21.11.2024

Электроэнергия и экология: Энергетика и экология

Содержание

Энергетика и экология

Традиционные источники энергии и их влияние на окружающую среду

Энергия потребляется человечеством в разных формах. Со времен неолита люди использовали огонь для приготовления пищи, изготовления глиняной посуды, выплавки металлов. С приходом промышленной революции появились паровые двигатели, а затем двигатели внутреннего сгорания. В XX веке повсеместное распространение получило электричество, став самой востребованной формой потребления энергии в домохозяйствах и на производствах.

К сожалению, электростанций традиционных типов, изобретенные в XIX-XX вв. и до сих пор вырабатывающие наибольшую долю электроэнергии в мире, не только обеспечивают экономику энергией, но и оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Рисунок 1. Источники электроэнергии в экономике. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Гидроэлектростанции (ГЭС).

ГЭС преобразуют энергию потока воды (как правило, крупной реки) в электроэнергию. Для этого служат турбины, вращающие электрические генераторы. Наибольший КПД таких машин достигается, когда поток падает на турбину сверху, поэтому основой ГЭС является плотина, поднимающая уровень реки и обеспечивающая напор над турбинами.

Готовые работы на аналогичную тему

Экологический вред от, казалось бы, не генерирующих вредных веществ ГЭС заключается в том, что плотина формирует выше по течению водохранилище. Вода заливает большие площади, что необратимо меняет ландшафт: возникает заболоченность, засоленность, изменения биологических видов и микроклимата, препятствие для перемещения речных обитателей. Кроме того, с насиженных мест выселяются люди, как это было при строительстве Рыбинского водохранилища, когда был затоплен древний и некогда богатый город Молога.

Тепловые электрические станции (ТЭС).

На ТЭС сжигается топливо, а выделяющееся при этом тепло генерирует перегретый пар, вращающий турбины. Тепловые электростанции сжигают уголь, торф и мазут – невосполнимые природные ресурсы. Запасов углеводородного сырья, по некоторым оценкам, хватит лишь на ближайшие несколько десятилетий. Более того, по мере исчерпания ресурсов снижается качество угля, увеличиваются затраты на его перевозку. Сжигание низкокачественных углей ведет к снижению КПД ТЭС, перерасходу топлива, дополнительному загрязнению атмосферы.

Направления борьбы с загрязнением приземной атмосферы:

  • оптимизация процесса сжигания топлива;
  • очистка топлива от элементов, образующих при сжигании загрязняющие вещества;
  • очистка дымовых газов от загрязняющих веществ;
  • рассеивание загрязнителей в атмосферном воздухе.

Перечисленные способы не позволяют радикально сократить выход токсичных компонентов. Их внедрение порождает строительство сооружений, по затратам соизмеримое с самими ТЭС. Кроме того, ряд способов снижения концентрации вредных примесей основан на применении аммиака, вещества с опасными свойствами.

Замечание 1

Переход с твердого топлива на газ ведет к удорожанию электроэнергии, а переход на жидкое топливо (мазут), хотя и уменьшает золообразование, не снижает выбросов окислов серы и азота.

Атомные электрические станции (АЭС).

АЭС по принципу действия аналогичны ТЭС, но используют для парообразования тепло радиоактивного распада обогащенной урановой руды.

Нейтроны, освобождающиеся в ходе цепной реакции, выделяются лишь из изотопа урана-235. Для деления ядер урана-238 их энергия недостаточна. В природе же на долю изотопа 238 приходится 99,3% урана. Поэтому прежде всего необходимо получить в больших количествах уран-235. Критическая масса урана-235 для получения цепной реакции – несколько десятков килограмм. Кроме того, для получения цепной реакции в природном уране скорости нейтронов должны быть уменьшены до тепловых. Для этого используется вода или графит.

Таким образом, АЭС является сложным и дорогостоящим сооружением, хотя с экономической точки зрения они выгодней, чем ТЭС. В ядерных реакторах в качестве побочного продукта могут вырабатываться полезные для медицины и промышленности радионуклиды.

Замечание 2

Недостатком АЭС является вероятность аварий большой разрушительной силы. Авария на Чернобыльской АЭС 1986 г. сопровождалась значительными выбросами радиоактивных веществ и эвакуацией населения.

Альтернативные источники электроэнергии

Альтернативные источники электроэнергии делятся на:

  • ветряные;
  • приливные;
  • геотермальные;
  • солнечные.

Рисунок 2. Прогноз развития альтернативной энергетики. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Будущее энергетики связывают с Термоядерными электростанциями, вырабатывающими энергию за счет синтеза тяжелых изотопов водорода с образованием гелия. Такая реакция не дает газообразных и жидких радиоактивных отходов. Горючим для термоядерных станций будет дейтерий (изотоп водорода), который получают из обычной воды. С помощью термоядерных электростанций человечество сможет обеспечить себя электроэнергией практически на неограниченное время. Реакция термоядерного синтеза требует очень высокой температуры. Изотопы при этом нужно еще и удерживать некоторое время в нагретом состоянии. Но рождающиеся в такой реакции атомы гелия и нейтроны несут энергию в тысячу раз большую, чем та, которая пошла на их нагрев. К сожалению, ученые и инженеры еще далеки от создания промышленных образцов таких установок.

Ветряные электростанции: ветер вращает лопасти, они передают вращение электрогенератору. Производство ветряков не связано с высокими затратами, но их мощность сравнительно мала. Выработка электроэнергии в них зависит от погоды. Ветрогенераторы порождают сильный шум, создают помехи для воздушного сообщения, прохождения радиоволн. Массовое применение ветрогенераторов может привести к ослаблению воздушных потоков, повлиять на климат.

Приливные электростанции для выработки электроэнергии используют энергию морских приливов. Недостаток их в том, что они могут быть построены лишь на берегах морей и океанов, к тому же приливы случаются лишь дважды в сутки. Приливные электростанции нарушают условия жизни морской флоры и фауны.

Геотермальные электростанции преобразуют тепло недр в электричество. Недостатком их является возможность порождения землетрясений. Выходящие из-под земли газы порождают сильный шум и могут содержать отравляющие вещества.

Солнечные электростанции состоят из множества полупроводниковых элементов. Они превращают в электричество лишь 10-20% энергии солнечных лучей, эффективность их работы зависит от погоды. Главный недостаток — материалоемкость. Производство материалов, преобразующих свет в электричество, наносит определенный вред окружающей среде

Проблема энергосбережения

Альтернативная энергетика имеет свои достоинства и недостатки и является пока перспективной, но не до конца освоенной отраслью экономики. До момента перехода на чистую энергию человечество должно обратиться к еще одному резерву — бережливому отношению к имеющимся ресурсам. За счет внедрения энергосберегающих технологий в развитых странах за последние годы удалось значительно уменьшить количество потребляемой электроэнергии. Кроме того, важно разъяснять населению, как пользоваться энергией, чтобы не тратить ее впустую.

Рисунок 3. Способы электросбережения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Влияние электроэнергетики на окружающую среду

Библиографическое описание:


Щелкунова, А. Ю. Влияние электроэнергетики на окружающую среду / А. Ю. Щелкунова, Е. А. Кожеватова, В. В. Ермолаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 3 (293). — С. 74-77. — URL: https://moluch.ru/archive/293/66327/ (дата обращения: 01.10.2020).



