Un motor termic este un dispozitiv capabil să transforme cantitatea de căldură primită în lucru mecanic. Lucrul mecanic la motoarele termice se realizează în procesul de expansiune a unei anumite substanțe, care se numește fluid de lucru. Ca fluid de lucru, se folosesc de obicei substanțe gazoase (vapori de benzină, aer, vapori de apă). Corpul de lucru primește (sau cedează) energie termică în procesul de schimb de căldură cu corpuri care au o cantitate mare de energie internă.

CRIZĂ ECOLOGICĂ, încălcarea relațiilor din cadrul ecosistemului sau fenomene ireversibile din biosferă cauzate de activitățile antropice și amenințarea existenței omului ca specie. În funcție de gradul de amenințare la adresa vieții naturale a unei persoane și a dezvoltării societății, se disting o situație ecologică nefavorabilă, un dezastru ecologic și o catastrofă ecologică.

Poluarea de la motoarele termice:

1. Chimic.

2. Radioactiv.

3. Termic.

Eficiența motoarelor termice< 40%, в следствии чего больше 60% теплоты двигатель отдаёт холодильнику.

Când combustibilul este ars, se folosește oxigenul din atmosferă, drept urmare conținutul de oxigen din aer scade treptat.

Arderea combustibilului este însoțită de eliberarea în atmosferă de dioxid de carbon, azot, sulf și alți compuși.

Măsuri de prevenire a poluării:

1.Reducerea emisiilor nocive.

2. Controlul gazelor de eșapament, modificarea filtrului.

3. Comparație între eficiența și respectarea mediului înconjurător a diferitelor tipuri de combustibil, transferul de transport la combustibil gazos.

Principalele emisii toxice ale vehiculelor includ: gaze de eșapament, gaze din carter și vapori de combustibil. Gazele de eșapament emise de motor conțin monoxid de carbon, hidrocarburi, oxizi de azot, benzapiren, aldehide și funingine.În medie, cu o mașină care rulează 15 mii km pe an, arde mai mult de 2 tone de combustibil și consumă aproximativ 30 de tone de aer. . În același timp, în atmosferă sunt emise aproximativ 700 kg de monoxid de carbon (CO), 400 kg de dioxid de azot, 230 kg de hidrocarburi și alți poluanți, al căror număr total este de peste 200 de articole. În fiecare an, aproximativ 1 milion de tone de poluanți sunt emise în aerul atmosferic cu gazele de evacuare din surse mobile.

Unele dintre aceste substanțe, cum ar fi metalele grele și anumiți compuși organoclorați, poluanții organici persistenti se acumulează în mediul natural și reprezintă o amenințare gravă atât pentru mediu, cât și pentru sănătatea umană. În timp ce se menține ritmul actual de creștere a parcării, se preconizează că până în 2015 volumul emisiilor de poluanți în aerul atmosferic va crește la 10% sau mai mult.

O mașină electrică ar putea rezolva radical problema poluării aerului prin transport. Astăzi, locomotivele electrice sunt cele mai utilizate în transportul feroviar.

2. Din punct de vedere al mediului, hidrogenul este cel mai bun combustibil pentru mașini, care, în plus, este cel mai caloric

3. Se încearcă crearea de motoare care utilizează ca combustibil aer, alcool, biocombustibil etc.. Dar, din păcate, până acum toate aceste motoare pot fi mai degrabă numite modele experimentale. Dar știința nu stă pe loc, să sperăm că procesul de creare a unei mașini prietenoase cu mediul nu este departe
Cauzele poluării aerului cu gazele de eșapament
mașini.

Principala cauză a poluării aerului este arderea incompletă și neuniformă a combustibilului. Doar 15% din el este cheltuit pentru mișcarea mașinii, iar 85% „zboară în vânt”. În plus, camerele de ardere ale unui motor de automobile sunt un fel de reactor chimic care sintetizează substanțe toxice și le eliberează în atmosferă. Chiar și azotul nevinovat din atmosferă, pătrunzând în camera de ardere, se transformă în oxizi de azot toxici.
Gazele de eșapament ale unui motor cu ardere internă (ICE) conțin peste 170 de componente nocive, dintre care aproximativ 160 sunt derivați ai hidrocarburilor, care se datorează direct arderii incomplete a combustibilului în motor. Prezența substanțelor nocive în gazele de eșapament este determinată în cele din urmă de tipul și condițiile de ardere a combustibilului.
Gazele de eșapament, produsele de uzură ale pieselor mecanice și anvelopelor vehiculelor, precum și suprafețele drumurilor, reprezintă aproximativ jumătate din emisiile atmosferice de origine antropică. Cele mai studiate sunt emisiile de la motorul și carterul unei mașini. Compoziția acestor emisii, pe lângă azot, oxigen, dioxid de carbon și apă, include astfel de componente dăunătoare precum oxidul. Mișcându-se cu o viteză de 80-90 km/h în medie, o mașină transformă la fel de mult oxigen în dioxid de carbon ca 300-350 de oameni. Dar nu este vorba doar de dioxid de carbon. Evacuarea anuală a unei mașini este de 800 kg de monoxid de carbon, 40 kg de oxizi de azot și mai mult de 200 kg de diferite hidrocarburi. În acest set, monoxidul de carbon este foarte insidios. Datorită toxicității sale ridicate, concentrația sa admisă în aerul atmosferic nu trebuie să depășească 1 mg/m3. Sunt cazuri de decese tragice ale unor persoane care au pornit motoarele auto cu ușile garajului închise. Într-un garaj cu un singur loc, o concentrație letală de monoxid de carbon apare în 2-3 minute după pornirea demarorului. În sezonul rece, oprindu-se noaptea pe marginea drumului, șoferii neexperimentați pornesc uneori motorul pentru a încălzi mașina. Datorită pătrunderii monoxidului de carbon în cabină, o astfel de noapte poate fi ultima.
Oxizii de azot sunt toxici pentru oameni și, în plus, au un efect iritant. O componentă deosebit de periculoasă a gazelor de eșapament sunt hidrocarburile cancerigene, care se găsesc în principal la intersecțiile de la semafoare (până la 6,4 µg/100 m3, adică de 3 ori mai mult decât la mijlocul trimestrului).
Când se utilizează benzină cu plumb, motorul mașinii eliberează compuși de plumb. Plumbul este periculos deoarece se poate acumula atât în ​​mediul extern, cât și în corpul uman.
Nivelul de contaminare cu gaz a autostrăzilor și a teritoriilor principale depinde de intensitatea traficului auto, de lățimea și topografia străzii, de viteza vântului, de ponderea camioanelor și autobuzelor în fluxul total și de alți factori. Cu o intensitate a traficului de 500 de vehicule pe oră, concentrația de monoxid de carbon într-o zonă deschisă la o distanță de 30-40 m de autostradă scade de 3 ori și ajunge la norma. Dificultate la dispersarea emisiilor auto pe străzile înguste. Drept urmare, aproape toți locuitorii orașului se confruntă cu efectele nocive ale aerului poluat.
Dintre compușii metalici care alcătuiesc emisiile solide ale vehiculelor, cei mai studiati sunt compușii de plumb. Acest lucru se datorează faptului că compușii de plumb, care intră în corpul uman și animalele cu sânge cald cu apă, aer și alimente, au cel mai dăunător efect asupra acestuia. Până la 50% din aportul zilnic de plumb din corp cade în aer, în care o proporție semnificativă sunt gazele de eșapament ale mașinilor.
Eliberarea de hidrocarburi în aerul atmosferic are loc nu numai în timpul funcționării mașinilor, ci și în timpul scurgerii de benzină. Potrivit cercetătorilor americani din Los Angeles, aproximativ 350 de tone de benzină se evaporă în aer pe zi. Și nu atât mașina este de vină pentru asta, ci persoana însuși. S-au vărsat puțin când au turnat benzină într-un rezervor, au uitat să închidă ermetic capacul în timpul transportului, s-au împroșcat pe pământ la realimentarea la o benzinărie și au fost atrase în aer diferite hidrocarburi.
Fiecare șofer știe: este aproape imposibil să turnați toată benzina în rezervor de la furtun, o parte din ea din țeava „pistolului” stropește neapărat pe pământ. Putin. Dar câte mașini avem astăzi? Și în fiecare an numărul lor va crește, ceea ce înseamnă că și vaporii nocivi în atmosferă vor crește. Doar 300 g de benzină vărsată în timpul realimentării unei mașini poluează 200.000 de metri cubi de aer. Cel mai simplu mod de a rezolva problema este crearea unui nou design al mașinilor de umplere care să nu permită ca nici măcar o picătură de benzină să se reverse pe pământ.

