Dampak pembangkit listrik termal terhadap lingkungan sangat tergantung pada jenis bahan bakar yang dibakar (padat dan cair).
Saat terbakar bahan bakar padat fly ash dengan partikel bahan bakar yang tidak terbakar, anhidrida belerang dan sulfat, nitrogen oksida, sejumlah senyawa fluor, serta produk gas dari pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna memasuki atmosfer. Fly ash dalam beberapa kasus mengandung, selain komponen tidak beracun, kotoran yang lebih berbahaya. Jadi, dalam abu antrasit Donetsk, arsenik terkandung dalam jumlah kecil, dan dalam abu Ekibastuz dan beberapa endapan lainnya - silikon dioksida bebas, dalam abu serpih dan batu bara dari cekungan Kansk-Achinsk - kalsium oksida bebas.
Batu bara - bahan bakar fosil yang paling melimpah di planet kita. Para ahli percaya bahwa cadangannya akan bertahan selama 500 tahun. Selain itu, batubara lebih merata di seluruh dunia dan lebih ekonomis daripada minyak. Bahan bakar cair sintetis dapat diperoleh dari batubara. Cara memperoleh bahan bakar dengan mengolah batubara telah lama dikenal. Namun, biaya produk semacam itu terlalu tinggi. Proses berlangsung pada tekanan tinggi. Bahan bakar ini memiliki satu keunggulan yang tak terbantahkan - ia memiliki peringkat oktan yang lebih tinggi. Artinya akan lebih ramah lingkungan.
gambut. Penggunaan energi gambut memiliki sejumlah konsekuensi negatif bagi lingkungan timbul dari penambangan gambut skala besar. Ini termasuk, khususnya, pelanggaran rezim sistem air, perubahan lanskap dan tutupan tanah di lokasi ekstraksi gambut, penurunan kualitas sumber air tawar lokal dan polusi cekungan udara, dan penurunan tajam dalam kondisi kehidupan. hewan. Kesulitan lingkungan yang signifikan juga muncul sehubungan dengan kebutuhan untuk mengangkut dan menyimpan gambut.
Saat terbakar bahan bakar cair(bahan bakar minyak) dengan gas buang ke udara atmosfer masuk: anhidrida belerang dan belerang, nitrogen oksida, senyawa vanadium, garam natrium, serta zat yang dikeluarkan dari permukaan boiler selama pembersihan. Dari sudut pandang lingkungan, bahan bakar cair lebih “higienis”. Pada saat yang sama, masalah pembuangan abu, yang menempati area yang luas, benar-benar hilang, mengecualikannya. penggunaan yang bermanfaat dan merupakan sumber polusi atmosfer yang konstan di area stasiun karena pemindahan sebagian abu oleh angin. Tidak ada fly ash dalam produk pembakaran bahan bakar cair.
Gas alam. Saat terbakar gas alam Nitrogen oksida adalah polutan udara yang signifikan. Namun, emisi oksida nitrogen ketika gas alam dibakar di pembangkit listrik termal rata-rata 20% lebih rendah daripada ketika batu bara dibakar. Ini bukan karena sifat bahan bakar itu sendiri, tetapi karena kekhasan proses pembakaran. Rasio udara berlebih untuk pembakaran batubara lebih rendah daripada untuk pembakaran gas alam. Dengan demikian, gas alam adalah jenis bahan bakar energi yang paling ramah lingkungan dalam hal pelepasan nitrogen oksida selama pembakaran.
Dampak kompleks pembangkit listrik termal pada biosfer secara keseluruhan diilustrasikan pada Tabel. satu.
Dengan demikian, batu bara, minyak dan produk minyak, gas alam dan, lebih jarang, kayu dan gambut digunakan sebagai bahan bakar di pembangkit listrik tenaga panas. Komponen utama bahan yang mudah terbakar adalah karbon, hidrogen dan oksigen, sulfur dan nitrogen terkandung dalam jumlah yang lebih kecil, jejak logam dan senyawanya (paling sering oksida dan sulfida) juga ada.
Dalam industri tenaga panas, sumber emisi atmosfer besar dan limbah padat bertonase besar adalah pembangkit listrik termal, perusahaan dan instalasi fasilitas tenaga uap, yaitu setiap perusahaan yang pekerjaannya terkait dengan pembakaran bahan bakar.
Seiring dengan emisi gas, rekayasa tenaga panas menghasilkan banyak limbah padat. Ini termasuk abu dan terak.
Pabrik persiapan batubara limbah mengandung 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 dan Na 2 O dan hingga 5% C. Mereka memasuki tempat pembuangan, yang menghasilkan debu, asap dan secara drastis memperburuk keadaan atmosfer dan wilayah yang berdekatan.
Kehidupan di Bumi muncul dalam atmosfer yang tereduksi, dan hanya lama kemudian, setelah sekitar 2 miliar tahun, biosfer secara bertahap mengubah atmosfer yang tereduksi menjadi atmosfer yang mengoksidasi. Di mana benda hidup sebelumnya dikeluarkan dari atmosfer berbagai zat, khususnya, karbon dioksida, membentuk deposit besar batu kapur dan senyawa karbon lainnya. Sekarang peradaban teknogenik kita telah menghasilkan aliran kuat pengurangan gas, terutama karena pembakaran bahan bakar fosil untuk mendapatkan energi. Selama 30 tahun, dari 1970 hingga 2000, sekitar 450 miliar barel minyak, 90 miliar ton batu bara, 11 triliun. m 3 gas (Tabel 2).
Emisi udara dari pembangkit listrik 1.000 MW/tahun (ton)
Bagian utama dari emisi ditempati oleh karbon dioksida - sekitar 1 juta ton dalam hal karbon 1 Mt. Dengan air limbah dari pembangkit listrik termal, 66 ton bahan organik, 82 ton asam sulfat, 26 ton klorida, 41 ton fosfat, dan hampir 500 ton partikel tersuspensi setiap tahun dihilangkan. Abu dari pembangkit listrik sering kali mengandung konsentrasi tinggi zat-zat berat, tanah jarang, dan radioaktif.
Pembangkit listrik tenaga batu bara membutuhkan 3,6 juta ton batu bara, 150 m 3 air dan sekitar 30 miliar m 3 udara per tahun. Angka-angka ini tidak memperhitungkan gangguan lingkungan yang terkait dengan ekstraksi dan pengangkutan batubara.
Mengingat pembangkit listrik tersebut telah aktif beroperasi selama beberapa dekade, maka dampaknya dapat dibandingkan dengan gunung berapi. Tetapi jika yang terakhir biasanya membuang produk vulkanisme dalam jumlah besar sekaligus, maka pembangkit listrik melakukan ini sepanjang waktu. Selama puluhan ribu tahun, aktivitas gunung berapi belum dapat secara nyata mempengaruhi komposisi atmosfer, dan aktivitas ekonomi manusia telah menyebabkan perubahan seperti itu selama 100-200 tahun, terutama karena pembakaran bahan bakar fosil dan emisi. gas-gas rumah kaca ekosistem yang rusak dan rusak.
Koefisien tindakan yang bermanfaat pembangkit listrik masih kecil dan berjumlah 30-40%, kebanyakan bahan bakar terbuang sia-sia. Energi yang diterima digunakan dalam satu atau lain cara dan akhirnya berubah menjadi panas, yaitu, selain polusi kimia, polusi termal memasuki biosfer.
Pencemaran dan limbah dari fasilitas energi dalam bentuk fase gas, cair dan padat didistribusikan ke dalam dua aliran: satu menyebabkan perubahan global, dan yang lainnya menyebabkan perubahan regional dan lokal. Hal yang sama berlaku di sektor ekonomi lainnya, tetapi energi dan pembakaran bahan bakar fosil tetap menjadi sumber polutan global utama. Mereka memasuki atmosfer, dan karena akumulasinya, konsentrasi komponen gas kecil di atmosfer, termasuk gas rumah kaca, berubah. Di atmosfer, muncul gas yang praktis tidak ada di dalamnya sebelumnya - klorofluorokarbon. Ini adalah polutan global yang memiliki efek rumah kaca yang tinggi dan pada saat yang sama berpartisipasi dalam perusakan lapisan ozon stratosfer.