В данной статье рассмотрены проблемы в окружающей среде, которые вызваны производством электроэнергии и работой электростанций.

Ключевые слова: электроэнергетика, электростанция, окружающая среда, альтернативный источник энергии, электричество.

Современный мир невозможно представить без электричества. Электроэнергетика занимает значимое место в экономике любой страны, что объясняется такими преимуществами как: относительная простота передачи на большие расстояния, распределение между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (химическую, механическую, световую, тепловую и др.). Отличительной чертой электроэнергии является едино временность ее генерирования и потребления.

Всемирное производство электроэнергии за период с 90-х годов 19 века по 21 век увеличилось примерно в две тысячи раз, и с ежегодно это увеличение растет. Основная часть выработки электроэнергии (примерно 50 % — 55 %) приходится на развитые страны, но в последние время увеличение производства электричества в развивающихся странах с каждым годом растет быстрее, чем в развитых. В России в 2010 году было произведено около миллиона ГВт*ч.

Наиболее распространенными типами электростанций являются: ТЭС, ГЭС и АЭС. Большую часть электроэнергии вырабатывают тепловые электростанции. На них приходятся около 2/3 от общего количества. В некоторых странах доля электроэнергии, получаемая на ТЭС, превышает 80 %. ТЭС работают на угле, нефтепродуктах и газе.

На гидроэлектростанции приходится около 16 % от всех электростанций. Около 14 стран вырабатывают большую часть электроэнергии на ГЭС. Самая крупная ГЭС построена в Китае на реке Янцзы — «Три ущелья», мощностью более 97 000 МВт. В целом, наиболее крупные ГЭС построены в Китае и Бразилии.

Так же около 16 % приходится на атомные электростанции. Они эксплуатируются в 31 странах мира. Всего 191 атомная электростанция с 449 энергоблоками общей электрической мощностью около 398 887 МВт; 52 энергоблока находятся в стадии строительства; 178 энергоблоков закрыты.

Эксплуатация электростанций в результате их значительной мощности существенно влияет на состояние окружающей среды.

Например, при сжигании топлива на ТЭЦ вредные выбросы в атмосферу обеспечивают наибольшее количество антропогенных загрязнений. Таким образом, они несут ответственность за около 25 % всех вредных выбросов от промышленных предприятий. Следует отметить, что за 20 лет с 1970 по 1990 год в мире сгорело 450 миллиардов баррелей нефти, 90 миллиардов тонн угля и 11 триллионов м^3 газа.

Без сомнения, по сравнению с электростанциями, работающими на органическом топливе, электростанции, использующие гидроресурсы, являются более чистыми с экологической точки зрения: нет выбросов золы, оксидов серы и азота в атмосфере. Это важно, потому что гидроэлектростанции довольно распространены и занимают второе место после тепловых электростанций с точки зрения производства электроэнергии. Но создание гидроэлектростанции связано с затоплением земельных ресурсов.

Иллюзия о безопасности атомной энергетики была разрушена после ряда серьезных аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом которых стала катастрофа на Чернобыльской АЭС. В эпицентре аварии уровень загрязнения был настолько высок, что население нескольких районов пришлось эвакуировать, а почвы, поверхностные воды, растительный покров оказались радиоактивно зараженными на многие десятилетия. Всё это обострило понимание того, что мирный атом требует особого подхода.

Однако опасность атомной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131).

А ведь современный мир не может похвастаться хорошей экологией. Во всем мире люди пытаются улучшить нашу среду обитания путем исправления и предотвращения загрязнения воздуха, воды и земли. Что же для этого можно предпринять в сфере электроэнергетики?

Во-первых, стараться развивать альтернативную электроэнергетику. Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование нетрадиционных источников энергии. Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению.

Виды альтернативной энергетики: солнечная энергетика, ветроэнергетика, биомассовая энергетика, волновая энергетика, градиент-температурная энергетика, эффект запоминания формы, приливная энергетика, геотермальная энергия.

Но альтернативная энергетика имеет значительные минусы, которые сильно затруднят полный переход на данный вид энергии. Она не подходит для промышленного производства. Энергия, получаемая из природных источников, нуждается в «страховочном» дублировании другими типами электростанций. Это связано с тем, что ее производство зависит от времени суток, погодных условий и прочих факторов. Именно поэтому, в большинстве стран альтернативная энергетика способна выполнять только функцию дополнительного источника, но заменить собой традиционную энергию она пока что не может.

Во-вторых, можно уменьшать потери энергии. Ведь чем меньше потери, тем меньше энергии нужно производить, а значит выбросов будет меньше. Примерная структура потерь: наибольшие расходы связаны с передачей по воздушным линиям (ЛЭП), это составляет около 64 % от общего числа потерь. На втором месте эффект коронированния (ионизация воздуха рядом с проводами ВЛ и, как следствие, возникновение разрядных токов между ними) — 17 %.

В-третьих, нужно сделать упор на энергосбережение. Обыкновенное выключение ненужных приборов снижает потребление энергии. Еще сыграет роль покупка только тех вещей, которые используются. Ведь очень много вещей покупается, но оказываются ненужными. А это как лишнее использование энергии и ресурсов, так и огромное количество отходов в итоге.

Литература:

  1. Гриценко В. С., Морозов В. Л.. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. — М.: Московский государственный университет экономики, статистики и информатики., 2002. — 100 с.
  2. Чжан Дон, Ли Бинян,Чжао Циньтонг, Ли Цзиньпин. Анализ тепловых характеристик и энергетических характеристик системы комплементарных тепловых насосов многократных возобновляемых источников энергии // ScienceDirect. — 2020. — № Том 196. — С. 287–294.
  3. Альтернативная энергетика // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %90 %D0 %BB %D1 %8C %D1 %82 %D0 %B5 %D1 %80 %D0 %BD %D0 %B0 %D1 %82 %D0 %B8 %D0 %B2 %D0 %BD %D0 %B0 %D1 %8F_ %D1 %8D %D0 %BD %D0 %B5 %D1 %80 %D0 %B3 %D0 %B5 %D1 %82 %D0 %B8 %D0 %BA %D0 %B0 (дата обращения: 29.12.2019).

Основные термины (генерируются автоматически): альтернативная энергетика, окружающая среда, альтернативный источник энергии, атомная энергетика, вид энергии, Китай, современный мир, часть электроэнергии, электростанция.

Энергосбережение и экология

Определение 1

Экология – это наука, которая изучает среду обитания различных живых организмов, их взаимодействие между собой и со своей средой обитания.

Сегодня ситуация сложилась так, что человек наносит окружающей среде непоправимый вред. Во многом это связано с неразумным использованием природных ресурсов. Одна из важнейших задач экологии состоит в том, чтобы сохранять и приумножать природные ресурсы.

Экология и энергосбережение – это два понятия, которые неразрывно связаны друг с другом. Каждый день мы используем электроэнергию для организации своего быта. Тепловые электростанции, которые поставляют нам эту энергию являются самыми загрязняющими среду производствами. Очевидно, что если мы хотим сохранить нашу планету живой и здоровой, нам следует использовать эту энергию экономно и целесообразно. Таким образом мы сможем уменьшить тот вред, который электростанции наносят природе.

