági és...

A 2020. évi maximális energiafogyasztású opció az 1990. évi megfelelő kibocsátási szint 99%-át teszi ki, 2030-ban pedig 3...4%-kal haladja meg azt. A villamosenergia-ipar fejlődésének környezeti problémái az oroszországi RAO UES-ben A villamosenergia-termelésben a környezetterhelést meghatározó fő tényezők a következők: A káros anyagok magas bruttó kibocsátásának jelenléte a...

Energiaválság akkor következik be, amikor az energiaforrások iránti kereslet a kínálatuk fölé emelkedik. A válság okai a politika, a logisztika és a fizikai energiahiány területén keresendők.

Az energiafogyasztás az emberi társadalom létezésének előfeltétele. A fogyasztható energia rendelkezésre állása az emberi szükségletek kielégítésének, a várható élettartam növelésének, feltételeinek javításának fő feltétele.

Az energia azonban stratégiailag negatívan hat a környezetre és az emberekre, azaz az ökológiára. Az energia megváltoztatja a légkört (növekszik az oxigénfogyasztás, a nedvesség-, gáz- és szilárdanyag-kibocsátás). Az energia megzavarja a Föld hidroszférájának ritmusát (növekszik a vízfogyasztás, mesterséges tározók jönnek létre, a felmelegedett és szennyezett víz, hulladék elvezetése). A litoszféra is nagymértékben érintett (a fosszilis tüzelőanyagok kiszáradása, a táj változása, a föld feltöltése mérgező hulladékkal).

Az energiafelhasználás növekedése azonban a fent említett tényezők ellenére tovább folytatódott, és ennek folytatódása nem keltett nagy aggodalmat a társadalomban. Ez az állapot a hetvenes évek közepéig tartott. Ekkor a tudósok sok olyan adatot kaptak, amelyek az antropogén éghajlatra gyakorolt nagyon erős nyomását jelezték. Következtetéseket vontak le - ez a nyomás tele van a növekvő energiafogyasztással járó globális katasztrófák veszélyével. Azóta ez a tudományos probléma kezdte felkelteni a legnagyobb figyelmet.

Úgy gondolják, hogy ennek a változásnak az egyik fő oka az energia volt. Ez alatt az emberi tevékenység minden olyan területét értjük, amely az energiafogyasztással és -termeléssel kapcsolatos. Az energia nagy részét az energiafelhasználás adja, amely a fosszilis tüzelőanyagok (szén, gáz, olaj) elégetésekor szabadul fel, és ez nagy mennyiségű szennyezőanyag kibocsátásához vezet a föld légkörébe.

Még egy ilyen egyszerűsített megközelítés is káros a globális gazdaságra. Megsemmisítő csapást mérhet azoknak az országoknak a gazdaságára, amelyek még nem érték el az ipari fejlődési szakasz befejezéséhez szükséges energiafelvételi szintet. Az Orosz Föderáció ezen országok egyike. A valóságban minden sokkal bonyolultabb. Az üvegházhatáson túl, amely többek között az energia miatt keletkezett, bolygónk klímáját természetes okok is befolyásolják. VAL VEL

Köztük: naptevékenység, vulkáni tevékenység, a Föld keringési paramétereinek változása, az óceán-légkör rendszer ingadozása. De itt még félig nem tanulmányozták az összes szempontot, és a probléma helyes elemzése csak az összes tényező figyelembevételével érhető el. Ugyanakkor tisztázni kell azt a kérdést, hogy a globális energiafogyasztás hogyan fog alakulni a jövőben, és hogy az emberiségnek valóban szigorú korlátozásokat kell-e felállítania energiafogyasztásában a globális felmelegedés katasztrofális következményeinek elkerülése érdekében. .

A hőenergia környezeti problémái

A vízenergia környezeti problémái

Az atomenergia környezeti problémái

Néhány módszer a modern energia problémáinak megoldására

Alternatív energia források

A nap mint hőenergia forrás

A nap mint elektromos energiaforrás

A napenergia hasznosítása fotoszintézis és biomassza segítségével

A szél, mint energiaforrás

Lehetőségek a nem hagyományos vízerőforrások használatára

A tengeri, óceáni és termálvizek energiaforrásai

Fúziós energia

4. Az atomenergia környezeti problémái

Szennyezőanyag kibocsátás, kg/MWh

Lehet, hogy érdekel