Concluzie

Se poate spune fără exagerare că motoarele termice sunt în prezent principalii convertori de combustibil în alte tipuri de energie, iar fără ele progresul în dezvoltarea civilizației moderne ar fi imposibil. Cu toate acestea, toate tipurile de motoare termice sunt surse de poluare a mediului. (Kostryukov Denis)

MOTOARE CU ARDERE INTERNA SI ECOLOGIE.

1.3. Combustibili alternativi

1.5. Neutralizare

Bibliografie

MOTOARE CU ARDERE INTERNA SI ECOLOGIE

1.1. Emisii nocive în compoziția gazelor de eșapament și impactul acestora asupra vieții sălbatice

Odată cu arderea completă a hidrocarburilor, produsele finale sunt dioxidul de carbon și apa. Cu toate acestea, arderea completă în motoarele cu combustie internă alternativă este imposibil de realizat din punct de vedere tehnic. Astăzi, aproximativ 60% din cantitatea totală de substanțe nocive emise în atmosfera marilor orașe este reprezentată de transportul rutier.

Compoziția gazelor de eșapament ale motoarelor cu ardere internă include peste 200 de substanțe chimice diferite. Printre ei:

• produse de ardere incompletă sub formă de monoxid de carbon, aldehide, cetone, hidrocarburi, hidrogen, compuși peroxidici, funingine;
• produse ale reacțiilor termice ale azotului cu oxigenul - oxizi de azot;
• compuși ai substanțelor anorganice care fac parte din combustibil - plumb și alte metale grele, dioxid de sulf etc.;
• excesul de oxigen.

Cantitatea și compoziția gazelor de eșapament sunt determinate de caracteristicile de proiectare ale motoarelor, modul lor de funcționare, starea tehnică, calitatea suprafețelor drumului, condițiile meteorologice. Pe fig. 1.1 prezintă dependențele conținutului de substanțe de bază în compoziția gazelor de eșapament.

În tabel. 1.1 prezintă caracteristicile ritmului urban al mașinii și valorile medii ale emisiilor ca procent din valoarea lor totală pentru un ciclu complet de trafic urban convențional.

Monoxidul de carbon (CO) se formează în motoare în timpul arderii amestecurilor îmbogățite aer-combustibil, precum și datorită disocierii dioxidului de carbon, la temperaturi ridicate. În condiții normale, CO este un gaz incolor și inodor. Efectul toxic al CO constă în capacitatea sa de a transforma o parte din hemoglobina din sânge în carbo-xihemoglobină, ceea ce provoacă o încălcare a respirației tisulare. Împreună cu aceasta, CO are un efect direct asupra proceselor biochimice tisulare, rezultând o încălcare a metabolismului grăsimilor și carbohidraților, echilibrului vitaminelor etc. Efectul toxic al CO este, de asemenea, asociat cu efectul său direct asupra celulelor sistemului nervos central. Când este expus unei persoane, CO provoacă dureri de cap, amețeli, oboseală, iritabilitate, somnolență și durere în regiunea inimii. Otrăvirea acută se observă atunci când aerul este inhalat cu o concentrație de CO mai mare de 2,5 mg/l timp de 1 oră.

Tabelul 1.1

Caracteristici ale ritmului urban al mașinii

Oxizii de azot din gazele de evacuare se formează ca urmare a oxidării reversibile a azotului cu oxigenul atmosferic sub influența temperaturilor și presiunii ridicate. Pe măsură ce gazele de eșapament se răcesc și le diluează cu oxigenul atmosferic, oxidul de azot se transformă în dioxid. Oxidul de azot (NO) este un gaz incolor, dioxidul de azot (NO 2) este un gaz roșu-brun cu un miros caracteristic. Oxizii de azot, atunci când sunt ingerați, se combină cu apa. În același timp, formează compuși ai acidului azotic și azotat în tractul respirator. Oxizii de azot irită membranele mucoase ale ochilor, nasului și gurii. Expunerea la NO 2 contribuie la dezvoltarea bolilor pulmonare. Simptomele otrăvirii apar abia după 6 ore sub formă de tuse, sufocare și este posibilă creșterea edemului pulmonar. NOX este, de asemenea, implicat în formarea ploii acide.

Oxizii de azot și hidrocarburile sunt mai grele decât aerul și se pot acumula în apropierea drumurilor și străzilor. În ele, sub influența razelor solare, au loc diverse reacții chimice. Descompunerea oxizilor de azot duce la formarea ozonului (O 3). În condiții normale, ozonul este instabil și se descompune rapid, dar în prezența hidrocarburilor, procesul de degradare a acestuia încetinește. Reacționează activ cu particulele de umiditate și alți compuși, formând smog. În plus, ozonul corodează ochii și plămânii.

Hidrocarburile individuale CH (benzapiren) sunt cei mai puternici agenți cancerigeni, purtătorii cărora pot fi particule de funingine.

Când motorul funcționează cu benzină cu plumb, se formează particule de oxid de plumb solid din cauza descompunerii plumbului de tetraetil. În gazele de eșapament, acestea sunt conținute sub formă de particule minuscule, cu o dimensiune de 1-5 microni, care rămân în atmosferă mult timp. Prezența plumbului în aer provoacă leziuni grave ale organelor digestive, ale sistemului nervos central și periferic. Efectul plumbului asupra sângelui se manifestă prin scăderea cantității de hemoglobină și distrugerea globulelor roșii.

Compoziția gazelor de eșapament ale motoarelor diesel diferă de motoarele pe benzină (Tabelul 10.2). Într-un motor diesel, arderea combustibilului este mai completă. Acest lucru produce mai puțin monoxid de carbon și hidrocarburi nearse. Dar, în același timp, din cauza excesului de aer din motorul diesel, se formează o cantitate mai mare de oxizi de azot.