Энергетика и окружающая среда

Уровень развития общества определяется количеством энергии, которое расходуется на одного человека. Сегодня основными источниками энергии являются нефть, уголь, газ. Работа тепловых и энергетических котельных и ТЭС разным способом оказывает влияние на окружающую среду:

Готовые работы на аналогичную тему

  • в атмосферу нашей планеты поступает большое количество вредных отходов,
  • в водоемы сбрасывают вредные вещества и нагретые воды,
  • потребляется большое количество кислорода,
  • большие участки земли используются под отходные полигоны и захоронения.

Загрязнение почвы, воды и воздуха приводит к так называемому парниковому эффекту. В результате чего температура на нашей планете повышается и тем самым запускаются другие необратимые последствия. Так же следует отметить что такие источники энергии как нефть, газ и уголь, очень трудно восполняются, а значит в скором времени из-за их нерационального использования они могут иссякнуть.

Альтернативные источники энергии

Современные учение стремятся найти альтернативные источники энергии.

Замечание 1

Под понятием «источник энергии» понимаются природные вещества или явления, которые позволяют людям получать энергию.

Альтернативные источники энергии противопоставляют традиционным источникам. К традиционным, как мы уже указывали выше, относятся нефть, газ и уголь. Альтернативные источники нужны для того чтобы уменьшить негативное влияние традиционных источников энергии, которые наносят вред окружающей среде, а также являются исчерпаемыми. Существуют источники, которые способны предоставлять альтернативную энергию:

  • энергия солнца
  • энергия ветра
  • энергия воды
  • энергия земли
  • биотопливо

Солнечную энергию получают из солнечного излучения. Солнечная энергия считается возобновляемым источником энергии. Под термином «возобновляемый источник» подразумевают неиссякаемые источники энергии. Плюсом этого вида энергии является ее экологичность, то есть процесс получения энергии не влечет за собой выброс вредных отходов и не загрязняет окружающую среду. Солнечную энергию получают с помощью солнечных электростанций. Данный вид энергии имеет как достоинства, так и недостатки. К достоинствам можно отнести доступность и, как было сказано выше, неиссякаемость и полную безопасность для окружающей среды.

К минусам относится зависимость от погодных условий и времени суток, из-за чего данный вид энергии можно использовать регулярно только в определенных климатических зонах. К недостаткам также относится и высокая стоимость подобных энергетических установок, так как в их производстве используются дорогостоящие элементы. Также эксплуатация солнечных энергостанций требует использования больших площадей.

Энергию ветра получают путем преобразования кинетической энергии ветра в атмосфере в любую другую форму энергии. Для этого используют различные приспособления, например, ветрогенераторы, ветряные мельницы, паруса. Энергию, полученную из ветра, также относят к возобновляемым видам энергии. Кроме того, энергия ветра доступна и безопасна для окружающей среды. К плюсам использования ветреной энергетики так же можно отнести и то, что ветреные энергостанции просты в обслуживании, не требуют длительной установки и больших затрат.

Но безусловно, существуют и некоторые минусы, например, мощность такой энергетической установки не зависит от человека, а зависит от природы, то есть от силы ветра. К незначительным минусам некоторые противники этой технологии относят опасность для птиц, ухудшение приема теле- и радио сигналов, изменения в ландшафте.

Суть водной энергетики состоит в том, чтобы преобразовывать кинетическую энергию водных масс в электрическую энергию. Энергию получают, используя гидроэлектростанции. Сила потока воды оказывает воздействие на турбины, которые вырабатывают электричество. Несомненным плюсом использования подобных установок является то, что этот источник энергии является неиссякаемым. Кроме того, гидроэлектростанции безопасны для окружающей среды. Энергия, полученная подобным способом достаточно дешевая. Наряду с плюсами есть и минусы, например, зависимость от погодных, климатических и природных условий. Строить станции можно только в определенных местах. Еще один недостаток заключается в том, что энергию, полученную таким способом трудно сохранить для реализации в более поздние сроки.

В научном сообществе электроэнергию, полученную с помощью тепловой энергии недр Земли, называют геотермальной энергией. Добывают ее благодаря использованию геотермальных электростанций. При остывании наша планета выделяет огромное количество энергии, которое в тысячи раз больше, чем выделяет ископаемое топливо. Энергия Земли является возобновляемым источником энергии. К достоинствам этого метода добычи электроэнергии можно отнести и то что он не зависит от условий окружающей среды. Минусы включают в себя высокую стоимость строительства и обслуживания таких электростанций. Также считается что подобные станции нельзя назвать полностью безопасными для окружающей сред, так как в результате работы станции происходит выброс пара, который может содержать вредные вещества.

Под понятием биотопливо понимается топливо которое было получено из животного или растительного сырья. Биотопливо может быть трех видов:

  • твёрдое
  • жидкое
  • газообразное

Твердое биотопливо это дрова, щепки, солома. Сегодня человек выращивает специальные энергетические леса, которое состоят из пород быстрорастущих деревьев.

Жидкое топливо представлено в основном биоэтанолом и биодизелем. Биоэтанол в основном производят из сахарного тростника и кукурузы. Биодизель получают из жиров растительного и животного происхождения.

Газообразное биотопливо представлено биогазом, биоводородом, метаном. Биогаз получают из продуктов брожения органических отходов. Биоводород – это водород, который получили из биомассы термохимическим или биохимическим способ.

Заключение

Сегодня ученые бьются над тем, чтобы уменьшить расход ресурсов, которые человечество тратит на получение энергии. С каждым днем энергии требуется все больше и больше, а ресурсов остается все меньше. На современном этапе важно научится сберегать и рационально расходовать энергию, полученную из традиционных источников. Еще более важным является разработка новых неисчерпаемых, экологичных источников энергии, это поможет на долгие года сохранить нашу окружающую среду живой и здоровой.

Экологические аспекты применения возобновляемых источников энергии

Библиографическое описание:

Юмаев, Н. Р. Экологические аспекты применения возобновляемых источников энергии / Н. Р. Юмаев. — Текст : непосредственный // Современные тенденции технических наук : материалы VI Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2018 г.). — Казань : Молодой ученый, 2018. — С. 16-21. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/300/14145/ (дата обращения: 01.10.2020).



В статье рассмотрено влияния возобновляемых источников энергии на окружающею среду. Даны экологические параметры работы и эмиссия различных электростанций по циклу производства электроэнергии, штрафной экологический балл для различных видов источников электроэнергии.

Ключевые слова: солнечная энергия, энергия ветра, энергия биомассы, гидроэнергия, геотермальная энергия, штрафной экологический балл.

Увеличение население мира приводит к увеличению потребления различных видов энергии от традиционных до возобновляемых.

Возобновляемые источники энергии всё шире применяются в энергетике и поэтому всё пристальнее внимание к аспекту их взаимодействия с окружающей средой.

По сравнению с другими видами возобновляемые источники энергии (ВИЭ) являются одним из наиболее безопасных в экологическом отношении.

Несмотря на то, что возобновляемые источники использовались еще в прошлом, но вопросу экологической безопасности их применения, тогда уделялось мало внимания, т. к. считалось, что они являются экологически чистыми.

Основной целью данной статьи является изучения экологических аспектов применения возобновляемых источников энергии на окружающею среду.

