Взаимосвязь экологии и энергосбережения.
Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательные изменения физических, физико-химических и биологических характеристик воздуха, почв, вод, которые могут неблагоприятно влиять на жизнь человека, необходимых ему растении, животных и культурное достояние, истощать или портить его сырьевые ресурсы.
Основные источники загрязнений антропогенного происхождения:
· тепловые электростанции (27 %),
· предприятия черной (24 %) и цветной (10,5 %) металлургии,
· нефтехимической промышленности (15,5 %),
· строительных материалов (8,1 %), химической промышленности (1,3 %),
· автотранспорта (13,3 %).
Типы загрязнений и вредных воздействий:
физические загрязнения — радиоактивные элементы (излучение), нагрев или тепловое загрязнение, шумы;
биологические загрязнения — микробиологическое отравление дыхательных и пищевых путей (бактерии, вирусы), изменение биоценозов вследствие внедрения чужеродных растений или животных;
химические загрязнения — газообразные производные углерода и жидкие углеводороды, моющие средства, пластмассы, пестициды, производные серы, тяжелые металлы, фтористые соединения, аэрозоли и др.;
эстетический вред — нарушение ландшафтов, примечательных мест малопривлекательными постройками и др.
Кроме того, выделяют группы загрязняющих факторов: материальные, включающие механические (аэрозоли, твердые тела и частицы в воде и почве), химические (разнообразные газообразные, жидкие и твердые химические соединения), биологические загрязнения (микроорганизмы и продукты их деятельности), энергетические (физические) загрязнения — энергия тепловая, механическая (вибрация, шум, ультразвук), световая, электромагнитные поля, ионизирующие излучения. Радиоактивные отходы — материальные и энергетические загрязнения. Различают также точечные (сосредоточенные) и рассредоточенные источники загрязнения, а также источники загрязнения непрерывного и периодического действия.
Загрязнение атмосферы.
Атмосферное загрязнение — присутствие в воздухе различных газов, паров, частиц твердых и жидких веществ, включая и радиоактивные, отрицательно влияющих на живые организмы, ухудшающих условия жизни человека и наносящих ему материальный ущерб.
В атмосферу Земли за год выбрасывается, млн. т: оксида углерода 200, диоксида углерода более 20, диоксида серы 200, оксидов азота 53, пыли более 250, золы 120, углеводородов более 50, фреонов 1, свинца 0,4 и т.д.
При сжигании топлива в атмосферу попадают диоксид и оксид углерода, оксиды азота и серы, сажа, пыль, а также канцерогенные циклические углеводороды (бензантрацен, холантрен и др.) при неполном сгорании топлива. Эти углеводороды содержатся и в саже, гудроне, которые выбрасываются дизельными двигателями. Более 58 % выбросов диоксида серы образуется при функционировании тепловых электростанций.
Способы снижения выбросов CO2 с использованием существующих технологий.
Наиболее эффективным способом снижения выбросов диоксида углерода в атмосферу является совершенствование способов производства, передачи и утилизации энергии. Ежегодные выбросы парниковых газов составляют около 44 млрд. тонн эквивалента CO2, тогда как внедрение передовых технологий позволяет добиться сокращения этого количества на 26 миллиардов. Так, теплоэлектростанции с комбинированными паро- и газотурбинными установками имеют КПД до 60% (для сравнения – у традиционных ТЭЦ этот показатель равен 46%) и характеризуются более высокой эффективностью работы и, соответственно, меньшим количеством вредных выбросов. Для снижения эмиссии парниковых газов важным представляется также развитие технологий улавливания и хранения диоксида углерода (CCS), что позволяет сократить количество выбросов на 80% - например, при хранении выделяющегося CO2 в естественных резервуарах (нефтяных и газовых месторождениях) и его последующей утилизации.
Энергосберегающий дом
Свой вклад в снижение содержания диоксида углерода в воздухе могут внести улучшенные технологии строительства: повышенная теплоизоляция, современные системы отопления и кондиционирования воздуха способны предотвратить выброс в атмосферу приблизительно 2 миллиардов тонн эквивалента CO2, а использование энергосберегающих ламп и светодиодных светильников на 80% экономичнее по сравнению с обычными источниками освещения.