În plus, funcționarea motoarelor diesel în anumite moduri este caracterizată de fum. Fumul negru este un produs al arderii incomplete și este format din particule de carbon (funingine) de 0,1–0,3 µm. Fumul alb, produs în principal atunci când motorul este la ralanti, este format în principal din aldehide iritante, particule de combustibil vaporizate și picături de apă. Fumul albastru se formează atunci când gazele de eșapament sunt răcite în aer. Este format din picături de hidrocarburi lichide.

O caracteristică a gazelor de eșapament ale motoarelor diesel este conținutul de hidrocarburi aromatice policiclice cancerigene, dintre care dioxina (eterul ciclic) și benzapirenul sunt cele mai dăunătoare. Acesta din urmă, ca și plumbul, aparține primei clase de poluanți. Dioxinele și compușii înrudiți sunt de multe ori mai toxice decât otrăvurile precum curarul și cianura de potasiu.

Tabelul 1.2

Cantitatea de componente toxice (în g),

format în timpul arderii a 1 kg de combustibil

Acreolina a fost găsită și în gazele de eșapament (mai ales atunci când motoarele diesel funcționează). Are miros de grăsimi arse și, la niveluri de peste 0,004 mg/l, provoacă iritații ale căilor respiratorii superioare, precum și inflamarea mucoasei ochilor.

Substanțele conținute în gazele de eșapament auto pot provoca leziuni progresive ale sistemului nervos central, ficatului, rinichilor, creierului, organelor genitale, letargie, sindromul Parkinson, pneumonie, ataxie endemică, gută, cancer bronșic, dermatită, intoxicație, alergii, boli respiratorii și alte boli. . . Probabilitatea de apariție a bolilor crește pe măsură ce timpul de expunere la substanțele nocive și concentrația acestora crește.

1.2. Restricții legislative privind emisiile de substanțe nocive

Primii pași pentru limitarea cantității de substanțe nocive din gazele de eșapament au fost făcuți în Statele Unite, unde problema poluării cu gaze în orașele mari a devenit cea mai urgentă după cel de-al Doilea Război Mondial. La sfârșitul anilor '60, când mega-orașele Americii și Japoniei au început să se sufoce de smog, comisiile guvernamentale ale acestor țări au luat inițiativa. Actele legislative privind reducerea obligatorie a emisiilor toxice de la mașinile noi au forțat producătorii să îmbunătățească motoarele și să dezvolte sisteme de neutralizare.

În 1970, în Statele Unite a fost adoptată o lege, conform căreia nivelul componentelor toxice din gazele de eșapament ale mașinilor din anul 1975 trebuia să fie mai mic decât cel al mașinilor din 1960: CH - cu 87%, CO - cu 82% și NOx - cu 24%. Cerințe similare au fost legalizate în Japonia și în Europa.

Elaborarea regulilor, reglementărilor și standardelor paneuropene în domeniul ecologiei auto este realizată de Comitetul pentru transport interior în cadrul Comisiei Economice pentru Europa a Națiunilor Unite (UNECE). Documentele emise de acesta se numesc Regulile UNECE și sunt obligatorii pentru țările participante la Acordul de la Geneva din 1958, la care a aderat și Rusia.

Conform acestor reguli, emisiile admisibile de substanțe nocive au fost limitate din 1993: pentru monoxid de carbon de la 15 g/km în 1991 la 2,2 g/km în 1996, iar pentru suma hidrocarburilor și oxizilor de azot de la 5,1 g/km în 1991 la 0,5 g/km în 1996. În anul 2000, au fost introduse standarde și mai stricte (Fig. 1.2). O înăsprire ascuțită a standardelor este prevăzută și pentru camioanele diesel (Fig. 1.3).

Orez. 1.2. Dinamica limitelor de emisie

pentru vehicule cu o greutate de până la 3,5 tone (benzină)

Standardele introduse pentru mașini în 1993 s-au numit EBPO-I, în 1996 - EURO-II, în 2000 - EURO-III. Introducerea unor astfel de norme a adus reglementările europene la nivelul standardelor americane.

Odată cu înăsprirea cantitativă a normelor are loc și schimbarea calitativă a acestora. În locul restricțiilor asupra fumului, s-a introdus raționalizarea particulelor solide, pe suprafața cărora sunt adsorbite hidrocarburi aromatice periculoase pentru sănătatea umană, în special benzapirenul.

Reglementarea emisiilor de particule limitează cantitatea de particule într-o măsură mult mai mare decât limitarea fumului, ceea ce permite estimarea doar a unei cantități de particule care face vizibile gazele de eșapament.

Orez. 1.3. Dinamica limitelor de emisii nocive pentru camioanele diesel cu o greutate brută mai mare de 3,5 tone stabilite de CEE

Pentru a limita emisiile de hidrocarburi toxice, se introduc standarde pentru conținutul grupului de hidrocarburi fără metan din gazele de eșapament. Se plănuiește introducerea de restricții privind eliberarea de formaldehidă. Este prevăzută limitarea evaporării combustibilului din sistemul de alimentare cu energie al mașinilor cu motoare pe benzină.

Atât în ​​SUA, cât și în Regulile UNECE, kilometrajul mașinilor (80 mii și 160 mii km) este reglementat, timp în care acestea trebuie să respecte standardele de toxicitate stabilite.

În Rusia, standardele care limitează emisia de substanțe nocive de către autovehicule au început să fie introduse în anii 70: GOST 21393-75 „Mașini cu motoare diesel. Fumul de evacuare. Norme și metode de măsurători. Cerințe de siguranță” și GOST 17.2.1.02-76 „Protecția naturii. Atmosfera. Emisii de la motoarele de mașini, tractoare, mașini agricole autopropulsate și de construcție de drumuri. Termeni și definiții".

În anii optzeci, GOST 17.2.2.03-87 „Protecția naturii. Atmosfera. Norme și metode de măsurare a conținutului de monoxid de carbon și hidrocarburi în gazele de eșapament ale vehiculelor cu motoare pe benzină. Cerințe de siguranță” și GOST 17.2.2.01-84 „Protecția naturii. Atmosfera. Dieselurile sunt automobile. Fumul de evacuare. Norme și metode de măsurători”.

Normele, în concordanță cu creșterea flotei și orientarea către Regulamente similare UNECE, au fost înăsprite treptat. Cu toate acestea, încă de la începutul anilor 90, standardele rusești în ceea ce privește rigiditatea au început să fie semnificativ inferioare standardelor introduse de UNECE.

Motivele restanțelor sunt nepregătirea infrastructurii pentru exploatarea echipamentelor pentru automobile și tractoare. Pentru prevenirea, repararea și întreținerea autovehiculelor echipate cu sisteme electronice și de neutralizare este necesară o rețea dezvoltată de stații de service cu personal calificat, echipamente moderne de reparații și echipamente de măsurare, inclusiv în teren.

GOST 2084-77 este în vigoare, care prevede producția în Rusia de benzine care conțin tetraetilenă de plumb. Transportul și depozitarea combustibilului nu garantează că reziduurile cu plumb nu vor pătrunde în benzina fără plumb. Nu există condiții în care proprietarii de mașini cu sisteme de neutralizare ar fi garantați împotriva realimentării cu benzină cu aditivi de plumb.

Cu toate acestea, se lucrează pentru a înăspri cerințele de mediu. Decretul Standardului de Stat al Federației Ruse din 1 aprilie 1998 nr. 19 a aprobat „Regulile pentru efectuarea lucrărilor în sistemul de certificare a autovehiculelor și remorcilor”, care determină procedura temporară de aplicare în Rusia a UNECE Regulile nr. 834 și nr. 495.