Солнечная энергия

Солнце в целом является одним из наиболее чистых в экологическом отношении видов энергии. Однако известно, что потенциальный вред от солнечной энергетики на окружающею среду может наблюдаться при производстве и захоронений (или утилизации) отходов. Источником загрязнения окружающей среды является заводы производящие полупроводниковые материалы солнечных элементов, а не солнечная энергия, которая является «чистой». Кроме того, в то время как использование солнечной энергии не загрязняет среду, то изготовление определенных типов солнечных устройств вполне может.

Серьёзных претензий к солнечным водонагревательным и отопительным установкам у экологов нет, к тому же они маломасштабные. Могут быть проблемы при вытекании антифризов из 2-х, 3-х контурных систем. Касательно солнечных электростанций (СЭС), солнечных электроцентралей (СЭЦ) и солнечных фотоэлектрических станций (СФЭС), то условно экологически чистой можно назвать лишь их эксплуатацию.

Кремний является стабильным материалом и по существу не представляет опасности для окружающей среды. В производстве кремниевых солнечных элементов вредные вещества выделяются также как и в электронной промышленности, в целом и в этих случаях мониторинг и контроль, как на заводах, так и в окружающей среде осуществляется постоянно [1].

При производстве солнечных элементов на основе диселенида меди и индия, а также теллурида кадмия потенциальный вред может иметь место из-за использования селенида и кадмия. В таблице 1 приведены данные по эмиссии различных вредных веществ и соединений при производстве, солнечных элементов и модулей.

Наиболее перспективным направлением использования солнечной энергии является ее использование в солнечных системах теплоснабжения.

Таблица 1

Эмиссия вредных веществ при производстве ииспользовании солнечных элементов имодулей*

Материал

Эмиссия при производстве

Эмиссия при использовании

Захоронение

(утилизация)

Кремний

Кремниевая пыль,

Силаны,

Диборан,

Фосфин,

Растворители,

Диселенид меди

Селенид водорода, Окись кадмия,

Селен,

Растворители

Кадмий,

Селен

(в огне)

Кадмий,

Селен

(если не утилизируется)

Теллурид кадмия

Окись кадмия, Кадмиевая пыль,

Теллур,

Растворители

Кадмий,

Теллур

(если не утилизируется)

*Источник: Ахмедов Х. М., Каримов Х. С. Солнечная электроэлектричество. Душанбе, Дониш, 2007, с.145.

Энергия ветра

При использовании ветроэлектрических установок (ВЭУ) вредных выбросов в атмосферу не происходит, однако реально работающие ВЭУ позволили обнаружить ряд отрицательных явлений:

‒ Вред, наносимый птицам и животным;

‒ Создание механического и аэродинамического шумов и мощных инфразвуковых колебаний;

‒ Помехи для воздушного сообщения и для радио- и телевещания.

При близком расположении к населенным пунктам у людей возникает болезни сердца, звон в ушах, головокружение, мигрень. Создаваемый ветротурбинами инфразвук вызывает вибрацию костей.

В таблице 2 для сравнения приведены уровни шумов от различных источников.

Таблица 2

Сравнительная оценка шума от различных источников*

Вид деятельности

Уровень звукового давления, дБа

Реактивный самолет на расстоянии 250 м

105

Шум в оживленном офисе

60

Автомобиль, движущийся со скоростью 64 км/ч (расстояние 100 м)

55

Ветровая электростанция (10 турбин) (расстояние 350 м)

35–45

Тихая спальня

35

Болевой порог человеческого слуха

120

*Источник: Успехи в химии и химической технологии. Т. XXV, 2011, № 11, с.31.

По оценкам годовая смертность птиц от столкновения с ВЭС равна 0,0285 млн. особей [2].

Энергия биомассы

Производство электроэнергии из биомассы считается наиболее экологически безопасной отраслью энергетики, так как она способствует снижению загрязнения окружающей среды всевозможными отходами (животноводческими, бытовыми, лесной и деревообрабатывающей промышленности и т. д.).

Вместе с тем при ферментационных процессах по переработке биомассы в этанол возникает значительное количество побочных продуктов (промывочные воды и остатки перегонки), существенно загрязняющих окружающую среду [3]. Например, при производстве одного литра этанола образуется 13 литров жидких отходов [4]. Кроме того, происходит тепловое загрязнение, обеднение почвенной органики, истощение и эрозия почв [5].

Использование в качестве топлива для автомобилей биоэтанола повлечет за собой рост объемов выбрасываемого в атмосферу углекислого газа, а также приведет к увеличению площадей вырубаемого леса.

С ростом потребности стран в биотопливе вырастет и площадь полей, используемых для посева кукурузы и тростника, что приведет к вырубке леса. Уменьшающиеся лесные массивы, в свою очередь, будут перерабатывать в кислород меньшие объемы углекислого газа.

Переход предприятия на биогаз связан с некоторыми аспектами, положительно влияющими на экологию:

‒ Переработка биомассы в биогаз — экологичный способ переработки органических отходов;

‒ Получение биогаза и использование его вместо природного газа избавляет от необходимости использовать дорогостоящий невозобновляемый ресурс;

‒ Переработка органических отходов даёт (в зависимости от характера перерабатываемого сырья) кормовые добавки или эффективные биоудобрения;

‒ Антропогенная нагрузка на экосистемы снижается;

‒ Предприятие эффективно использует возобновляемые ресурсы.

Гидроэнергия

Гидроэлектростанции (ГЭС) используют возобновляемую энергию падающего потока воды, которая потом преобразуется в электрическую.

Основные экологические проблемы ГЭС связаны с созданием водохранилищ и затоплением значительных площадей плодородных земель.

В результате повышения уровня воды происходит подтопление прилегающих к водохранилищам территорий, заболачивание, дополнительное выведение из сельскохозяйственного оборота земель. Особенно эти проблемы характерны для равнинных рек.

В горных районах воздействия на окружающую среду ГЭС значительно меньше, где водохранилища обычно занимают небольшие территории. В некоторых странах с горным рельефом значительную часть энергии получают за счет гидроэнергетики (в Таджикистане ГЭС обеспечивают более 90 % электроэнергии).

Безопасность гидротехнических сооружений определяется не только наведенной сейсмичностью, но и просчетами в проектировании, а также воздействием стихии [6].

Геотермальная энергия

Основное негативное воздействие на окружающею среду геотермальные установки оказывают в период разработки месторождения, строительства водопроводов и зданий, но оно обычно ограничено ареалом месторождения. Одно из неблагоприятных проявлений- загрязнение поверхностных и грунтовых вод в случае выброса растворов высокой концентрации при бурении скважин.

Экологические и социальные последствия, связанные с геотермальной энергией, как правило, зависят от конкретного места и конкретной технологии. По большей части их можно устранить или смягчить и минимизировать негативные экологические воздействия.

Серьезной проблемой может стать необходимость отчуждения больших земельных площадей. К примеру, в Долине гейзеров (США) дебит каждой скважины обеспечивает в среднем 7 МВт полезной мощности. Для работы станции мощностью 1000 МВт требуется 150 скважин, которые занимают территорию более 19 км.

Потенциальными последствиями геотермальных разработок являются оседание почвы и сейсмические эффекты, происходит снижение дебитов термальных источников и гейзеров. Так, при эксплуатации месторождения Вайрокей (США) с 1954 по 1970 гг. поверхность земли просела почти на 4 м, а площадь зоны, на которой произошло оседание грунта, составила около 70 км2, продолжая ежегодно увеличиваться [7].

