Екологізація енергетики (150263)

Посмотреть архив целиком

План:


Вступ...............................................................................................................2

1. Плюси і мінуси галузі з точки зору екології.......................................3-5

2. Проблеми енергетики..........................................................................6-11

2.1. Екологічні проблеми теплової енергетики.......................................6-9

2.2. Екологічні проблеми гідроенергетики............................................9-11

3. Шляхи вирішення проблем сучасної енергетики...........................12-13

Висновок......................................................................................................14

Використана література..............................................................................15


Вступ


Існує образний вираз, що ми живемо в епоху трьох «Е»: економіка, енергетика, екологія. При цьому екологія як наука і спосіб мислення залучає усе більш пильну увагу людства.

Екологію розглядають як науку і навчальну дисципліну, що покликана вивчати взаємини організмів і середовища у всій їхній розмаїтості. При цьому під середовищем розуміється не тільки світ неживої природи, а і вплив одних організмів чи їхніх співтовариств на інші організми і співтовариства.

Термін «екологія» був введений німецьким натуралістом Э. Геккелем у 1866 році й у дослівному перекладі з грецького означає науку про будинок (ойкос - будинок, житло; логос - навчання).

В даний час термін «екологія» істотно трансформувався. Вона стала більше орієнтована на людину в зв'язку з її винятково масштабним і специфічним впливом на середовище.

Сказане дозволяє доповнити визначення «екології» і назвати задачі, які вона покликана вирішувати в даний час. Сучасну екологію можна розглядати як науку, що займається вивченням взаємин організмів, у тому числі і людини, із середовищем, визначенням масштабів і припустимих меж впливу людського суспільства на середовище, можливостей зменшення цих впливів чи їхньої повної нейтралізації. У стратегічному плані - це наука про виживання людства і вихід з екологічної кризи, що здобувала глобальні масштаби - у межах усієї планети Земля.

Стає усе більш ясним, що людина дуже мало знає про середовище, у якому вона живе, особливо про механізми, що формують і зберігають середовище. Розкриття цих механізмів (закономірностей) - одна з найважливіших задач сучасної екології й екологічного утворення. Ясно, що вона може зважуватися лише за умови вивчення не тільки «Будинку», але і його мешканців, їхнього способу життя.


1. Плюси і мінуси галузі з точки зору екології


Традиційно людство для отримання енергії користувалося лише двома джерелами. Спочатку це було спалювання деревини, пізніше — викопного палива, їх лише частково доповнювало використання енергії текучої води. Отримання енергії за рахунок спалювання викопного палива супроводжується значним забрудненням природного середовища. Тому наприкінці XX століття було висунуто на порядок денний пошук альтернативних засобів отримання енергії — перш за все, електрики та тепла. Але як традиційні, так і альтернативні енергоджерела мають свої плюси та мінуси з точки зору екології.

Атомна енергетика. Атомні електростанції (АЕС) мають чимало уявних переваг: займають мало площі, маловідходні, у них немає безпосередніх викидів пилу, вуглекислого газу, окислів сірки та азоту і т.п. Паливо, на якому вони працюють, має високу теплотворну здатність, має властивість бридінгу, тобто відтворюється в процесі роботи АЕС. За станом на 1990 рік у світі працювало 430 атомних реакторів, які виробляли приблизно 400 МВт енергії.

Але є в атомної енергетики чимало вразливих місць. ККД сучасних АЕС щодо випалювання палива всього 30-40%. АЕС потужністю в 1 тисячу МВт за рік споживає 3 т урану й дає у вигляді відходів 300 кг плутонію і 1100 кг інших речовин, що розкладаються. До цього часу не розроблені способи їхнього знешкодження. При роботі АЕС вилучається досить багато води. Йдуть й експлуатаційні радіоактивні викиди. Відходи від АЕС по суті становлять велику небезпеку для людства, більшу, ніж навіть окремі аварії на них.

Гідроенергетика. ГЕС — виводить з ладу великі площі землі, цінної для сільського господарства. Наприклад, будівництво греблі на Дніпрі призвело до втрати величезних територій заплавних високородючих земель. Але екологічно ГЕС чисті та маловідходні.

Теплові електростанції. ТЕС працюють на викопному паливі. Виробництво енергії на ТЕС є екологічно найбруднішим: спалювання 1 т кам'яного вугілля приводить до утворення 1,5 кг окислів азоту, 9 кг оксиду вуглецю та 13 кг окислів сірки. Великі ТЕЦ скидають до 90 м3/с теплої води. Хоча можливості зниження екологічних збитків від них більші, оскільки паливо можна готувати до спалювання, збагачувати, очищати від сірки. У майбутньому, безумовно, доведеться відмовитися від прямого спалювання кам'яного вугілля. Його доцільно попередньо газифікувати, що робить нешкідливими продукти згорання та дозволяє отримувати корисні матеріали: смоли, масла, аміак, сірка.