La 1 ianuarie 1999, GOST R 51105.97 „Combustibili pentru motoarele cu ardere internă. Benzină fără plumb. Specificații". În mai 1999, Gosstandart a adoptat o rezoluție privind adoptarea standardelor de stat care limitează emisiile de poluanți de către mașini. Standardele conțin text autentic cu Regulamentele UNECE nr. 49 și nr. 83 și intră în vigoare la 1 iulie 2000. În același an, standardul GOST R 51832-2001 „Motoare și autovehicule cu aprindere prin combustie internă pe benzină. s-a adoptat.cu o greutate brută mai mare de 3,5 tone, echipat cu aceste motoare. Emisii de substanțe nocive. Cerințe tehnice și metode de încercare”. La 1 ianuarie 2004, GOST R 52033-2003 „Vehicule cu motoare pe benzină. Emisii de poluanți cu gazele de eșapament. Norme și metode de control în aprecierea stării tehnice”.

Pentru a respecta standardele din ce în ce mai stricte pentru emisiile de poluanți, producătorii de echipamente auto îmbunătățesc sistemele de putere și aprindere, folosesc combustibili alternativi, neutralizează gazele de eșapament și dezvoltă centrale electrice combinate.

1.3. Combustibili alternativi

Peste tot în lume, se acordă multă atenție înlocuirii combustibililor petrolieri lichizi cu gaz de hidrocarburi lichefiate (amestec propan-butan) și gaz natural comprimat (metan), precum și amestecuri care conțin alcool. În tabel. 1.3 prezintă indicatori comparativi ai emisiilor de substanțe nocive în timpul funcționării motoarelor cu ardere internă pe diverși combustibili.

Tabelul 1.3

Avantajele combustibilului pe gaz sunt un număr octanic ridicat și posibilitatea utilizării convertoarelor. Cu toate acestea, atunci când le utilizați, puterea motorului scade, iar masa și dimensiunile mari ale echipamentului de combustibil reduc performanța vehiculului. Dezavantajele combustibililor gazoși includ, de asemenea, sensibilitatea ridicată la ajustările echipamentului de combustibil. Cu o calitate nesatisfăcătoare de fabricație a echipamentelor de combustibil și cu o cultură de funcționare scăzută, toxicitatea gazelor de eșapament ale unui motor care funcționează cu combustibil gazos poate depăși valorile versiunii pe benzină.

În țările cu climă caldă, mașinile cu motoare care funcționează cu combustibili alcoolici (metanol și etanol) s-au răspândit. Utilizarea alcoolilor reduce emisia de substante nocive cu 20-25%. Dezavantajele combustibililor alcoolici includ o deteriorare semnificativă a calităților de pornire ale motorului și corozivitatea și toxicitatea ridicată a metanolului însuși. În Rusia, combustibilii alcoolici pentru mașini nu sunt utilizați în prezent.

O atenție din ce în ce mai mare, atât în ​​țara noastră, cât și în străinătate, este acordată ideii de utilizare a hidrogenului. Perspectivele acestui combustibil sunt determinate de respectarea mediului înconjurător (pentru mașinile care rulează cu acest combustibil, emisia de monoxid de carbon este redusă de 30-50 de ori, oxizii de azot de 3-5 ori și hidrocarburile de 2-2,5 ori), nelimitat. și reînnoirea materiilor prime. Cu toate acestea, introducerea combustibilului cu hidrogen este constrânsă de crearea unor sisteme de stocare a hidrogenului consumatoare de energie la bordul mașinii. Bateriile cu hidrură metalică utilizate în prezent, reactoarele de descompunere a metanolului și alte sisteme sunt foarte complexe și costisitoare. Având în vedere și dificultățile asociate cu cerințele unei generări și stocări compacte și sigure a hidrogenului la bordul unei mașini, mașinile cu motor cu hidrogen nu au încă nicio aplicație practică vizibilă.

Ca alternativă la motoarele cu ardere internă, sunt de mare interes centralele electrice care utilizează surse de energie electrochimică, baterii și generatoare electrochimice. Vehiculele electrice se disting prin adaptabilitate bună la moduri variabile de trafic urban, ușurință în întreținere și respectarea mediului. Cu toate acestea, aplicarea lor practică rămâne problematică. În primul rând, nu există surse de curent electrochimic fiabile, ușoare și suficient de mari consumatoare de energie. În al doilea rând, trecerea parcului auto la alimentarea bateriilor electrochimice va duce la cheltuirea unei cantități uriașe de energie pentru reîncărcarea acestora. Cea mai mare parte a acestei energie este generată în centrale termice. În același timp, datorită conversiei multiple a energiei (chimic - termic - electric - chimic - electric - mecanic), eficiența globală a sistemului este foarte scăzută, iar poluarea mediului din zonele din jurul centralelor va depăși de multe ori valorile curente.

1.4. Îmbunătățirea sistemelor de putere și aprindere

Unul dintre dezavantajele sistemelor de alimentare cu carburator este distribuția neuniformă a combustibilului peste cilindrii motorului. Acest lucru determină funcționarea neuniformă a motorului cu ardere internă și imposibilitatea epuizării reglajelor carburatorului din cauza epuizării excesive a amestecului și oprirea arderii în cilindri individuali (o creștere a CH) cu un amestec îmbogățit în rest (un mare conținutul de CO din gazele de eșapament). Pentru a elimina acest neajuns, ordinea de funcționare a cilindrilor a fost schimbată de la 1–2–4–3 la 1–3–4–2 și a fost optimizată forma conductelor de admisie, de exemplu, utilizarea receptoarelor în admisie. varietate. În plus, sub carburatoare au fost instalate diverse separatoare, care direcționează fluxul, iar conducta de admisie este încălzită. În URSS, un sistem autonom inactiv (XX) a fost dezvoltat și introdus în producția de masă. Aceste măsuri au făcut posibilă îndeplinirea cerințelor pentru regimurile XX.

După cum am menționat mai sus, în timpul ciclului urban până la 40% din timp, mașina funcționează în regim de ralanti forțat (PHX) - frânare de motor. În același timp, sub supapa de accelerație, vidul este mult mai mare decât în ​​modul XX, ceea ce determină re-îmbogățirea amestecului aer-combustibil și încetarea arderii acestuia în cilindrii motorului și cantitatea de emisii nocive. crește. Pentru a reduce emisiile în modurile PHH, au fost dezvoltate sisteme de amortizare a clapetei de accelerație (deschizătoare) și economizoare forțate de ralanti EPHH. Primele sisteme, deschizând ușor clapeta de accelerație, reduc vidul de sub acesta, prevenind astfel supra-îmbogățirea amestecului. Acestea din urmă blochează fluxul de combustibil în cilindrii motorului în modurile PXC. Sistemele PECH pot reduce cantitatea de emisii nocive cu până la 20% și pot crește eficiența combustibilului cu până la 5% în funcționarea urbană.

Emisiile de oxizi de azot NOx au fost combatute prin scăderea temperaturii de ardere a amestecului combustibil. Pentru aceasta, sistemele de alimentare atât ale motoarelor pe benzină, cât și ale motoarelor diesel au fost echipate cu dispozitive de recirculare a gazelor de eșapament. Sistemul, în anumite moduri de funcționare a motorului, a trecut o parte din gazele de eșapament de la evacuare la conducta de admisie.