Высокая сейсмическая активность является одним из признаков близости геотермальных месторождений, и он используется в поисках ресурсов.

На ГеоТЭС не происходит сжигания топлива, поэтому объем токсичных газов, выбрасываемых в атмосферу, значительно меньше, чем на ТЭС, и они имеют другой химический состав. В водяном паре, добываемом из геотермальных скважин часто, содержатся газовые примеси, состоящие на 80 % из двуокиси углерода и содержащие небольшие доли метана, водорода, азота, аммиака и сероводорода. Как видно, СО2 является основным парниковым газом при выбросах из геотермальных источников. Прямые выбросы СО2, при этом лежат в пределах от 4 до 740 грамм на 1 кВт-ч произведенной энергии в зависимости от технологии, применяемой при разработке геотермы и физико- химических характеристик термальной жидкости, находящейся в подземном резервуаре.

Потребность ГеоТЭС в охлаждающей воде (на 1 кВт-ч электроэнергии) в 4–5 раз выше, чем ТЭС, из-за более низкого КПД. В ранних проектах отработанная геотермальная вода сбрасывалась в ближайший водоём и, если она содержала различные соли, в том числе и тяжелых металлов, происходило, кроме теплового и химическое загрязнение водоёмов. Проблема снята обратной закачкой отработанной воды в пласт. Современные проекты геотермальных установок в обязательном порядке содержат обратную закачку. Однако применение технологии с гидроразрывом пласта зачастую приводит к порче подземных вод, просадкам грунта и может спровоцировать землетрясения.

Кроме рассмотренных воздействий геотермальной энергетики, возможны другие негативные проявления:

‒ изменение уровня грунтовых вод, заболачивание;

‒ выброс отравленных вод и конденсата, загрязненных в небольших количествах аммиаком, ртутью, кремнеземом;

‒ загрязнение подземных вод и водоносных слоев, засоление почв;

‒ выбросы больших количеств рассолов при разрыве трубопроводов.

Таблица 3

Экологические параметры работы электростанций*

Вид

электростанции

Объем выбросов ватмосферу, м3/МВт-Ч

Расход

свежей

воды,

м3/МВт-Ч

Сброс

сточных

вод,

м3/МВт-Ч

Объем

твердых

отходов,

кг/МВт-Ч

Изъятие

земель,

га/МВт-Ч

Затраты на охрану природы,% общих затрат

Солнечная

0,02

2–3

Ветровая

0,01

1–10

1

Геотермальная

1

0,2

1

Энергия биомассы

2–10

20

0,2

0,2

0,2–0,3

ТЭС

уголь

20–35

40–60

0,5

200–500

1,5

30

газ

2–15

2–5

0,2

0,2

0,5–0,8

10

ГЭС

100

2

АЭС

70–90

0,2

0,2

2,0

50

* Источник: Экологическая характеристика работы солнечных и ветровых электростанций. Бекиров Э., Фурсенко Н. Motrol, 2013, vol 15, № 5, p. 147.

В таблице 3 показаны данные экологических параметров производства электроэнергии различными методами, а в таблице 4 приведены данные эмиссии различных электростанции по полному циклу производства электроэнергии.

Таблица 4

Эмиссия различных электростанции по полному циклу производства электроэнергии (г/кВт *ч) [6]

Электростанции

Выбросы

СO2

SO2

NOx

Большие ГЭС

9

0.03

0,07

Малые ГЭС

3,6–11.6

0,009–0.024

0,003–0.006

Солнечные фотоэлектростанции

98–167

0,20–0,34

0.18–0,30

Солнечные тепловые станции

26–38

0.13–0,27

0,06–0,13

Ветро электростанции

14,9

0.02–0,09

0,02–0,06

Геотермальные станции

79

0,02

0,28

Электростанции на угле

1026

1,2

1.8

Электростанции на природном газе (комбинированный цикл)

402

0,2

0.3

Таблица 5

Штрафной экологический балл для различных видов используемого источника электроэнергии*

Топливо

Штрафной экологический балл

Бурый уголь

1735

Нефть

1398

Каменный уголь

1356

Ядерное топливо

672

Солнечные фотоэлектрические элементы

461

Природный газ

267

Ветер

65

Малые ГЭС

5

*Источник: Виссарионов В. И., Дерюгина Г. В., Кузнецова В. А., Малинин Н. К., солнечная энергетика: учеб. пособие для вузов / под ред. В. И. Виссарионова. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 320 с.

Для учета отрицательного влияния различных типов энергоустановок на окружающею среду в настоящее время предложено несколько различных методик предусматривающий штрафной экологический балл [8]. В таблице 7 приведен штрафной экологический балл для различных видов используемого источника электроэнергии. Эти баллы рассчитаны с учетом фактором воздействия на природу. От количества баллов, полученных каждым из способов производства энергии, зависит его воздействие на окружающую среду. Чем больше баллов, тем более вредное его воздействие на природу.

Выводы

Каждый из рассматриваемых в статье видов энергии по-своему влияет на экологию окружающей среды и людей. Воздействие на экологию различных видов энергии зависит от того на каком этапе своего существования они находятся: производство, эксплуатация или утилизация. Таким образом, экологические характеристики различных видов энергии, описанные в статье, проявляются в размещении электростанций, захоронении отходов, загрязнении атмосферы и литосферы продуктами сгорания. Образование электрических, магнитных и электромагнитных полей, затрудняющих связь и создающих угрозу для человека и биосферы. Радиоактивные и химические загрязнения, воздействия на климат, флору и фауну, возникновение землетрясений при создании гидроэлектростанций.

Сравнивая экологические показатели различных видов энергии можно сделать вывод, наименьший ущерб на экологию при получении энергии происходит при использовании возобновляемых источников. Возобновляемые источники энергии имеют наименьший штрафной экологический балл по сравнению с традиционными источниками энергии. Из возобновляемых источников энергии минимальный уровень загрязнения приходит на малые-ГЭС, а максимальный уровень загрязнения — для солнечных энергоустановок.

Литература:

  1. Ахмедов Х. М., Каримов Х. С. Солнечная электроэнергетика. Душанбе, Дониш, 2007, с. 179.
  2. Wind Energy Factsheets. European Wind Energy Association, 2010.
  3. Говорушко С. М. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду. Владивосток: Дальнаука, 1999, с. 172.
  4. Pimentel D. Ethanol fuels: Energy, economics and environmental impacts // International Sugar Journal. 2001. Vol. 103. P. 491–494.
  5. Агеев В. А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. МРСУ, 2004, с.174.
  6. Сравнительная оценка экологического влияния разных систем энергоснабжения. Б. Д. Бабаев, В. В. Волшаник. Электроэнергетика. 2014, № 4, с.31.
  7. Малоземов В. Н., Эстриным И. А., Е. А. Малоземова Е. А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учеб.-метод. пособие. Ростов-на-Дону. Ростовский Государственный Университет Путей Сообщения, — 2011, с. 53.
  8. Васильев Ю. С., Хрисанов Н. И. Экология использования возобновляющихся энергоисточников. — Л. Изд-во Ленинградского ун-та., 1991, с. 343.

Основные термины (генерируются автоматически): окружающая среда, возобновляемый источник энергии, солнечная энергия, штрафной экологический балл, различный вид энергии, вод, геотермальная энергия, источник, природный газ, энергия биомассы.