Dengan demikian, perlu dicatat bahwa pada panggung sekarang pembangkit listrik termal memancarkan ke atmosfer sekitar 20% dari jumlah total semua limbah industri yang berbahaya. Mereka secara signifikan mempengaruhi lingkungan area lokasi mereka dan keadaan biosfer secara keseluruhan. Yang paling berbahaya adalah pembangkit listrik kondensasi yang beroperasi dengan bahan bakar kelas rendah. Jadi, ketika membakar di stasiun selama 1 jam 1060 ton batubara Donetsk, 34,5 ton terak dikeluarkan dari tungku boiler, 193,5 ton abu dikeluarkan dari bunker presipitator elektrostatik yang membersihkan gas sebesar 99%, dan 10 juta m 3 dipancarkan ke atmosfer melalui pipa gas buang. Gas-gas ini, selain residu nitrogen dan oksigen, mengandung 2.350 ton karbon dioksida, 251 ton uap air, 34 ton belerang dioksida, 9,34 ton nitrogen oksida (dalam hal dioksida) dan 2 ton abu terbang tidak "tertangkap". ” oleh presipitator elektrostatik.
air limbah Pembangkit listrik termal dan saluran pembuangan badai dari wilayahnya, terkontaminasi dengan limbah dari siklus teknologi pembangkit listrik dan mengandung vanadium, nikel, fluor, fenol dan produk minyak, ketika dibuang ke badan air, dapat mempengaruhi kualitas air dan organisme air. Mengubah komposisi kimia zat tertentu menyebabkan pelanggaran terhadap kondisi habitat yang ditetapkan di reservoir dan memengaruhi komposisi dan kelimpahan spesies organisme akuatik dan bakteri, dan pada akhirnya dapat menyebabkan pelanggaran proses pemurnian diri badan air dari polusi dan penurunan kondisi sanitasi mereka.
Apa yang disebut polusi termal badan air dengan beragam pelanggaran kondisinya juga berbahaya. Pembangkit listrik termal menghasilkan energi menggunakan turbin yang digerakkan oleh uap panas. Selama pengoperasian turbin, perlu untuk mendinginkan uap buang dengan air, oleh karena itu, aliran air terus menerus keluar dari pembangkit listrik, biasanya dipanaskan pada 8-12 ° C dan dibuang ke reservoir. Pembangkit listrik termal yang besar membutuhkan volume air yang besar. Mereka mengeluarkan 80-90 m 3 /s air dalam keadaan panas. Ini berarti bahwa aliran yang kuat terus menerus memasuki reservoir. air hangat tentang skala yang sama dengan Sungai Moskow.
Zona pemanasan, terbentuk pada pertemuan "sungai" yang hangat, adalah semacam bagian dari reservoir, di mana suhu maksimum pada titik pelimpah dan berkurang dengan jarak darinya. Zona pemanasan pembangkit listrik termal besar menempati area beberapa puluh kilometer persegi. Di musim dingin, polinya terbentuk di zona panas (di garis lintang utara dan tengah). Selama bulan-bulan musim panas, suhu di zona yang dipanaskan tergantung pada suhu alami air masuk. Jika suhu air di reservoir 20 °C, maka di zona pemanasan bisa mencapai 28-32 °C.
Sebagai hasil dari peningkatan suhu di reservoir dan pelanggaran rezim hidrotermal alami mereka, proses "mekarnya" air meningkat, kemampuan gas untuk larut dalam air berkurang, sifat fisik air berubah, semua bahan kimia dan proses biologis yang terjadi di dalamnya dipercepat, dll. Di zona pemanasan, transparansi air berkurang, pH meningkat, laju dekomposisi zat yang mudah teroksidasi meningkat. Laju fotosintesis dalam air seperti itu sangat berkurang.
Di antara bahaya sosial lainnya, salah satu tempat pertama ditempati oleh mereka yang terkait dengan penggunaan mesin panas.
Apa mesin panas untuk kita?
Setiap hari kita berurusan dengan mesin yang menggerakkan mobil, kapal, mesin industri, lokomotif kereta api, dan pesawat terbang. Munculnya dan meluasnya penggunaan mesin panas yang dengan cepat memajukan industri.
Masalah ekologi Penggunaan mesin panas terletak pada kenyataan bahwa emisi energi panas pasti menyebabkan pemanasan benda-benda di sekitarnya, termasuk atmosfer. Para ilmuwan telah lama bergumul dengan masalah kenaikan permukaan Laut Dunia, mengingat faktor utama yang mempengaruhi aktivitas manusia. Perubahan alam akan menyebabkan perubahan kondisi kehidupan kita, tetapi meskipun demikian, konsumsi energi meningkat setiap tahun.
Di mana mesin panas digunakan?
Jutaan mobil dengan mesin pembakaran internal bergerak di bidang angkutan penumpang dan barang. Lokomotif diesel yang kuat berjalan di sepanjang rel, kapal motor berjalan di sepanjang lintasan air. Pesawat terbang dan helikopter dilengkapi dengan mesin piston, turbojet dan turboprop. Mesin roket "mendorong" masuk ruang angkasa stasiun, kapal, dan satelit Bumi. Mesin pembakaran internal di bidang pertanian dipasang pada kombinasi, stasiun pompa, traktor, dan objek lainnya.
Masalah ekologi menggunakan mesin panas
Mesin yang digunakan manusia, mesin panas, manufaktur mobil, aplikasi propulsi turbin gas, penerbangan dan peluncur roket, polusi lingkungan akuatik kapal - semua ini memiliki efek destruktif yang sangat merusak lingkungan.
Pertama, ketika batu bara dan minyak dibakar, nitrogen dan senyawa belerang merugikan bagi manusia. Kedua, proses menggunakan oksigen atmosfer, yang kandungannya di udara turun karena ini.
Emisi udara bukan satu-satunya faktor dalam dampak mesin panas terhadap alam. Produksi mekanik dan energi listrik tidak dapat dilakukan tanpa sejumlah besar panas dipindahkan ke lingkungan, yang tidak dapat tidak menyebabkan peningkatan suhu rata-rata di planet ini.
Ini diperparah oleh fakta bahwa zat yang terbakar meningkatkan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer. Ini, pada gilirannya, mengarah pada munculnya "efek rumah kaca". Pemanasan global menjadi bahaya nyata.
Masalah lingkungan menggunakan mesin panas adalah bahwa pembakaran bahan bakar tidak dapat sempurna, dan ini menyebabkan pelepasan serpihan abu dan jelaga ke udara yang kita hirup. Menurut statistik, pembangkit listrik di seluruh dunia setiap tahun melepaskan ke udara lebih dari 200 juta ton abu dan lebih dari 60 juta ton sulfur oksida.
Semua negara beradab berusaha memecahkan masalah lingkungan yang terkait dengan penggunaan mesin panas. Teknologi hemat energi terbaru sedang diperkenalkan untuk meningkatkan mesin termal. Akibatnya, konsumsi energi untuk produksi produk yang sama berkurang secara signifikan, mengurangi efek berbahaya terhadap lingkungan.
Pembangkit listrik termal, mesin pembakaran internal mobil dan mesin lainnya dibuang dalam jumlah besar ke atmosfer, dan kemudian ke tanah, berbahaya bagi semua limbah hidup, misalnya, klorin, senyawa belerang (selama pembakaran batu bara), karbon monoksida CO, nitrogen oksida, dll. Mesin mobil melepaskan sekitar tiga ton timbal ke atmosfer setiap tahun.
Di pembangkit listrik tenaga nuklir, masalah lingkungan lain dalam penggunaan mesin termal adalah keselamatan dan pembuangan limbah radioaktif.
Karena konsumsi energi yang sangat tinggi, beberapa daerah telah kehilangan kemampuan untuk membersihkan sendiri ruang udara. Pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir telah membantu mengurangi emisi berbahaya secara signifikan, tetapi pengoperasiannya membutuhkan air dalam jumlah besar dan ruang besar di bawah kolam untuk mendinginkan uap buangan.
Solusi
Sayangnya, umat manusia tidak dapat meninggalkan penggunaan mesin panas. Dimana pintu keluarnya? Untuk mengkonsumsi bahan bakar dalam urutan besarnya lebih sedikit, yaitu, untuk mengurangi konsumsi energi, perlu untuk meningkatkan efisiensi mesin untuk melakukan pekerjaan yang sama. Berkelahi konsekuensi negatif Penggunaan mesin kalor hanya untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi dan beralih ke teknologi hemat energi.
Secara umum, akan salah untuk mengatakan bahwa masalah lingkungan global menggunakan mesin panas tidak terpecahkan. Lokomotif listrik semakin banyak menggantikan kereta api konvensional; mobil baterai menjadi populer; teknologi hemat energi diperkenalkan ke dalam industri. Ada harapan akan muncul pesawat dan mesin roket yang ramah lingkungan. Banyak pemerintah yang menerapkan program internasional untuk perlindungan lingkungan, diarahkan terhadap pencemaran Bumi.
Mesin kalor adalah suatu alat yang mampu mengubah jumlah kalor yang diterima menjadi kerja mekanis. Kerja mekanis pada mesin kalor dilakukan dalam proses pemuaian zat tertentu, yang disebut fluida kerja. Sebagai fluida kerja, zat gas (uap bensin, udara, uap air) biasanya digunakan. badan kerja menerima (atau memberi) energi termal dalam proses pertukaran panas dengan benda-benda yang memiliki pasokan energi internal yang besar.
KRISIS LINGKUNGAN, gangguan hubungan di dalam ekosistem atau fenomena yang tidak dapat diubah di biosfer yang disebabkan oleh kegiatan antropogenik dan mengancam eksistensi manusia sebagai spesies. Menurut tingkat ancaman kehidupan alam manusia dan perkembangan masyarakat menonjol situasi ekologis yang tidak menguntungkan, bencana ekologis dan bencana ekologis
Polusi dari mesin panas:
1. Kimia.
2. Radioaktif.
3. Termal.
Efisiensi mesin panas< 40%, в следствии чего больше 60% теплоты двигатель отдаёт холодильнику.