Inerția sistemelor de dozare a combustibilului nu permite crearea unui design de carburator care să îndeplinească pe deplin toate cerințele de precizie a dozării pentru toate modurile de funcționare a motorului, în special cele tranzitorii. Pentru a depăși deficiențele carburatorului, au fost dezvoltate așa-numitele sisteme de putere „injecție”.

La început, acestea erau sisteme mecanice cu o alimentare constantă cu combustibil în zona supapei de admisie. Aceste sisteme au făcut posibilă îndeplinirea cerințelor inițiale de mediu. În prezent, acestea sunt sisteme electronice-mecanice cu injecție formulată și feedback.

În anii 1970, principala modalitate de a reduce emisiile nocive a fost utilizarea amestecurilor aer-combustibil din ce în ce mai slabe. Pentru aprinderea lor neîntreruptă a fost necesară îmbunătățirea sistemelor de aprindere pentru a crește puterea scânteii. Facirul de reținere în aceasta a fost întreruperea mecanică a circuitului primar și distribuția mecanică a energiei de înaltă tensiune. Pentru a depăși acest neajuns, au fost dezvoltate sisteme de contact-tranzistor și fără contact.

Astăzi, sistemele de aprindere fără contact cu distribuție statică a energiei de înaltă tensiune sub controlul unei unități electronice, care optimizează simultan alimentarea cu combustibil și sincronizarea aprinderii, devin din ce în ce mai frecvente.

La motoarele diesel, direcția principală de îmbunătățire a sistemului de alimentare a fost creșterea presiunii de injecție. Astăzi, norma este presiunea de injecție de aproximativ 120 MPa, pentru motoarele promițătoare de până la 250 MPa. Acest lucru permite arderea mai completă a combustibilului, reducând conținutul de CH și particule în gazele de eșapament. La fel ca și pentru benzină, pentru sistemele de alimentare cu motorină, au fost dezvoltate sisteme electronice de control al motorului care nu permit motoarelor să intre în moduri de fum.

Sunt dezvoltate diverse sisteme de posttratare a gazelor de eșapament. De exemplu, a fost dezvoltat un sistem cu un filtru în tractul de evacuare, care reține particulele. După un anumit timp de funcționare, unitatea electronică dă o comandă de creștere a alimentării cu combustibil. Acest lucru duce la o creștere a temperaturii gazelor de eșapament, care, la rândul său, duce la arderea funinginei și la regenerarea filtrului.

1.5. Neutralizare

În aceiași ani 70, a devenit clar că este imposibil să se obțină o îmbunătățire semnificativă a situației cu toxicitate fără utilizarea de dispozitive suplimentare, deoarece o scădere a unui parametru implică o creștere a altora. Prin urmare, s-au implicat activ în îmbunătățirea sistemelor de posttratare a gazelor de eșapament.

Sistemele de neutralizare au fost utilizate în trecut pentru echipamentele auto și de tractor care funcționează în condiții speciale, cum ar fi tunelurile și dezvoltarea minelor.

Există două principii de bază pentru construirea convertoarelor - termice și catalitice.

Convertor termic este o cameră de ardere, care este situată în tractul de evacuare al motorului pentru arderea ulterioară a produselor de ardere incompletă a combustibilului - CH și CO. Poate fi instalat în locul conductei de evacuare și își poate îndeplini funcțiile. Reacțiile de oxidare ale CO și CH au loc destul de repede la temperaturi peste 830 °C și în prezența oxigenului nelegat în zona de reacție. Convertizoarele termice sunt utilizate la motoarele cu aprindere prin comanda, în care temperatura necesară pentru curgerea efectivă a reacțiilor de oxidare termică este asigurată fără alimentarea cu combustibil suplimentar. Temperatura deja ridicată a gazelor de eșapament ale acestor motoare crește în zona de reacție ca urmare a arderii unei părți a CH și CO, a căror concentrație este mult mai mare decât cea a motoarelor diesel.

Neutralizatorul termic (Fig. 1.4) constă dintr-o carcasă cu țevi de intrare (ieșire) și una sau două inserții de tub de flacără din tablă de oțel rezistentă la căldură. Amestecarea bună a aerului suplimentar necesar oxidării CH și CO cu gazele de evacuare se realizează prin formarea intensă de vortex și turbulența gazelor pe măsură ce acestea curg prin orificiile din conducte și ca urmare a schimbării direcției de mișcare a acestora printr-un sistem deflectoare. Pentru arderea ulterioară eficientă a CO și CH, este nevoie de un timp suficient de lung, astfel încât viteza gazelor din convertor este setată la un nivel scăzut, drept urmare volumul său este relativ mare.

Orez. 1.4. Convertor termic

Pentru a preveni scăderea temperaturii gazelor de evacuare ca urmare a transferului de căldură către pereți, conducta de evacuare și convertorul sunt acoperite cu izolație termică, scuturi termice sunt instalate în canalele de evacuare, iar convertorul este plasat cât mai aproape. posibil la motor. În ciuda acestui fapt, este nevoie de o perioadă semnificativă de timp pentru a încălzi convertorul termic după pornirea motorului. Pentru a reduce acest timp, se crește temperatura gazelor de eșapament, ceea ce se realizează prin îmbogățirea amestecului combustibil și reducerea timpului de aprindere, deși ambele cresc consumul de combustibil. Se recurge la astfel de măsuri pentru a menține o flacără stabilă în timpul funcționării tranzitorii a motorului. Inserția cu flacără contribuie, de asemenea, la o scădere a timpului până când începe oxidarea efectivă a CH și CO.

convertori catalitici– dispozitive care conțin substanțe care accelerează reacțiile, – catalizatori . Convertizoarele catalitice pot fi „cu un singur sens”, „cu două căi” și „cu trei căi”.

Neutralizatori de tip oxidant monocomponent și bicomponent după ardere (reoxidează) CO (un component) și CH (bicomponent).

2CO + O 2 \u003d 2CO 2(la 250–300°С).

C m H n + (m + n/4) O 2 \u003d mCO 2 + n / 2H 2 O(peste 400°С).

Convertorul catalitic este o carcasă din oțel inoxidabil inclusă în sistemul de evacuare. Blocul purtător al elementului activ este amplasat în carcasă. Primii neutralizatori au fost umpluți cu bile metalice acoperite cu un strat subțire de catalizator (vezi Fig. 1.5).

Orez. 1.5. Dispozitiv catalizator

Ca substanțe active s-au folosit: aluminiu, cupru, crom, nichel. Principalele dezavantaje ale neutralizatoarelor din prima generație au fost eficiența scăzută și durata de viață scurtă. Convertizoarele catalitice pe bază de metale nobile - platină și paladiu - s-au dovedit a fi cele mai rezistente la efectele „otrăvitoare” ale sulfului, organosiliciului și altor compuși formați ca urmare a arderii combustibilului și uleiului conținute în cilindrul motorului.

Purtătorul substanței active în astfel de neutralizatori este ceramica specială - un monolit cu mulți faguri longitudinali. Pe suprafața fagurilor se aplică un substrat dur special. Acest lucru face posibilă creșterea zonei efective de contact a acoperirii cu gazele de eșapament până la ~20 mii m 2 . Cantitatea de metale nobile depuse pe substrat în această zonă este de 2-3 grame, ceea ce face posibilă organizarea producției în masă a produselor relativ ieftine.