Влияние энергетики на окружающую среду

Энергетика является важнейшей отраслью хозяйства, без которой невозможна деятельность человека вообще. Любое производство требует затрат энергии, поэтому человек издавна озабочен поисками ее источников.

Главным источником энергии на Земле является Солнце. Но солнечную энергию трудно преобразовать в формы, удобные для использования, хотя электростанции (гелиостанции) существуют в некоторых странах с большим количеством солнечных дней в году. Такие станции действуют и в космосе; применяют солнечные батарейки и для работы счетных машин, однако доля использования солнечной энергии в настоящее время мала, и стоит задача расширения использования этой энергии, так как она является неисчерпаемым природным ресурсом.

Солнечная энергия относится к нетрадиционным видам используемой энергии. К нетрадиционным источникам энергии относят также энергию ветра, гейзеров, морских и океанических течений, приливно-отливную и геотермальную энергии. Эти виды энергии человечеству еще предстоит освоить, тем более что они являются неисчерпаемыми энергетическими ресурсами.

Человечество в своей деятельности использует тепловую и электрическую энергии, полученные или за счет сжигания разных видов топлива (теплоэлектроцентрали — ТЭЦ), или за счет использования энергии движения воды рек (гидроэлектростанции — ГЭС), или атомной энергии распада ядер атомов тяжелых изотопов (атомные электростанции — АЭС).

Теплоэлектростанции (ТЭС) в качестве топлива применяют природный и попутный газ, продукты переработки нефти (мазут и другое жидкое топливо), каменный и бурый угли, сланцы горючие, торф (твердое топливо).

При сгорании газа выделяется наименьшее количество вредных загрязнителей, поэтому газообразное топливо считается наиболее экологически чистым.

Сгорание жидкого и твердого видов топлива сопровождается образованием вредных газов (диоксида серы и оксидов азота), возможно образование пылевых аэрозолей, получается зола. ТЭС являются вторым после автотранспорта загрязнителем атмосферы. Зола, получающаяся после сжигания жидкого и особенно твердого топлива, является многотоннажным отходом энергетики и требует обязательной утилизации.

АЭС с точки зрения загрязнения атмосферы являются более экологичными, чем ТЭС, но из-за возможности радиационного заражения среды — самый опасный в экологическом отношении вид производства.

Очень остро стоит вопрос с обезвреживанием отходов атомного топлива и эта проблема в настоящее время практически не решена, так как захоронение радиоактивных отходов в могильниках не является экологически грамотным способом их утилизации и обезвреживания отходов, поскольку их действие не уничтожается, а при нарушении могильника возможно заражение природной среды.

ГЭС практически не загрязняют среду обитания различными вредными отходами, но при их строительстве происходит сильное разрушение природных биогеоценозов, затопление больших территорий, изменение микроклимата региона, создаются препятствия для осуществления жизнедеятельности многих организмов (например, рыбы не могут достичь мест своего нереста, звери лишаются привычных мест обитания и т. д.). Экономические и социальные затраты на строительство ГЭС далеко не всегда оказываются оправданы.

Значительным экологическим загрязнением является поток электромагнитных излучений, возникающих при передаче электроэнергии на большие расстояния высоковольтными линиями электропередач. Эти излучения оказывают большое отрицательное влияние и на человека, и на животных.

Нормальное функционирование ТЭС, АЭС, ГЭС связано с использованием транспортных средств, поэтому природная среда загрязняется и за счет работы этих средств. Велико тепловое загрязнение различными предприятиями энергетики. Вносят свой вклад эти предприятия и в шумовые, и в вибрационные загрязнения.

Краткое рассмотрение влияния энергетики на окружающую природную среду показывает, что и для этой отрасли важна природоохранная деятельность.

Обзор природоохранных мероприятий в энергетике

Целый ряд процессов, применяемых в энергетике, на современном этапе не может быть рационально реализован с точки зрения правильных экологических решений. Так, строительство ГЭС всегда будет сопровождаться отторжением территорий, их затоплением, гибелью биогеоценозов. Но при этом есть возможность четкого учета всех мероприятий по более тщательной подготовке затопляемых территорий и оптимальному использованию ресурсов этих территорий.

Как и в других отраслях промышленности, важным является комплексное использование сырья и отходов. Так, твердые отходы (золы) ТЭС находят применение в строительстве и сельском хозяйстве. Важна задача полного улавливания отходящих газов ТЭС с целью утилизации оксидов азота и серы для получения из них соединений серы и азота для дальнейшего их применения в других отраслях хозяйства.

Важнейшими природоохранными действиями в области энергетики является освоение других видов энергии, являющихся нетрадиционными и более безопасными с экологической точки зрения. Ярким примером такого освоения источников энергии является энергетика Исландии, основанная на применении тепловой энергии горячей воды гейзеров. Перспективным является способ добычи тепловой энергии за счет бурения скважин и вывода на поверхность горячих вод с больших глубин Земли. Но в настоящее время это экономически недостижимо из-за сложностей технических решений.

На заре цивилизации широко использовалась энергия ветра, но в связи с развитием энергетики за счет сжигания топлива эта отрасль утратила свое значение, но теперь ее возрождают вновь из-за усложнения экологической обстановки на Планете.

К сожалению, не покат решения проблемы уменьшения загрязнений среды электромагнитными излучениями — увеличение расстояния нахождения человека от линий электропередач не снижает отрицательного воздействия ЛЭП. Необходимо искать пути переноса электроэнергии другими способами либо обеспечивать энергией тот или иной объект локализованными методами.

Важным (опосредованным) природоохранным мероприятием является оптимизация расхода электрической и тепловой энергии. Человек часто «греет улицу». Необходимо совершенствовать теплоизоляцию, что приведет к экономии энергии, а вместе с этим уменьшит необходимость выработки энергии, что в свою очередь будет способствовать улучшению экологической ситуации.

Экологические проблемы энергетики: ядерной, атомной, современной

Понятие, виды, источники и сырье

Энергия – это одно из важнейших условий существования биосистемы. До недавнего времени, то есть примерно 3,5 млрд. лет, биосфере Земли вполне хватало энергии Солнца. И единственному кому на нашей планете ее не хватает – человек. Дополнительная энергия ему требуется не как живому организму, а в связи с обеспечением своей производственно-хозяйственной деятельности и бытовых нужд. Для этих целей человечество производит два вида энергии: тепловую и электрическую. В их производстве вместе в энергетической задействованы еще несколько смежных отраслей хозяйственной деятельности. Потому экологические проблемы энергетики это проблемы не одного направления человеческой деятельности, а целого комплекса. Они многосторонни и многочисленны и возникают на всех стадиях производства от добычи полезных ископаемых до поставки энергии конечному потребителю.

В настоящее время энергию вырабатывают из двух источников: возобновляемого и не возобновляемого. К первому относят энергию Солнца, ветра и воды. Производство в этом случае малоэффективно, зависимо от внешних условий и сопряжено с существенными затратами. К не возобновляемым источникам относятся все виды полезных ископаемых, внутреннюю химическую энергию которых можно преобразовать. Это: древесина, торф, уголь, нефть, газ и их производные. Расщепление атома в середине прошлого века дало возможность получать энергию, возникающую в ходе ядерных реакций. Так возникла ядерная энергетика, которая стоит несколько особняком от других.