Ketika bahan bakar dibakar, oksigen dari atmosfer digunakan, akibatnya kandungan oksigen di udara secara bertahap berkurang.
Pembakaran bahan bakar disertai dengan pelepasan karbon dioksida, nitrogen, belerang dan senyawa lain ke atmosfer.
Tindakan Pencegahan Polusi:
1. Pengurangan emisi berbahaya.
2. Kontrol gas buang, modifikasi filter.
3. Perbandingan efisiensi dan keramahan lingkungan berbagai jenis bahan bakar, transfer transportasi ke bahan bakar gas.
Emisi kendaraan beracun utama meliputi: gas buang, gas bak mesin dan asap bahan bakar. Gas buang yang dikeluarkan oleh mesin mengandung karbon monoksida, hidrokarbon, nitrogen oksida, benzapyrene, aldehida dan jelaga.Rata-rata, dengan mobil berjalan 15 ribu km setahun, membakar lebih dari 2 ton bahan bakar dan mengkonsumsi sekitar 30 ton udara . Pada saat yang sama, sekitar 700 kg dipancarkan ke atmosfer. karbon monoksida(CO), 400 kg nitrogen dioksida, 230 kg hidrokarbon dan polutan lainnya, total yang lebih dari 200 item. Setiap tahun, sekitar 1 juta ton polutan dipancarkan ke udara atmosfer dengan gas buang dari sumber bergerak.
Beberapa zat ini, seperti logam berat dan senyawa organoklorin tertentu, polutan organik persisten terakumulasi di lingkungan alami dan menimbulkan ancaman serius bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Dengan tetap mempertahankan laju pertumbuhan parkir mobil saat ini, diperkirakan pada tahun 2015 volume emisi polutan ke udara atmosfer akan meningkat menjadi 10% atau lebih.
Mobil listrik secara radikal dapat memecahkan masalah polusi udara melalui transportasi. Saat ini, lokomotif listrik paling banyak digunakan dalam transportasi kereta api.
2. Dari sudut pandang lingkungan, hidrogen adalah bahan bakar terbaik untuk mobil, yang, selain itu, adalah yang paling berkalori
3. Upaya sedang dilakukan untuk membuat mesin menggunakan udara, alkohol, biofuel, dll sebagai bahan bakar Tapi, sayangnya, sejauh ini semua mesin lebih bisa disebut sampel eksperimental. Namun ilmu tidak tinggal diam, semoga proses pembuatan mobil ramah lingkungan tidak lama lagi
Penyebab pencemaran udara dari gas buang
mobil.
Penyebab utama pencemaran udara adalah pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna dan tidak merata. Hanya 15% darinya dihabiskan untuk pergerakan mobil, dan 85% "terbang ke angin." Selain itu, ruang bakar mesin mobil adalah sejenis reaktor kimia yang mensintesis zat beracun dan melemparkannya ke atmosfer. Bahkan nitrogen yang tidak bersalah dari atmosfer, masuk ke ruang bakar, berubah menjadi oksida nitrogen beracun.
Gas buang dari mesin pembakaran internal (ICE) mengandung lebih dari 170 komponen berbahaya, di mana sekitar 160 adalah turunan dari hidrokarbon, yang secara langsung disebabkan oleh pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna di dalam mesin. Kehadiran dalam gas buang zat berbahaya pada akhirnya ditentukan oleh jenis dan kondisi pembakaran bahan bakar.
Gas buang, produk aus dari suku cadang mekanis dan ban kendaraan, serta permukaan jalan, menyumbang sekitar setengah dari emisi atmosfer yang berasal dari antropogenik. Yang paling banyak dipelajari adalah emisi dari mesin dan bak mesin mobil. Komposisi emisi ini, selain nitrogen, oksigen, karbon dioksida dan air, termasuk komponen berbahaya seperti oksida. Bergerak dengan kecepatan rata-rata 80-90 km / jam, sebuah mobil mengubah oksigen menjadi karbon dioksida sebanyak 300-350 orang. Tapi itu bukan hanya karbon dioksida. Knalpot tahunan satu mobil adalah 800 kg karbon monoksida, 40 kg nitrogen oksida dan lebih dari 200 kg berbagai hidrokarbon. Dalam set ini, karbon monoksida sangat berbahaya. Karena toksisitasnya yang tinggi, konsentrasi yang diizinkan di udara atmosfer tidak boleh melebihi 1 mg/m3. Ada kasus kematian tragis orang yang menyalakan mesin mobil dengan pintu garasi tertutup. Di garasi satu kursi, konsentrasi karbon monoksida yang mematikan terjadi dalam 2-3 menit setelah starter dihidupkan. Di musim dingin, berhenti untuk malam di sisi jalan, pengemudi yang tidak berpengalaman terkadang menyalakan mesin untuk memanaskan mobil. Karena penetrasi karbon monoksida ke dalam kabin, menginap semalam seperti itu mungkin yang terakhir.
Nitrogen oksida beracun bagi manusia dan, di samping itu, memiliki efek iritasi. Komponen gas buang yang sangat berbahaya adalah hidrokarbon karsinogenik, ditemukan terutama di persimpangan di lampu lalu lintas (hingga 6,4 g/100 m3, yang 3 kali lebih banyak daripada di tengah kuartal).
Saat menggunakan bensin bertimbal, mesin mobil melepaskan senyawa timbal. Timbal berbahaya karena dapat terakumulasi baik di lingkungan luar maupun di dalam tubuh manusia.
Tingkat kontaminasi gas di jalan raya dan di wilayah utama tergantung pada intensitas lalu lintas mobil, lebar dan topografi jalan, kecepatan angin, proporsi angkutan barang dan bus dalam arus umum dan faktor lainnya. Dengan intensitas lalu lintas 500 kendaraan per jam, konsentrasi karbon monoksida di area terbuka pada jarak 30-40 m dari jalan raya berkurang 3 kali lipat dan mencapai norma. Kesulitan menyebarkan emisi mobil di jalan yang sempit. Akibatnya, hampir semua penduduk kota mengalami pengaruh buruk udara tercemar.
Dari senyawa logam yang membentuk emisi padat kendaraan, yang paling banyak dipelajari adalah senyawa timbal. Ini disebabkan oleh fakta bahwa senyawa timbal, yang memasuki tubuh manusia dan hewan berdarah panas dengan air, udara, dan makanan, memiliki efek paling berbahaya padanya. Hingga 50% dari asupan harian timbal dalam tubuh jatuh di udara, di mana sebagian besar adalah gas buang kendaraan.
Pelepasan hidrokarbon ke udara atmosfer terjadi tidak hanya selama pengoperasian mobil, tetapi juga selama tumpahan bensin. Menurut peneliti Amerika di Los Angeles, sekitar 350 ton bensin menguap ke udara per hari. Dan bukan mobil yang harus disalahkan untuk ini, tetapi orang itu sendiri. Mereka tumpah sedikit ketika menuangkan bensin ke dalam tangki, lupa menutup tutupnya dengan rapat selama transportasi, memercikkannya ke tanah saat mengisi bahan bakar di pompa bensin, dan berbagai hidrokarbon tersedot ke udara.
Setiap pengendara tahu: hampir tidak mungkin untuk menuangkan semua bensin ke tangki dari selang, beberapa bagian dari laras "pistol" tentu terciprat ke tanah. Sedikit. Tapi berapa banyak mobil yang kita miliki hari ini? Dan setiap tahun jumlahnya akan bertambah, yang berarti asap berbahaya ke atmosfer juga akan meningkat. Hanya 300 g bensin yang tumpah saat mengisi bahan bakar mobil mencemari 200.000 meter kubik udara. Cara termudah untuk menyelesaikan masalah adalah dengan membuat mesin pengisi desain baru, tidak membiarkan setetes bensin pun tumpah ke tanah.