Вітрові електростанції. ВЕС — екологічно чисті і дають дешеву енергію. Але ідея не нова. Перший проект промислової ВЕС на 12 МВт був розроблений Ю.В.Кондратюком ще у 1932 році. Перша вітрова електростанція потужністю на 100 кВт була запущена у Криму в 1931 році. Вона пропрацювала до 1942 року. На сучасних ВЕС в Данії вартість одного кіловата енергії можна порівняти з електростанцією, що працює на вугіллі, і нижча, ніж на ЕС, що працює на нафті. Досить великі ВЕС займають велику площу, досить шумні, створюють радіоперешкоди та небезпечні для птахів.

Сонячні електростанції. СЕС, що користуються невичерпним джерелом енергії — сонячною радіацією, мають чималу перспективу. Хоча вони займають великі площі (для електростанції в 1 млн. кВт необхідна була б площа у 35 км2) та матеріалоємні, але в процесі експлуатації СЕС найбільш екологічно чисті. Вони не мають рухомих частин, довговічні, не створюють небезпечних відходів. Зараз у світі загальна площа СЕС вже досягла 750 тисяч м2 і більше 1 млн. м2 житла опалюється та освітлюється за рахунок СЕС.

У ряді районів екологічно та економічно вигідними можуть бути:

а) геотермальні електростанції, що працюють за рахунок теплового градієнту;

б) електростанції, що використовують глибинний градієнт температури морської води;

в) електростанції, які працюють за рахунок енергії припливів та відпливів.

Але геотермальні електростанції збільшують сейсмічну активність району, можуть викликати локальні осідання ґрунту, а їхня робота супроводжується тією чи іншою кількістю токсичних газів, що викидаються до атмосфери. Собівартість геотермальної енергії зростає через швидку корозію обладнання, оскільки геотермальні води звичайно мають високий вміст сірки.

Вибираючи стратегічні шляхи розвитку енергетики, доводиться враховувати, що отримання енергії з невідновлюваних джерел обмежене наявністю сировини. Екологічна конверсія висуває на порядок денний біоенергетику. Деревина та інші види біомаси непогане джерело енергії, її можна:

а) спалювати;

б) перероблювати на біогаз;

в) перероблювати на спирт, який придатний для спалювання у двигунах внутрішнього згорання.

Як енергетична сировина, дуже вигідний етанол. Він найменше забруднює навколишнє середовище продуктами згорання, енергоємний, але дорогий у виробництві.

Серйозно вивчаються можливості водневої енергетики. Водень можна отримувати гідролізом води з використанням сонячних електростанцій, а потім транспортувати у місця споживання. Спалювання водню практично не дає шкідливих викидів. Вивчається можливість отримання водню і біотехнологічним способом, за рахунок життєдіяльності фотосинтезуючих бактерій.


2. Проблеми енергетики


Енергетика - це та галузь виробництва, що розвивається небачено швидкими темпами. Якщо чисельність населення в умовах сучасного демографічного вибуху подвоюється за 40-50 років, то у виробництві і споживанні енергії це відбувається через кожні 12-15 років. При такому співвідношенні темпів росту населення й енергетики, енергооснащеність збільшується не тільки в сумарному виразі, але й у розрахунку на душу населення.

Є підстави очікувати, що темпи виробництва і споживання енергії в найближчій перспективі істотно зміняться (деяке уповільнення їх у промислово розвитих країнах компенсується ростом енергооснащеності країн третього світу), тому важливо одержати відповіді на наступні питання:

- який вплив на біосферу й окремі її елементи роблять основні види сучасної енергетики (теплова, водяна, атомна) і як буде змінюватися співвідношення цих видів в енергетичному балансі в найближчій і віддаленій перспективі;

- чи можна зменшити негативний вплив на середовище сучасних (традиційних) методів одержання і використання енергії;

- які можливості виробництва енергії за рахунок альтернативних (нетрадиційних) ресурсів, таких як енергія сонця, вітру, термальних вод і інших джерел, що відносяться до невичерпних й екологічно чистих.

В даний час енергетичні потреби забезпечуються в основному за рахунок трьох видів енергоресурсів: органічного топлива, води й атомного ядра. Енергія води й атомна енергія використовуються людиною після перетворення її в електричну енергію. У той же час значна кількість енергії, що є в органічному паливі, використовується у вигляді теплової і тільки частина її перетворюється в електричну. Однак і в тому і в іншому випадку вивільнення енергії з органічного палива пов'язано з його спалюванням, а отже, і з надходженням продуктів горіння в навколишнє середовище.


Случайные файлы

Файл
147139.rtf
15333.doc
12690.rtf
123271.rtf
148316.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.