Выработкой занимаются многочисленные тепловые, гидро- и электростанции, комплексы, производящие одновременно тепловую и электрическую энергии. Эти станции различаются по мощности. Основная масса станций построено из расчета производственной мощности в 1000 Мвт. Но есть и малые станции, обеспечивающие энергией небольших потребителей, вплоть до частных домохозяйств. Атомные станции обладают огромной мощностью до 8200 Мвт.

Экологические проблемы энергетики начинаются с добычи природных ископаемых. Разработка торфяников и вырубка лесов, угольные шахты и нефтяные и газовые месторождения – это, прежде всего, опустошение природы. Ресурсы, создаваемые природой на протяжении миллионов лет, вынимаются из мест их залежей и в будущем не могут быть восполнены. В ходе разработок и по их окончании, территории, как правило, остаются брошенными. Рекультивация почвы не проводится, не высаживаются деревья на место вырубленных. Экосистемы деградируют и погибают.

Транспортировка добытых полезных ископаемых до мест их применения производится по природным транспортным коридорам – рекам, морям и океанам или по специально созданным для этого трубопроводам, железнодорожным и транспортным магистралям. Аварии, розливы, выбросы, затопления, завалы и многое другое загрязняет территории, по которым проходит транспортировка.

Станции, их виды и проблемы

Экологические проблемы современной энергетики это еще и требования, предъявляемые к техническим и строительным нормам размещения станций по выработке электрической энергии и тепла.

Гидростанции. Возможность вырабатывать энергию при помощи воды, создает необходимость создавать дополнительные гидротехнические сооружения. Каскады плотин и водохранилищ, возводимые на реках, приводят к нарушению их водообмена. Необходимость для работы гидроэлектростанций создания водохранилищ, не только приводит к затоплению значительных территорий, это еще существенно влияет на уровень воды реки и большинства ее притоков.  Уровень рек, как правило, повышается, а вот притоки мелеют и как речные артерии исчезают. Отрицательное воздействие на экосистему водного бассейна имеет также регулирование уровня воды. Быстрый сброс и понижение уровня, а затем набор воды, приводит к разрушению почвы, смыванию плодородного слоя, гибель мест нереста рыбы. Наиболее показательный пример губительного воздействия гидротехнических сооружений на водный бассейн и окружающую природу — это Каспийское море. После введения в эксплуатацию плотинного комплекса уровень воды в море изменился, стал другим кислородный обмен, уменьшилось поступление питательных веществ. Негативные последствия стали столь угрожающими для существования биосистемы моря в целом, что пришлось вносить коррективы в конструкцию плотины.

Водохранилища, создаваемые в районе тепловых и электрических станций, служат для сброса технологических вод. Сами по себе эти стоки не имеют существенных загрязнений, но несут в себе другую опасность для окружающей среды, они имеют повышенную температуру. В результате изменяется не только температурный режим водного объекта, но и климатические условия прилегающей территории. Происходят изменения и мутации у растений и животных.

Тепловые и электрические станции работают на разных видах топлива: твердом, жидком или газообразном. Несмотря на то, какой вид топлива используют станции, станции сжигают тысячи кубических метров кислорода и выбрасывают в атмосферу не меньшее число золы, продуктов горения и газов, которые содержат загрязняющие вещества. Эти вещества попадают в почву и воду не только непосредственно около станции, а по воздуху распространяются на значительные расстояния.

Атомные

Расщепление атома дало человечеству дополнительные энергетические ресурсы и возможности, а вместе с этим и новые проблемы. Экологические проблемы ядерной энергетики имеют специфический характер. В этой довольно новой отрасли есть проблемы присущие всей этой сфере. В процессе добычи сырья – уничтожается экология мест его залегания. Водоемы возле станций, предназначенные для слива охлаждающей воды, также формируют несвойственный этой природной зоне микроклимат. Есть и положительные стороны — практически отсутствуют выбросы, свойственные станциям, работающим на принципе сжигании сырья. Атомной энергетики экологические проблемы носят отложенный характер. Они связаны с производством топлива для этих станций и хранением отработанного.

Основной аргумент, приводимый в пользу расширения производства атомной энергии, — это ее низкая себестоимость. Кроме того, расположить АЭС могут на своей территории государства, которые не обладают необходимым сырьем. Атомная – это единственный выход для стран, в недрах которых нет сырья для других видов станций. Но так ли дешева атомная энергия? Если к стоимости сырья, станции и производственного процесса прибавить стоимость затрат по утилизации и хранению отработанного топлива, средства, потраченные на ликвидации различного рода поломок, аварий и катастроф, а также их последствий. Суммы, необходимые для лечения участников ликвидаций этих аварий, их детей, зараженной природы и так далее.

Первая атомная станция была построена в СССР в 1954 году. Через 32 года произошла авария на Чернобыльской станции, а еще через 25 – на станции Фукусима. Можно сказать, что всего лишь две аварии за более чем 60 лет, а можно сказать, что аварии происходят каждые 25-30 лет. Как бы ни вести статистику, для восстановления пораженной радиацией природной среды необходимо в каждом случае от 30 до 1000 лет. На экологические проблемы ядерной энергетики всерьез обратили внимание только после 1986 года, когда на Чернобыльской АЭС произошла авария. Эта реакция была схожа на панику. Много стран мира полностью отказались от строительства на своей территории атомных реакторов. Но экономика выдвигает свои аргументы, а текущая безопасность ядерного производства в разы выше других видов энергетики.

Экологические проблемы ядерной энергетики это не только проблемы «мирного» атома. Это еще флот, в том числе и в первую очередь военный, и оружие. Какие сюрпризы можно ожидать с этой стороны — никто не знает?

Видео — Ядерная энергетика и ее Альтернатива

Экологические проблемы в электроэнергетике и необходимость экологического образования специалистов отрасли Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Бармшова Т.Л., МГТУ, г. Майкоп

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ И НЕОБХОДИМОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ СПЕЦИАЛИСТОВ ОТРАСЛИ

В статье рассматриваются экологические проблемы, возникающие при производстве электроэнергии. В перспективе в нашей стране необходимо полное перевооружение отрасли на основе новых «чистых» технологии и научных разработок. А значит. специалисты должны теть экологическое воспитание и образование.

Проблемы использования энергетических ресурсов состоят в постоянном увеличении их потребления. В настоящее время одним из основных «потребителей» энергии является производство элекфоэнергии. Сама по себе электроэнергия считается экологически чистой, но процесс получения. передачи и использования ведёт к переработке огромного количества первичных энергоносителей, что оказывает негативное влияние на окружающую среду, и при существующих темпах развития экономики вредные экологические воздействия будут только расти. В ряду экологических проблем стоят нарушение поверхности при добыче топлива, загрязнение отходами производства и тепловое загрязнение в результате рассеивания тепла, что связанно с нарушением озонового слоя и потеплением климата. Одним из наиболее эффективных традиционных способов получения энергии считаются атомные электростанции. 11о имея преимущества, у них есть большие недостатки: тепловое загрязнение поверхностных вод путем сброса отработанных вод повышенной температуры приводит к гибели живых организмов в водоёмах, к появлению туманов и увеличению количества осадков зимой, но особо опасным является переработка отработанного топлива.