Kesimpulan
Dapat dikatakan tanpa berlebihan bahwa mesin panas saat ini merupakan pengubah utama bahan bakar menjadi jenis energi lain, dan tanpanya kemajuan dalam pembangunan tidak mungkin terjadi peradaban modern. Namun, semua jenis mesin panas adalah sumber pencemaran lingkungan. (Kostryukov Denis)
Analisis masalah perpanjangan mekanisme Protokol Kyoto setelah berakhirnya periode komitmen pertama
2.3 Penentuan kategori sumber emisi yang terkait dengan pembakaran bahan bakar untuk kebutuhan energi
Pedoman IPCC 1996 yang direvisi memperkenalkan klasifikasi kategori sumber utama berikut:
1) Energi. Kategori ini mencakup pembangkit listrik termal dan CHPP dari RAO UES, dan AO Energos regional, CHPP industri, pembangkit listrik lainnya, rumah boiler kota dan industri yang memasok energi ke jaringan penggunaan umum untuk kebutuhan pasokan listrik dan panas di wilayah tersebut, serta perusahaan industri bahan bakar. Konsumsi bahan bakar untuk pembangkitan listrik dan panas dan untuk kebutuhan sendiri, serta kerugian diperhitungkan;
2) Industri dan konstruksi. Secara total, kategori ini mencakup perusahaan dari semua industri yang beroperasi di wilayah tersebut, termasuk metalurgi besi, metalurgi non-ferrous, industri kimia dan petrokimia, industri ringan, makanan, kehutanan (penebangan kayu) dan pengerjaan kayu dan pulp dan kertas, pembangunan mesin, produksi bahan bangunan dan konstruksi itu sendiri, dll. Konsumsi bahan bakar yang dibakar untuk semua kebutuhan energi final (milik sendiri) di semua toko dasar ( produksi) dan tambahan dan fasilitas perusahaan (organisasi);
3) Transportasi. Termasuk kereta api, udara, air, jalan dan pipa. Konsumsi bahan bakar yang dibakar langsung oleh kendaraan diperhitungkan, tidak termasuk transportasi pertanian dan kebutuhan tambahan perusahaan transportasi;
4) Sektor domestik meliputi: lingkungan sosial jasa, ekonomi perkotaan, perdagangan, katering dan layanan. Konsumsi bahan bakar yang dibakar langsung oleh perusahaan untuk kebutuhan energi final diperhitungkan;
5) Populasi. Konsumsi bahan bakar yang dibakar dalam rumah tangga untuk berbagai kebutuhan energi diperhitungkan;
6) Pertanian. Konsumsi bahan bakar yang dibakar oleh sumber stasioner dan bergerak selama berbagai kegiatan pertanian oleh organisasi jenis apa pun diperhitungkan. Ini karena komposisi informasi tentang konsumsi bahan bakar dan energi di bidang pertanian, yang diadopsi dalam statistik Rusia;
7) Sumber stasioner dan bergerak lainnya. Konsumsi bahan bakar yang dibakar untuk semua kebutuhan lain diperhitungkan, di mana terdapat informasi statistik tentang konsumsi bahan bakar, tetapi tidak jelas kategori mana yang harus ditetapkan.
UNFCCC juga memiliki sejumlah fitur dalam masalah kepemilikan emisi GRK, yang perlu diperhatikan secara khusus.
Emisi dari produksi listrik sepenuhnya dimiliki oleh orang yang menghasilkan (dan menjualnya). Artinya, penghematan listrik adalah pengurangan emisi gas rumah kaca hanya jika pembangkit listrik juga termasuk dalam proyek atau program pengurangan emisi dan pengurangan tersebut benar-benar diamati di pembangkit.
Emisi yang terkait dengan bahan bakar bunker yang dijual ke kapal dan pesawat yang merupakan kendaraan internasional dilaporkan secara terpisah dan tidak termasuk dalam emisi nasional. Artinya, untuk saat ini mereka justru dikecualikan dari sistem pengendalian emisi karena tidak mungkin tercapainya mufakat dalam masalah kepemilikan emisi (pelabuhan pengapalan BBM, bendera kapal, tempat pendaftaran kapal, dll).
Emisi yang terkait dengan pembuangan dan pemrosesan limbah bukan milik perusahaan yang menghasilkan limbah, tetapi milik organisasi yang terlibat dalam pengoperasian tempat pembuangan sampah dan fasilitas pengolahan.
Sebagai aturan, emisi gas rumah kaca diperkirakan di sana sesuai dengan data kotor pada pengolahan limbah padat atau cair.
Emisi dari pembakaran atau dekomposisi kayu dan produk-produknya, serta limbah pertanian (jerami, dll.), diasumsikan di tempat kayu dipanen dan pada tahun panen. Ada konsekuensi yang sangat penting dari hal ini: penggunaan produk atau limbah kayu sebagai bahan bakar tidak menimbulkan emisi. Diasumsikan bahwa pengambilan kayu dari hutan sudah termasuk sebagai emisi dalam perhitungan. keseimbangan keseluruhan CO 2 di hutan (penyerapan dikurangi emisi).
Ada emisi gas rumah kaca langsung dan tidak langsung.
Emisi gas rumah kaca langsung adalah emisi dari sumber yang dimiliki atau dikendalikan oleh perusahaan yang melakukan inventarisasi, seperti emisi dari boiler, instalasi manufaktur dan ventilasi melalui cerobong asap pabrik, emisi dari kendaraan milik perusahaan.
Emisi gas rumah kaca tidak langsung - emisi yang terjadi sebagai akibat dari kegiatan perusahaan ini, tetapi di luar kendalinya, misalnya: emisi dari produksi listrik yang dibeli perusahaan; emisi dari produksi produk yang dibeli berdasarkan kontrak; emisi yang terkait dengan penggunaan produk manufaktur. Menurut metodologi IPCC, inventarisasi menyiratkan hanya memperhitungkan emisi langsung. Metodologi inventaris tingkat perusahaan, seperti yang dikembangkan oleh Dewan Bisnis Dunia untuk pembangunan berkelanjutan Protokol Akuntansi GRK merekomendasikan untuk memperhitungkan emisi tidak langsung dalam kasus-kasus tertentu. Juga, ketika merencanakan proyek untuk mengurangi emisi, diinginkan untuk memperkirakan setidaknya perkiraan emisi tidak langsung, karena perubahannya sebagai akibat dari proyek dapat secara signifikan meningkatkan atau menurunkan nilai proyek.
Penyerapan CO 2 oleh hutan dan lahan pertanian merupakan “minus emisi”.
Di bawah UNFCCC dan Protokol Kyoto, penyerapan (juga disebut penyerap atau pembuangan gas rumah kaca) juga diperhitungkan, tetapi terpisah dari emisi. Dalam beberapa kasus, ini dianggap setara dengan emisi, misalnya ketika menghitung komitmen tingkat negara untuk periode komitmen pertama Protokol Kyoto. Tetapi dalam kebanyakan kasus, penyerapan CO2 oleh hutan sangat tidak merata, yang sampai batas tertentu mencerminkan temporalitas dan ketidakstabilan penyerapan tersebut, karena hutan tidak dapat menyimpan karbon selamanya, pada akhirnya kayu terurai atau dibakar - dan CO2 dikembalikan. di atmosfer. Untuk ini, unit penyerapan khusus telah diperkenalkan, ada pembatasan kuat pada jenis proyek hutan, dll.
Dalam istilah metodologis, masalah akuntansi untuk penyerapan belum akhirnya diselesaikan tingkat internasional. Misalnya, metodologi IPCC tidak memasukkan bab tentang penyerapan akibat perubahan penggunaan lahan sama sekali. Karena kesulitan besar, diputuskan untuk menyiapkan yang terpisah Perangkat yang hampir selesai.
Karena publikasi ini bersifat pendidikan umum, tanpa penekanan pada kegiatan kehutanan, sejumlah besar masalah dan kesulitan dalam menghitung penyerapan CO 2 oleh hutan tidak dibahas secara rinci di sini.
Teknik inventaris yang dikenal memungkinkan Anda untuk mendekatinya dengan sangat fleksibel. Mereka praktis menyiratkan beberapa "tingkat" detail dan presisi dalam estimasi outlier. Level paling sederhana (level 1) biasanya membutuhkan data minimum dan kemampuan analitis. Yang lebih kompleks (Tingkat 2) didasarkan pada data terperinci dan biasanya memperhitungkan fitur khusus negara/wilayah. Paling level tinggi(Tingkat 3) menyiratkan pemilahan data ke tingkat perusahaan dan instalasi individu dan pengukuran langsung emisi sebagian besar gas.
Penggunaan wajib dari satu atau lain tingkat biasanya tidak diatur oleh metodologi internasional, tetapi tergantung pada keputusan di level nasional. Isu-isu ini dibahas secara rinci di bawah ini, di bagian metodologis.
Dalam sebagian besar kasus, emisi dari suatu sumber tidak diukur, tetapi dihitung dari data konsumsi dan produksi bahan bakar (jika produksinya mengarah pada emisi gas rumah kaca), dll. di sangat pandangan umum perhitungan berdasarkan skema:
(data beberapa aktivitas, seperti pembakaran bahan bakar) x (faktor emisi) = (emisi)
Analisis ekologi air dari penggunaan air kota
Konsumsi air rata-rata harian ditentukan oleh rumus Qday. rata-rata = , m3 / hari, di mana Kn adalah koefisien yang memperhitungkan konsumsi air untuk kebutuhan lembaga, organisasi, dan perusahaan layanan yang dijamin secara sosial ...
Penentuan emisi polutan dari pembakaran bahan bakar oleh kendaraan bermotor
Kondisi masalah Di bursa komoditas, 5 kelas batubara ditawarkan dengan satu harga - 1,0 rubel / GJ, diperlukan untuk menentukan (dengan mempertimbangkan sifat lingkungan dari berbagai jenis dan kadar batubara) opsi yang paling menguntungkan untuk menyediakan perusahaan dengan bahan bakar ...
Penilaian dampak lingkungan dari produksi fiberglass
Sumber terorganisir di perusahaan termasuk poros ventilasi, tidak terorganisir - gudang produk jadi, gudang penyimpanan untuk gulungan bundel kaca, platform untuk memompa bahan mentah saat dikirim oleh kapal tanker ...
Pengembangan proyek untuk emisi maksimum yang diizinkan dan pemantauan lingkungan hotel "Oktyabrskaya"
Inventarisasi emisi (sesuai dengan GOST 17.2.1.04--77) adalah sistematisasi informasi tentang distribusi sumber di wilayah perusahaan, parameter sumber emisi ...
Perhitungan emisi dari pabrik toples keramik
Boiler house MK-151 menggunakan bahan bakar dari Apsatk coal grade SS dan batubara dari deposit lainnya. Emisi polutan ke atmosfer diberikan pada Tabel 1. Tabel 1 - Emisi polutan dari pembakaran bahan bakar di unit boiler "KVSM-1...
Perhitungan emisi debu batubara
Perkiraan konsumsi bahan bakar dihitung sebagai berikut (rumus (7)): , (7) dimana - perkiraan konsumsi bahan bakar, t/tahun; B - konsumsi bahan bakar aktual, 1166,5 ton/tahun; q4 - kehilangan panas dari pembakaran tidak sempurna mekanis, 9,8%...
Metode ini dirancang untuk menghitung emisi zat berbahaya dengan produk pembakaran gas selama pembakaran bahan bakar padat, bahan bakar minyak dan gas di tungku operasi boiler industri dan kota dan generator panas domestik...
Menganalisis kandungan polutan anorganik dan organik (surfaktan, pewarna, logam berat, dll.) dalam air limbah perusahaan tekstil, mengidentifikasi solusi teknologi...
Masalah geoekologi modern dari industri tekstil
Perusahaan industri batubara memiliki dampak negatif yang signifikan terhadap air dan sumber daya tanah. Sumber utama emisi zat berbahaya ke atmosfer adalah industri ...
Penilaian ekologis sumber emisi jelaga dan pentana dari ruang ketel di pelabuhan kargo-penumpang dan penentuan polusi lapisan permukaan atmosfer dengan jelaga
Sesuai dengan persyaratan GOST 17.2.302.78, untuk sumber emisi (stasioner atau bergerak), emisi maksimum yang diizinkan dari setiap zat berbahaya ke atmosfer (MPI) ditetapkan, yang mempertimbangkan ...
Untuk menghitung jumlah polutan yang dilepaskan selama perawatan galvanik, indikator spesifik q, mengacu pada luas permukaan rendaman galvanik, diadopsi (lihat Tabel 2.21). Dalam hal ini, jumlah polutan (g/s)...
Pembenaran lingkungan dari fasilitas industri yang dirancang
Dalam kondisi perubahan negatif komposisi berkualitas udara atmosfer di bawah pengaruh faktor antropogenik tugas yang paling penting adalah untuk sepenuhnya memperhitungkan emisi polutan dan menilai dampaknya terhadap lingkungan...
Polusi energi
Pembangkit listrik termal menggunakan batu bara, minyak dan produk minyak, gas alam, dan lebih jarang kayu dan gambut sebagai bahan bakar. Komponen utama dari bahan yang mudah terbakar adalah karbon, hidrogen dan oksigen...
Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini
Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.
Diposting pada http://www.allbest.ru/
Lembaga Pendidikan Anggaran Negara Federal Pendidikan Profesional Tinggi
"Negara Saratov Universitas Teknik dinamai Yu.A. Gagarin»
Sekolah Tinggi Pedagogi Kejuruan.
Abstrak dengan topik: "Masalah ekologis yang terkait dengan penggunaan mesin panas"
Pekerjaan telah selesai
siswa kelompok ZChS-912
Petrova Olesya
pengantar
5. Perlindungan lingkungan dari emisi termal
Kesimpulan
melepaskan bahan bakar atmosfer termal
pengantar
Ada hubungan yang tak terpisahkan dan saling ketergantungan dari kondisi untuk memastikan konsumsi panas dan daya dan pencemaran lingkungan. Interaksi kedua faktor kehidupan manusia ini dan perkembangan kekuatan produksi secara bertahap menarik perhatian pada masalah interaksi antara rekayasa tenaga panas dan lingkungan.
Pada tahap awal pengembangan rekayasa tenaga termal, manifestasi utama dari perhatian ini adalah pencarian di lingkungan untuk sumber daya yang diperlukan untuk memastikan konsumsi panas dan daya dan panas yang stabil dan pasokan listrik ke perusahaan dan bangunan tempat tinggal. Di masa depan, batas-batas masalah mencakup kemungkinan penggunaan sumber daya alam yang lebih lengkap dengan menemukan dan merasionalisasi proses dan teknologi, mengekstraksi dan memperkaya, memproses dan membakar bahan bakar, serta meningkatkan pembangkit listrik termal.
Dengan pertumbuhan kapasitas unit unit, pembangkit listrik termal dan sistem tenaga termal, tingkat spesifik dan total konsumsi panas dan daya, tugas muncul untuk membatasi emisi polusi ke dalam cekungan udara, serta lebih sepenuhnya menggunakan kapasitas disipatif alami mereka.
Pada tahap ini, masalah interaksi antara rekayasa tenaga termal dan lingkungan telah memperoleh fitur baru, menyebarkan pengaruhnya pada volume besar atmosfer bumi.
Bahkan skala perkembangan konsumsi panas dan daya yang lebih signifikan di masa depan yang dapat diperkirakan sebelumnya menentukan pertumbuhan intensif lebih lanjut dari berbagai dampak pada atmosfer.
Pada dasarnya aspek baru dari masalah interaksi antara rekayasa tenaga panas dan lingkungan telah muncul sehubungan dengan perkembangan rekayasa tenaga panas nuklir.
Sisi terpenting dari masalah interaksi antara rekayasa tenaga termal dan lingkungan dalam kondisi baru adalah pengaruh terbalik yang terus meningkat, peran penentu kondisi lingkungan dalam memecahkan tugas praktek teknik tenaga termal (pemilihan jenis pembangkit listrik termal, lokasi perusahaan, pemilihan kapasitas unit peralatan listrik dan banyak lagi).
1. karakteristik umum industri tenaga panas dan emisinya
Rekayasa tenaga termal adalah salah satu komponen utama industri energi dan mencakup proses menghasilkan energi panas, transportasi, mempertimbangkan kondisi utama untuk produksi energi dan efek samping industri terhadap lingkungan, tubuh manusia dan hewan.
Sebagai Yu.V. Novikov, dalam hal emisi total zat berbahaya ke atmosfer, teknik tenaga termal menempati urutan pertama di antara industri.
Jika ketel uap adalah "jantung" dari pembangkit listrik, maka air dan uap adalah "darahnya". Mereka bersirkulasi di dalam tanaman, memutar bilah turbin. Jadi "darah" ini dibuat superkritis dengan menaikkan suhu dan tekanannya beberapa kali. Berkat ini, efisiensi pembangkit listrik telah meningkat secara signifikan. Seperti kondisi ekstrim logam biasa tidak bisa bertahan. Itu perlu untuk membuat yang secara fundamental baru, yang disebut bahan struktural untuk suhu superkritis.
Bagian terbesar dari listrik dihasilkan di dunia di pembangkit listrik termal dan nuklir, di mana uap air berfungsi sebagai fluida kerja. Transisi ke parameter superkritisnya (suhu dan tekanan) memungkinkan untuk meningkatkan efisiensi dari 25 menjadi 40%, yang memberikan penghematan besar dalam sumber daya energi primer - minyak, batu bara, gas - dan dalam waktu singkat sangat meningkatkan pasokan listrik dari negara kita. Ini menjadi nyata sebagian besar karena penelitian mendasar dari A.E. Sifat termofisika Sheindlin dari uap air dalam keadaan superkritis. Sejalan dengan itu, banyak ilmuwan dunia berkembang ke arah ini, tetapi industri energi dalam negeri berhasil menemukan solusi. Dia mengembangkan metode dan pengaturan eksperimental yang tidak memiliki analog di dunia. Hasil perhitungan oleh A.E. Sheindlin menjadi dasar pembangunan pembangkit listrik di banyak negara. Pada tahun 1961, Sheindlin menciptakan Institut Suhu Tinggi, yang menjadi salah satu pusat ilmiah terkemuka dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia.
Komite Penghargaan Internasional " energi global ditentukan tiga pemenang. Dana bonus 2004 sebesar $900.000 dibagi di antara mereka. Hadiah "Untuk pengembangan fondasi fisik dan teknis dan pembuatan reaktor daya neutron cepat" diberikan kepada Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Fedor Nitenkov dan Profesor Leonard J. Koch (AS). Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Alexander Sheindlin dianugerahi hadiah "Untuk penelitian mendasar tentang sifat termofisika zat pada suhu yang sangat tinggi untuk teknik tenaga".
2. Dampak pada atmosfer saat menggunakan bahan bakar padat
Perusahaan industri batubara memiliki dampak negatif yang signifikan terhadap sumber daya air dan lahan. Sumber utama emisi zat berbahaya ke atmosfer adalah industri, sistem ventilasi dan aspirasi tambang dan pabrik pengolahan, dll.
Pencemaran cekungan udara dalam proses penambangan batubara terbuka dan bawah tanah, transportasi dan pengayaan batubara keras disebabkan oleh pengeboran dan peledakan, pengoperasian mesin pembakaran internal dan rumah boiler, debu gudang batubara dan pembuangan batuan, dan sumber lainnya.
Pada tahun 2002, volume emisi zat berbahaya ke atmosfer dari perusahaan industri meningkat 30% dibandingkan dengan tahun 1995, terutama karena emisi metana yang baru diperhitungkan dari instalasi ventilasi dan degassing di tambang.
Dalam hal emisi zat berbahaya, industri batubara menempati urutan keenam dalam industri Federasi Rusia(kontribusi pada level 5%). Tingkat penangkapan dan netralisasi polutan sangat rendah (9,1%), sedangkan hidrokarbon dan VOC tidak ditangkap.
Pada tahun 2002, emisi hidrokarbon (sebesar 45,5 ribu ton), metana (sebesar 40,6 ribu ton), jelaga (sebesar 1,7 ribu ton), dan sejumlah zat lainnya meningkat; ada penurunan emisi VOC (sebesar 5,2 ribu ton), sulfur dioksida (sebesar 2,8 ribu ton), zat padat (sebesar 2,2 ribu ton).
Zonasi batubara yang dipasok dari pemasok individu ke pembangkit listrik termal melebihi 79% (di Inggris adalah 22% sesuai dengan hukum, di AS adalah 9%). Dan peningkatan emisi fly ash ke atmosfer terus berlanjut. Sementara itu, hanya satu pabrik Semibratov yang memproduksi presipitator elektrostatik untuk pengumpulan abu, yang memenuhi permintaan tahunan tidak lebih dari 5%.
Pembangkit listrik termal bahan bakar padat secara intensif mengeluarkan produk batubara dan serpih ke atmosfer, yang mengandung hingga 50% massa yang tidak mudah terbakar dan kotoran berbahaya. Pangsa pembangkit listrik termal dalam neraca listrik negara adalah 79%. Mereka mengkonsumsi hingga 25% dari bahan bakar padat yang dihasilkan dan membuang lebih dari 15 juta ton abu, terak, dan zat gas ke lingkungan manusia.
Di AS, batu bara terus menjadi bahan bakar utama pembangkit listrik. Pada akhir abad ini, semua pembangkit listrik di sana harus ramah lingkungan, dan efisiensi harus ditingkatkan hingga 50% atau lebih (sekarang 35%). Untuk mempercepat penerapan teknologi pembersihan batu bara, sejumlah perusahaan batu bara, energi, dan teknik, dengan dukungan pemerintah federal, telah mengembangkan program yang membutuhkan $3,2 miliar untuk diterapkan. Dalam waktu 20 tahun, di AS saja, teknologi baru akan diperkenalkan di pembangkit listrik yang ada dengan total kapasitas 140.000 MW dan di pembangkit listrik baru yang dikonversi dengan total kapasitas 170.000 kW.
Lingkunganteknologipembakaranbahan bakar. Metode difusi tradisional membakar bahkan bahan bakar hidrokarbon berkualitas tinggi menyebabkan polusi suasana sekitar terutama nitrogen oksida dan karsinogen. Dalam hal ini, diperlukan teknologi ramah lingkungan untuk pembakaran jenis bahan bakar ini: kualitas tinggi penyemprotan dan pencampuran dengan udara ke zona pembakaran dan pembakaran intensif dari campuran bahan bakar-udara yang habis, pra-campuran, ruang pembakaran yang optimal (CC) dari sudut pandang termokimia harus menyediakan penguapan awal bahan bakar, pencampuran yang lengkap dan seragam uapnya dengan udara dan pembakaran stabil campuran bahan bakar habis dengan waktu tinggal minimum di zona pembakaran.
Dalam hal ini, metode pembakaran hibrida difus tradisional jauh lebih efisien, yang merupakan kombinasi dari zona difus dengan saluran untuk pra-penguapan dan pencampuran bahan bakar dengan udara.
Teknologi telah dikembangkan untuk membakar batubara dalam boiler dengan fluidized bed yang bersirkulasi, di mana efek pengikatan pengotor sulfur yang berbahaya bagi lingkungan tercapai. Teknologi ini diperkenalkan selama rekonstruksi Shaturskaya, Cherepetskaya dan Intinskaya GRES. Pembangkit listrik termal dengan boiler modern sedang dibangun di Ulan-Ude. Institut Teploelektroproekt telah mengembangkan teknologi untuk gasifikasi batubara: bukan batubara itu sendiri yang dibakar, tetapi gas yang dilepaskan darinya. Ini adalah proses yang ramah lingkungan, tapi sejauh ini, seperti apapun teknologi baru, terhormat. Di masa depan, bahkan teknologi gasifikasi kokas minyak bumi akan diperkenalkan.
Ketika batubara dibakar di unggun terfluidisasi, emisi senyawa belerang ke atmosfer berkurang 95%, dan nitrogen oksida - 70%.
Pembersihan gas buang. Untuk membersihkan gas buang, metode dua tahap katalitik kapur digunakan untuk mendapatkan gipsum, berdasarkan penyerapan sulfur dioksida oleh suspensi batu kapur dalam dua tahap kontak. Teknologi ini, sebagaimana dibuktikan oleh pengalaman dunia, paling umum di pembangkit listrik termal yang membakar bahan bakar cair dan padat dengan kandungan belerang yang berbeda di dalamnya, dan memberikan tingkat pemurnian gas dari oksida belerang setidaknya 90-95%. Sejumlah besar pembangkit listrik domestik beroperasi dengan bahan bakar sedang dan konten tinggi belerang di dalamnya, sehingga metode ini harus banyak digunakan di sektor energi dalam negeri. Di negara kita, praktis tidak ada pengalaman dalam membersihkan gas buang dari sulfur dioksida dengan metode batu kapur basah.
Pembangkit listrik termal menyumbang sekitar 70% emisi oksida nitrogen ke atmosfer. Di Amerika Serikat dan Jepang, metode pembersihan gas buang dari nitrogen oksida banyak digunakan, di negara-negara ini ada lebih dari 100 instalasi yang menggunakan metode reduksi katalitik selektif nitrogen oksida dengan amonia pada katalis platinum-vanadium, namun, biaya instalasi ini sangat tinggi, dan katalis masa pakai dapat diabaikan.
PADA tahun-tahun terakhir Di Amerika Serikat, Genesis Research of Arizona telah mengembangkan teknologi untuk memproduksi apa yang disebut dengan self-cleaning coal. Batubara seperti itu terbakar lebih baik, dan ketika digunakan, sulfur dioksida 80% lebih sedikit ditemukan dalam gas buang, sementara biaya tambahan hanya sebagian kecil dari biaya pemasangan scrubber. Teknologi untuk memproduksi batubara self-cleaning meliputi dua tahap. Awalnya, pengotor dipisahkan dari batu bara dengan cara flotasi, kemudian batu bara digiling menjadi bubuk dan ditambahkan ke lumpur, sedangkan batu bara mengapung dan pengotor tenggelam. Pada tahap pertama, hampir semua belerang anorganik dihilangkan, sedangkan belerang organik tetap ada. Pada tahap kedua, bubuk arang digabungkan dengan bahan kimia yang namanya rahasia dagang kemudian dipadatkan menjadi gumpalan seukuran buah anggur. Saat dibakar, bahan kimia ini bereaksi dengan belerang organik, dan belerang tersebut tertutup rapat untuk mencegahnya terlepas ke atmosfer. Gumpalan batubara yang dimodifikasi tersebut dapat diangkut, disimpan dan digunakan seperti batubara biasa.
Sistem uap dan gas. Sistem terintegrasi yang efektif yang tidak hanya menangkap kotoran berbahaya dari gas buang pembangkit listrik termal, tetapi juga mengurangi konsumsi bahan bakar spesifik untuk pembangkit listrik sekitar 20%, dikembangkan di Institut Energi G.N. Krzhizhanovsky. Esensinya adalah bahwa sebelum pembakaran di tungku ketel uap TPP, batubara digasifikasi, dibersihkan dari kotoran padat (mengandung zat berbahaya) dan dikirim ke turbin gas, di mana produk pembakaran dengan suhu 400-500 derajat Celcius dibuang ke uap biasa. boiler. Sistem siklus gabungan serupa banyak digunakan oleh insinyur listrik di sejumlah negara untuk mengurangi emisi ke atmosfer.
Pemrosesan batubara yang sangat kompleks. Di luar negeri, pekerjaan intensif sedang dilakukan untuk mengembangkan teknologi dan peralatan untuk gasifikasi batubara untuk sepenuhnya memasok industri dengan gas yang mudah terbakar, gas sintesis dan hidrogen. Sebuah pabrik oxy-gasification batubara demonstrasi untuk unit daya 250 MW telah ditugaskan di Belanda. Direncanakan untuk mengoperasikan empat unit seperti itu dari 175 hingga 330 MW di Eropa, sepuluh unit dari 100 hingga 500 MW di AS dan satu unit dengan kapasitas 400 MW di Jepang. Proses gasifikasi di suhu tinggi dan tekanan memungkinkan untuk memproses berbagai macam batubara. Ada penelitian yang diketahui tentang pirolisis berkecepatan tinggi dan gasifikasi katalitik, yang implementasinya menjanjikan manfaat besar.
Kebutuhan untuk memperdalam pemrosesan batubara ditentukan oleh arah perkembangan industri panas dan listrik sebelumnya: hasil terbaik dicapai dengan pemrosesan gabungan batubara menjadi listrik dan panas. Lompatan kualitatif dalam penggunaan batubara dikaitkan dengan pemrosesannya yang kompleks dalam kerangka teknologi yang fleksibel. Solusi untuk ini masalah yang sulit akan membutuhkan instalasi teknologi baru untuk kompleks energi-kimia, yang akan memastikan peningkatan efisiensi pembangkit listrik termal, pengurangan biaya unit modal dan solusi mendasar untuk masalah lingkungan.
3. Dampak pada atmosfer saat menggunakan bahan bakar cair
Pada suatu waktu, minyak menggantikan batu bara dan menjadi yang teratas dalam keseimbangan energi global. Namun, ini penuh dengan masalah lingkungan tertentu.
Ya, pada tahun 2002 Perusahaan Rusia industri mengeluarkan 621 ribu ton polutan ke atmosfer ( padatan, sulfur dioksida, karbon monoksida, nitrogen oksida, dll.). Air limbah dengan jumlah hingga 1302,6 juta m3 dibuang ke permukaan badan air dan pada lega.
Ketika bahan bakar cair (bahan bakar minyak) dibakar dengan gas buang, sulfur dioksida dan anhidrida sulfat, nitrogen oksida, gas dan makanan padat pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna, senyawa vanadium, garam natrium, serta zat yang dikeluarkan dari permukaan boiler selama pembersihan. Dari sudut pandang ekologis, bahan bakar cair memiliki sifat yang lebih "higienis": tidak ada masalah pembuangan abu, yang menempati area yang luas, mengecualikan penggunaan yang bermanfaat dan merupakan sumber polusi konstan atmosfer dan area stasiun karena abu terbawa angin. Tidak ada fly ash dalam produk pembakaran bahan bakar cair. Penggunaan ruang bakar hibrida bahan bakar ganda alih-alih ruang bakar difusi zona tunggal tradisional menggunakan penggantian sebagian bagian bahan bakar hidrokarbon dengan hidrogen (6% dari massa bahan bakar hidrokarbon) mengurangi konsumsi bahan bakar minyak sebesar 17-20% , tingkat emisi partikel jelaga - berdasarkan urutan besarnya, benzopyrene - sebanyak 10-15 kali, nitrogen oksida - 5 kali).
Di sebagian besar negara, pembakaran bahan bakar minyak dengan kandungan sulfur di atas 0,5% dilarang, sementara di Rusia setengah dari bahan bakar diesel tidak sesuai dengan standar ini, dan kandungan sulfur bahan bakar boiler mencapai 3%.
Bakar minyak, kata D.I. Mendeleev, sama seperti memanaskan kompor dengan uang kertas. Oleh karena itu, pangsa penggunaan bahan bakar cair di sektor energi telah berkurang secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Tren yang muncul akan semakin intensif karena ekspansi signifikan penggunaan bahan bakar cair di bidang lain ekonomi nasional: di transportasi, di industri kimia, termasuk produksi plastik, pelumas, bahan kimia rumah tangga, dll. Sayangnya, minyak tidak digunakan dengan cara terbaik. Pada tahun 1984, dengan produksi dunia produk minyak bumi 2750 juta ton bensin, 600 juta ton minyak tanah dan bahan bakar jet - 210, bahan bakar diesel - 600, bahan bakar minyak - 600 juta ton diperoleh. Contoh yang baik Konservasi sumber daya telah ditunjukkan Jepang, yang berupaya meminimalkan ketergantungan negaranya pada impor minyak. Untuk mengatasi hal ini penting tugas ekonomi selama 20 tahun terakhir, upaya besar telah dilakukan. Prioritas perhatian diberikan pada teknologi hemat energi. Dan sebagai hasil dari pekerjaan yang dilakukan, untuk produksi volume yang sama dari produk nasional bruto Jepang saat ini, dibutuhkan setengah minyak seperti pada tahun 1974. Tidak diragukan lagi, inovasi memiliki dampak positif pada perbaikan situasi lingkungan.
4. Dampak pada atmosfer saat menggunakan gas alam
Menurut kriteria lingkungan, gas alam adalah bahan bakar yang paling optimal. Produk pembakaran tidak mengandung abu, jelaga dan karsinogen seperti benzopyrene.
Ketika gas dibakar, nitrogen oksida tetap menjadi satu-satunya polutan udara yang signifikan. Namun, emisi oksida nitrogen saat gas alam dibakar di pembangkit listrik termal rata-rata 20 persen lebih rendah daripada saat batu bara dibakar. Ini bukan karena sifat bahan bakar itu sendiri, tetapi karena kekhasan proses pembakarannya. Rasio udara berlebih untuk pembakaran batubara lebih rendah daripada untuk pembakaran gas alam. Dengan demikian, gas alam adalah jenis bahan bakar energi yang paling ramah lingkungan dalam hal pelepasan nitrogen oksida selama pembakaran.
Perubahan lingkungan selama transportasi gas. Pipa utama modern adalah peralatan teknik yang kompleks, yang, selain bagian linier (pipa itu sendiri), termasuk instalasi untuk menyiapkan minyak atau gas untuk stasiun pemompaan, pemompaan dan kompresor, tambak tangki, jalur komunikasi, sistem perlindungan elektrokimia, jalan yang membentang di sepanjang rute, dan pintu masuknya, serta pemukiman sementara operator.
Sebagai contoh, panjang total pipa gas di Rusia sekitar 140 ribu km. Misalnya, di wilayah Republik Udmurt ada 13 pipa utama, yang bagian emisinya lebih dari 30% dari volume yang sesuai di republik. Emisi, terutama metana, didistribusikan di sepanjang pipa gas, sebagian besar di luar daerah berpenduduk.
Udara atmosfer terpapar polusi yang signifikan karena kerugian dari "nafas" reservoir besar dan kecil, kebocoran gas, dll.
Pencemaran atmosfer sebagai akibat dari pelepasan gas yang tidak disengaja atau pembakaran minyak dan produk minyak, yang berbeda di permukaan selama kecelakaan, ditandai dengan periode paparan yang jauh lebih singkat, dan dapat diklasifikasikan sebagai jangka pendek.
Udara atmosfer juga tercemar sebagai akibat dari kebocoran gas melalui sambungan pipa yang bocor, kebocoran dan penguapan selama operasi penyimpanan dan bongkar muat, kerugian dalam pipa minyak dan gas dan produk minyak, dll. Akibatnya, pertumbuhan vegetasi dapat ditekan dan batas paparan udara dapat dinaikkan.
5. Perlindungan atmosfer dari emisi termal
Memecahkan masalah melindungi lingkungan dari efek berbahaya dari pembangkit listrik termal memerlukan pendekatan terpadu.
Lokasi TPP. Sejumlah batasan dan persyaratan teknis ketika memilih situs untuk konstruksi ditentukan oleh pertimbangan lingkungan.
Pertama, apa yang disebut latar belakang polusi, yang muncul sehubungan dengan pekerjaan di zona ini sejumlah perusahaan industri, dan kadang-kadang pembangkit listrik yang sudah ada. Jika besarnya polusi di lokasi konstruksi yang diusulkan telah mencapai atau mendekati nilai batas, lokasi, misalnya, pembangkit termal tidak boleh diizinkan.
Kedua, dengan adanya latar belakang polusi tertentu, tetapi tidak cukup tinggi, penilaian terperinci harus dilakukan untuk membandingkan nilai kemungkinan emisi dari pembangkit termal yang direncanakan dengan yang sudah ada di area tersebut. Dalam hal ini, perlu untuk mempertimbangkan faktor-faktor dari berbagai sifat dan konten: arah, kekuatan dan frekuensi angin di daerah ini, kemungkinan presipitasi, emisi absolut stasiun saat beroperasi pada jenis bahan bakar yang diusulkan, instruksi untuk perangkat pembakaran, indikator pemurnian emisi dan sistem perangkap, dll. Setelah membandingkan total emisi yang diperoleh (dengan mempertimbangkan dampak dari proyeksi pembangkit termal) dengan emisi maksimum yang diizinkan, kesimpulan akhir harus dibuat tentang kelayakan pembangunan pembangkit listrik termal.
Selama pembangunan pembangkit listrik, terutama pembangkit listrik termal, di kota atau pinggiran kota, direncanakan untuk membuat sabuk hutan antara stasiun dan area perumahan. Mereka mengurangi dampak kebisingan di area terdekat, berkontribusi pada retensi debu selama angin ke arah area perumahan.
Saat merancang dan membangun pembangkit listrik termal, perlu direncanakan perlengkapannya dengan cara yang sangat efisien untuk membersihkan dan mendaur ulang limbah, pembuangan dan emisi polutan, dan penggunaan bahan bakar yang ramah lingkungan.
Perlindungan cekungan udara. Perlindungan atmosfer dari sumber utama polusi TPP - sulfur dioksida - terjadi terutama melalui penyebarannya di lapisan yang lebih tinggi dari cekungan udara. Untuk melakukan ini, cerobong dibangun 180, 250 dan bahkan 420 m.Cara yang lebih radikal untuk mengurangi emisi sulfur dioksida adalah pemisahan belerang dari bahan bakar sebelum dibakar di pembangkit listrik termal.
Cara paling efektif untuk mengurangi emisi sulfur dioksida adalah pembangunan pabrik penangkap sulfur batu kapur di TPP dan pengenalan instalasi untuk ekstraksi sulfur pirit dari batubara di pabrik konsentrat.
Satu dari dokumen penting dalam perlindungan atmosfer dari emisi termal di wilayah Republik Belarus adalah Hukum Republik Belarus "Tentang Perlindungan Udara Atmosfer". Undang-undang tersebut menekankan bahwa udara atmosfer adalah salah satu vital utama elemen penting lingkungan, keadaan yang menguntungkan yang merupakan dasar alami untuk pembangunan sosial-ekonomi republik yang berkelanjutan. Undang-undang tersebut bertujuan untuk melestarikan dan meningkatkan kualitas udara atmosfer, pemulihannya untuk memastikan keselamatan lingkungan kehidupan manusia, serta mencegah efek berbahaya terhadap lingkungan. Undang-undang menetapkan kerangka hukum dan organisasi untuk norma-norma ekonomi dan kegiatan lainnya di bidang penggunaan dan perlindungan udara atmosfer.
Kesimpulan
Bahaya utama rekayasa tenaga termal untuk atmosfer adalah bahwa pembakaran bahan bakar yang mengandung karbon menyebabkan munculnya karbon dioksida CO2, yang dilepaskan ke atmosfer dan berkontribusi pada efek rumah kaca.
Kehadiran aditif belerang dalam batubara yang terbakar menyebabkan munculnya oksida belerang, mereka memasuki atmosfer dan, setelah bereaksi dengan uap air di awan, menciptakan asam sulfat, yang jatuh ke tanah dengan presipitasi. Ini adalah bagaimana pengendapan asam dengan asam sulfat terjadi.
Sumber lain dari presipitasi asam adalah nitrogen oksida, yang terjadi di tungku pembangkit listrik termal pada suhu tinggi (pada suhu biasa, nitrogen tidak berinteraksi dengan oksigen atmosfer). Selanjutnya, oksida ini memasuki atmosfer, bereaksi dengan uap air di awan dan menciptakan asam sendawa yang, bersama dengan curah hujan, jatuh ke tanah. Ini adalah bagaimana pengendapan asam dengan asam nitrat terjadi.
Sebuah pembangkit listrik tenaga panas bumi berbahan bakar batubara yang menghasilkan listrik dengan kapasitas 1 GW = 10" W mengkonsumsi 3 juta batubara per tahun, memancarkan 7 juta ton CO2, 120 ribu ton sulfur dioksida, 20 ribu ton nitrogen oksida NO2, dan 750 ton ribu ton nitrogen oksida ke lingkungan, ton abu.
Batubara dan fly ash mengandung sejumlah besar pengotor radioaktif. Pelepasan tahunan ke atmosfer di area pembangkit listrik termal 1 GW menyebabkan akumulasi radioaktivitas di tanah, yang 10-20 kali lebih tinggi daripada radioaktivitas emisi tahunan dari pembangkit listrik tenaga nuklir dengan daya yang sama. .
Dengan demikian, perlindungan atmosfer dari emisi termal harus ditujukan untuk mengurangi volume emisi gas dan pemurniannya dan mencakup langkah-langkah berikut:
Pemantauan keadaan lingkungan;
Penerapan metode, metode dan sarana yang membatasi volume emisi gas dan pasokannya ke jaringan pengumpulan gas lapangan;
Gunakan dalam kasus darurat perangkat suar yang memastikan pembakaran sempurna dari gas yang dibuang;
Memastikan kepatuhan terhadap standar lingkungan oleh fasilitas dan struktur yang dirancang;
Penerapan sistem pemblokiran otomatis arus teknologi dalam penyulingan minyak, yang memungkinkan penyegelan area berbahaya dalam situasi darurat dan melepaskan tautan ini ke sistem suar;
Kemungkinan perubahan maksimum dalam mode bahan bakar pembangkit listrik termal yang mendukung jenis bahan bakar yang ramah lingkungan dan mode pengurangannya;
Pencapaian volume utama pengurangan emisi gas dalam penyulingan minyak melalui pembangunan instalasi untuk pengolahan terkait dan sistem perpipaan gas dan minyak bumi yang menjamin pemanfaatan.
Pengurangan volume emisi berbahaya dan penyulingan minyak dicapai dalam proses rekonstruksi dan modernisasi industri penyulingan minyak, disertai dengan pembangunan fasilitas lingkungan.
Diselenggarakan di Allbest.ru
Dokumen serupa
Karakteristik umum rekayasa tenaga termal dan emisinya. Dampak perusahaan terhadap atmosfer saat menggunakan bahan bakar padat dan cair. Teknologi ekologis pembakaran bahan bakar. Dampak pada atmosfer penggunaan gas alam. Perlindungan lingkungan.
pekerjaan kontrol, ditambahkan 11/06/2008
karakteristik umum lingkungan luar perusahaan industri. Statistik pengeluaran lingkungan. Masalah dampak rekayasa tenaga termal di atmosfer. Polutan atmosfer terbentuk selama pembakaran bahan bakar. Inventarisasi sumber emisi.
makalah, ditambahkan 19/07/2013
Relevansi emisi pembersihan dari pembangkit listrik termal ke atmosfer. Zat beracun dalam bahan bakar dan gas buang. Konversi emisi berbahaya dari pembangkit listrik termal di udara atmosfer. Jenis dan karakteristik pengumpul abu. Pengolahan bahan bakar belerang sebelum pembakaran.
makalah, ditambahkan 01/05/2014
Perhitungan emisi partikel padat abu terbang dan bahan bakar yang tidak terbakar yang dipancarkan ke atmosfer dengan gas buang unit boiler selama pembakaran bahan bakar padat dan bahan bakar minyak. Prinsip penghitungan nilai emisi maksimum yang diperbolehkan. Perhitungan kecepatan angin berbahaya.
tes, ditambahkan 02/07/2013
Dampak negatif mesin panas, emisi zat berbahaya ke atmosfer, produksi mobil. Penerbangan dan pembawa roket, penggunaan sistem propulsi turbin gas. Pencemaran lingkungan oleh kapal. Metode untuk membersihkan emisi gas.
abstrak, ditambahkan 30/11/2010
Perhitungan emisi polutan ke atmosfer berdasarkan hasil pengukuran di lokasi teknologi dan depot bahan bakar. Penentuan kategori bahaya perusahaan. Pengembangan jadwal pemantauan emisi zat berbahaya ke atmosfer oleh perusahaan.
abstrak, ditambahkan 24/12/2014
Zat yang mencemari atmosfer, komposisinya. Pembayaran untuk pencemaran lingkungan. Metode untuk menghitung emisi polutan ke atmosfer. Karakteristik perusahaan sebagai sumber pencemaran udara, perhitungan emisi pada contoh LOK "Pelangi".
makalah, ditambahkan 19/10/2009
Komponen utama yang dikeluarkan ke atmosfer selama pembakaran berbagai jenis bahan bakar di pembangkit listrik. Perhitungan total konsumsi tinggi bahan bakar dan cerobong asap. Analisis ketergantungan konsentrasi pengotor berbahaya pada jarak ke sumber emisi.
pekerjaan kontrol, ditambahkan 04/10/2011
Pencemaran atmosfer selama pengujian dan pengoperasian pembangkit listrik. Pengaruh pada sifat emisi berbahaya ke atmosfer dari jenis bahan bakar. Pembangkit listrik tenaga nuklir dan masalah lingkungan selama operasi mereka. Tindakan untuk melindungi lingkungan.
abstrak, ditambahkan 03/04/2010
Teknologi perlindungan udara yang menjanjikan di sektor energi. Mengurangi emisi partikel ke atmosfer. Metode efektif untuk mengurangi emisi nitrogen oksida ke atmosfer oleh boiler minyak-gas di pembangkit listrik termal. Dispersi dan transformasi zat tertentu di atmosfer.