Ceramica poate rezista la temperaturi de până la 800–850 °C. Defecțiunile sistemului de alimentare cu energie (pornire dificilă) și funcționarea prelungită pe un amestec de lucru re-îmbogățit duc la faptul că excesul de combustibil va arde în convertor. Acest lucru duce la topirea celulelor și la defecțiunea convertorului. Astăzi, fagurii metalici sunt folosiți ca purtători ai stratului catalitic. Acest lucru face posibilă creșterea suprafeței suprafeței de lucru, obținerea unei contrapresiuni mai puține, accelerarea încălzirii convertorului la temperatura de funcționare și extinderea intervalului de temperatură la 1000-1050 °C.

Convertoare catalitice cu medii de reducere, sau neutralizatoare cu trei căi, sunt utilizate în sistemele de evacuare, atât pentru reducerea emisiilor de CO și CH, cât și pentru reducerea emisiilor de oxizi de azot. Stratul catalitic al convertorului conține, pe lângă platină și paladiu, elementul pământ rar rodiu. Ca rezultat al reacțiilor chimice de pe suprafața unui catalizator încălzit la 600-800 ° C, CO, CH, NOx conținute în gazele de eșapament sunt transformate în H 2 O, CO 2, N 2:

2NO + 2CO \u003d N 2 + 2CO 2.

2NO + 2H 2 \u003d N 2 + 2H 2 O.

Eficiența unui convertor catalitic cu trei căi atinge 90% în condiții reale de funcționare, dar numai cu condiția ca compoziția amestecului combustibil să difere de cea stoichiometrică cu cel mult 1%.

Din cauza modificărilor parametrilor motorului din cauza uzurii acestuia, a funcționării în moduri nestaționare, a variației setărilor sistemului de alimentare, nu este posibilă menținerea compoziției stoechiometrice a amestecului combustibil numai datorită proiectării carburatoarelor sau injectoarelor. Este nevoie de feedback care să evalueze compoziția amestecului aer-combustibil care intră în cilindrii motorului.

Până în prezent, cel mai utilizat sistem de feedback folosind așa-numitul senzor de oxigen(sondă lambda) pe bază de ceramică de zirconiu ZrO 2 (Fig. 1.6).

Elementul sensibil al sondei lambda este un capac din zirconiu 2 . Suprafețele interioare și exterioare ale capacului sunt acoperite cu straturi subțiri de aliaj de platină-rodiu, care acționează ca exterior. 3 și domestice 4 electrozi. Cu piesa filetata 1 senzorul este instalat în canalul de evacuare. În acest caz, electrodul exterior este spălat de gazele procesate, iar cel interior - de aerul atmosferic.

Orez. 1.6. Designul senzorului de oxigen

Dioxidul de zirconiu la temperaturi peste 350°C capătă proprietatea unui electrolit, iar senzorul devine o celulă galvanică. Valoarea EMF de pe electrozii senzorului este determinată de raportul presiunilor parțiale ale oxigenului pe părțile interioare și exterioare ale elementului senzor. În prezența oxigenului liber în gazele de evacuare, senzorul generează un EMF de ordinul a 0,1 V. În absența oxigenului liber în gazele de evacuare, EMF crește aproape brusc la 0,9 V.

Compoziția amestecului este controlată după ce senzorul s-a încălzit la temperaturile de funcționare. Compoziția amestecului este menținută prin modificarea cantității de combustibil furnizată la cilindrii motorului la limita tranziției EMF sondei de la nivelul de tensiune joasă la cel înalt. Pentru a reduce timpul până la atingerea modului de funcționare, se folosesc senzori încălziți electric.

Principalele dezavantaje ale sistemelor cu feedback și un convertor catalitic cu trei căi sunt: ​​imposibilitatea de a rula motorul cu combustibil cu plumb, o resursă destul de scăzută a convertorului și a sondei lambda (aproximativ 80.000 km) și o creștere a rezistenței la evacuare. sistem.

Bibliografie

1. Vyrubov D.N. Motoare cu ardere internă: teoria motoarelor cu piston și combinate / D.N. Vyrubov și colab. M.: Mashinostroenie, 1983.
2. Motoare de automobile si tractor. (Teorie, sisteme de putere, proiectare și calcul) / Ed. I. M. Lenin. M.: Mai sus. scoala, 1969.
3. Motoare auto si tractoare: In 2 ore Proiectare si calcul motoare / Ed. I. M. Lenin. Ed. a II-a, adaug. și refăcut. M.: Mai sus. scoala, 1976.
4. Motoare cu ardere internă: Proiectarea și funcționarea motoarelor cu piston și combinate / Ed. A. S. Orlin, M. G. Kruglov. Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare M.: Mashinostroenie, 1980.
5. Arkhangelsky V. M. Motoare de automobile / V. M. Arkhangelsky. M.: Mashinostroenie, 1973.
6. Kolchin A. I. Calculul motoarelor de automobile și de tractor / A. I. Kolchin, V. P. Demidov. M.: Mai sus. scoala, 1971.
7. Motoare cu ardere internă / Ed. Dr. tech. Stiinte prof. V. N. Lukanin. M.: Mai sus. scoala, 1985.
8. Khachiyan A.S. Motoare cu ardere internă / A.S. Khachiyan și colab. M.: Vyssh. scoala, 1985.
9. Ross Tweg. Sisteme de injectie benzina. Dispozitiv, întreținere, reparații: Prakt. alocație / Ross Tweg. M.: Editura „La volan”, 1998.

Analiza problemei extinderii mecanismelor Protocolului de la Kyoto după încheierea primei perioade de angajament

munca de absolvent

2.3 Determinarea categoriilor de surse de emisie asociate arderii combustibililor pentru nevoile energetice

Ghidurile IPCC revizuite din 1996 introduc următoarea clasificare a principalelor categorii de surse:

1) Energie. În această categorie sunt incluse centralele termice și centralele termice ale RAO UES, și regionale AO Energos, centrale termice industriale, alte centrale electrice, cazane municipale și industriale care furnizează energie rețelei publice pentru nevoile de alimentare cu energie electrică și termică în regiune, precum și întreprinderile din industria combustibililor. Se iau în considerare consumul de combustibil pentru producerea de energie electrică și termică și pentru nevoi proprii, precum și pierderile;

2) Industrie și construcții. În total, această categorie include întreprinderile din toate industriile care activează în regiune, inclusiv metalurgia feroasă, metalurgia neferoasă, industria chimică și petrochimică, industria ușoară, alimentară, silvicultură (exploatare forestieră) și prelucrarea lemnului și celuloza și hârtie, construcția de mașini, producția de materiale de construcție și construcția propriu-zisă etc. Se ia în considerare consumul de combustibil ars pentru toate nevoile finale (proprii) de energie în toate magazinele și instalațiile principale (de producție) și auxiliare ale întreprinderilor (organizațiilor);

3) Transport. Include calea ferată, aerian, apă, drum și conductă. Se ia în considerare consumul de combustibil ars direct de vehicule, excluzând transportul la fermă și nevoile auxiliare ale întreprinderilor de transport;

4) Sectorul de utilități publice include serviciile sociale, economia urbană, comerțul, alimentația publică și serviciile. Se are în vedere consumul de combustibil ars direct de întreprinderi pentru nevoile finale de energie;

5) Populația. Se ia în considerare consumul de combustibil ars în gospodărie pentru diverse nevoi energetice;

6) Agricultura. Se ține cont de consumul de combustibil ars din surse staționare și mobile în timpul diferitelor activități agricole de către organizațiile de orice tip. Acest lucru se datorează compoziției informațiilor privind consumul de combustibil și energie în agricultură, adoptate în statisticile ruse;

7) Alte surse staţionare şi mobile. Se ține cont de consumul de combustibil ars pentru toate celelalte nevoi, pentru care există informații statistice privind consumul de combustibil, dar nu este clar cărei categorie ar trebui să fie repartizat.

UNFCCC are, de asemenea, o serie de caracteristici în problema proprietății asupra emisiilor de GES, care trebuie remarcate în mod special.

Emisiile provenite din producția de energie electrică sunt deținute în totalitate de persoana care a generat-o (și a vândut-o). Adică, economisirea energiei electrice reprezintă o reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră doar dacă centrala este inclusă și în proiectul sau programul de reducere a emisiilor și reducerea se observă efectiv la centrală.

Emisiile asociate cu combustibilul de buncăr vândut navelor și aeronavelor care sunt vehicule internaționale sunt raportate separat și nu sunt incluse în emisiile naționale. Adică, deocamdată sunt excluși efectiv din sistemul de control al emisiilor din cauza imposibilității de a ajunge la un consens în chestiunea dreptului de proprietate asupra emisiilor (portul de expediere a combustibilului, pavilionul navei, înregistrarea navei etc.).

Emisiile asociate cu eliminarea și prelucrarea deșeurilor nu aparțin întreprinderilor care produc deșeuri, ci organizațiilor implicate în exploatarea depozitelor de deșeuri și a instalațiilor de tratare.

De regulă, emisiile de gaze cu efect de seră sunt estimate acolo în funcție de datele brute privind prelucrarea deșeurilor solide sau lichide.

Emisiile din arderea sau descompunerea lemnului și a produselor din lemn, precum și deșeurile agricole (paie etc.), sunt presupuse acolo unde a fost recoltat lemnul și în anul recoltării. Există o consecință foarte importantă a acestui fapt: utilizarea produselor sau a deșeurilor de lemn ca combustibil nu este o emisie. Se presupune că îndepărtarea lemnului din pădure este deja luată în considerare ca o emisie la calcularea bilanţului total de CO 2 forestier (absorbţie minus emisia).

Există emisii directe și indirecte de gaze cu efect de seră.

Emisiile directe de gaze cu efect de seră sunt emisii din surse care sunt deținute sau controlate de întreprinderea care efectuează inventarierea, cum ar fi emisiile de la cazane, instalațiile de fabricație și ventilație prin coșurile de fum din fabrică, emisiile de la vehiculele deținute de întreprindere.

Emisiile indirecte de gaze cu efect de sera sunt emisii care apar ca urmare a activitatii acestei intreprinderi, dar in afara controlului acesteia, de exemplu: emisii din productia de energie electrica pe care intreprinderea o cumpara; emisii provenite din producția de produse achiziționate în baza contractelor; emisiile asociate cu utilizarea produselor fabricate. Conform metodologiei IPCC, inventarul presupune luarea în considerare doar a emisiilor directe. Metodologiile de inventariere la nivel de companie, cum ar fi Protocolul de contabilitate GHG dezvoltat de World Business Council for Sustainable Development, recomandă luarea în considerare a emisiilor indirecte în anumite cazuri. De asemenea, atunci când se planifica proiecte de reducere a emisiilor, este de dorit să se estimeze cel puțin aproximativ emisiile indirecte, deoarece modificările acestora ca urmare a proiectului pot crește sau scădea semnificativ valoarea proiectului.

Absorbția de CO 2 de către păduri și terenuri agricole este o „emisie în minus”.

În conformitate cu UNFCCC și Protocolul de la Kyoto, absorbția (numită și absorbții sau eliminări de gaze cu efect de seră) este de asemenea luată în considerare, dar separat de emisii. În unele cazuri, este considerat a fi echivalent cu emisiile, de exemplu atunci când se calculează angajamentele la nivel de țară pentru prima perioadă de angajament din Protocolul de la Kyoto. Dar, în majoritatea cazurilor, absorbția de CO2 de către păduri este extrem de inegală, ceea ce reflectă într-o oarecare măsură temporalitatea și instabilitatea unei astfel de absorbții, deoarece pădurile nu pot stoca carbon pentru totdeauna, în cele din urmă lemnul fie se descompune, fie este ars - iar CO 2 este returnat înapoi. în atmosferă. Pentru aceasta au fost introduse unități speciale de absorbție, există restricții puternice asupra tipurilor de proiecte forestiere etc.

Din punct de vedere metodologic, problemele contabilității absorbției nu au fost încă rezolvate definitiv la nivel internațional. De exemplu, metodologia IPCC nu include deloc un capitol despre absorbția din cauza schimbării utilizării terenurilor. Din cauza dificultăților mari, s-a decis să se întocmească un manual metodologic separat, lucrările la care se apropie de finalizare.

Deoarece această publicație are un caracter educațional general, fără a pune accent pe activitățile forestiere, o gamă largă de probleme și dificultăți în contabilizarea absorbției de CO 2 de către păduri nu este luată în considerare în detaliu aici.

Tehnicile de inventar cunoscute vă permit să îl abordați foarte flexibil. Ele implică practic mai multe „niveluri” de detaliu și precizie în estimarea valorilor aberante. Cel mai simplu nivel (nivelul 1) necesită de obicei un minim de date și capacități analitice. Cel mai complex (Nivelul 2) se bazează pe date detaliate și, de obicei, ia în considerare caracteristicile specifice ale țării/regiunii. Cel mai înalt nivel (Tier 3) presupune dezagregarea datelor la nivelul întreprinderilor și instalațiilor individuale și măsurători directe ale emisiilor majorității gazelor.

Utilizarea obligatorie a unuia sau altuia nu este de obicei reglementată de metodologia internațională, ci depinde de deciziile la nivel național. Aceste aspecte sunt discutate în detaliu mai jos, în secțiunea metodologică.

În marea majoritate a cazurilor, emisiile dintr-o sursă nu sunt măsurate, ci calculate din datele privind consumul și producția de combustibil (dacă producția duce la emisii de gaze cu efect de seră) etc. În cea mai generală formă, calculul se bazează pe schema:

(date despre anumite activități, cum ar fi arderea combustibilului) x (factori de emisie) = (emisii)

Analiza hidro-ecologică a utilizării apei din oraș

Consumul mediu zilnic de apă este determinat de formula Qday. medie = , m3/zi, unde Kn este un coeficient care ține cont de consumul de apă pentru nevoile instituțiilor, organizațiilor și întreprinderilor de servicii garantate social...

Determinarea emisiilor de poluanți din arderea combustibilului de către autovehicule

Starea problemei La bursa de mărfuri, 5 grade de cărbune sunt oferite la un preț - 1,0 ruble / GJ, este necesar să se determine (ținând cont de proprietățile de mediu ale diferitelor tipuri și grade de cărbune) cea mai profitabilă opțiune pentru asigurarea intreprinderii cu combustibil...