Таким образом современная энергетика и электроэнергетика находятся в противоречии с экологией. Всё чаще специалисты обращаются к вопросу использования альтернативных источников электроэнергии: Солнца, ветра, приливов. Солнечные батареи и коллекторы уже сейчас являются эталоном экологически чистых источников энергии и широко применяются в Греции. Активно развивается ветроэнергетика. Трудности заключаются в том, что беспрерывное получение этих видов электроэнергии проблематична из-за метеорологических условий, а также требует больших площадей для установки оборудования. В некоторых прибрежных районах используют плавучие электростанции, но этот способ применим как временный. В таких районах рассматривают и получение электроэнергии с помощью приливов и отливов, что тоже имеет свои особенности. То есть использование этих видов энергии для промышленных нужд имеет малую эффективность.

Производство электроэнергии в настоящее время — это серьёзный бизнес, значит должен развиваться. Приоритет рыночных интересов в условиях нецивилизованной рыночной экономики. которая сложилась в нашей стране, привел к необходимости формирования экологического сознания специалистов. Новые технологии должны обеспечивать при минимуме затрат одновременное максимальное удовлетворение требований экологии. Для решения большинства проблем экологической устойчивости должна постоянно проводится работа по оценке и снижению воздействия на окружающую среду при производстве выбросов и сбросов загрязняющих веществ, создание безотходных, ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий, поиск новых безвредных для природы и человека источников энергии.

Одним из перспективных направлений новых технологий является использование «микроэнергетики». К этой категории относят водородные элементы и газовые микроту рбины. Следует отметить экологические преимущества микроэнергетики, где в качестве топлива используют водород и природный газ. Водороду отводится важная роль в снижении уровня загрязнения окружающей среды, связанного с работой энергетических объектов, при условии его получения с помощью возобновляемых источников энергии. Электрический ток получают в результате отделения электрона от атома водорода, что сопровождается выделением тепла. При этом тепло и вода — отходы производства — также могут полезно использоваться. Ведущими странами мира приняты программы ускоренного развития исследований и разработок по использованию водорода в качестве энергоносителя и накопителя электроэнергии.

Считается настоящей научно-технической революцией открытие в 1996 году кванта пространства-времени (квантона) и свсрхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Переход на квантовые реакторы, по мнению учёных, поможет решить не только проблемы недостатка энергии, но и экологические проблемы, возникающие при ее производстве.

Таким образом снижение негативного воздействия на окружающую среду достигается на основе технологического перевооружения, внедрения наилучших технологий при производстве. транспортировании и распределении электрической энергии. Недостаток мощностей, износ оборудования и применение устаревших технологий в нашей стране уже сейчас привели к необходимости смены электроэнергетическою комплекса, что предусматривает наличие квалифицированного инженерного корпуса для внедрения инновационных проектов. При этом экологическая политика должна стать одной из главных частей общей стратегии перехода к экономически сбалансированному развитию отрасли.

Значит необходимо обратить особое внимание воспитанию экологического образования специалистов отрасли. Программа экологического воспитания в нашей стране начала реализовываться в 1994 году , до этого времени она была лишь в стадии пропаганды. По данным Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ развёрнуга достаточно широкая сеть высших учебных заведений, занимающихся подготовкой кадров экологического профиля. Развитие всех отраслей экономики в свете защиты экологии требует внедрения системы экологического менеджмента, разработки технических и технолог ических стандартов в области экологической безопасности природоохранной деятельности. Важны экологическая экспертиза влияния инвестиционных и инновационных проектов в электроэнергетике на окружающую среду. Поэтому возникла необходимость создания цепи образования, которая предусматривает постановку экологических вопросов в центр всех учебных программ.

Общей задачей экологического образования является формирование экологического сознания личности, совершенствование системы ответственности за нанесение вреда природе. Охрана окружающей среды должна рассматриваться в аспекте такой зашиты всех ресурсов Земли, чтобы ими могли пользоваться не только настоящие, но и будущие поколения.

Литература:

1.Андреева Т.А. Экология. Учебное пособие / Т.А. Андреева, — М.: Проспект. 2006.-С. 142-145.

2.Бычков A.М. С) возможностях производства электроэнергии на основе комплексного использования органического и водородного топлива. / А.М. Бычков // Энергетик. — 2006. -№8.-С. 21-22.

3.Семёнов В.А. Развитие децентрализованной энергетики. / В.А.Семёнов// Энергетик.-2006.-№8.-С. 22-24.

4. Кожуховский И.С., Шевчук A.C.. Новосёлова O.A. Экологическая политика ОАО РАО «ЕЭС России» и программа её реализации. / И.С. Кожуховский, A.C. Шевчук, O.A. Новосёлова // Энергетик. — 2006.- №10. — С. 5.

Концепция электричества, окружающей среды и экологии Стоковое Изображение

Похожие изображения

Электроэнергия, переработка, окружающая среда и экология

Переработка, электричество, окружающая среда и экология концепция — крупный план руки, держащей энергосберегающие лампочки или лампы на белой спине

Концепция зеленой планеты. Ветряк Чистая природа Экология Окружающая среда.

Концепция устойчивого развития, экологии и защиты окружающей среды. Возобновляемая энергия и природные ресурсы. 2-местный

Солнечные панели на крыше верхнего дома. Зеленая альтернативная энергия и концепция экологии защиты окружающей среды

Концепция экологии: голубое небо, белые облака и ветряная турбина. Ветрогенератор на электричество, альтернативный источник энергии.

Концептуальная рукописная подпись текста, показывающая энергоэффективность. Бизнес-концепция по экологии электричества Записана в блокноте №

Эко экология Окружающая среда Концепция повторного использования вторичного использования батарей

Рециркуляция, энергия, мощность, окружающая среда и экологическая концепция

Концепция Eco Energy

Концепция экологической среды Лампочки на земле и посадки

Концепция экономии электроэнергии

Солнечные панели, фотоэлектрические, альтернативные источники электроэнергии — концепция устойчивых ресурсов

Концепция электромобиля в концепции зеленой среды

.

Ветрогенератор для экологии электричества Стоковое Фото

Мы жертвуем 10% дополнительных гонораров нашим вкладчикам в качестве стимула для борьбы с COVID-19

Похожие изображения

Генератор электричества на ветер

Концепция экологии: голубое небо, белые облака и ветряная турбина. Ветрогенератор на электричество, альтернативный источник энергии.

Ветровая турбина, Экология

Ветрогенератор электричества на фоне неба.Использование экологически чистой возобновляемой энергии в реальной жизни. Фон

Концепция производства электроэнергии. Ветряные турбины на сельскохозяйственных угодьях, воздушный пейзаж

Мощность ветряной турбины, вырабатывающей чистую энергию электричества на фоне облаков на голубом небе. Глобальная экология. Чистая энергия

Детальный вид ветряной турбины крупным планом; генератор

Ветряная турбина с женской рукой

Ветровые турбины.Экология ветер на фоне облачного неба с c

Ветрогенератор на фоне голубого неба. производство электроэнергии. место для текста, на закате

Солнечные элементы с ветряными турбинами, вырабатывающие электроэнергию на станции гибридных электростанций на фоне голубого неба

Ветряк на голубом небе. Альтернативный источник энергии и электричества. Глобальное потепление.изменение климата и экология. Эко мощность

Ветряная турбина, зеленая энергия, электрогенератор

Ветрогенератор и голубое небо — экологическая концепция энергосбережения

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *