पर्यावरण पर ताप विद्युत संयंत्रों का प्रभाव काफी हद तक जले हुए ईंधन (ठोस और तरल) के प्रकार पर निर्भर करता है।
जलते समय ठोस ईंधनअसंतृप्त ईंधन, सल्फरस और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, फ्लोरीन यौगिकों की एक निश्चित मात्रा के साथ-साथ ईंधन के अधूरे दहन के गैसीय उत्पादों के साथ फ्लाई ऐश वायुमंडल में प्रवेश करती है। कुछ मामलों में फ्लाई ऐश में गैर-विषैले घटकों के अलावा, अधिक हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं। तो, डोनेट्स्क एन्थ्रेसाइट्स की राख में, आर्सेनिक कम मात्रा में होता है, और एकिबस्टुज़ की राख और कुछ अन्य जमाओं में - मुक्त सिलिकॉन डाइऑक्साइड, कंस्क-अचिन्स्क बेसिन के शेल्स और कोयले की राख में - मुक्त कैल्शियम ऑक्साइड।
कोयला -हमारे ग्रह पर सबसे प्रचुर मात्रा में जीवाश्म ईंधन। विशेषज्ञों का मानना है कि इसका भंडार 500 साल तक चलेगा। इसके अलावा, कोयला दुनिया भर में समान रूप से वितरित किया जाता है और तेल की तुलना में अधिक किफायती है। कोयले से सिंथेटिक तरल ईंधन प्राप्त किया जा सकता है। कोयले को संसाधित करके ईंधन प्राप्त करने की विधि लंबे समय से जानी जाती है। हालांकि, ऐसे उत्पादों की लागत बहुत अधिक थी। प्रक्रिया उच्च दबाव में होती है। इस ईंधन का एक निर्विवाद लाभ है - इसकी उच्च ऑक्टेन रेटिंग है। इसका मतलब है कि यह अधिक पर्यावरण के अनुकूल होगा।
पीट।बड़े पैमाने पर पीट खनन के परिणामस्वरूप पीट के ऊर्जा उपयोग से जुड़े कई नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव हैं। इनमें शामिल हैं, विशेष रूप से, जल प्रणालियों के शासन का उल्लंघन, परिदृश्य में परिवर्तन और मिट्टी का आवरणपीट निष्कर्षण के स्थानों में, ताजे पानी के स्थानीय स्रोतों की गुणवत्ता में गिरावट और वायु बेसिन के प्रदूषण, जानवरों के रहने की स्थिति में तेज गिरावट। पीट के परिवहन और भंडारण की आवश्यकता के संबंध में भी महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं।
जलते समय तरल ईंधन(ईंधन तेल) ग्रिप गैसों के साथ वायुमंडलीय हवा में प्रवेश करते हैं: सल्फरस और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, वैनेडियम यौगिक, सोडियम लवण, साथ ही सफाई के दौरान बॉयलर की सतह से निकाले गए पदार्थ। पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, तरल ईंधन अधिक "स्वच्छ" होते हैं। इसी समय, राख डंप की समस्या पूरी तरह से गायब हो जाती है, जो बड़े क्षेत्रों पर कब्जा कर लेती है, उनके उपयोगी उपयोग को बाहर कर देती है और हवाओं के साथ राख के हिस्से को हटाने के कारण स्टेशन क्षेत्र में निरंतर वायुमंडलीय प्रदूषण का स्रोत होती है। तरल ईंधन के दहन उत्पादों में कोई फ्लाई ऐश नहीं होती है।
प्राकृतिक गैस।जब प्राकृतिक गैस को जलाया जाता है, तो नाइट्रोजन ऑक्साइड एक महत्वपूर्ण वायु प्रदूषक होते हैं। हालांकि, जब ताप विद्युत संयंत्रों में प्राकृतिक गैस को जलाया जाता है तो नाइट्रोजन ऑक्साइड का उत्सर्जन कोयले के जलने की तुलना में औसतन 20% कम होता है। यह स्वयं ईंधन के गुणों के कारण नहीं है, बल्कि दहन प्रक्रियाओं की ख़ासियत के कारण है। कोयले के दहन के लिए अतिरिक्त वायु अनुपात प्राकृतिक गैस दहन की तुलना में कम है। इस प्रकार, प्राकृतिक गैस दहन के दौरान नाइट्रोजन ऑक्साइड की रिहाई के मामले में सबसे अधिक पर्यावरण के अनुकूल प्रकार का ऊर्जा ईंधन है।
समग्र रूप से जीवमंडल पर ताप विद्युत संयंत्रों के जटिल प्रभाव को तालिका में दर्शाया गया है। एक।
इस प्रकार, कोयला, तेल और तेल उत्पाद, प्राकृतिक गैस और, कम सामान्यतः, लकड़ी और पीट का उपयोग ताप विद्युत संयंत्रों में ईंधन के रूप में किया जाता है। दहनशील पदार्थों के मुख्य घटक कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन हैं, सल्फर और नाइट्रोजन कम मात्रा में होते हैं, धातुओं के निशान और उनके यौगिक (अक्सर ऑक्साइड और सल्फाइड) भी मौजूद होते हैं।
थर्मल पावर उद्योग में, बड़े पैमाने पर वायुमंडलीय उत्सर्जन और बड़े टन के ठोस कचरे का स्रोत थर्मल पावर प्लांट, उद्यम और भाप बिजली सुविधाओं की स्थापना है, अर्थात कोई भी उद्यम जिसका काम ईंधन के दहन से जुड़ा है।
गैसीय उत्सर्जन के साथ, थर्मल पावर इंजीनियरिंग भारी मात्रा में ठोस कचरे का उत्पादन करती है। इनमें राख और लावा शामिल हैं।
अपशिष्ट कोयला तैयार करने वाले संयंत्रों में 55-60% SiO 2 , 22-26% Al 2 O 3 , 5-12% Fe 2 O 3 , 0.5-1% CaO , 4-4.5% K 2 O और Na 2 O और अधिकतम तक होते हैं। 5% सी। वे डंप में प्रवेश करते हैं, जो धूल, धुआं पैदा करते हैं और वातावरण और आस-पास के क्षेत्रों की स्थिति को काफी खराब कर देते हैं।
पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति एक कम करने वाले वातावरण में हुई, और केवल बहुत बाद में, लगभग 2 अरब वर्षों के बाद, जीवमंडल ने धीरे-धीरे कम करने वाले वातावरण को ऑक्सीकरण में बदल दिया। वहीं, जीवित पदार्थ को पहले वायुमंडल से हटा दिया गया था विभिन्न पदार्थ, विशेष रूप से, कार्बन डाइऑक्साइड, चूना पत्थर और अन्य कार्बनयुक्त यौगिकों के विशाल भंडार का निर्माण करती है। अब हमारा तकनीकी सभ्यतामुख्य रूप से ऊर्जा के लिए जीवाश्म ईंधन के जलने के कारण गैसों को कम करने की एक शक्तिशाली धारा उत्पन्न हुई। 30 वर्षों के लिए, 1970 से 2000 तक, लगभग 450 बिलियन बैरल तेल, 90 बिलियन टन कोयला, 11 ट्रिलियन। मी 3 गैस (तालिका 2)।
1,000 मेगावाट/वर्ष बिजली संयंत्र (टन) से वायु उत्सर्जन
उत्सर्जन का मुख्य भाग कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा कब्जा कर लिया गया है - कार्बन के संदर्भ में लगभग 1 मिलियन टन 1 माउंट। एक थर्मल पावर प्लांट से अपशिष्ट जल के साथ, 66 टन कार्बनिक पदार्थ, 82 टन सल्फ्यूरिक एसिड, 26 टन क्लोराइड, 41 टन फॉस्फेट और लगभग 500 टन निलंबित कण सालाना हटा दिए जाते हैं। बिजली संयंत्रों की राख में अक्सर भारी, दुर्लभ पृथ्वी और रेडियोधर्मी पदार्थों की उच्च सांद्रता होती है।
कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र को सालाना 3.6 मिलियन टन कोयले, 150 मीटर 3 पानी और लगभग 30 बिलियन मीटर 3 हवा की आवश्यकता होती है। ये आंकड़े कोयले की निकासी और परिवहन से जुड़ी पर्यावरणीय गड़बड़ी को ध्यान में नहीं रखते हैं।
यह देखते हुए कि ऐसा बिजली संयंत्र कई दशकों से सक्रिय रूप से काम कर रहा है, तो इसके प्रभाव की तुलना ज्वालामुखी से की जा सकती है। लेकिन अगर उत्तरार्द्ध आमतौर पर ज्वालामुखी के उत्पादों को एक बार में बड़ी मात्रा में फेंक देता है, तो बिजली संयंत्र हर समय ऐसा करता है। दसियों सहस्राब्दियों से, ज्वालामुखीय गतिविधि वातावरण की संरचना को विशेष रूप से प्रभावित नहीं कर पाई है, और मानव आर्थिक गतिविधि ने लगभग 100-200 वर्षों में इस तरह के बदलाव किए हैं, मुख्य रूप से जीवाश्म ईंधन के जलने और नष्ट होने से ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन के कारण। और विकृत पारिस्थितिकी तंत्र।
बिजली संयंत्रों की दक्षता अभी भी कम है और मात्रा 30-40% है, अधिकांश ईंधन व्यर्थ में जल जाता है। प्राप्त ऊर्जा का उपयोग किसी न किसी रूप में किया जाता है और अंततः गर्मी में बदल जाता है, यानी रासायनिक प्रदूषण के अलावा, थर्मल प्रदूषण जीवमंडल में प्रवेश करता है।
गैस, तरल और ठोस चरणों के रूप में ऊर्जा सुविधाओं से प्रदूषण और अपशिष्ट दो धाराओं में वितरित किए जाते हैं: एक वैश्विक परिवर्तन का कारण बनता है, और दूसरा क्षेत्रीय और स्थानीय लोगों का कारण बनता है। अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों में भी यही सच है, लेकिन फिर भी ऊर्जा और जीवाश्म ईंधन का दहन प्रमुख वैश्विक प्रदूषकों का स्रोत बना हुआ है। वे वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, और उनके संचय के कारण, ग्रीनहाउस गैसों सहित वातावरण के छोटे गैस घटकों की सांद्रता में परिवर्तन होता है। वातावरण में, गैसें दिखाई दीं जो पहले इसमें व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित थीं - क्लोरोफ्लोरोकार्बन। ये वैश्विक प्रदूषक हैं जिनमें उच्च ग्रीनहाउस प्रभावऔर साथ ही समताप मंडल की ओजोन स्क्रीन के विनाश में भाग लेना।
इस प्रकार, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वर्तमान चरण में, थर्मल पावर प्लांट सभी खतरनाक औद्योगिक कचरे की कुल मात्रा का लगभग 20% वातावरण में उत्सर्जित करते हैं। वे अपने स्थान के क्षेत्र के पर्यावरण और समग्र रूप से जीवमंडल की स्थिति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। निम्न-श्रेणी के ईंधन पर चलने वाले संघनक बिजली संयंत्र सबसे हानिकारक हैं। इसलिए, जब स्टेशन पर 1 घंटे 1060 टन डोनेट्स्क कोयले को जलाया जाता है, तो बॉयलरों की भट्टियों से 34.5 टन स्लैग हटा दिया जाता है, 193.5 टन राख को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स के बंकरों से हटा दिया जाता है जो 99% तक गैसों को साफ करते हैं, और 10 मिलियन मी 3 पाइपों की फ़्लू गैसों के माध्यम से वायुमंडल में उत्सर्जित होते हैं। इन गैसों में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के अवशेषों के अलावा 2350 टन कार्बन डाइऑक्साइड, 251 टन जल वाष्प, 34 टन सल्फर डाइऑक्साइड, 9.34 टन नाइट्रोजन ऑक्साइड (डाइऑक्साइड के संदर्भ में) और 2 टन फ्लाई ऐश शामिल नहीं है। इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स द्वारा।
थर्मल पावर प्लांटों से अपशिष्ट जल और उनके क्षेत्रों से तूफान का पानी, बिजली संयंत्रों के तकनीकी चक्रों के कचरे से दूषित और वैनेडियम, निकल, फ्लोरीन, फिनोल और तेल उत्पादों से युक्त, जब जल निकायों में छुट्टी दे दी जाती है, तो पानी की गुणवत्ता और जलीय जीवों को प्रभावित कर सकते हैं। कुछ पदार्थों की रासायनिक संरचना में परिवर्तन से जलाशय में स्थापित आवास की स्थिति का उल्लंघन होता है और प्रजातियों की संरचना और जलीय जीवों और बैक्टीरिया की बहुतायत को प्रभावित करता है, और अंततः जल निकायों की आत्म-शुद्धि की प्रक्रियाओं का उल्लंघन हो सकता है। प्रदूषण से और उनकी स्वच्छता की स्थिति में गिरावट से।
उनकी स्थिति के विविध उल्लंघनों के साथ जल निकायों का तथाकथित तापीय प्रदूषण भी खतरनाक है। थर्मल पावर प्लांट गर्म भाप द्वारा संचालित टर्बाइनों का उपयोग करके ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। टर्बाइनों के संचालन के दौरान, पानी से निकास भाप को ठंडा करना आवश्यक है, इसलिए, बिजली संयंत्र से पानी की एक धारा लगातार निकलती है, जिसे आमतौर पर 8-12 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है और जलाशय में छोड़ दिया जाता है। बड़े ताप विद्युत संयंत्रों को बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है। वे गर्म अवस्था में 80-90 m 3 / s पानी का निर्वहन करते हैं। इसका मतलब यह है कि गर्म पानी की एक शक्तिशाली धारा लगातार जलाशय में बह रही है, लगभग मॉस्को नदी के पैमाने पर।
गर्म "नदी" के संगम पर बनने वाला ताप क्षेत्र, जलाशय का एक प्रकार का खंड है, जिसमें स्पिलवे बिंदु पर तापमान अधिकतम होता है और इससे दूरी के साथ घटता जाता है। बड़े ताप विद्युत संयंत्रों के ताप क्षेत्र कई दसियों वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं। सर्दियों में, गर्म क्षेत्र (उत्तरी और मध्य अक्षांशों में) में पोलिनेया बनते हैं। गर्मी के महीनों के दौरान, गर्म क्षेत्रों में तापमान सेवन के पानी के प्राकृतिक तापमान पर निर्भर करता है। यदि जलाशय में पानी का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस है, तो हीटिंग क्षेत्र में यह 28-32 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।
जलाशय में तापमान में वृद्धि और उनके प्राकृतिक हाइड्रोथर्मल शासन के उल्लंघन के परिणामस्वरूप, पानी के "खिलने" की प्रक्रिया तेज हो जाती है, पानी में गैसों के घुलने की क्षमता कम हो जाती है, और भौतिक गुणपानी, उसमें होने वाली सभी रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं को तेज किया जाता है, आदि। ताप क्षेत्र में, पानी की पारदर्शिता कम हो जाती है, पीएच बढ़ जाता है, और आसानी से ऑक्सीकृत पदार्थों के अपघटन की दर बढ़ जाती है। ऐसे पानी में प्रकाश संश्लेषण की दर काफी कम हो जाती है।
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सेरोव धातुकर्म कॉलेज
सार
पर पारिस्थितिक मूल बातेंप्रकृति प्रबंधन
विषय पर:ऊर्जा के विकास से जुड़ी पर्यावरणीय समस्याएं
पूराए: छात्र
पत्राचार विभाग
चतुर्थपाठ्यक्रम टीटीओ समूह
सोचनेवा नतालिया
द्वारा चेक किया गया: शिक्षक
चेर्नशेवा एन.जी.
परिचय
1. थर्मल पावर इंजीनियरिंग की पर्यावरणीय समस्याएं
2. जल विद्युत की पर्यावरणीय समस्याएं
3. परमाणु ऊर्जा की समस्याएं
4. आधुनिक ऊर्जा की समस्याओं के समाधान के कुछ उपाय
निष्कर्ष
प्रयुक्त साहित्य की सूची
परिचय
एक आलंकारिक अभिव्यक्ति है कि हम तीन "ई" के युग में रहते हैं: अर्थव्यवस्था, ऊर्जा, पारिस्थितिकी। साथ ही, एक विज्ञान और सोचने के तरीके के रूप में पारिस्थितिकी मानव जाति का अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित करती है।
पारिस्थितिकी को एक विज्ञान के रूप में माना जाता है और शैक्षिक अनुशासन, जिसे जीवों और पर्यावरण के बीच उनकी सभी विविधता में संबंधों का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। साथ ही पर्यावरण को न केवल दुनिया के रूप में समझा जाता है निर्जीव प्रकृति, बल्कि कुछ जीवों या उनके समुदायों का अन्य जीवों और समुदायों पर प्रभाव। पारिस्थितिकी कभी-कभी केवल आवास या पर्यावरण के अध्ययन से जुड़ी होती है। उत्तरार्द्ध मौलिक रूप से सही है, आवश्यक सुधार के साथ, हालांकि, पर्यावरण को जीवों से अलगाव में नहीं माना जा सकता है, जैसे कि उनके आवास के बाहर के जीवों पर विचार नहीं किया जा सकता है। ये एक एकल कार्यात्मक पूरे के घटक भाग हैं, जो कि पारिस्थितिकी की उपरोक्त परिभाषा द्वारा जीवों और पर्यावरण के बीच संबंधों के विज्ञान के रूप में जोर दिया गया है।
ऊर्जा पारिस्थितिकी उत्पादन की एक शाखा है जो अभूतपूर्व गति से विकसित हो रही है। आधुनिक परिस्थितियों में यदि जनसंख्या जऩ संखया विसफोट 40-50 वर्षों में दोगुना हो जाता है, फिर ऊर्जा के उत्पादन और खपत में यह हर 12-15 साल में होता है। जनसंख्या और ऊर्जा वृद्धि दर के इस तरह के अनुपात के साथ, न केवल कुल संदर्भ में, बल्कि प्रति व्यक्ति भी हिमस्खलन की तरह ऊर्जा आपूर्ति बढ़ जाती है।
वर्तमान में, ऊर्जा की जरूरतें मुख्य रूप से तीन प्रकार के ऊर्जा संसाधनों से पूरी होती हैं: जैविक ईंधन, पानी और परमाणु नाभिक। जल ऊर्जा और परमाणु ऊर्जा का उपयोग मनुष्य द्वारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के बाद किया जाता है। इसी समय, कार्बनिक ईंधन में निहित ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण मात्रा का उपयोग थर्मल ऊर्जा के रूप में किया जाता है, और इसका केवल एक हिस्सा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होता है। हालांकि, दोनों ही मामलों में, जैविक ईंधन से ऊर्जा की रिहाई इसके दहन से जुड़ी हुई है, और इसके परिणामस्वरूप, दहन उत्पादों को पर्यावरण में छोड़ने के साथ।
इस कार्य का उद्देश्य विभिन्न प्रकार की ऊर्जा (थर्मल पावर, हाइड्रोपावर, परमाणु ऊर्जा) के पर्यावरण पर प्रभाव का अध्ययन करना और ऊर्जा सुविधाओं से उत्सर्जन और प्रदूषण को कम करने के तरीकों पर विचार करना है। इस निबंध को लिखते समय, मैंने खुद को प्रत्येक प्रकार की ऊर्जा की समस्याओं को हल करने के तरीकों की पहचान करने का कार्य निर्धारित किया।
1. परिस्थिति-थर्मल पावर इंजीनियरिंग की कैल समस्याएं
पर्यावरण पर ताप विद्युत संयंत्रों का प्रभाव काफी हद तक जले हुए ईंधन (ठोस और तरल) के प्रकार पर निर्भर करता है।
जलते समय ठोस ईंधनअसंतृप्त ईंधन, सल्फरस और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, फ्लोरीन यौगिकों की एक निश्चित मात्रा के साथ-साथ ईंधन के अधूरे दहन के गैसीय उत्पादों के साथ फ्लाई ऐश वायुमंडल में प्रवेश करती है। कुछ मामलों में फ्लाई ऐश में गैर-विषैले घटकों के अलावा, अधिक हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं। तो, डोनेट्स्क एन्थ्रेसाइट्स की राख में, आर्सेनिक कम मात्रा में होता है, और एकिबस्टुज़ की राख और कुछ अन्य जमाओं में - मुक्त सिलिकॉन डाइऑक्साइड, कंस्क-अचिन्स्क बेसिन के शेल्स और कोयले की राख में - मुक्त कैल्शियम ऑक्साइड।
कोयला -हमारे ग्रह पर सबसे प्रचुर मात्रा में जीवाश्म ईंधन। विशेषज्ञों का मानना है कि इसका भंडार 500 साल तक चलेगा। इसके अलावा, कोयला दुनिया भर में समान रूप से वितरित किया जाता है और तेल की तुलना में अधिक किफायती है। कोयले से सिंथेटिक तरल ईंधन प्राप्त किया जा सकता है। कोयले को संसाधित करके ईंधन प्राप्त करने की विधि लंबे समय से जानी जाती है। हालांकि, ऐसे उत्पादों की लागत बहुत अधिक थी। प्रक्रिया उच्च दबाव में होती है। इस ईंधन का एक निर्विवाद लाभ है - इसकी उच्च ऑक्टेन रेटिंग है। इसका मतलब है कि यह अधिक पर्यावरण के अनुकूल होगा।
पीट।बड़े पैमाने पर पीट खनन के परिणामस्वरूप पीट के ऊर्जा उपयोग से जुड़े कई नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव हैं। इनमें शामिल हैं, विशेष रूप से, जल प्रणालियों के शासन का उल्लंघन, पीट निष्कर्षण स्थलों में परिदृश्य और मिट्टी के आवरण में परिवर्तन, स्थानीय ताजे पानी के स्रोतों की गुणवत्ता में गिरावट और वायु बेसिन के प्रदूषण, और रहने की स्थिति में तेज गिरावट जानवरो का। पीट के परिवहन और भंडारण की आवश्यकता के संबंध में भी महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं।
जलते समय तरल ईंधन(ईंधन तेल) ग्रिप गैसों के साथ वायुमंडलीय हवा में प्रवेश करते हैं: सल्फरस और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, वैनेडियम यौगिक, सोडियम लवण, साथ ही सफाई के दौरान बॉयलर की सतह से निकाले गए पदार्थ। पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, तरल ईंधन अधिक "स्वच्छ" होते हैं। इसी समय, राख डंप की समस्या पूरी तरह से गायब हो जाती है, जो बड़े क्षेत्रों पर कब्जा कर लेती है, उनके उपयोगी उपयोग को बाहर कर देती है और हवाओं के साथ राख के हिस्से को हटाने के कारण स्टेशन क्षेत्र में निरंतर वायुमंडलीय प्रदूषण का स्रोत होती है। तरल ईंधन के दहन उत्पादों में कोई फ्लाई ऐश नहीं होती है।
प्राकृतिक गैस।जब प्राकृतिक गैस को जलाया जाता है, तो नाइट्रोजन ऑक्साइड एक महत्वपूर्ण वायु प्रदूषक होते हैं। हालांकि, जब ताप विद्युत संयंत्रों में प्राकृतिक गैस को जलाया जाता है तो नाइट्रोजन ऑक्साइड का उत्सर्जन कोयले के जलने की तुलना में औसतन 20% कम होता है। यह स्वयं ईंधन के गुणों के कारण नहीं है, बल्कि दहन प्रक्रियाओं की ख़ासियत के कारण है। कोयले के दहन के लिए अतिरिक्त वायु अनुपात प्राकृतिक गैस दहन की तुलना में कम है। इस प्रकार, प्राकृतिक गैस दहन के दौरान नाइट्रोजन ऑक्साइड की रिहाई के मामले में सबसे अधिक पर्यावरण के अनुकूल प्रकार का ऊर्जा ईंधन है।
समग्र रूप से जीवमंडल पर ताप विद्युत संयंत्रों के जटिल प्रभाव को तालिका में दर्शाया गया है। एक।
इस प्रकार, कोयला, तेल और तेल उत्पाद, प्राकृतिक गैस और, कम सामान्यतः, लकड़ी और पीट का उपयोग ताप विद्युत संयंत्रों में ईंधन के रूप में किया जाता है। दहनशील पदार्थों के मुख्य घटक कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन हैं, सल्फर और नाइट्रोजन कम मात्रा में होते हैं, धातुओं के निशान और उनके यौगिक (अक्सर ऑक्साइड और सल्फाइड) भी मौजूद होते हैं।
थर्मल पावर उद्योग में, बड़े पैमाने पर वायुमंडलीय उत्सर्जन और बड़े टन के ठोस कचरे का स्रोत थर्मल पावर प्लांट, उद्यम और भाप बिजली सुविधाओं की स्थापना है, अर्थात कोई भी उद्यम जिसका काम ईंधन के दहन से जुड़ा है।
गैसीय उत्सर्जन के साथ, थर्मल पावर इंजीनियरिंग भारी मात्रा में ठोस कचरे का उत्पादन करती है। इनमें राख और लावा शामिल हैं।
अपशिष्ट कोयला तैयार करने वाले संयंत्रों में 55-60% SiO 2 , 22-26% Al 2 O 3 , 5-12% Fe 2 O 3 , 0.5-1% CaO , 4-4.5% K 2 O और Na 2 O और अधिकतम तक होते हैं। 5% सी। वे डंप में प्रवेश करते हैं, जो धूल, धुआं पैदा करते हैं और वातावरण और आस-पास के क्षेत्रों की स्थिति को काफी खराब कर देते हैं।
पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति एक कम करने वाले वातावरण में हुई, और केवल बहुत बाद में, लगभग 2 अरब वर्षों के बाद, जीवमंडल ने धीरे-धीरे कम करने वाले वातावरण को ऑक्सीकरण में बदल दिया। उसी समय, जीवित पदार्थ ने पहले वातावरण से विभिन्न पदार्थों को हटा दिया, विशेष रूप से कार्बन डाइऑक्साइड, चूना पत्थर और अन्य कार्बन युक्त यौगिकों के विशाल जमा का निर्माण किया। अब हमारी तकनीकी सभ्यता ने गैसों को कम करने का एक शक्तिशाली प्रवाह उत्पन्न किया है, मुख्य रूप से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए जीवाश्म ईंधन के जलने के कारण। 30 वर्षों के लिए, 1970 से 2000 तक, लगभग 450 बिलियन बैरल तेल, 90 बिलियन टन कोयला, 11 ट्रिलियन। एम 3 गैस (तालिका 2)।
1,000 मेगावाट/वर्ष बिजली संयंत्र (टन) से वायु उत्सर्जन
उत्सर्जन का मुख्य भाग कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा कब्जा कर लिया गया है - कार्बन के संदर्भ में लगभग 1 मिलियन टन 1 माउंट। एक थर्मल पावर प्लांट से अपशिष्ट जल के साथ, 66 टन कार्बनिक पदार्थ, 82 टन सल्फ्यूरिक एसिड, 26 टन क्लोराइड, 41 टन फॉस्फेट और लगभग 500 टन निलंबित कण सालाना हटा दिए जाते हैं। बिजली संयंत्रों की राख में अक्सर भारी, दुर्लभ पृथ्वी और रेडियोधर्मी पदार्थों की उच्च सांद्रता होती है।
कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र को सालाना 3.6 मिलियन टन कोयले, 150 मीटर 3 पानी और लगभग 30 बिलियन मीटर 3 हवा की आवश्यकता होती है। ये आंकड़े कोयले की निकासी और परिवहन से जुड़ी पर्यावरणीय गड़बड़ी को ध्यान में नहीं रखते हैं।
यह देखते हुए कि ऐसा बिजली संयंत्र कई दशकों से सक्रिय रूप से काम कर रहा है, तो इसके प्रभाव की तुलना ज्वालामुखी से की जा सकती है। लेकिन अगर उत्तरार्द्ध आमतौर पर ज्वालामुखी के उत्पादों को एक बार में बड़ी मात्रा में फेंक देता है, तो बिजली संयंत्र हर समय ऐसा करता है। दसियों सहस्राब्दियों से, ज्वालामुखीय गतिविधि वातावरण की संरचना को विशेष रूप से प्रभावित नहीं कर पाई है, और मानव आर्थिक गतिविधि ने लगभग 100-200 वर्षों में इस तरह के बदलाव किए हैं, मुख्य रूप से जीवाश्म ईंधन के जलने और नष्ट होने से ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन के कारण। और विकृत पारिस्थितिकी तंत्र।
बिजली संयंत्रों की दक्षता अभी भी कम है और मात्रा 30-40% है, अधिकांश ईंधन व्यर्थ में जल जाता है। प्राप्त ऊर्जा का उपयोग किसी न किसी रूप में किया जाता है और अंततः गर्मी में बदल जाता है, यानी रासायनिक प्रदूषण के अलावा, थर्मल प्रदूषण जीवमंडल में प्रवेश करता है।
गैस, तरल और ठोस चरणों के रूप में ऊर्जा सुविधाओं से प्रदूषण और अपशिष्ट दो धाराओं में वितरित किए जाते हैं: एक वैश्विक परिवर्तन का कारण बनता है, और दूसरा क्षेत्रीय और स्थानीय लोगों का कारण बनता है। अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों में भी यही सच है, लेकिन फिर भी ऊर्जा और जीवाश्म ईंधन का दहन प्रमुख वैश्विक प्रदूषकों का स्रोत बना हुआ है। वे वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, और उनके संचय के कारण, ग्रीनहाउस गैसों सहित वातावरण के छोटे गैस घटकों की सांद्रता में परिवर्तन होता है। वातावरण में, गैसें दिखाई दीं जो पहले इसमें व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित थीं - क्लोरोफ्लोरोकार्बन। ये वैश्विक प्रदूषक हैं जिनका उच्च ग्रीनहाउस प्रभाव है और साथ ही समताप मंडल ओजोन स्क्रीन के विनाश में भाग लेते हैं।
इस प्रकार, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वर्तमान चरण में, थर्मल पावर प्लांट सभी खतरनाक औद्योगिक कचरे की कुल मात्रा का लगभग 20% वातावरण में उत्सर्जित करते हैं। वे अपने स्थान के क्षेत्र के पर्यावरण और समग्र रूप से जीवमंडल की स्थिति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। निम्न-श्रेणी के ईंधन पर चलने वाले संघनक बिजली संयंत्र सबसे हानिकारक हैं। इसलिए, जब स्टेशन पर 1 घंटे 1060 टन डोनेट्स्क कोयले को जलाया जाता है, तो बॉयलरों की भट्टियों से 34.5 टन स्लैग हटा दिया जाता है, 193.5 टन राख को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स के बंकरों से हटा दिया जाता है जो 99% तक गैसों को साफ करते हैं, और 10 मिलियन मी 3 पाइपों की फ़्लू गैसों के माध्यम से वायुमंडल में उत्सर्जित होते हैं। इन गैसों में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के अवशेषों के अलावा 2350 टन कार्बन डाइऑक्साइड, 251 टन जल वाष्प, 34 टन सल्फर डाइऑक्साइड, 9.34 टन नाइट्रोजन ऑक्साइड (डाइऑक्साइड के संदर्भ में) और 2 टन फ्लाई ऐश शामिल नहीं है। इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स द्वारा।
थर्मल पावर प्लांटों से अपशिष्ट जल और उनके क्षेत्रों से तूफान का पानी, बिजली संयंत्रों के तकनीकी चक्रों के कचरे से दूषित और वैनेडियम, निकल, फ्लोरीन, फिनोल और तेल उत्पादों से युक्त, जब जल निकायों में छुट्टी दे दी जाती है, तो पानी की गुणवत्ता और जलीय जीवों को प्रभावित कर सकते हैं। कुछ पदार्थों की रासायनिक संरचना में परिवर्तन से जलाशय में स्थापित आवास की स्थिति का उल्लंघन होता है और प्रजातियों की संरचना और जलीय जीवों और बैक्टीरिया की बहुतायत को प्रभावित करता है, और अंततः जल निकायों की आत्म-शुद्धि की प्रक्रियाओं का उल्लंघन हो सकता है। प्रदूषण से और उनकी स्वच्छता की स्थिति में गिरावट से।
उनकी स्थिति के विविध उल्लंघनों के साथ जल निकायों का तथाकथित तापीय प्रदूषण भी खतरनाक है। थर्मल पावर प्लांट गर्म भाप द्वारा संचालित टर्बाइनों का उपयोग करके ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। टर्बाइनों के संचालन के दौरान, पानी से निकास भाप को ठंडा करना आवश्यक है, इसलिए, बिजली संयंत्र से पानी की एक धारा लगातार निकलती है, जिसे आमतौर पर 8-12 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है और जलाशय में छोड़ दिया जाता है। बड़े ताप विद्युत संयंत्रों को बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है। वे गर्म अवस्था में 80-90 m 3 / s पानी का निर्वहन करते हैं। इसका मतलब यह है कि गर्म पानी की एक शक्तिशाली धारा लगातार जलाशय में बह रही है, लगभग मॉस्को नदी के पैमाने पर।
गर्म "नदी" के संगम पर बनने वाला ताप क्षेत्र, जलाशय का एक प्रकार का खंड है, जिसमें स्पिलवे बिंदु पर तापमान अधिकतम होता है और इससे दूरी के साथ घटता जाता है। बड़े ताप विद्युत संयंत्रों के ताप क्षेत्र कई दसियों वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं। सर्दियों में, गर्म क्षेत्र (उत्तरी और मध्य अक्षांशों में) में पोलिनेया बनते हैं। गर्मी के महीनों के दौरान, गर्म क्षेत्रों में तापमान सेवन के पानी के प्राकृतिक तापमान पर निर्भर करता है। यदि जलाशय में पानी का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस है, तो हीटिंग क्षेत्र में यह 28-32 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।
जलाशय में तापमान में वृद्धि और उनके प्राकृतिक जलतापीय शासन के उल्लंघन के परिणामस्वरूप, पानी के "खिलने" की प्रक्रिया तेज हो जाती है, पानी में घुलने वाली गैसों की क्षमता कम हो जाती है, पानी के भौतिक गुण बदल जाते हैं, सभी रासायनिक और इसमें होने वाली जैविक प्रक्रियाओं को तेज किया जाता है, आदि। ताप क्षेत्र में पानी की पारदर्शिता कम हो जाती है, पीएच बढ़ जाता है, आसानी से ऑक्सीकृत पदार्थों के अपघटन की दर बढ़ जाती है। ऐसे पानी में प्रकाश संश्लेषण की दर काफी कम हो जाती है।
2. जल विद्युत की पर्यावरणीय समस्याएं
ईंधन और ऊर्जा संसाधनों की तुलना में जलविद्युत संसाधनों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता उनका निरंतर नवीनीकरण है। एचपीपी के लिए ईंधन की आवश्यकता की कमी एचपीपी पर उत्पन्न बिजली की कम लागत को निर्धारित करती है। इसलिए, एचपीपी का निर्माण, प्रति 1 किलोवाट प्रति स्थापित क्षमता और लंबी निर्माण अवधि के लिए महत्वपूर्ण विशिष्ट पूंजी निवेश के बावजूद, बहुत महत्व दिया गया है, खासकर जब यह विद्युत रूप से गहन उद्योगों के स्थान से जुड़ा हुआ है।
हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट संरचनाओं और उपकरणों का एक परिसर है जिसके माध्यम से पानी के प्रवाह की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन में हाइड्रोलिक संरचनाओं की एक श्रृंखला होती है जो पानी के प्रवाह और दबाव के निर्माण की आवश्यक एकाग्रता प्रदान करती है, और बिजली उपकरण जो दबाव में चलने वाली पानी की ऊर्जा को यांत्रिक घूर्णी ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जो बदले में परिवर्तित हो जाती है। विद्युतीय ऊर्जा।
जल संसाधनों से प्राप्त ऊर्जा की सापेक्षिक सस्तेपन के बावजूद, ऊर्जा संतुलन में उनका हिस्सा धीरे-धीरे कम हो रहा है। यह सबसे सस्ते संसाधनों की कमी और तराई जलाशयों की बड़ी क्षेत्रीय क्षमता के कारण है। यह माना जाता है कि भविष्य में, पनबिजली ऊर्जा का विश्व उत्पादन कुल के 5% से अधिक नहीं होगा।
में से एक सबसे महत्वपूर्ण कारणएचपीपी में प्राप्त ऊर्जा के हिस्से में कमी पर्यावरण पर हाइड्रो सुविधाओं के निर्माण और संचालन के सभी चरणों का शक्तिशाली प्रभाव है (तालिका 3)।
विभिन्न अध्ययनों के अनुसार, पर्यावरण पर जलविद्युत के सबसे महत्वपूर्ण प्रभावों में से एक जलाशयों के लिए उपजाऊ (बाढ़ के मैदान) भूमि के बड़े क्षेत्रों का अलगाव है। रूस में, जहां 20% से अधिक नहीं विद्युतीय ऊर्जापनबिजली स्टेशन के निर्माण के दौरान कम से कम 6 मिलियन हेक्टेयर भूमि में बाढ़ आ गई थी। उनके स्थान पर प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र नष्ट हो गए हैं।
बढ़ते भूजल स्तर के परिणामस्वरूप जलाशयों के पास भूमि के महत्वपूर्ण क्षेत्रों में बाढ़ का सामना करना पड़ रहा है। ये भूमि, एक नियम के रूप में, आर्द्रभूमि की श्रेणी में आती हैं। समतल स्थितियों में, बाढ़ वाली भूमि बाढ़ का 10% या अधिक हो सकती है। समुद्र तट के निर्माण के दौरान पानी (घर्षण) द्वारा उनके विनाश के परिणामस्वरूप भूमि और उनके पारिस्थितिक तंत्र का विनाश भी होता है। घर्षण प्रक्रिया आमतौर पर दशकों तक चलती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में मिट्टी, जल प्रदूषण और जलाशयों की गाद का प्रसंस्करण होता है। इस प्रकार, जलाशयों का निर्माण नदियों के जल विज्ञान शासन, उनके पारिस्थितिक तंत्र और हाइड्रोबायोंट्स की प्रजातियों की संरचना के तीव्र उल्लंघन से जुड़ा है।
जलाशयों में, पानी का गर्म होना तेजी से बढ़ता है, जो थर्मल प्रदूषण के कारण ऑक्सीजन और अन्य प्रक्रियाओं के नुकसान को तेज करता है। उत्तरार्द्ध, बायोजेनिक पदार्थों के संचय के साथ, जल निकायों के अतिवृद्धि और जहरीले नीले-हरे सहित शैवाल के गहन विकास के लिए स्थितियां बनाता है। इन कारणों से, साथ ही साथ पानी के धीमे नवीनीकरण के कारण, उनकी आत्म-शुद्धि की क्षमता तेजी से कम हो जाती है।
पानी की गुणवत्ता में गिरावट से इसके कई निवासियों की मृत्यु हो जाती है। मछली के स्टॉक की घटना बढ़ रही है, विशेष रूप से कृमि के प्रति संवेदनशीलता। जलीय पर्यावरण के निवासियों के स्वाद गुण कम हो जाते हैं।
मछली के प्रवास के मार्ग बाधित हो रहे हैं, चारागाह, स्पॉनिंग ग्राउंड आदि नष्ट हो रहे हैं। वोल्गा ने कैस्पियन स्टर्जन के लिए एक जलविद्युत पावर स्टेशन कैस्केड के निर्माण के बाद एक स्पॉनिंग ग्राउंड के रूप में अपने महत्व को काफी हद तक खो दिया है।
अंततः, जलाशयों द्वारा अवरुद्ध नदी प्रणालियाँ पारगमन प्रणालियों से पारगमन-संचय प्रणालियों में बदल जाती हैं। बायोजेनिक पदार्थों के अलावा, भारी धातुएं, रेडियोधर्मी तत्व और लंबे जीवन काल वाले कई कीटनाशक यहां जमा होते हैं। संचय उत्पाद उनके परिसमापन के बाद जलाशयों के कब्जे वाले क्षेत्रों का उपयोग करना समस्याग्रस्त बनाते हैं।
जलाशयों का वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, शुष्क (शुष्क) क्षेत्रों में, जलाशयों की सतह से वाष्पीकरण एक समान भूमि की सतह से वाष्पीकरण से दस गुना अधिक होता है।
हवा के तापमान में कमी और धुंधली घटनाओं में वृद्धि वाष्पीकरण में वृद्धि के साथ जुड़ी हुई है। जलाशयों और आस-पास की भूमि के तापीय संतुलन के बीच का अंतर स्थानीय हवाओं जैसे हवा के झोंके के गठन को निर्धारित करता है। ये, साथ ही अन्य घटनाएं, पारिस्थितिक तंत्र में परिवर्तन (हमेशा सकारात्मक नहीं), मौसम में बदलाव का परिणाम हैं। कुछ मामलों में जलाशयों के क्षेत्र में कृषि की दिशा बदलना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, में दक्षिणी क्षेत्रहमारे देश में, कुछ गर्मी से प्यार करने वाली फसलों (खरबूजे) के पास पकने का समय नहीं होता है, पौधों की घटना बढ़ जाती है, और उत्पादों की गुणवत्ता बिगड़ जाती है।
पर्यावरण के लिए हाइड्रोलिक निर्माण की लागत पहाड़ी क्षेत्रों में काफी कम है, जहां जलाशय आमतौर पर क्षेत्र में छोटे होते हैं। हालांकि, भूकंपीय पर्वतीय क्षेत्रों में जलाशय भूकंप को भड़का सकते हैं। भूस्खलन की संभावना और इसके परिणामस्वरूप आपदाओं की संभावना संभावित विनाशबांध इस प्रकार, 1960 में, भारत (गुंजारत राज्य) में, एक बांध के टूटने के परिणामस्वरूप, पानी ने 15,000 लोगों की जान ले ली।
जल ऊर्जा का उपयोग करने की तकनीक की विशिष्टता के कारण, जल विद्युत सुविधाएं प्राकृतिक प्रक्रियाओं को बहुत लंबी अवधि के लिए बदल देती हैं। उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन जलाशय (या हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन कैस्केड के मामले में जलाशयों की एक प्रणाली) दसियों और सैकड़ों वर्षों तक मौजूद हो सकता है, जबकि प्राकृतिक जलकुंड के स्थान पर कृत्रिम विनियमन के साथ एक मानव निर्मित वस्तु उत्पन्न होती है प्राकृतिक प्रक्रियाएं - एक प्राकृतिक-तकनीकी प्रणाली (एनटीएस)। इस मामले में, कार्य ऐसे पीटीएस के गठन के लिए कम हो जाता है जो परिसर के विश्वसनीय और पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित गठन सुनिश्चित करेगा। इसी समय, पीटीएस (तकनीकी वस्तु और प्राकृतिक पर्यावरण) के मुख्य उप-प्रणालियों के बीच का अनुपात चुनी हुई प्राथमिकताओं - तकनीकी, पर्यावरण, सामाजिक-आर्थिक, आदि और सिद्धांत के आधार पर काफी भिन्न हो सकता है। पर्यावरण संबंधी सुरक्षाउदाहरण के लिए, उत्पन्न पीटीएस की एक निश्चित स्थिर स्थिति को बनाए रखने के रूप में तैयार किया जा सकता है।
क्षेत्रों की बाढ़ को कम करने का एक प्रभावी तरीका प्रत्येक चरण में दबाव में कमी के साथ एक झरना में एचपीपी की संख्या में वृद्धि करना है और इसके परिणामस्वरूप, एक जलाशय की सतह।
जलविद्युत की एक अन्य पर्यावरणीय समस्या जलीय पर्यावरण की गुणवत्ता के आकलन से संबंधित है। वर्तमान जल प्रदूषण किसके कारण नहीं है तकनीकी प्रक्रियाएंजलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों में बिजली उत्पादन (जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों से अपशिष्ट जल के साथ आने वाले प्रदूषण की मात्रा में एक नगण्य हिस्सा है) कुल द्रव्यमानप्रदूषण आर्थिक परिसर), ए खराब क्वालिटीजलाशयों के निर्माण और जल निकायों में अनुपचारित अपशिष्ट जल के निर्वहन के दौरान स्वच्छता और तकनीकी कार्य।
नदियों द्वारा लाए गए अधिकांश पोषक तत्व जलाशयों में बरकरार रहते हैं। गर्म मौसम में, शैवाल पोषक तत्वों से भरपूर, या यूट्रोफिक, जलाशय की सतह परतों में द्रव्यमान में गुणा करने में सक्षम होते हैं। प्रकाश संश्लेषण के दौरान, शैवाल जलाशय से पोषक तत्वों का उपभोग करते हैं और बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं। मृत शैवाल पानी को एक अप्रिय गंध और स्वाद देते हैं, नीचे एक मोटी परत के साथ कवर करते हैं और लोगों को जलाशयों के किनारे आराम करने से रोकते हैं।
जलाशय भरने के बाद पहले वर्षों में, इसमें बहुत सारी विघटित वनस्पति दिखाई देती है, और "नई" मिट्टी पानी में ऑक्सीजन के स्तर को नाटकीय रूप से कम कर सकती है। कार्बनिक पदार्थों के सड़ने से भारी मात्रा में ग्रीनहाउस गैसें - मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड निकल सकती हैं।
पर्यावरण पर एचपीपी के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, किसी को भी एचपीपी के जीवन रक्षक कार्य पर ध्यान देना चाहिए। इस प्रकार, ताप विद्युत संयंत्रों के बजाय जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों में प्रत्येक अरब kWh बिजली के उत्पादन से प्रति वर्ष 100-226 लोगों की मृत्यु दर में कमी आती है।
3. परमाणु ऊर्जा की समस्या
परमाणु ऊर्जा को वर्तमान में सबसे आशाजनक माना जा सकता है। यह दोनों से संबंधित है बड़े भंडारपरमाणु ईंधन, और पर्यावरण पर एक सौम्य प्रभाव के साथ। फायदे में संसाधन जमा से बंधे बिना परमाणु ऊर्जा संयंत्र के निर्माण की संभावना भी शामिल है, क्योंकि उनके परिवहन के लिए छोटी मात्रा के कारण महत्वपूर्ण लागत की आवश्यकता नहीं होती है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि 0.5 किलोग्राम परमाणु ईंधन आपको उतनी ही ऊर्जा प्राप्त करने की अनुमति देता है जितना कि 1000 टन कोयले को जलाने से।
यह ज्ञात है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ऊर्जा के उत्पादन में अंतर्निहित प्रक्रियाएं - परमाणु नाभिक की विखंडन प्रतिक्रियाएं - उदाहरण के लिए, दहन प्रक्रियाओं की तुलना में बहुत अधिक खतरनाक हैं। इसीलिए, औद्योगिक विकास के इतिहास में पहली बार, परमाणु ऊर्जा ऊर्जा पैदा करते समय उच्चतम संभव उत्पादकता पर अधिकतम सुरक्षा के सिद्धांत को लागू करती है।
सभी देशों में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन में कई वर्षों के अनुभव से पता चलता है कि पर्यावरण पर उनका कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं है। 2000 तक, औसत एनपीपी संचालन समय 20 वर्ष था। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की विश्वसनीयता, सुरक्षा और आर्थिक दक्षता न केवल परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन की प्रक्रिया के सख्त विनियमन पर आधारित है, बल्कि पर्यावरण पर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के प्रभाव को पूर्ण न्यूनतम तक कम करने पर भी आधारित है।
तालिका में। 4 1000 मेगावाट की शक्ति पर वर्ष के लिए ईंधन की खपत और पर्यावरण प्रदूषण पर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और थर्मल पावर प्लांटों का तुलनात्मक डेटा प्रस्तुत करता है।
ईंधन की खपत और पर्यावरण प्रदूषण
परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के सामान्य संचालन के दौरान, पर्यावरण में रेडियोधर्मी तत्वों की रिहाई अत्यंत महत्वहीन होती है। औसतन, वे समान क्षमता के ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में 2-4 गुना कम हैं।
मई 1986 तक, दुनिया में संचालित 400 बिजली इकाइयों और 17% से अधिक बिजली प्रदान करने से रेडियोधर्मिता की प्राकृतिक पृष्ठभूमि में 0.02% से अधिक की वृद्धि नहीं हुई। पहले चेरनोबिल आपदाहमारे देश में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में किसी भी उद्योग को औद्योगिक क्षति का निम्न स्तर नहीं हुआ है। त्रासदी से 30 साल पहले, दुर्घटनाओं में 17 लोगों की मौत हुई थी, और तब भी विकिरण कारणों से नहीं। 1986 के बाद, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का मुख्य पर्यावरणीय खतरा दुर्घटना की संभावना से जुड़ा होना शुरू हुआ। हालांकि आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उनकी संभावना कम है, लेकिन इसे बाहर नहीं किया गया है। सबसे बड़ी दुर्घटनाएंऐसी योजना में चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र की चौथी इकाई में हुई दुर्घटना शामिल है।
विभिन्न स्रोतों के अनुसार, रिएक्टर में निहित विखंडन उत्पादों की कुल रिहाई 3.5% (63 किग्रा) से 28% (50 टन) तक थी। तुलना के लिए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हिरोशिमा पर गिराए गए बम से केवल 740 ग्राम रेडियोधर्मी सामग्री निकली।
चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना के परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी संदूषण 20 से अधिक राज्यों को कवर करते हुए 2 हजार किमी से अधिक के दायरे में क्षेत्र के अधीन किया गया था। पूर्व यूएसएसआर की सीमाओं के भीतर, 11 क्षेत्र प्रभावित हुए, जहां 17 मिलियन लोग रहते हैं। दूषित प्रदेशों का कुल क्षेत्रफल 8 मिलियन हेक्टेयर या 80,000 किमी 2 से अधिक है। रूस में, ब्रांस्क, कलुगा, तुला और ओरयोल क्षेत्र. बेलगोरोड, रियाज़ान, स्मोलेंस्क, लेनिनग्राद और अन्य क्षेत्रों में प्रदूषण के धब्बे हैं। दुर्घटना के परिणामस्वरूप, 31 लोगों की मृत्यु हो गई और 200 से अधिक लोगों को विकिरण की एक खुराक मिली जिससे विकिरण बीमारी हुई। हादसे के तुरंत बाद सबसे खतरनाक (30 किमी) जोन से 115 हजार लोगों को निकाला गया। पीड़ितों की संख्या और खाली किए गए निवासियों की संख्या बढ़ रही है, हवा, आग, परिवहन आदि द्वारा रेडियोधर्मी पदार्थों की आवाजाही के परिणामस्वरूप संदूषण के क्षेत्र का विस्तार हो रहा है। दुर्घटना के परिणाम कई पीढ़ियों के जीवन को प्रभावित करेंगे।
कई राज्यों में चेरनोबिल दुर्घटना के बाद, जनता के अनुरोध पर, परमाणु ऊर्जा संयंत्र निर्माण कार्यक्रमों को अस्थायी रूप से रोक दिया गया या कम कर दिया गया, लेकिन 32 देशों में परमाणु ऊर्जा का विकास जारी रहा।
अब परमाणु ऊर्जा की स्वीकार्यता या अस्वीकार्यता पर चर्चा कम होने लगी है, यह स्पष्ट हो गया है कि दुनिया एक बार फिर अंधेरे में नहीं डूब सकती है या कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य जीवाश्म ईंधन दहन उत्पादों के वातावरण पर अत्यंत खतरनाक प्रभावों के साथ नहीं आ सकती है। मनुष्यों के लिए हानिकारक। पहले से ही 1990 के दौरान, 10 नए परमाणु ऊर्जा संयंत्र ग्रिड से जुड़े थे। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण बंद नहीं होता है: 1999 के अंत तक, 1998 में पंजीकृत 434 की तुलना में, दुनिया में 436 परमाणु ऊर्जा इकाइयां संचालन में थीं। दुनिया में संचालित बिजली इकाइयों की कुल विद्युत शक्ति लगभग है 335 गीगावॉट (1 गीगावॉट = 1000 मेगावाट = 10 9 डब्ल्यू)। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का संचालन दुनिया की 7% ऊर्जा जरूरतों को पूरा करता है, और दुनिया के बिजली उत्पादन में उनका हिस्सा 17% है। केवल पश्चिमी यूरोप में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र औसतन सभी बिजली का लगभग 50% उत्पादन करते हैं।
यदि हम अब दुनिया में चल रहे सभी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को थर्मल वाले से बदल दें, तो वैश्विक अर्थव्यवस्था, हमारे पूरे ग्रह और प्रत्येक व्यक्ति को व्यक्तिगत रूप से अपूरणीय क्षति होगी। यह निष्कर्ष इस तथ्य पर आधारित है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ऊर्जा का उत्पादन एक साथ 2300 मिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड, 80 मिलियन टन सल्फर डाइऑक्साइड और 35 मिलियन टन नाइट्रोजन ऑक्साइड को पृथ्वी के वायुमंडल में कम करके वार्षिक रिलीज को रोकता है। थर्मल पावर प्लांट में जलाए गए जीवाश्म ईंधन की मात्रा। इसके अलावा, जलने पर, कार्बनिक ईंधन (कोयला, तेल) वायुमंडल में भारी मात्रा में रेडियोधर्मी पदार्थ छोड़ता है जिसमें मुख्य रूप से रेडियम समस्थानिक होते हैं जिनका आधा जीवन लगभग 1600 वर्षों का होता है! इन सभी को निकालें खतरनाक पदार्थइस मामले में वातावरण से और पृथ्वी की आबादी को उनके प्रभाव से बचाना संभव नहीं होगा। यहाँ सिर्फ एक है विशिष्ट उदाहरण. स्वीडन में समापन परमाणु ऊर्जा प्लांट Barsebæk-1 ने स्वीडन को 30 वर्षों में पहली बार डेनमार्क से बिजली आयात करने का नेतृत्व किया। इसके पर्यावरणीय परिणाम इस प्रकार हैं: डेनमार्क में कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों में, रूस और पोलैंड से लगभग 350 हजार टन अतिरिक्त कोयला जलाया गया, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में 4 मिलियन टन (!) प्रति वर्ष की वृद्धि हुई। वर्ष और राशि में उल्लेखनीय वृद्धि अम्ल वर्षापूरे दक्षिणी स्वीडन में।
एनपीपी निर्माण से 30-35 किमी की दूरी पर किया जाता है मुख्य शहर. साइट अच्छी तरह हवादार होनी चाहिए, बाढ़ के दौरान बाढ़ नहीं होनी चाहिए। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के आसपास, एक सैनिटरी सुरक्षा क्षेत्र के लिए एक जगह प्रदान की जाती है जिसमें आबादी के रहने की मनाही होती है।
रूसी संघ में, 29 बिजली इकाइयाँ वर्तमान में 21.24 गीगावॉट की कुल स्थापित विद्युत क्षमता के साथ नौ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में काम कर रही हैं। 1995-2000 में रूस में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों ने देश में कुल बिजली उत्पादन का 13% से अधिक उत्पादन किया, अब - 14.4%। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की कुल स्थापित क्षमता के मामले में, रूस संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस, जापान और जर्मनी के बाद पांचवें स्थान पर है। वर्तमान में, देश की परमाणु ऊर्जा इकाइयों द्वारा उत्पन्न 100 बिलियन से अधिक kWh अपने यूरोपीय भाग की ऊर्जा आपूर्ति में महत्वपूर्ण और आवश्यक योगदान देता है - उत्पन्न सभी बिजली का 22%। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उत्पादित बिजली जीवाश्म ईंधन का उपयोग करने वाले ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में 30% से अधिक सस्ती है।
एनपीपी के संचालन की सुरक्षा में से एक है प्रमुख कार्यरूसी परमाणु ऊर्जा उद्योग। रूस में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण, पुनर्निर्माण और आधुनिकीकरण की सभी योजनाओं को केवल आधुनिक आवश्यकताओं और मानकों को ध्यान में रखते हुए लागू किया जाता है। रूसी एनपीपी के संचालन के मुख्य उपकरणों की स्थिति के एक अध्ययन से पता चला है कि इसकी सेवा जीवन को कम से कम 5-10 वर्षों तक बढ़ाना काफी संभव है। इसके अलावा, उच्च स्तर की सुरक्षा बनाए रखते हुए, प्रत्येक बिजली इकाई के लिए कार्यों के उपयुक्त सेट के कार्यान्वयन के लिए धन्यवाद।
1998 में रूस में परमाणु ऊर्जा के और विकास को सुनिश्चित करने के लिए, "परमाणु ऊर्जा के विकास के लिए कार्यक्रम" रूसी संघ 1998-2000 के लिए और 2010 तक की अवधि के लिए"। यह नोट करता है कि 1999 में, रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों ने 16% उत्पादन किया था। ज्यादा उर्जा 1998 की तुलना में। थर्मल पावर प्लांटों में ऊर्जा की इस मात्रा के उत्पादन के लिए निर्यात कीमतों में $ 2.5 बिलियन की लागत से 36 बिलियन मी 3 गैस की आवश्यकता होगी। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में इसके उत्पादन द्वारा देश में ऊर्जा खपत में 90% की वृद्धि सुनिश्चित की गई थी।
विश्व परमाणु ऊर्जा के विकास की संभावनाओं का आकलन करते हुए, वैश्विक ईंधन और ऊर्जा समस्याओं के अध्ययन में शामिल अधिकांश आधिकारिक अंतरराष्ट्रीय संगठनों का सुझाव है कि 2010-2020 के बाद। दुनिया में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के बड़े पैमाने पर निर्माण की आवश्यकता फिर से बढ़ेगी। यथार्थवादी संस्करण के अनुसार, यह भविष्यवाणी की गई है कि XXI सदी के मध्य में। लगभग 50 देशों के पास परमाणु शक्ति होगी। इसी समय, दुनिया में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की कुल स्थापित विद्युत क्षमता 2020 तक लगभग दोगुनी हो जाएगी, जो 570 GW और 2050 तक 1100 GW तक पहुंच जाएगी।
4. आधुनिक ऊर्जा की समस्याओं के समाधान के कुछ उपाय
निस्संदेह, निकट भविष्य में, दुनिया और अलग-अलग देशों के ऊर्जा संतुलन में तापीय ऊर्जा प्रमुख रहेगी। ऊर्जा उत्पादन में कोयले और अन्य प्रकार के कम स्वच्छ ईंधन की हिस्सेदारी में वृद्धि की उच्च संभावना है। इस संबंध में, हम उनके उपयोग के कुछ तरीकों और तरीकों पर विचार करेंगे, जो पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव को काफी कम कर सकते हैं। ये विधियां मुख्य रूप से ईंधन तैयार करने वाली प्रौद्योगिकियों में सुधार और खतरनाक अपशिष्ट संग्रहण पर आधारित हैं। उनमें से निम्नलिखित हैं:
1. सफाई उपकरणों का उपयोग और सुधार। वर्तमान में, कई थर्मल पावर प्लांट विभिन्न प्रकार के फिल्टर का उपयोग करके मुख्य रूप से ठोस उत्सर्जन पर कब्जा करते हैं। सल्फर डाइऑक्साइड, सबसे आक्रामक प्रदूषक, कई टीपीपी पर कब्जा नहीं किया जाता है या इसमें कब्जा नहीं किया जाता है सीमित मात्रा में. इसी समय, थर्मल पावर प्लांट (यूएसए, जापान) हैं, जो इस प्रदूषक के साथ-साथ नाइट्रोजन ऑक्साइड और अन्य हानिकारक प्रदूषकों से लगभग पूर्ण शुद्धिकरण करते हैं। इसके लिए, विशेष डिसल्फराइजेशन (सल्फर डाइऑक्साइड और ट्राईऑक्साइड को पकड़ने के लिए) और डिनाइट्रिफिकेशन (नाइट्रोजन ऑक्साइड को पकड़ने के लिए) इंस्टॉलेशन का उपयोग किया जाता है। सल्फर और नाइट्रोजन के सबसे व्यापक रूप से कैप्चर किए गए ऑक्साइड अमोनिया के घोल के माध्यम से ग्रिप गैसों को पारित करके किए जाते हैं। इस तरह की प्रक्रिया के अंतिम उत्पाद अमोनियम नाइट्रेट हैं, जिनका उपयोग खनिज उर्वरक, या सोडियम सल्फाइट समाधान (रासायनिक उद्योग के लिए कच्चा माल) के रूप में किया जाता है। इस तरह के इंस्टॉलेशन 96% तक सल्फर ऑक्साइड और 80% से अधिक नाइट्रोजन ऑक्साइड को कैप्चर करते हैं। इन गैसों से शुद्धिकरण के अन्य तरीके हैं।
2. रासायनिक या भौतिक तरीकों से कोयले और अन्य ईंधन (तेल, गैस, तेल शेल) के प्रारंभिक डिसल्फराइजेशन (डीसल्फराइजेशन) के माध्यम से वातावरण में सल्फर यौगिकों के प्रवेश को कम करना। ये विधियां इसके दहन से पहले ईंधन से 50 से 70% सल्फर निकालना संभव बनाती हैं।
3. पर्यावरण में प्रदूषण के प्रवाह को कम करने या स्थिर करने के महान और वास्तविक अवसर ऊर्जा बचत से जुड़े हैं। प्राप्त उत्पादों की ऊर्जा तीव्रता में कमी के कारण ऐसी संभावनाएं विशेष रूप से महान हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्रति यूनिट उत्पादन की तुलना में औसतन 2 गुना कम ऊर्जा खर्च की गई थी पूर्व यूएसएसआर. जापान में यह खपत तीन गुना कम थी। उत्पादों की धातु की खपत को कम करने, उनकी गुणवत्ता में सुधार और उत्पादों की जीवन प्रत्याशा में वृद्धि करके ऊर्जा की बचत कम वास्तविक नहीं है। यह कंप्यूटर और अन्य कम-वर्तमान उपकरणों के उपयोग से जुड़ी विज्ञान-गहन प्रौद्योगिकियों पर स्विच करके ऊर्जा बचाने का वादा कर रहा है।
4. इमारतों के इन्सुलेट गुणों में सुधार करके रोजमर्रा की जिंदगी में और काम पर ऊर्जा बचाने की संभावनाएं कम महत्वपूर्ण नहीं हैं। वास्तविक ऊर्जा बचत लगभग 5% की दक्षता के साथ गरमागरम लैंप को फ्लोरोसेंट लैंप के साथ बदलने से आती है, जिसकी दक्षता कई गुना अधिक है। गर्मी पैदा करने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करना बेहद बेकार है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि थर्मल पावर प्लांट में विद्युत ऊर्जा का उत्पादन लगभग 60-65% तापीय ऊर्जा के नुकसान के साथ जुड़ा हुआ है, और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में - कम से कम 70% ऊर्जा। दूर से तारों के माध्यम से संचारित होने पर ऊर्जा भी नष्ट हो जाती है। इसलिए, गर्मी पैदा करने के लिए ईंधन का प्रत्यक्ष दहन, विशेष रूप से गैस, इसे बिजली में बदलने और फिर वापस गर्मी में बदलने से कहीं अधिक कुशल है।
5. जब थर्मल पावर प्लांट में थर्मल पावर प्लांट के बजाय इसका उपयोग किया जाता है तो ईंधन की दक्षता में भी काफी वृद्धि होती है। बाद के मामले में, ऊर्जा प्राप्त करने की वस्तुएं इसके उपभोग के स्थानों के करीब होती हैं, और इस तरह दूर से संचरण से जुड़े नुकसान कम हो जाते हैं। बिजली के साथ-साथ सीएचपी संयंत्रों में गर्मी का उपयोग किया जाता है, जिसे कूलिंग एजेंटों द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। यह संभावना को काफी कम कर देता है ऊष्मीय प्रदूषणजलीय पर्यावरण। इमारतों में सीधे छोटे सीएचपी संयंत्रों (आयोजेनेशन) में ऊर्जा प्राप्त करना सबसे किफायती है। इस मामले में, गर्मी और बिजली का नुकसान कम से कम हो जाता है। अलग-अलग देशों में इस तरह के तरीकों का तेजी से इस्तेमाल किया जा रहा है।
निष्कर्ष
इसलिए, मैंने आज इस तरह के एक सामयिक मुद्दे के सभी पहलुओं को "ऊर्जा के विकास से जुड़ी पर्यावरणीय समस्याएं" के रूप में शामिल करने का प्रयास किया। मैं प्रस्तुत सामग्री से पहले से ही कुछ जानता था, लेकिन मैंने पहली बार कुछ का सामना किया।
अंत में, मैं यह जोड़ना चाहूंगा कि पर्यावरणीय समस्याएं दुनिया की वैश्विक समस्याओं में से हैं। राजनीतिक, आर्थिक, वैचारिक, सैन्य तानाशाही को एक अधिक क्रूर और निर्दयी तानाशाही से बदल दिया गया - जीवमंडल के सीमित संसाधनों की तानाशाही। आज एक बदली हुई दुनिया में सीमाएँ राजनेताओं द्वारा नहीं, सीमा पर गश्ती दल द्वारा और सीमा शुल्क सेवा द्वारा नहीं, बल्कि क्षेत्रीय पर्यावरणीय पैटर्न द्वारा निर्धारित की जाती हैं।
साथ मेंप्रयुक्त साहित्य की सूची
1. अकीमोवा टी.ए. पारिस्थितिकी। - एम .: "यूनिटी", 2000
2. डायकोव ए.एफ. रूस में ऊर्जा के विकास की मुख्य दिशाएँ। - एम .: "फीनिक्स", 2001
3. किसेलेव जी.वी. परमाणु ऊर्जा के विकास की समस्या। - एम .: "ज्ञान", 1999।
4. ह्वांग टी.ए. औद्योगिक पारिस्थितिकी। - एम .: "फीनिक्स", 2003
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पहली प्रतिबद्धता अवधि की समाप्ति के बाद क्योटो प्रोटोकॉल के तंत्र के विस्तार की समस्या का विश्लेषण
2.3 ऊर्जा जरूरतों के लिए ईंधन के दहन से जुड़े उत्सर्जन स्रोतों की श्रेणियों का निर्धारण
संशोधित 1996 आईपीसीसी दिशानिर्देश प्रमुख स्रोत श्रेणियों के निम्नलिखित वर्गीकरण को प्रस्तुत करते हैं:
1) ऊर्जा। इस श्रेणी में आरएओ यूईएस के थर्मल पावर प्लांट और सीएचपीपी, और क्षेत्रीय एओ एनर्जी, औद्योगिक सीएचपीपी, अन्य बिजली संयंत्र, नगरपालिका और औद्योगिक बॉयलर हाउस शामिल हैं जो ग्रिड को ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं। सामान्य उपयोगक्षेत्र में बिजली और गर्मी की आपूर्ति के साथ-साथ ईंधन उद्योग के उद्यमों की जरूरतों के लिए। बिजली और गर्मी के उत्पादन के लिए ईंधन की खपत और अपनी जरूरतों के साथ-साथ नुकसान को भी ध्यान में रखा जाता है;
2) उद्योग और निर्माण। कुल मिलाकर, इस श्रेणी में लौह धातु विज्ञान सहित क्षेत्र में काम करने वाले सभी उद्योगों के उद्यम शामिल हैं। अलौह धातु विज्ञान, रासायनिक और पेट्रोकेमिकल उद्योग, प्रकाश उद्योग, भोजन, वानिकी (लॉगिंग) और लकड़ी का काम और लुगदी और कागज, मशीन निर्माण, निर्माण सामग्री का उत्पादन और स्वयं निर्माण, आदि। सभी अंतिम (स्वयं) ऊर्जा जरूरतों के लिए जलाए गए ईंधन की खपत सभी में बुनियादी (उत्पादन) और सहायक दुकानें और उद्यमों (संगठनों) की सुविधाएं;
3) परिवहन। इसमें रेल, हवा, पानी, सड़क और पाइपलाइन शामिल हैं। खेतों में परिवहन और परिवहन उद्यमों की सहायक जरूरतों को छोड़कर, वाहनों द्वारा सीधे जलाए जाने वाले ईंधन की खपत को ध्यान में रखा जाता है;
4) घरेलू क्षेत्र में शामिल हैं सामाजिक क्षेत्रसेवाएं, शहरी अर्थव्यवस्था, व्यापार, सार्वजनिक खानपान और सेवाएं। अंतिम ऊर्जा जरूरतों के लिए उद्यमों द्वारा सीधे जलाए गए ईंधन की खपत को ध्यान में रखा जाता है;
5) जनसंख्या। में जलाई गई ईंधन की खपत परिवारविभिन्न ऊर्जा जरूरतों के लिए;
6) कृषि। किसी भी प्रकार के संगठनों द्वारा विभिन्न कृषि गतिविधियों के दौरान स्थिर और मोबाइल स्रोतों द्वारा जलाए गए ईंधन की खपत को ध्यान में रखा जाता है। यह रूसी आंकड़ों में अपनाई गई कृषि में ईंधन और ऊर्जा खपत पर जानकारी की संरचना के कारण है;
7) अन्य स्थिर और मोबाइल स्रोत। अन्य सभी जरूरतों के लिए जलाए गए ईंधन की खपत को ध्यान में रखा जाता है, जिसके लिए ईंधन की खपत पर सांख्यिकीय जानकारी होती है, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि इसे किस श्रेणी को सौंपा जाना चाहिए।
यूएनएफसीसीसी में जीएचजी उत्सर्जन के स्वामित्व के मुद्दे में भी कई विशेषताएं हैं, जिन पर विशेष रूप से ध्यान दिया जाना चाहिए।
बिजली उत्पादन से होने वाले उत्सर्जन का पूर्ण स्वामित्व उस व्यक्ति के पास होता है जिसने इसे उत्पन्न (और बेचा) किया है। यानी बिजली की बचत ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी तभी होती है जब बिजली संयंत्र को भी उत्सर्जन को कम करने के लिए परियोजना या कार्यक्रम में शामिल किया जाता है और कमी वास्तव में संयंत्र में देखी जाती है।
जहाजों और विमानों को बेचे जाने वाले बंकर ईंधन से जुड़े उत्सर्जन, जो अंतरराष्ट्रीय वाहन हैं, अलग से रिपोर्ट किए जाते हैं और राष्ट्रीय उत्सर्जन में शामिल नहीं होते हैं। यही है, उत्सर्जन स्वामित्व (ईंधन शिपमेंट बंदरगाह, पोत ध्वज, पोत पंजीकरण, आदि) के मुद्दे पर आम सहमति तक पहुंचने की असंभवता के कारण उन्हें वास्तव में उत्सर्जन नियंत्रण प्रणाली से बाहर रखा गया है।
कचरे के निपटान और प्रसंस्करण से जुड़े उत्सर्जन उन उद्यमों से संबंधित नहीं हैं जो कचरा पैदा करते हैं, बल्कि लैंडफिल और उपचार सुविधाओं के संचालन में शामिल संगठनों से संबंधित हैं।
एक नियम के रूप में, ठोस या तरल कचरे के प्रसंस्करण पर सकल डेटा के अनुसार ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का अनुमान लगाया जाता है।
लकड़ी और लकड़ी के उत्पादों के साथ-साथ कृषि अपशिष्ट (भूसे, आदि) के दहन या अपघटन से उत्सर्जन को माना जाता है, जहां लकड़ी काटा गया था और फसल के वर्ष में। इसका एक बहुत ही महत्वपूर्ण परिणाम है: ईंधन के रूप में उत्पादों या बेकार लकड़ी का उपयोग उत्सर्जन नहीं है। यह माना जाता है कि कुल वन सीओ 2 संतुलन (अवशोषण शून्य उत्सर्जन) की गणना करते समय जंगल से लकड़ी को हटाने को पहले से ही एक उत्सर्जन के रूप में माना जाता है।
प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन होता है।
प्रत्यक्ष ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन उन स्रोतों से होने वाले उत्सर्जन हैं जो इन्वेंट्री का संचालन करने वाले उद्यम के स्वामित्व या नियंत्रण में हैं, जैसे बॉयलर से उत्सर्जन, कारखाने की चिमनी के माध्यम से विनिर्माण और वेंटिलेशन इंस्टॉलेशन, उद्यम के स्वामित्व वाले वाहनों से उत्सर्जन।
अप्रत्यक्ष ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन - गतिविधियों के परिणामस्वरूप होने वाले उत्सर्जन यह उद्यम, लेकिन इसके नियंत्रण से बाहर, उदाहरण के लिए: बिजली के उत्पादन से उत्सर्जन जो उद्यम खरीदता है; अनुबंधों के तहत खरीदे गए उत्पादों के उत्पादन से उत्सर्जन; निर्मित उत्पादों के उपयोग से जुड़े उत्सर्जन। आईपीसीसी की कार्यप्रणाली के अनुसार, इन्वेंट्री का तात्पर्य केवल प्रत्यक्ष उत्सर्जन को ध्यान में रखना है। वर्ल्ड बिजनेस काउंसिल फॉर सस्टेनेबल डेवलपमेंट द्वारा विकसित जीएचजी अकाउंटिंग प्रोटोकॉल जैसी कंपनी-स्तरीय इन्वेंट्री पद्धतियां, कुछ मामलों में अप्रत्यक्ष उत्सर्जन को ध्यान में रखने की सलाह देती हैं। इसके अलावा, उत्सर्जन को कम करने के लिए परियोजनाओं की योजना बनाते समय, कम से कम अप्रत्यक्ष उत्सर्जन का अनुमान लगाना वांछनीय है, क्योंकि परियोजना के परिणामस्वरूप उनके परिवर्तन परियोजना के मूल्य में काफी वृद्धि या कमी कर सकते हैं।
जंगलों और कृषि भूमि द्वारा सीओ 2 का अवशोषण एक "शून्य उत्सर्जन" है।
यूएनएफसीसीसी और क्योटो प्रोटोकॉल के तहत, अवशोषण (जिसे ग्रीनहाउस गैस सिंक या रिमूवल भी कहा जाता है) का भी हिसाब लगाया जाता है, लेकिन उत्सर्जन से अलग। कुछ मामलों में, इसे उत्सर्जन के बराबर माना जाता है, उदाहरण के लिए क्योटो प्रोटोकॉल की पहली प्रतिबद्धता अवधि के लिए देश-स्तरीय प्रतिबद्धताओं की गणना करते समय। लेकिन ज्यादातर मामलों में, जंगलों द्वारा CO2 का उठाव अत्यधिक असमान है, जो कुछ हद तक इस तरह के अवशोषण की अस्थायीता और अस्थिरता को दर्शाता है, क्योंकि वन हमेशा के लिए कार्बन का भंडारण नहीं कर सकते हैं, अंत में लकड़ी या तो विघटित हो जाती है या जल जाती है - और CO 2 वापस लौट आती है। वातावरण में। इसके लिए, विशेष अवशोषण इकाइयाँ शुरू की गई हैं, वन परियोजनाओं के प्रकार आदि पर सख्त प्रतिबंध हैं।
कार्यप्रणाली के संदर्भ में, अवशोषण लेखांकन के मुद्दों को अभी तक अंतरराष्ट्रीय स्तर पर हल नहीं किया गया है। उदाहरण के लिए, आईपीसीसी पद्धति में भूमि उपयोग परिवर्तन के कारण अवशोषण पर एक अध्याय शामिल नहीं है। बड़ी कठिनाइयों के कारण, एक अलग कार्यप्रणाली मैनुअल तैयार करने का निर्णय लिया गया, जिस पर काम पूरा होने वाला है।
चूंकि इस प्रकाशन का एक सामान्य शैक्षिक चरित्र है, वानिकी गतिविधियों पर जोर दिए बिना, वनों द्वारा सीओ 2 अवशोषण के लिए लेखांकन में समस्याओं और कठिनाइयों की एक विशाल श्रृंखला को यहां विस्तार से नहीं माना गया है।
ज्ञात इन्वेंट्री तकनीक आपको इसे बहुत लचीले ढंग से संपर्क करने की अनुमति देती है। वे व्यावहारिक रूप से आउटलेर्स के आकलन में विस्तार और सटीकता के कई "स्तरों" का संकेत देते हैं। सरलतम स्तर (स्तर 1) के लिए आमतौर पर न्यूनतम डेटा की आवश्यकता होती है और विश्लेषणात्मक क्षमता. अधिक जटिल (टियर 2) विस्तृत डेटा पर आधारित है और आमतौर पर इसे ध्यान में रखा जाता है विशिष्ट लक्षणदेश/क्षेत्र। उच्चतम स्तर (टियर 3) का तात्पर्य उद्यमों और व्यक्तिगत प्रतिष्ठानों के स्तर पर डेटा के पृथक्करण और अधिकांश गैसों के उत्सर्जन के प्रत्यक्ष माप से है।
एक या दूसरे स्तर का अनिवार्य उपयोग आमतौर पर अंतरराष्ट्रीय पद्धति द्वारा नियंत्रित नहीं होता है, लेकिन राष्ट्रीय स्तर पर निर्णयों पर निर्भर करता है। इन मुद्दों पर कार्यप्रणाली अनुभाग में नीचे विस्तार से चर्चा की गई है।
अधिकांश मामलों में, स्रोत से उत्सर्जन को मापा नहीं जाता है, लेकिन ईंधन की खपत और उत्पादन (यदि उत्पादन से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन होता है) आदि के आंकड़ों से गणना की जाती है। बहुत में सामान्य दृष्टि सेगणना योजना पर आधारित है:
(कुछ गतिविधि पर डेटा, जैसे ईंधन दहन) x (उत्सर्जन कारक) = (उत्सर्जन)
शहर के पानी के उपयोग का जल-पारिस्थितिक विश्लेषण
औसत दैनिक पानी की खपत Qday सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है। औसत = , एम 3 / दिन, जहां केएन एक गुणांक है जो सामाजिक रूप से गारंटीकृत सेवाओं के संस्थानों, संगठनों और उद्यमों की जरूरतों के लिए पानी की खपत को ध्यान में रखता है ...
मोटर वाहनों द्वारा ईंधन के दहन से प्रदूषकों के उत्सर्जन का निर्धारण
समस्या की स्थिति कमोडिटी एक्सचेंज पर, एक ही कीमत पर 5 ग्रेड कोयले की पेशकश की जाती है - 1.0 रूबल / जीजे, यह निर्धारित करना आवश्यक है (खाते में) पर्यावरणीय गुणविभिन्न प्रकार और कोयले के ग्रेड) उद्यम को ईंधन प्रदान करने के लिए सबसे लाभदायक विकल्प है ...
शीसे रेशा के उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभाव का आकलन
उद्यम में संगठित स्रोतों में एक वेंटिलेशन शाफ्ट, असंगठित - एक गोदाम शामिल है तैयार उत्पाद, कांच के बंडल रीलों के लिए एक भंडारण गोदाम, टैंकरों द्वारा वितरित किए जाने पर कच्चे माल को बाहर निकालने के लिए एक मंच ...
अधिकतम स्वीकार्य उत्सर्जन के लिए एक परियोजना का विकास और पर्यावरणीय निगरानीहोटल "Oktyabrskaya"
उत्सर्जन सूची (GOST 17.2.1.04--77 के अनुसार) उद्यम के क्षेत्र में स्रोतों के वितरण, उत्सर्जन स्रोतों के मापदंडों के बारे में जानकारी का एक व्यवस्थितकरण है ...
सिरेमिक जार कारखाने से उत्सर्जन की गणना
बॉयलर हाउस एमके-151 अप्सटक कोयला ग्रेड एसएस से ईंधन और अन्य जमा से कोयले पर चलता है। वायुमंडल में प्रदूषकों का उत्सर्जन तालिका 1 में दिया गया है। तालिका 1 - बॉयलर इकाइयों "KVSM-1..." में ईंधन के दहन से प्रदूषकों का उत्सर्जन ...
कोयले की धूल उत्सर्जन की गणना
अनुमानित ईंधन खपत की गणना निम्नानुसार की जाती है (सूत्र (7)): , (7) जहां с - अनुमानित ईंधन खपत, टी/वर्ष; बी - वास्तविक ईंधन की खपत, 1166.5 टन / वर्ष; q4 - यांत्रिक अपूर्ण दहन से गर्मी का नुकसान, 9.8%...
विधि को ऑपरेटिंग औद्योगिक और नगरपालिका बॉयलर और घरेलू ताप जनरेटर की भट्टियों में ठोस ईंधन, ईंधन तेल और गैस के दहन के दौरान गैसीय दहन उत्पादों से हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन की गणना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
में अकार्बनिक और कार्बनिक प्रदूषकों (सर्फैक्टेंट्स, डाई, भारी धातु, आदि) की सामग्री का विश्लेषण करें मलकपड़ा उद्यम, तकनीकी समाधानों की पहचान करें ...
कपड़ा उद्योग की आधुनिक भू-पारिस्थितिक समस्याएं
उद्यम कोयला उद्योगजल और भूमि संसाधनों पर महत्वपूर्ण नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। वातावरण में हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन के मुख्य स्रोत औद्योगिक हैं ...
कार्गो-यात्री बंदरगाह के बॉयलर हाउस से कालिख और पेंटेन उत्सर्जन के स्रोत का पारिस्थितिक मूल्यांकन और कालिख के साथ वातावरण की सतह परत के प्रदूषण का निर्धारण
उत्सर्जन स्रोत (स्थिर या मोबाइल) के लिए GOST 17.2.302.78 की आवश्यकताओं के अनुसार, वायुमंडल (MPI) में प्रत्येक हानिकारक पदार्थ का अधिकतम स्वीकार्य उत्सर्जन निर्धारित किया जाता है, जिसे ध्यान में रखा जाता है ...
गैल्वेनिक उपचार के दौरान जारी प्रदूषकों की मात्रा की गणना करने के लिए, गैल्वेनिक स्नान के सतह क्षेत्र को संदर्भित विशिष्ट संकेतक q को अपनाया गया था (तालिका 2.21 देखें)। इस मामले में, प्रदूषक की मात्रा (g/s)...
डिज़ाइन की गई औद्योगिक सुविधा का पर्यावरणीय औचित्य
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ऊर्जा प्रदूषण
थर्मल पावर प्लांट कोयले, तेल और तेल उत्पादों, प्राकृतिक गैस और कम बार लकड़ी और पीट का उपयोग ईंधन के रूप में करते हैं। दहनशील पदार्थों के मुख्य घटक कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन हैं...
21. ऊर्जा की पर्यावरणीय समस्याएं और उन्हें हल करने के तरीके।
वर्तमान में, ऊर्जा की जरूरतें मुख्य रूप से तीन प्रकार के ऊर्जा संसाधनों से पूरी होती हैं: जैविक ईंधन, पानी और परमाणु नाभिक। जल ऊर्जा और परमाणु ऊर्जा का उपयोग मनुष्य द्वारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के बाद किया जाता है। साथ ही, कार्बनिक ईंधन में निहित ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण मात्रा गर्मी के रूप में उपयोग की जाती है, और इसका केवल एक हिस्सा बिजली में परिवर्तित होता है। हालांकि, दोनों ही मामलों में, जैविक ईंधन से ऊर्जा की रिहाई इसके दहन से जुड़ी हुई है, और इसके परिणामस्वरूप, दहन उत्पादों को पर्यावरण में छोड़ने के साथ।
थर्मल पावर इंजीनियरिंग की पर्यावरणीय समस्याएं
पर्यावरण पर ताप विद्युत संयंत्रों का प्रभाव काफी हद तक जले हुए ईंधन के प्रकार पर निर्भर करता है।
ठोस ईंधन. जब ठोस ईंधन को जलाया जाता है, तो बिना जले हुए ईंधन, सल्फरस और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, फ्लोरीन यौगिकों की एक निश्चित मात्रा के साथ-साथ ईंधन के अधूरे दहन के गैसीय उत्पादों के साथ फ्लाई ऐश वातावरण में प्रवेश करती है। कुछ मामलों में फ्लाई ऐश में गैर-विषैले घटकों के अलावा, अधिक हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं। तो, डोनेट्स्क एन्थ्रेसाइट्स की राख में, आर्सेनिक कम मात्रा में होता है, और एकिबस्टुज़ की राख और कुछ अन्य जमाओं में - मुक्त सिलिकॉन डाइऑक्साइड, कंस्क-अचिन्स्क बेसिन के शेल्स और कोयले की राख में - मुक्त कैल्शियम ऑक्साइड। ठोस ईंधन में कोयला और पीट शामिल हैं।
तरल ईंधन. जब तरल ईंधन (ईंधन तेल) को ग्रिप गैसों, सल्फर डाइऑक्साइड और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड्स, नाइट्रोजन ऑक्साइड, वैनेडियम यौगिकों, सोडियम लवणों के साथ-साथ सफाई के दौरान बॉयलर की सतह से निकाले गए पदार्थों के साथ जलाया जाता है, तो वायुमंडलीय हवा में प्रवेश करते हैं। पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, तरल ईंधन अधिक "स्वच्छ" होते हैं। इसी समय, राख डंप की समस्या पूरी तरह से गायब हो जाती है, जो बड़े क्षेत्रों पर कब्जा कर लेती है, उनके उपयोगी उपयोग को बाहर कर देती है और हवाओं के साथ राख के हिस्से को हटाने के कारण स्टेशन क्षेत्र में निरंतर वायुमंडलीय प्रदूषण का स्रोत होती है। तरल ईंधन के दहन उत्पादों में कोई फ्लाई ऐश नहीं होती है। सेवा तरल ईंधनप्राकृतिक गैस पर लागू होता है।
थर्मल पावर प्लांट ईंधन के रूप में कोयले, तेल और तेल उत्पादों, प्राकृतिक गैस और कम सामान्यतः लकड़ी और पीट का उपयोग करते हैं। दहनशील पदार्थों के मुख्य घटक कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन हैं, सल्फर और नाइट्रोजन कम मात्रा में होते हैं, धातुओं के निशान और उनके यौगिक (अक्सर ऑक्साइड और सल्फाइड) भी मौजूद होते हैं।
थर्मल पावर उद्योग में, बड़े पैमाने पर वायुमंडलीय उत्सर्जन और बड़े टन के ठोस कचरे का स्रोत थर्मल पावर प्लांट, उद्यम और भाप बिजली सुविधाओं की स्थापना है, अर्थात कोई भी उद्यम जिसका काम ईंधन के दहन से जुड़ा है।
गैसीय उत्सर्जन के साथ, थर्मल पावर इंजीनियरिंग भारी मात्रा में ठोस कचरे का उत्पादन करती है; इनमें राख और लावा शामिल हैं।
कोयला तैयार करने वाले संयंत्रों के अपशिष्ट में 55-60% SiO2, 22-26% Al2O3, 5-12% Fe2O3, 0.5-1% CaO, 4-4.5% K2O और Na2O, और 5% C तक होते हैं। वे डंप में प्रवेश करते हैं, जो धूल, धुआं पैदा करते हैं और वातावरण और आस-पास के प्रदेशों की स्थिति को काफी खराब कर देते हैं।
कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र को सालाना 3.6 मिलियन टन कोयले, 150 m3 पानी और लगभग 30 बिलियन m3 हवा की आवश्यकता होती है। ये आंकड़े कोयले की निकासी और परिवहन से जुड़ी पर्यावरणीय गड़बड़ी को ध्यान में नहीं रखते हैं।
यह देखते हुए कि ऐसा बिजली संयंत्र कई दशकों से सक्रिय रूप से काम कर रहा है, तो इसके प्रभाव की तुलना ज्वालामुखी से की जा सकती है। लेकिन अगर उत्तरार्द्ध आमतौर पर ज्वालामुखी के उत्पादों को एक बार में बड़ी मात्रा में फेंक देता है, तो बिजली संयंत्र हर समय ऐसा करता है।
गैस, तरल और ठोस चरणों के रूप में ऊर्जा सुविधाओं का प्रदूषण और अपशिष्ट दो धाराओं में वितरित किया जाता है: एक वैश्विक परिवर्तन का कारण बनता है, और दूसरा - क्षेत्रीय और स्थानीय। अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों में भी यही सच है, लेकिन फिर भी ऊर्जा और जीवाश्म ईंधन का दहन प्रमुख वैश्विक प्रदूषकों का स्रोत बना हुआ है। वे वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, और उनके संचय के कारण, ग्रीनहाउस गैसों सहित वातावरण के छोटे गैस घटकों की सांद्रता में परिवर्तन होता है। वातावरण में, गैसें दिखाई दीं जो पहले इसमें व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित थीं - क्लोरोफ्लोरोकार्बन। ये वैश्विक प्रदूषक हैं जिनका उच्च ग्रीनहाउस प्रभाव है और साथ ही समताप मंडल ओजोन स्क्रीन के विनाश में भाग लेते हैं।
इस प्रकार, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वर्तमान चरण में, थर्मल पावर प्लांट सभी खतरनाक औद्योगिक कचरे की कुल मात्रा का लगभग 20% वातावरण में उत्सर्जित करते हैं। वे अपने स्थान के क्षेत्र के पर्यावरण और समग्र रूप से जीवमंडल की स्थिति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। निम्न-श्रेणी के ईंधन पर चलने वाले संघनक बिजली संयंत्र सबसे हानिकारक हैं।
थर्मल पावर प्लांटों से अपशिष्ट जल और उनके क्षेत्रों से तूफान का पानी, बिजली संयंत्रों के तकनीकी चक्रों के कचरे से दूषित और वैनेडियम, निकल, फ्लोरीन, फिनोल और तेल उत्पादों से युक्त, जब जल निकायों में छुट्टी दे दी जाती है, तो पानी की गुणवत्ता और जलीय जीवों को प्रभावित कर सकते हैं। कुछ पदार्थों की रासायनिक संरचना में परिवर्तन से जलाशय में स्थापित आवास की स्थिति का उल्लंघन होता है और प्रजातियों की संरचना और जलीय जीवों और बैक्टीरिया की बहुतायत को प्रभावित करता है, और अंततः जल निकायों की आत्म-शुद्धि की प्रक्रियाओं का उल्लंघन हो सकता है। प्रदूषण से और उनकी स्वच्छता की स्थिति में गिरावट से।
उनकी स्थिति के विविध उल्लंघनों के साथ जल निकायों का तथाकथित तापीय प्रदूषण भी खतरनाक है। थर्मल पावर प्लांट गर्म भाप द्वारा संचालित टर्बाइनों का उपयोग करके ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। टर्बाइनों के संचालन के दौरान, निकास भाप को पानी से ठंडा करना आवश्यक है, इसलिए, पानी की एक धारा लगातार बिजली संयंत्र छोड़ती है, जिसे आमतौर पर 8-12 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है और एक जलाशय में छोड़ दिया जाता है। बड़े ताप विद्युत संयंत्रों को बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है। वे गर्म अवस्था में 80-90 m3/s पानी का निर्वहन करते हैं। इसका मतलब यह है कि गर्म पानी की एक शक्तिशाली धारा लगातार जलाशय में बह रही है, लगभग मॉस्को नदी के पैमाने पर।
गर्म "नदी" के संगम पर बनने वाला ताप क्षेत्र, जलाशय का एक प्रकार का खंड है, जिसमें स्पिलवे बिंदु पर तापमान अधिकतम होता है और इससे दूरी के साथ घटता जाता है। बड़े ताप विद्युत संयंत्रों के ताप क्षेत्र कई दसियों वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं। सर्दियों में, गर्म क्षेत्र (उत्तरी और मध्य अक्षांशों में) में पोलिनेया बनते हैं। गर्मी के महीनों के दौरान, गर्म क्षेत्रों में तापमान सेवन के पानी के प्राकृतिक तापमान पर निर्भर करता है। यदि जलाशय में पानी का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस है, तो हीटिंग क्षेत्र में यह 28-32 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।
जलाशय में तापमान में वृद्धि और उनके प्राकृतिक जलतापीय शासन के उल्लंघन के परिणामस्वरूप, पानी के "खिलने" की प्रक्रिया तेज हो जाती है, पानी में घुलने वाली गैसों की क्षमता कम हो जाती है, पानी के भौतिक गुण बदल जाते हैं, सभी रासायनिक और इसमें होने वाली जैविक प्रक्रियाओं को तेज किया जाता है, आदि। ताप क्षेत्र में पानी की पारदर्शिता कम हो जाती है, पीएच बढ़ जाता है, आसानी से ऑक्सीकृत पदार्थों के अपघटन की दर बढ़ जाती है। ऐसे पानी में प्रकाश संश्लेषण की दर काफी कम हो जाती है।
जल विद्युत की पर्यावरणीय समस्याएं
जल संसाधनों से प्राप्त ऊर्जा की सापेक्षिक सस्तेपन के बावजूद, ऊर्जा संतुलन में उनका हिस्सा धीरे-धीरे कम हो रहा है। यह सबसे सस्ते संसाधनों की कमी और तराई जलाशयों की बड़ी क्षेत्रीय क्षमता के कारण है। यह माना जाता है कि भविष्य में, पनबिजली ऊर्जा का विश्व उत्पादन कुल के 5% से अधिक नहीं होगा।
जलविद्युत संयंत्रों में प्राप्त ऊर्जा के हिस्से में कमी के सबसे महत्वपूर्ण कारणों में से एक पर्यावरण पर जलविद्युत सुविधाओं के निर्माण और संचालन के सभी चरणों का शक्तिशाली प्रभाव है।
विभिन्न अध्ययनों के अनुसार, पर्यावरण पर जलविद्युत के सबसे महत्वपूर्ण प्रभावों में से एक जलाशयों के लिए उपजाऊ (बाढ़ के मैदान) भूमि के बड़े क्षेत्रों का अलगाव है। रूस में, जहां पनबिजली संसाधनों के उपयोग से 20% से अधिक बिजली का उत्पादन नहीं होता है, हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों के निर्माण के दौरान कम से कम 6 मिलियन हेक्टेयर भूमि में बाढ़ आ गई थी। उनके स्थान पर प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र नष्ट हो गए हैं।
बढ़ते भूजल स्तर के परिणामस्वरूप जलाशयों के पास भूमि के महत्वपूर्ण क्षेत्रों में बाढ़ का सामना करना पड़ रहा है। ये भूमि, एक नियम के रूप में, आर्द्रभूमि की श्रेणी में आती हैं। समतल स्थितियों में, बाढ़ वाली भूमि बाढ़ का 10% या अधिक हो सकती है। समुद्र तट के निर्माण के दौरान पानी (घर्षण) द्वारा उनके विनाश के परिणामस्वरूप भूमि और उनके पारिस्थितिक तंत्र का विनाश भी होता है। घर्षण प्रक्रिया आमतौर पर दशकों तक चलती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में मिट्टी, जल प्रदूषण और जलाशयों की गाद का प्रसंस्करण होता है। इस प्रकार, जलाशयों का निर्माण नदियों के जल विज्ञान शासन, उनके पारिस्थितिक तंत्र और हाइड्रोबायोंट्स की प्रजातियों की संरचना के तीव्र उल्लंघन से जुड़ा है।
जलाशयों में, पानी का गर्म होना तेजी से बढ़ता है, जो थर्मल प्रदूषण के कारण ऑक्सीजन और अन्य प्रक्रियाओं के नुकसान को तेज करता है। उत्तरार्द्ध, बायोजेनिक पदार्थों के संचय के साथ, जल निकायों के अतिवृद्धि और जहरीले नीले-हरे सहित शैवाल के गहन विकास के लिए स्थितियां बनाता है। इन कारणों से, साथ ही साथ पानी के धीमे नवीनीकरण के कारण, उनकी आत्म-शुद्धि की क्षमता तेजी से कम हो जाती है।
पानी की गुणवत्ता में गिरावट से इसके कई निवासियों की मृत्यु हो जाती है। मछली के स्टॉक की घटना बढ़ रही है, विशेष रूप से कृमि के प्रति संवेदनशीलता। जलीय पर्यावरण के निवासियों के स्वाद गुण कम हो जाते हैं।
मछली के प्रवास के मार्ग बाधित हो रहे हैं, चारागाह, स्पॉनिंग ग्राउंड आदि नष्ट हो रहे हैं। वोल्गा ने कैस्पियन स्टर्जन के लिए एक जलविद्युत पावर स्टेशन कैस्केड के निर्माण के बाद एक स्पॉनिंग ग्राउंड के रूप में अपने महत्व को काफी हद तक खो दिया है।
अंततः, जलाशयों द्वारा अवरुद्ध नदी प्रणालियाँ पारगमन प्रणालियों से पारगमन-संचय प्रणालियों में बदल जाती हैं। बायोजेनिक पदार्थों के अलावा, भारी धातुएं, रेडियोधर्मी तत्व और लंबे जीवन काल वाले कई कीटनाशक यहां जमा होते हैं। संचय उत्पाद उनके परिसमापन के बाद जलाशयों के कब्जे वाले क्षेत्रों का उपयोग करना समस्याग्रस्त बनाते हैं।
जलाशयों का वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, शुष्क (शुष्क) क्षेत्रों में, जलाशयों की सतह से वाष्पीकरण एक समान भूमि की सतह से वाष्पीकरण से दस गुना अधिक होता है।
हवा के तापमान में कमी और धुंधली घटनाओं में वृद्धि वाष्पीकरण में वृद्धि के साथ जुड़ी हुई है। जलाशयों और आस-पास की भूमि के तापीय संतुलन के बीच का अंतर स्थानीय हवाओं जैसे हवा के झोंके के गठन को निर्धारित करता है। ये, साथ ही अन्य घटनाएं, पारिस्थितिक तंत्र में परिवर्तन (हमेशा सकारात्मक नहीं), मौसम में बदलाव का परिणाम हैं। कुछ मामलों में जलाशयों के क्षेत्र में कृषि की दिशा बदलना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, हमारे देश के दक्षिणी क्षेत्रों में, कुछ गर्मी से प्यार करने वाली फसलों (खरबूजे) के पकने का समय नहीं होता है, पौधों की घटना बढ़ जाती है, और उत्पादों की गुणवत्ता बिगड़ जाती है।
पर्यावरण के लिए हाइड्रोलिक निर्माण की लागत पहाड़ी क्षेत्रों में काफी कम है, जहां जलाशय आमतौर पर क्षेत्र में छोटे होते हैं। हालांकि, भूकंपीय पर्वतीय क्षेत्रों में जलाशय भूकंप को भड़का सकते हैं। बांधों के संभावित विनाश के परिणामस्वरूप भूस्खलन और आपदाओं की संभावना बढ़ रही है।
जल ऊर्जा का उपयोग करने की तकनीक की विशिष्टता के कारण, जल विद्युत सुविधाएं प्राकृतिक प्रक्रियाओं को बहुत लंबी अवधि के लिए बदल देती हैं। उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन जलाशय (या हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन कैस्केड के मामले में जलाशयों की एक प्रणाली) दसियों और सैकड़ों वर्षों तक मौजूद हो सकता है, जबकि प्राकृतिक जलकुंड के स्थान पर कृत्रिम विनियमन के साथ एक मानव निर्मित वस्तु उत्पन्न होती है प्राकृतिक प्रक्रियाएं - एक प्राकृतिक-तकनीकी प्रणाली (एनटीएस)।
पर्यावरण पर एचपीपी के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, किसी को भी एचपीपी के जीवन रक्षक कार्य पर ध्यान देना चाहिए। इस प्रकार, टीपीपी के बजाय एचपीपी में प्रत्येक अरब किलोवाट बिजली के उत्पादन से प्रति वर्ष 100-226 लोगों की मृत्यु दर में कमी आती है।
परमाणु ऊर्जा की समस्या
परमाणु ऊर्जा को वर्तमान में सबसे आशाजनक माना जा सकता है। यह परमाणु ईंधन के अपेक्षाकृत बड़े भंडार और पर्यावरण पर कोमल प्रभाव दोनों के कारण है। फायदे में संसाधन जमा से बंधे बिना परमाणु ऊर्जा संयंत्र के निर्माण की संभावना भी शामिल है, क्योंकि उनके परिवहन के लिए छोटी मात्रा के कारण महत्वपूर्ण लागत की आवश्यकता नहीं होती है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि 0.5 किलोग्राम परमाणु ईंधन आपको उतनी ही ऊर्जा प्राप्त करने की अनुमति देता है जितना कि 1000 टन कोयले को जलाने से।
सभी देशों में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन में कई वर्षों के अनुभव से पता चलता है कि पर्यावरण पर उनका कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं है। 1998 तक, औसत एनपीपी संचालन समय 20 वर्ष था। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की विश्वसनीयता, सुरक्षा और आर्थिक दक्षता न केवल परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन के सख्त नियमन पर आधारित है, बल्कि पर्यावरण पर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के प्रभाव को पूर्ण न्यूनतम तक कम करने पर भी आधारित है।
परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के सामान्य संचालन के दौरान, पर्यावरण में रेडियोधर्मी तत्वों की रिहाई अत्यंत महत्वहीन होती है। औसतन, वे समान क्षमता के ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में 2-4 गुना कम हैं।
हमारे देश में चेरनोबिल आपदा से पहले, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में किसी भी उद्योग में औद्योगिक चोटों का निम्न स्तर नहीं था। त्रासदी से 30 साल पहले, दुर्घटनाओं में 17 लोगों की मौत हुई थी, और तब भी विकिरण कारणों से नहीं। 1986 के बाद, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का मुख्य पर्यावरणीय खतरा दुर्घटना की संभावना से जुड़ा होना शुरू हुआ। हालांकि आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उनकी संभावना कम है, लेकिन इसे बाहर नहीं किया गया है।
कुछ समय पहले तक, एनपीपी की मुख्य पर्यावरणीय समस्याएं खर्च किए गए ईंधन के निपटान के साथ-साथ उनके अनुमेय परिचालन जीवन की समाप्ति के बाद स्वयं एनपीपी के परिसमापन से जुड़ी थीं। इस बात के प्रमाण हैं कि ऐसे परिसमापन कार्यों की लागत स्वयं एनपीपी की लागत का 1/6 से 1/3 तक है। सामान्य तौर पर, पर्यावरण पर एनपीपी के निम्नलिखित प्रभावों का उल्लेख किया जा सकता है: 1 - अयस्क खनन स्थलों (विशेष रूप से एक खुली विधि के साथ) में पारिस्थितिक तंत्र और उनके तत्वों (मिट्टी, मिट्टी, जल-असर संरचनाएं, आदि) का विनाश; 2 - स्वयं परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के लिए भूमि की वापसी; 3 - से पानी की महत्वपूर्ण मात्रा की निकासी विभिन्न स्रोतोंऔर गर्म पानी का निर्वहन; 4 - कच्चे माल के निष्कर्षण और परिवहन के साथ-साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन के दौरान, कचरे के भंडारण और प्रसंस्करण के दौरान और उनके निपटान के दौरान वातावरण, पानी और मिट्टी के रेडियोधर्मी संदूषण से इंकार नहीं किया जाता है।
निस्संदेह, निकट भविष्य में, दुनिया और अलग-अलग देशों के ऊर्जा संतुलन में तापीय ऊर्जा प्रमुख रहेगी। ऊर्जा उत्पादन में कोयले और अन्य प्रकार के कम स्वच्छ ईंधन की हिस्सेदारी में वृद्धि की उच्च संभावना है। उनके उपयोग के कुछ तरीके और तरीके पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव को काफी कम कर सकते हैं। ये विधियां मुख्य रूप से ईंधन तैयार करने वाली प्रौद्योगिकियों में सुधार और खतरनाक अपशिष्ट संग्रहण पर आधारित हैं। उनमें से:
1. सफाई उपकरणों का उपयोग और सुधार।
2. रासायनिक या भौतिक तरीकों से कोयले और अन्य ईंधन (तेल, गैस, तेल शेल) के प्रारंभिक डिसल्फराइजेशन (डीसल्फराइजेशन) के माध्यम से वातावरण में सल्फर यौगिकों के प्रवेश को कम करना।
3. पर्यावरण में प्रदूषण के प्रवाह को कम करने या स्थिर करने के महान और वास्तविक अवसर ऊर्जा बचत से जुड़े हैं।
4. इमारतों के इन्सुलेट गुणों में सुधार करके रोजमर्रा की जिंदगी में और काम पर ऊर्जा बचाने की संभावनाएं कम महत्वपूर्ण नहीं हैं। गर्मी पैदा करने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करना बेहद बेकार है। इसलिए, गर्मी पैदा करने के लिए ईंधन का प्रत्यक्ष दहन, विशेष रूप से गैस, इसे बिजली में बदलने और फिर वापस गर्मी में बदलने से कहीं अधिक कुशल है।
5. जब थर्मल पावर प्लांट में थर्मल पावर प्लांट के बजाय इसका उपयोग किया जाता है तो ईंधन की दक्षता में भी काफी वृद्धि होती है। + वैकल्पिक ऊर्जा का उपयोग
6. जब भी संभव हो वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करें।
आंतरिक दहन इंजन और पारिस्थितिकी।
1.3. वैकल्पिक इंधन
1.5. विफल करना
ग्रन्थसूची
आंतरिक दहन इंजन और पारिस्थितिकी:
1.1. निकास गैसों की संरचना में हानिकारक उत्सर्जन और वन्यजीवों पर उनका प्रभाव
हाइड्रोकार्बन के पूर्ण दहन के साथ, अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं। हालांकि, पारस्परिक आंतरिक दहन इंजनों में पूर्ण दहन प्राप्त करना तकनीकी रूप से असंभव है। आज, बड़े शहरों के वातावरण में उत्सर्जित होने वाले हानिकारक पदार्थों की कुल मात्रा का लगभग 60% सड़क परिवहन द्वारा होता है।
आंतरिक दहन इंजनों की निकास गैसों की संरचना में 200 से अधिक विभिन्न शामिल हैं रासायनिक पदार्थ. उनमें से:
- कार्बन मोनोऑक्साइड, एल्डिहाइड, कीटोन, हाइड्रोकार्बन, हाइड्रोजन, पेरोक्साइड यौगिकों, कालिख के रूप में अपूर्ण दहन के उत्पाद;
- ऑक्सीजन के साथ नाइट्रोजन की तापीय प्रतिक्रियाओं के उत्पाद - नाइट्रोजन ऑक्साइड;
- अकार्बनिक पदार्थों के यौगिक जो ईंधन का हिस्सा हैं - सीसा और अन्य भारी धातु, सल्फर डाइऑक्साइड, आदि;
- अतिरिक्त ऑक्सीजन।
निकास गैसों की मात्रा और संरचना इंजन की डिजाइन सुविधाओं, उनके संचालन मोड, तकनीकी स्थिति, सड़क की सतहों की गुणवत्ता, मौसम की स्थिति से निर्धारित होती है। अंजीर पर। 1.1 निकास गैसों की संरचना में मूल पदार्थों की सामग्री की निर्भरता को दर्शाता है।
तालिका में। 1.1 कार की शहरी लय की विशेषताओं और उत्सर्जन के औसत मूल्यों को उनके कुल मूल्य के प्रतिशत के रूप में दिखाता है पूरा चक्रसशर्त शहर यातायात।
कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) समृद्ध वायु-ईंधन मिश्रण के दहन के साथ-साथ उच्च तापमान पर कार्बन डाइऑक्साइड के पृथक्करण के कारण इंजनों में बनता है। पर सामान्य स्थिति CO एक रंगहीन, गंधहीन गैस है। सीओ का विषाक्त प्रभाव रक्त में हीमोग्लोबिन के हिस्से को कार्बो-जाइहीमोग्लोबिन में बदलने की क्षमता में निहित है, जो ऊतक श्वसन के उल्लंघन का कारण बनता है। इसके साथ ही CO का ऊतक पर सीधा प्रभाव पड़ता है जैव रासायनिक प्रक्रियाएं, वसा और कार्बोहाइड्रेट चयापचय, विटामिन संतुलन, आदि का उल्लंघन करना। विषाक्त प्रभाव CO भी इसके साथ जुड़ा हुआ है प्रत्यक्ष प्रभावकेंद्र की कोशिकाओं पर तंत्रिका प्रणाली. किसी व्यक्ति के संपर्क में आने पर, सीओ दिल के क्षेत्र में सिरदर्द, चक्कर आना, थकान, चिड़चिड़ापन, उनींदापन और दर्द का कारण बनता है। तीव्र विषाक्तता 1 घंटे के लिए 2.5 मिलीग्राम / एल से अधिक की सीओ एकाग्रता के साथ हवा में सांस लेने पर देखा जाता है।
तालिका 1.1
कार की शहरी लय की विशेषताएं
उच्च तापमान और दबाव के प्रभाव में वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ नाइट्रोजन के प्रतिवर्ती ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप निकास गैसों में नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं। जैसे ही निकास गैसें उन्हें वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ ठंडा और पतला करती हैं, नाइट्रोजन ऑक्साइड डाइऑक्साइड में बदल जाती है। नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) एक रंगहीन गैस है, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO 2) एक विशिष्ट गंध वाली लाल-भूरी गैस है। नाइट्रोजन ऑक्साइड, जब निगला जाता है, तो पानी के साथ मिल जाता है। इसी समय, वे श्वसन पथ में नाइट्रिक और नाइट्रस एसिड के यौगिक बनाते हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड आंखों, नाक और मुंह के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करते हैं। NO 2 का एक्सपोजर फेफड़ों के रोगों के विकास में योगदान देता है। विषाक्तता के लक्षण खांसी, घुटन के रूप में 6 घंटे के बाद ही प्रकट होते हैं, और फुफ्फुसीय एडिमा में वृद्धि संभव है। NOX भी अम्लीय वर्षा के निर्माण में शामिल है।
नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन हवा से भारी होते हैं और सड़कों और सड़कों के पास जमा हो सकते हैं। इनमें सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में विभिन्न रासायनिक अभिक्रियाएँ होती हैं। नाइट्रोजन ऑक्साइड के अपघटन से ओजोन (O3) का निर्माण होता है। सामान्य परिस्थितियों में, ओजोन अस्थिर होता है और जल्दी से विघटित हो जाता है, लेकिन हाइड्रोकार्बन की उपस्थिति में, इसके अपघटन की प्रक्रिया धीमी हो जाती है। यह नमी के कणों और अन्य यौगिकों के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है, जिससे स्मॉग बनता है। इसके अलावा, ओजोन आंखों और फेफड़ों को संक्षारित करता है।
व्यक्तिगत हाइड्रोकार्बन सीएच (बेंजापायरीन) सबसे मजबूत कार्सिनोजेन्स हैं, जिनके वाहक कालिख के कण हो सकते हैं।
जब इंजन लीडेड गैसोलीन पर चल रहा होता है, तो टेट्राएथिल लेड के अपघटन के कारण ठोस लेड ऑक्साइड के कण बनते हैं। वे निकास गैसों में मौजूद हैं: सबसे छोटे कणआकार में 1-5 माइक्रोन, जो लंबे समय तक वातावरण में बना रहता है। हवा में लेड की उपस्थिति पाचन अंगों, केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र को गंभीर नुकसान पहुंचाती है। रक्त पर लेड का प्रभाव हीमोग्लोबिन की मात्रा में कमी और लाल रक्त कोशिकाओं के विनाश में प्रकट होता है।
डीजल इंजनों की निकास गैसों की संरचना गैसोलीन इंजन (तालिका 10.2) से भिन्न होती है। डीजल इंजन में, ईंधन का दहन अधिक पूर्ण होता है। यह कम कार्बन मोनोऑक्साइड और बिना जले हाइड्रोकार्बन पैदा करता है। लेकिन, साथ ही, डीजल इंजन में हवा की अधिकता के कारण, बड़ी मात्रानाइट्रोजन ऑक्साइड।
इसके अलावा, कुछ मोड में डीजल इंजनों के संचालन में धुएं की विशेषता होती है। काला धुआं अधूरे दहन का उत्पाद है और इसमें कार्बन कण (कालिख) 0.1–0.3 माइक्रोन आकार के होते हैं। सफेद धुआं, मुख्य रूप से तब उत्पन्न होता है जब इंजन निष्क्रिय होता है, इसमें मुख्य रूप से अड़चन एल्डिहाइड, वाष्पीकृत ईंधन कण और पानी की बूंदें होती हैं। नीला धुआं तब बनता है जब निकास गैसों को हवा में ठंडा किया जाता है। इसमें तरल हाइड्रोकार्बन की बूंदें होती हैं।
डीजल इंजनों की निकास गैसों की एक विशेषता कार्सिनोजेनिक पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन की सामग्री है, जिनमें से डाइऑक्सिन (चक्रीय ईथर) और बेंजापायरीन सबसे हानिकारक हैं। उत्तरार्द्ध, सीसा की तरह, प्रदूषकों के पहले खतरनाक वर्ग के अंतर्गत आता है। डाइऑक्साइन्स और संबंधित यौगिक क्युरारे और पोटेशियम साइनाइड जैसे जहरों की तुलना में कई गुना अधिक जहरीले होते हैं।
तालिका 1.2
विषाक्त घटकों की मात्रा (जी में),
1 किलो ईंधन के दहन के दौरान बनता है
एक्रोलिन एग्जॉस्ट गैसों में भी पाया गया था (खासकर जब डीजल इंजन चल रहे हों)। इसमें जले हुए वसा की गंध होती है और 0.004 मिलीग्राम / लीटर से ऊपर के स्तर पर, ऊपरी श्वसन पथ में जलन होती है, साथ ही साथ आंखों के श्लेष्म झिल्ली की सूजन भी होती है।
कार निकास गैसों में निहित पदार्थ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, यकृत, गुर्दे, मस्तिष्क, जननांग अंगों, सुस्ती, पार्किंसंस सिंड्रोम, निमोनिया, स्थानिक गतिभंग, गाउट, ब्रोन्कियल कैंसर, जिल्द की सूजन, नशा, एलर्जी, श्वसन और अन्य बीमारियों को प्रगतिशील नुकसान पहुंचा सकते हैं। .. हानिकारक पदार्थों के संपर्क में आने का समय और उनकी एकाग्रता बढ़ने के साथ-साथ बीमारियों के होने की संभावना बढ़ जाती है।
1.2. हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन पर विधायी प्रतिबंध
संयुक्त राज्य अमेरिका में निकास गैसों में हानिकारक पदार्थों की मात्रा को सीमित करने के लिए पहला कदम उठाया गया था, जहां गैस प्रदूषण की समस्या मुख्य शहरद्वितीय विश्व युद्ध के बाद अधिक प्रासंगिक हो गया। 60 के दशक के उत्तरार्ध में, जब अमेरिका और जापान के बड़े शहरों का स्मॉग से दम घुटना शुरू हुआ, तो इन देशों के सरकारी आयोगों ने पहल की। नई कारों से जहरीले उत्सर्जन में अनिवार्य कमी पर विधायी कृत्यों ने निर्माताओं को इंजनों में सुधार करने और न्यूट्रलाइजेशन सिस्टम विकसित करने के लिए मजबूर किया है।
1970 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक कानून पारित किया गया था, जिसके अनुसार 1975 मॉडल वर्ष कारों के निकास गैसों में जहरीले घटकों का स्तर 1960 कारों की तुलना में कम होना था: सीएच - 87%, सीओ - 82% से और NOx - 24% तक। इसी तरह की आवश्यकताओं को जापान और यूरोप में वैध कर दिया गया है।
ऑटोमोटिव उपकरणों की पारिस्थितिकी के क्षेत्र में अखिल यूरोपीय नियमों, विनियमों और मानकों का विकास समिति द्वारा किया जाता है आंतरिक परिवहन. इसके द्वारा जारी किए गए दस्तावेजों को UNECE नियम कहा जाता है और 1958 के जिनेवा समझौते के देशों-प्रतिभागियों के लिए अनिवार्य हैं, जिसमें रूस भी शामिल हुआ है।
इन नियमों के अनुसार, 1993 से हानिकारक पदार्थों के अनुमेय उत्सर्जन को सीमित कर दिया गया है: कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए 1991 में 15 ग्राम / किमी से 1996 में 2.2 ग्राम / किमी, और 1991 में 5.1 ग्राम / किमी से हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन ऑक्साइड के योग के लिए। 1996 में 0.5 ग्राम/किमी. 2000 में, और भी कड़े मानक पेश किए गए (चित्र 1.2)। डीजल ट्रकों (चित्र 1.3) के लिए मानकों का तेज कड़ापन भी प्रदान किया जाता है।
चावल। 1.2. उत्सर्जन सीमा गतिशीलता
3.5 टन (गैसोलीन) तक वजन वाले वाहनों के लिए
1993 में कारों के लिए पेश किए गए मानकों को EBPO-I, 1996 में - EURO-II, 2000 में - Euro-III कहा गया। ऐसे मानदंडों की शुरूआत ने यूरोपीय नियमों को अमेरिकी मानकों के स्तर पर ला दिया।
मानदंडों के मात्रात्मक कसने के साथ-साथ उनका गुणात्मक परिवर्तन भी हो रहा है। धुएं पर प्रतिबंध के बजाय, ठोस कणों की राशनिंग शुरू की गई है, जिसकी सतह पर मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक सुगंधित हाइड्रोकार्बन, विशेष रूप से बेंजापायरीन, सोख लिया जाता है।
पार्टिकुलेट एमिशन रेगुलेशन पार्टिकुलेट मैटर की मात्रा को स्मोक लिमिटिंग की तुलना में काफी हद तक सीमित करता है, जो केवल पार्टिकुलेट मैटर की इतनी मात्रा का अनुमान लगाने की अनुमति देता है जिससे एग्जॉस्ट गैसें दिखाई देती हैं।
चावल। 1.3. ईईसी द्वारा स्थापित 3.5 टन से अधिक के सकल वजन वाले डीजल ट्रकों के लिए हानिकारक उत्सर्जन सीमा की गतिशीलता
जहरीले हाइड्रोकार्बन के उत्सर्जन को सीमित करने के लिए, निकास गैसों में मीथेन मुक्त हाइड्रोकार्बन समूह की सामग्री के लिए मानक पेश किए जा रहे हैं। यह फॉर्मलाडेहाइड की रिहाई पर प्रतिबंध लगाने की योजना है। गैसोलीन इंजन वाली कारों की बिजली आपूर्ति प्रणाली से ईंधन के वाष्पीकरण की सीमा प्रदान की जाती है।
संयुक्त राज्य अमेरिका और UNECE नियमों दोनों में, कारों के माइलेज (80 हजार और 160 हजार किमी) को विनियमित किया जाता है, जिसके दौरान उन्हें स्थापित विषाक्तता मानकों का पालन करना चाहिए।
रूस में, मोटर वाहनों द्वारा हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन को सीमित करने वाले मानकों को 70 के दशक में पेश किया जाने लगा: GOST 21393-75 "डीजल इंजन वाली कारें। निकास धुआं। माप के मानदंड और तरीके। सुरक्षा आवश्यकताएं" और GOST 17.2.1.02-76 "प्रकृति संरक्षण। वातावरण। कारों, ट्रैक्टरों, स्व-चालित कृषि और सड़क निर्माण मशीनों के इंजनों से उत्सर्जन। शब्द और परिभाषाएं"।
अस्सी के दशक में, GOST 17.2.2.03-87 "प्रकृति संरक्षण। वातावरण। गैसोलीन इंजन वाले वाहनों के निकास गैसों में कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन की सामग्री को मापने के लिए मानदंड और तरीके। सुरक्षा आवश्यकताएं" और GOST 17.2.2.01-84 "प्रकृति संरक्षण। वातावरण। डीजल ऑटोमोबाइल हैं। निकास धुआं। मानदंड और माप के तरीके ”।
बेड़े के विकास और समान UNECE विनियमों की ओर उन्मुखीकरण के अनुसार मानदंड, धीरे-धीरे कड़े किए गए। हालाँकि, 1990 के दशक की शुरुआत से रूसी मानककठोरता के संदर्भ में, वे UNECE द्वारा शुरू किए गए मानकों के लिए महत्वपूर्ण रूप से उपज देने लगे।
बैकलॉग के कारण ऑटोमोटिव और ट्रैक्टर उपकरणों के संचालन के लिए बुनियादी ढांचे की अपर्याप्तता हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स और न्यूट्रलाइजेशन सिस्टम से लैस वाहनों की रोकथाम, मरम्मत और रखरखाव के लिए, योग्य कर्मियों के साथ सर्विस स्टेशनों का एक विकसित नेटवर्क, आधुनिक मरम्मत उपकरण और क्षेत्र सहित मापने के उपकरण की आवश्यकता होती है।
GOST 2084-77 लागू है, जो रूस में लेड टेट्राएथिलीन युक्त गैसोलीन के उत्पादन के लिए प्रदान करता है। ईंधन का परिवहन और भंडारण इस बात की गारंटी नहीं देता है कि सीसे के अवशेष अनलेडेड गैसोलीन में नहीं मिलेंगे। ऐसी कोई शर्त नहीं है जिसके तहत न्यूट्रलाइजेशन सिस्टम वाली कारों के मालिकों को लीड एडिटिव्स के साथ गैसोलीन से ईंधन भरने की गारंटी दी जाएगी।
फिर भी, पर्यावरणीय आवश्यकताओं को कड़ा करने के लिए काम चल रहा है। 1 अप्रैल, 1998 नंबर 19 के रूसी संघ के राज्य मानक के डिक्री ने "मोटर वाहनों और ट्रेलरों के प्रमाणीकरण की प्रणाली में काम करने के नियम" को मंजूरी दी, जो UNECE के रूस में आवेदन के लिए अस्थायी प्रक्रिया निर्धारित करते हैं। नियम संख्या 834 और संख्या 495।
1 जनवरी 1999 को, GOST R 51105.97 "आंतरिक दहन इंजन के लिए ईंधन। सीसारहित गैसोलीन। विशेष विवरण"। मई 1999 में, Gosstandart ने राज्य मानकों के अधिनियमन पर एक प्रस्ताव अपनाया जो कारों द्वारा प्रदूषकों के उत्सर्जन को सीमित करता है। मानकों में UNECE विनियम संख्या 49 और संख्या 83 के साथ प्रामाणिक पाठ होता है और 1 जुलाई 2000 को लागू होता है। उसी वर्ष, मानक GOST R 51832-2001 "गैसोलीन-संचालित सकारात्मक-इग्निशन आंतरिक दहन इंजन और मोटर वाहन ” को अपनाया गया था। इन इंजनों से लैस 3.5 टन से अधिक के सकल वजन के साथ। हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन। तकनीकी आवश्यकताएँऔर परीक्षण के तरीके ”। 1 जनवरी 2004 को, GOST R 52033-2003 "गैसोलीन इंजन वाले वाहन। निकास गैसों के साथ प्रदूषकों का उत्सर्जन। तकनीकी स्थिति का आकलन करने में नियम और नियंत्रण के तरीके ”।
प्रदूषकों के उत्सर्जन के लिए तेजी से कड़े मानकों का पालन करने के लिए, मोटर वाहन उपकरण के निर्माता वैकल्पिक ईंधन का उपयोग करके, निकास गैसों को निष्क्रिय करने और संयुक्त बिजली संयंत्र विकसित करने के लिए बिजली और इग्निशन सिस्टम में सुधार कर रहे हैं।
1.3. वैकल्पिक इंधन
दुनिया भर बहुत ध्यान देनातरल पेट्रोलियम ईंधन के प्रतिस्थापन के लिए तरलीकृत हाइड्रोकार्बन गैस (प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण) और संपीड़ित के साथ दिया जाता है प्राकृतिक गैस(मीथेन), साथ ही अल्कोहल युक्त मिश्रण। तालिका में। 1.3 विभिन्न ईंधनों पर आंतरिक दहन इंजन के संचालन के दौरान हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन के तुलनात्मक संकेतक दिखाता है।
तालिका 1.3
गैस ईंधन के फायदे एक उच्च ओकटाइन संख्या और कन्वर्टर्स का उपयोग करने की संभावना है। हालांकि, उनका उपयोग करते समय, इंजन की शक्ति कम हो जाती है, और ईंधन उपकरण के बड़े द्रव्यमान और आयाम वाहन के प्रदर्शन को कम कर देते हैं। नुकसान के लिए गैसीय ईंधनईंधन उपकरण के समायोजन के लिए उच्च संवेदनशीलता भी लागू होती है। ईंधन उपकरणों की असंतोषजनक निर्माण गुणवत्ता और कम परिचालन संस्कृति के साथ, इंजन से निकलने वाली निकास गैसों की विषाक्तता गैस ईंधन, पेट्रोल संस्करण के मूल्यों से अधिक हो सकता है।
गर्म जलवायु वाले देशों में, अल्कोहल ईंधन (मेथनॉल और इथेनॉल) पर चलने वाले इंजन वाली कारें व्यापक हो गई हैं। एल्कोहल के सेवन से हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन 20-25% तक कम हो जाता है। अल्कोहल ईंधन के नुकसान में इंजन के शुरुआती गुणों में महत्वपूर्ण गिरावट और मेथनॉल की उच्च संक्षारकता और विषाक्तता शामिल है। रूस में, कारों के लिए अल्कोहल ईंधन का वर्तमान में उपयोग नहीं किया जाता है।
हमारे देश और विदेश दोनों में हाइड्रोजन का उपयोग करने के विचार पर ध्यान दिया जा रहा है। इस ईंधन की संभावनाएं इसकी पर्यावरण मित्रता से निर्धारित होती हैं (इस ईंधन पर चलने वाली कारों के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्सर्जन 30-50 गुना, नाइट्रोजन ऑक्साइड 3-5 गुना और हाइड्रोकार्बन 2-2.5 गुना कम हो जाता है), असीमितता और नवीकरणीयता। कच्चा माल. हालांकि, हाइड्रोजन ईंधन की शुरूआत कार पर ऊर्जा-गहन हाइड्रोजन भंडारण प्रणालियों के निर्माण से बाधित है। वर्तमान में प्रयुक्त धातु हाइड्राइड बैटरी, मेथनॉल अपघटन रिएक्टर और अन्य प्रणालियाँ बहुत जटिल और महंगी हैं। एक कार में एक कॉम्पैक्ट और सुरक्षित उत्पादन और हाइड्रोजन के भंडारण की आवश्यकताओं से जुड़ी कठिनाइयों को ध्यान में रखते हुए, हाइड्रोजन इंजन वाली कारों में अभी तक कोई ध्यान देने योग्य व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं है।
आंतरिक दहन इंजन के विकल्प के रूप में, इलेक्ट्रिक बिजली संयंत्रोंविद्युत रासायनिक ऊर्जा स्रोतों, बैटरी और विद्युत रासायनिक जनरेटर का उपयोग करना। इलेक्ट्रिक वाहनों को शहरी यातायात के परिवर्तनीय मोड, रखरखाव में आसानी और पर्यावरण मित्रता के लिए अच्छी अनुकूलन क्षमता द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है। हालांकि, उनका व्यावहारिक अनुप्रयोग समस्याग्रस्त बना हुआ है। सबसे पहले, कोई विश्वसनीय, हल्का और पर्याप्त ऊर्जा-गहन विद्युत-रासायनिक वर्तमान स्रोत नहीं हैं। दूसरे, कार के बेड़े को विद्युत रासायनिक बैटरी में बदलने से उनके रिचार्जिंग पर भारी मात्रा में ऊर्जा खर्च होगी। इस ऊर्जा का अधिकांश भाग ताप विद्युत संयंत्रों में उत्पन्न होता है। साथ ही, ऊर्जा (रासायनिक-तापीय-विद्युत-रासायनिक-विद्युत-यांत्रिक) के बहुरूपांतरण के कारण, प्रणाली की समग्र दक्षता बहुत कम है और बिजली संयंत्रों के आसपास के क्षेत्रों का पर्यावरण प्रदूषण कई गुना अधिक हो जाएगा। वर्तमान मान।
1.4. शक्ति और इग्निशन सिस्टम में सुधार
कार्बोरेटर पावर सिस्टम के नुकसान में से एक इंजन सिलेंडर पर ईंधन का असमान वितरण है। यह आंतरिक दहन इंजन के असमान संचालन का कारण बनता है और मिश्रण के अति-क्षय के कारण कार्बोरेटर समायोजन को कम करने की असंभवता और अलग-अलग सिलेंडरों में दहन की समाप्ति (सीएच में वृद्धि) बाकी में एक समृद्ध मिश्रण के साथ (एक उच्च) सीओ की सामग्री निकास गैसों में)। इस कमी को दूर करने के लिए, सिलेंडरों के संचालन के क्रम को 1-2-4-3 से बदलकर 1-3-4-2 कर दिया गया और इनटेक पाइपलाइनों के आकार को अनुकूलित किया गया, उदाहरण के लिए, सेवन में रिसीवर का उपयोग कई गुना इसके अलावा, कार्बोरेटर के तहत विभिन्न डिवाइडर स्थापित किए गए थे, प्रवाह को निर्देशित करते थे, और सेवन पाइपलाइन को गर्म किया जाता था। यूएसएसआर में, एक स्वायत्त निष्क्रिय प्रणाली (XX) विकसित की गई और बड़े पैमाने पर उत्पादन में पेश की गई। इन उपायों ने XX शासनों के लिए आवश्यकताओं को पूरा करना संभव बना दिया।
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, शहरी चक्र के दौरान 40% समय तक, कार जबरन निष्क्रिय मोड (PHX) - इंजन ब्रेकिंग में संचालित होती है। उसी समय, थ्रॉटल वाल्व के तहत, वैक्यूम XX मोड की तुलना में बहुत अधिक है, जो वायु-ईंधन मिश्रण के पुन: संवर्धन और इंजन सिलेंडर में इसके दहन की समाप्ति और हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा का कारण बनता है। बढ़ती है। पीएचएच मोड में उत्सर्जन को कम करने के लिए, थ्रॉटल डंपिंग सिस्टम (ओपनर्स) और ईपीएचएच मजबूर निष्क्रिय अर्थशास्त्री विकसित किए गए थे। पहली प्रणाली, थ्रॉटल को थोड़ा खोलकर, इसके नीचे के वैक्यूम को कम करती है, जिससे मिश्रण के अति-संवर्धन को रोका जा सके। बाद वाला पीएक्ससी मोड में इंजन सिलेंडर में ईंधन के प्रवाह को रोकता है। PECH सिस्टम हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा को 20% तक कम कर सकते हैं और शहरी संचालन में ईंधन दक्षता को 5% तक बढ़ा सकते हैं।
दहनशील मिश्रण के दहन तापमान को कम करके नाइट्रोजन ऑक्साइड NOx के उत्सर्जन का मुकाबला किया गया। ऐसा करने के लिए, गैसोलीन और डीजल दोनों इंजनों के पावर सिस्टम निकास गैस रीसर्क्युलेशन उपकरणों से लैस थे। सिस्टम, कुछ इंजन ऑपरेटिंग मोड पर, निकास गैसों का एक हिस्सा निकास से सेवन पाइपलाइन तक जाता है।
ईंधन डोजिंग सिस्टम की जड़ता एक कार्बोरेटर डिज़ाइन बनाने की अनुमति नहीं देती है जो सभी इंजन ऑपरेटिंग मोड, विशेष रूप से क्षणिक लोगों के लिए खुराक सटीकता के लिए सभी आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करती है। कार्बोरेटर की कमियों को दूर करने के लिए, तथाकथित "इंजेक्शन" पावर सिस्टम विकसित किए गए थे।
सबसे पहले, ये इंटेक वाल्व क्षेत्र में ईंधन की निरंतर आपूर्ति के साथ यांत्रिक प्रणालियाँ थीं। इन प्रणालियों ने प्रारंभिक पर्यावरणीय आवश्यकताओं को पूरा करना संभव बना दिया। वर्तमान में, ये इलेक्ट्रॉनिक-मैकेनिकल सिस्टम हैं जिनमें वाक्यांश इंजेक्शन और प्रतिक्रिया.
1970 के दशक में, हानिकारक उत्सर्जन को कम करने का मुख्य तरीका तेजी से दुबला वायु-ईंधन मिश्रण का उपयोग करना था। उनके निर्बाध प्रज्वलन के लिए, चिंगारी की शक्ति को बढ़ाने के लिए इग्निशन सिस्टम में सुधार करना आवश्यक था। इसमें रोकने वाला फकीर प्राथमिक सर्किट का यांत्रिक विराम और उच्च-वोल्टेज ऊर्जा का यांत्रिक वितरण था। इस कमी को दूर करने के लिए कॉन्टैक्ट-ट्रांजिस्टर और नॉन-कॉन्टैक्ट सिस्टम विकसित किए गए हैं।
आज, एक इलेक्ट्रॉनिक इकाई के नियंत्रण में उच्च-वोल्टेज ऊर्जा के स्थिर वितरण के साथ गैर-संपर्क इग्निशन सिस्टम, जो एक साथ ईंधन आपूर्ति और इग्निशन समय का अनुकूलन करते हैं, अधिक सामान्य हो रहे हैं।
डीजल इंजनों में, बिजली व्यवस्था में सुधार की मुख्य दिशा इंजेक्शन के दबाव को बढ़ाना था। आज, 250 एमपीए तक के होनहार इंजनों के लिए आदर्श लगभग 120 एमपीए का इंजेक्शन दबाव है। यह ईंधन के अधिक पूर्ण दहन की अनुमति देता है, निकास गैसों में सीएच और पार्टिकुलेट मैटर की सामग्री को कम करता है। साथ ही गैसोलीन के लिए, डीजल बिजली प्रणालियों के लिए विकसित किया गया इलेक्ट्रॉनिक सिस्टमइंजन नियंत्रण जो इंजन को धूम्रपान मोड में जाने की अनुमति नहीं देते हैं।
विभिन्न निकास गैस उपचार प्रणाली विकसित की जा रही हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, निकास पथ में एक फिल्टर के साथ एक प्रणाली विकसित की गई है जो रखता है कणिका तत्वथका देना। एक निश्चित परिचालन समय के बाद, इलेक्ट्रॉनिक इकाई ईंधन की आपूर्ति बढ़ाने का आदेश देती है। इससे निकास गैसों के तापमान में वृद्धि होती है, जो बदले में, कालिख जलने और फिल्टर पुनर्जनन की ओर ले जाती है।
1.5. विफल करना
उसी 70 के दशक में, यह स्पष्ट हो गया कि अतिरिक्त उपकरणों के उपयोग के बिना विषाक्तता के साथ स्थिति में एक महत्वपूर्ण सुधार प्राप्त करना असंभव था, क्योंकि एक पैरामीटर में कमी से दूसरों में वृद्धि होती है। इसलिए, वे सक्रिय रूप से निकास गैस के बाद के उपचार प्रणालियों के सुधार में लगे हुए हैं।
न्यूट्रलाइजेशन सिस्टम का इस्तेमाल अतीत में ऑटोमोटिव और ट्रैक्टर उपकरण के लिए किया जाता रहा है, जो विशेष परिस्थितियों में काम करता है, जैसे कि टनलिंग और माइन डेवलपमेंट।
कन्वर्टर्स के निर्माण के दो बुनियादी सिद्धांत हैं - थर्मल और कैटेलिटिक।
थर्मल कनवर्टरएक दहन कक्ष है, जो ईंधन के अधूरे दहन के उत्पादों को जलाने के लिए इंजन के निकास पथ में स्थित है - सीएच और सीओ। इसे निकास पाइपलाइन के स्थान पर स्थापित किया जा सकता है और इसके कार्य कर सकते हैं। सीओ और सीएच की ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं 830 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर और प्रतिक्रिया क्षेत्र में अनबाउंड ऑक्सीजन की उपस्थिति में बहुत तेजी से आगे बढ़ती हैं। सकारात्मक प्रज्वलन वाले इंजनों पर थर्मल कन्वर्टर्स का उपयोग किया जाता है, जिसमें अतिरिक्त ईंधन की आपूर्ति के बिना थर्मल ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के प्रभावी प्रवाह के लिए आवश्यक तापमान प्रदान किया जाता है। सीएच और सीओ के हिस्से के जलने के परिणामस्वरूप इन इंजनों का पहले से ही उच्च निकास गैस का तापमान प्रतिक्रिया क्षेत्र में बढ़ जाता है, जिसकी सांद्रता डीजल इंजनों की तुलना में बहुत अधिक है।
थर्मल न्यूट्रलाइज़र (चित्र। 1.4) में इनलेट (आउटलेट) पाइप और गर्मी प्रतिरोधी शीट स्टील से बने एक या दो फ्लेम ट्यूब इंसर्ट के साथ एक आवास होता है। निकास गैसों के साथ सीएच और सीओ के ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक अतिरिक्त हवा का अच्छा मिश्रण गैसों के तीव्र भंवर गठन और अशांति द्वारा प्राप्त किया जाता है क्योंकि वे पाइप में छेद के माध्यम से बहते हैं और परिणामस्वरूप उनके आंदोलन की दिशा को बदलते हैं। चकरा देनेवाला तंत्र। सीओ और सीएच के प्रभावी आफ्टरबर्निंग के लिए पर्याप्त लंबे समय की आवश्यकता होती है, इसलिए कनवर्टर में गैसों की गति कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप इसकी मात्रा अपेक्षाकृत बड़ी होती है।
चावल। 1.4. थर्मल कनवर्टर
दीवारों पर गर्मी हस्तांतरण के परिणामस्वरूप निकास गैसों के तापमान में गिरावट को रोकने के लिए, निकास पाइपलाइन और कनवर्टर को थर्मल इन्सुलेशन के साथ कवर किया जाता है, निकास चैनलों में हीट शील्ड स्थापित किए जाते हैं, और कनवर्टर को जितना करीब रखा जाता है इंजन के लिए संभव है। इसके बावजूद, इंजन शुरू करने के बाद थर्मल कनवर्टर को गर्म करने में काफी समय लगता है। इस समय को कम करने के लिए, निकास गैसों का तापमान बढ़ाया जाता है, जो दहनशील मिश्रण को समृद्ध करके और प्रज्वलन समय को कम करके प्राप्त किया जाता है, हालांकि ये दोनों ईंधन की खपत को बढ़ाते हैं। क्षणिक इंजन संचालन के दौरान स्थिर लौ बनाए रखने के लिए ऐसे उपायों का सहारा लिया जाता है। सीएच और सीओ के प्रभावी ऑक्सीकरण के शुरू होने तक फ्लेम इंसर्ट भी समय में कमी में योगदान देता है।
उत्प्रेरक रूपांतरण- पदार्थ युक्त उपकरण जो प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं, - उत्प्रेरक . उत्प्रेरक कन्वर्टर्स "सिंगल-वे", "टू-वे" और "थ्री-वे" हो सकते हैं।
एक-घटक और दो-घटक ऑक्सीकरण-प्रकार के न्यूट्रलाइज़र आफ्टरबर्न (पुनः ऑक्सीकरण) सीओ (एक-घटक) और सीएच (दो-घटक)।
2CO + O 2 \u003d 2CO 2(250-300°С पर)।
सी एम एच एन + (एम + एन / 4) ओ 2 \u003d एमसीओ 2 + एन / 2 एच 2 ओ(400 डिग्री सेल्सियस से अधिक)।
उत्प्रेरक कनवर्टर एक स्टेनलेस स्टील आवास है जो निकास प्रणाली में शामिल है। सक्रिय तत्व का वाहक ब्लॉक आवास में स्थित है। पहले न्यूट्रलाइज़र उत्प्रेरक की एक पतली परत के साथ लेपित धातु की गेंदों से भरे हुए थे (चित्र 1.5 देखें)।
चावल। 1.5. उत्प्रेरक कनवर्टर डिवाइस
जैसा कि सक्रिय पदार्थों का उपयोग किया गया था: एल्यूमीनियम, तांबा, क्रोमियम, निकल। पहली पीढ़ी के न्यूट्रलाइज़र के मुख्य नुकसान कम दक्षता और कम सेवा जीवन थे। महान धातुओं - प्लैटिनम और पैलेडियम पर आधारित उत्प्रेरक कन्वर्टर्स - इंजन सिलेंडर में निहित ईंधन और तेल के दहन के परिणामस्वरूप बनने वाले सल्फर, ऑर्गोसिलिकॉन और अन्य यौगिकों के "जहरीले" प्रभावों के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी साबित हुए।
ऐसे न्यूट्रलाइज़र में सक्रिय पदार्थ का वाहक विशेष सिरेमिक है - कई अनुदैर्ध्य छत्ते वाला एक मोनोलिथ। छत्ते की सतह पर एक विशेष खुरदरा सब्सट्रेट लगाया जाता है। इससे निकास गैसों के साथ कोटिंग के प्रभावी संपर्क क्षेत्र को ~ 20 हजार मीटर 2 तक बढ़ाना संभव हो जाता है। इस क्षेत्र में सब्सट्रेट पर जमा कीमती धातुओं की मात्रा 2-3 ग्राम है, जिससे अपेक्षाकृत सस्ते उत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन को व्यवस्थित करना संभव हो जाता है।
सिरेमिक 800-850 डिग्री सेल्सियस तक तापमान का सामना कर सकता है। बिजली आपूर्ति प्रणाली की खराबी (कठिन शुरुआत) और फिर से समृद्ध काम करने वाले मिश्रण पर लंबे समय तक संचालन इस तथ्य को जन्म देता है कि कनवर्टर में अतिरिक्त ईंधन जल जाएगा। यह कोशिकाओं के पिघलने और कनवर्टर की विफलता की ओर जाता है। आज, धातु के छत्ते का उपयोग उत्प्रेरक परत के वाहक के रूप में किया जाता है। यह काम की सतह के क्षेत्र को बढ़ाने, कम पीठ दबाव प्राप्त करने, ऑपरेटिंग तापमान में कनवर्टर के हीटिंग को तेज करने और तापमान सीमा को 1000-1050 डिग्री सेल्सियस तक विस्तारित करना संभव बनाता है।
मीडिया उत्प्रेरक कन्वर्टर्स को कम करना,या थ्री-वे न्यूट्रलाइजर्स,सीओ और सीएच उत्सर्जन को कम करने और नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन को कम करने के लिए निकास प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। कनवर्टर की उत्प्रेरक परत में प्लैटिनम और पैलेडियम के अलावा, दुर्लभ पृथ्वी तत्व रोडियम होता है। नतीजतन रसायनिक प्रतिक्रिया 600-800 ° तक गर्म उत्प्रेरक की सतह पर, सीओ, सीएच, एनओएक्स निकास गैसों में निहित एच 2 ओ, सीओ 2, एन 2 में परिवर्तित हो जाते हैं:
2NO + 2CO \u003d N 2 + 2CO 2।
2NO + 2H 2 \u003d N 2 + 2H 2 O।
तीन-तरफा उत्प्रेरक कनवर्टर की दक्षता वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत 90% तक पहुंच जाती है, लेकिन केवल इस शर्त पर कि दहनशील मिश्रण की संरचना स्टोइकोमेट्रिक एक से 1% से अधिक नहीं होती है।
इंजन के मापदंडों में इसके पहनने, गैर-स्थिर मोड में संचालन, बिजली प्रणाली सेटिंग्स के बहाव के कारण, केवल कार्बोरेटर या इंजेक्टर के डिजाइन के कारण दहनशील मिश्रण की स्टोइकोमेट्रिक संरचना को बनाए रखना संभव नहीं है। प्रतिक्रिया की आवश्यकता है जो इंजन सिलेंडर में प्रवेश करने वाले वायु-ईंधन मिश्रण की संरचना का मूल्यांकन करेगी।
आज तक, तथाकथित का उपयोग करके सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रिया प्रणाली प्राणवायु संवेदक(लैम्ब्डा जांच) जिरकोनियम सिरेमिक ZrO 2 (चित्र। 1.6) पर आधारित है।
लैम्ब्डा जांच का संवेदनशील तत्व ज़िरकोनियम कैप है 2 . टोपी की आंतरिक और बाहरी सतह प्लैटिनम-रोडियम मिश्र धातु की पतली परतों से ढकी होती है, जो बाहरी के रूप में कार्य करती है 3 और घरेलू 4 इलेक्ट्रोड। पिरोया भाग के साथ 1 सेंसर निकास पथ में स्थापित है। इस मामले में, बाहरी इलेक्ट्रोड को संसाधित गैसों द्वारा धोया जाता है, और आंतरिक - वायुमंडलीय हवा द्वारा।
चावल। 1.6. ऑक्सीजन सेंसर का डिज़ाइन
350 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड एक इलेक्ट्रोलाइट की संपत्ति प्राप्त करता है, और सेंसर एक गैल्वेनिक सेल बन जाता है। सेंसर इलेक्ट्रोड पर EMF मान संबंध द्वारा निर्धारित किया जाता है आंशिक दबावअंदर और बाहर ऑक्सीजन संवेदन तत्व. निकास गैसों में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में, सेंसर 0.1 V के क्रम का EMF उत्पन्न करता है। निकास गैसों में मुक्त ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, EMF लगभग अचानक 0.9 V तक बढ़ जाता है।
सेंसर के ऑपरेटिंग तापमान तक गर्म होने के बाद मिश्रण की संरचना को नियंत्रित किया जाता है। कम से उच्च वोल्टेज स्तर तक जांच ईएमएफ संक्रमण की सीमा पर इंजन सिलेंडर को आपूर्ति की जाने वाली ईंधन की मात्रा को बदलकर मिश्रण की संरचना को बनाए रखा जाता है। ऑपरेटिंग मोड तक पहुंचने में लगने वाले समय को कम करने के लिए, विद्युत रूप से गर्म किए गए सेंसर का उपयोग किया जाता है।
फीडबैक सिस्टम और तीन-तरफा उत्प्रेरक कनवर्टर के मुख्य नुकसान हैं: लीडेड ईंधन पर इंजन चलाने की असंभवता, कनवर्टर और लैम्ब्डा जांच (लगभग 80,000 किमी) का एक कम संसाधन और निकास के प्रतिरोध में वृद्धि प्रणाली।
ग्रन्थसूची
- Vyrubov D.N. आंतरिक दहन इंजन: पारस्परिक और संयुक्त इंजन का सिद्धांत / D.N. Vyrubov et al। M.: Mashinostroenie, 1983।
- ऑटोमोबाइल और ट्रैक्टर इंजन। (थ्योरी, पावर सिस्टम, डिजाइन और गणना) / एड। आई एम लेनिन। एम.: उच्च। स्कूल, 1969।
- ऑटोमोटिव और ट्रैक्टर इंजन: 2 घंटे में इंजनों की डिजाइन और गणना / एड। आई एम लेनिन। दूसरा संस्करण।, जोड़ें। और फिर से काम किया। एम.: उच्च। स्कूल, 1976।
- आंतरिक दहन इंजन: पारस्परिक और संयुक्त इंजनों का डिजाइन और संचालन / एड। ए.एस. ऑरलिन, एम.जी. क्रुगलोव। तीसरा संस्करण।, संशोधित। और अतिरिक्त एम.: माशिनोस्ट्रोनी, 1980।
- अर्खांगेल्स्की वी। एम। ऑटोमोबाइल इंजन / वी। एम। अर्खांगेल्स्की। एम.: माशिनोस्ट्रोनी, 1973।
- Kolchin A. I. ऑटोमोबाइल और ट्रैक्टर इंजन की गणना / A. I. Kolchin, V. P. Demidov। एम.: उच्च। स्कूल, 1971।
- आंतरिक दहन इंजन / एड। डॉ टेक। विज्ञान प्रो. वी एन लुकानिन। एम.: उच्च। स्कूल, 1985।
- खाचियां एएस आंतरिक दहन इंजन / एएस खाचियां एट अल। एम .: वैश। स्कूल, 1985।
- रॉस ट्वीग। गैसोलीन इंजेक्शन सिस्टम। डिवाइस, रखरखाव, मरम्मत: प्राकट। भत्ता / रॉस ट्वीग। एम .: पब्लिशिंग हाउस "बिहाइंड द व्हील", 1998।