Evaluarea impactului asupra mediului al producției de fibră de sticlă

Sursele organizate ale întreprinderii includ un puț de ventilație, sursele neorganizate includ un depozit pentru produse finite, un depozit pentru depozitarea bobinelor de mănunchi de sticlă, o platformă pentru pomparea materiilor prime atunci când sunt livrate de cisterne ...

Dezvoltarea unui proiect pentru emisiile maxime admise și monitorizarea mediului în hotelul Oktyabrskaya

Inventarul de emisii (în conformitate cu GOST 17.2.1.04--77) este o sistematizare a informațiilor despre distribuția surselor pe teritoriul întreprinderii, parametrii surselor de emisie ...

Calculul emisiilor de la o fabrică de borcane ceramice

Cazanul MK-151 funcționează cu combustibil de la Apsatk de calitate SS și cărbune din alte zăcăminte. Emisiile de poluanți în atmosferă sunt date în Tabelul 1. Tabelul 1 - Emisiile de poluanți din arderea combustibilului în unitățile de cazane „KVSM-1...

Calculul emisiilor de praf de cărbune

Consumul estimat de combustibil se calculează după cum urmează (formula (7)): , (7) unde Вс - consumul estimat de combustibil, t/an; B - consum real de combustibil, 1166,5 tone/an; q4 - pierderi de căldură din arderea mecanică incompletă, 9,8%...

Metoda este concepută pentru a calcula emisiile de substanțe nocive provenite de la produsele de ardere gazoasă în timpul arderii combustibililor solizi, păcură și gaze în cuptoarele de funcționare a cazanelor industriale și municipale și a generatoarelor de căldură menajeră...

Analizați conținutul de poluanți anorganici și organici (agenți tensioactivi, coloranți, metale grele etc.) în apele uzate ale întreprinderilor textile, identificați soluții tehnologice...

Probleme geoecologice moderne ale industriei textile

Întreprinderile din industria cărbunelui au un impact negativ semnificativ asupra resurselor de apă și terenuri. Principalele surse de emisii de substanțe nocive în atmosferă sunt industriale...

Evaluarea ecologică a sursei de emisii de funingine și pentan din cazanul portului marfă-pasageri și determinarea poluării stratului de suprafață al atmosferei cu funingine

În conformitate cu cerințele GOST 17.2.302.78, pentru o sursă de emisie (staționară sau mobilă), este stabilită emisia maximă admisă a fiecărei substanțe dăunătoare în atmosferă (MPI), care ia în considerare ...

Pentru a calcula cantitatea de poluanți eliberați în timpul tratamentului galvanic, a fost adoptat indicatorul specific q, referitor la suprafața băii galvanice (vezi Tabelul 2.21). În acest caz, cantitatea de poluant (g/s)...

Justificarea de mediu a instalației industriale proiectate

În contextul modificărilor negative ale compoziției calitative a aerului atmosferic sub influența factorilor antropici, cea mai importantă sarcină este de a lua în considerare pe deplin emisiile de poluanți și de a evalua impactul acestora asupra mediului...

Poluarea energetică

Centralele termice folosesc cărbune, petrol și produse petroliere, gaze naturale și mai rar lemn și turbă ca combustibil. Principalele componente ale materialelor combustibile sunt carbonul, hidrogenul și oxigenul...

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Instituția de învățământ de învățământ profesional superior bugetar de stat federal

„Universitatea Tehnică de Stat din Saratov numită după Yu.A. Gagarin”

Colegiul Pedagogic Profesional.

Rezumat pe tema: „Probleme ecologice asociate cu utilizarea motoarelor termice”

Lucrare finalizată

elev al grupei ZChS-912

Petrova Olesya

Introducere

5. Protecția mediului împotriva emisiilor termice

Concluzie

eliberează combustibil în atmosferă termică

Introducere

Există o relație inextricabilă și o interdependență a condițiilor de asigurare a consumului de căldură și energie și a poluării mediului. Interacțiunea acestor doi factori ai vieții umane și dezvoltarea forțelor de producție atrage atenția treptat asupra problemei interacțiunii dintre ingineria energiei termice și mediu.

Într-un stadiu incipient al dezvoltării ingineriei termoenergetice, principala manifestare a acestei atenții a fost căutarea în mediu a resurselor necesare pentru asigurarea consumului de căldură și energie electrică și alimentare stabilă cu energie termică și electrică a întreprinderilor și clădirilor rezidențiale. Pe viitor, limitele problemei au acoperit posibilitatea unei utilizări mai complete a resurselor naturale prin găsirea și raționalizarea proceselor și tehnologiilor, extragerea și îmbogățirea, prelucrarea și arderea combustibilului, precum și îmbunătățirea centralelor termice.

Odată cu creșterea capacităților unitare ale unităților, centralelor termice și sistemelor termice, a nivelurilor specifice și totale ale consumului de căldură și energie electrică, a apărut sarcina de a limita emisiile poluante în bazinul aerian, precum și de a folosi mai bine capacitatea lor naturală disipativă.

În stadiul actual, problema interacțiunii dintre ingineria termoenergetică și mediu a dobândit noi trăsături, răspândindu-și influența asupra vastelor volume ale atmosferei Pământului.

Scale și mai semnificative de dezvoltare a consumului de căldură și energie în viitorul previzibil predetermina creșterea intensă în continuare a diferitelor impacturi asupra atmosferei.

Aspecte fundamental noi ale problemei interacțiunii dintre ingineria termoenergetică și mediu au apărut în legătură cu dezvoltarea ingineriei termoenergetice nucleare.

Cel mai important aspect al problemei interacțiunii dintre ingineria termoenergetică și mediu în noile condiții este influența inversă din ce în ce mai mare, rolul determinant al condițiilor de mediu în rezolvarea problemelor practice de inginerie termică (selectarea tipului de putere termică). centrale, locația întreprinderilor, alegerea capacităților unitare ale echipamentelor electrice și multe altele).

1. Caracteristici generale ale ingineriei termoenergetice și emisiile acesteia

Ingineria energiei termice este una dintre componentele principale ale industriei energetice și include procesul de generare a energiei termice, transport, ia în considerare principalele condiții de producere a energiei și efectele secundare ale industriei asupra mediului, organismului uman și animalelor.

Ca Yu.V. Novikov, în ceea ce privește emisiile totale de substanțe nocive în atmosferă, ingineria energiei termice ocupă primul loc în rândul industriilor.

Dacă un cazan cu abur este „inima” unei centrale electrice, atunci apa și aburul sunt „sângele” acestuia. Acestea circulă în interiorul plantelor, rotind palele turbinei. Deci acest „sânge” a fost făcut supercritic prin creșterea temperaturii și presiunii sale de mai multe ori. Datorită acestui fapt, eficiența centralelor electrice a crescut semnificativ. În astfel de condiții extreme, metalele obișnuite nu ar putea supraviețui. A fost necesar să se creeze fundamental noi, așa-numitele materiale structurale pentru temperaturi supercritice.

Cea mai mare parte a energiei electrice este generată în lume la centralele termice și nucleare, unde vaporii de apă servesc ca fluid de lucru. Trecerea la parametrii săi supercritici (temperatura și presiunea) a făcut posibilă creșterea eficienței de la 25 la 40%, ceea ce a oferit o economie uriașă la resursele de energie primară - petrol, cărbune, gaz - și în scurt timp a crescut foarte mult sursa de energie. a tarii noastre. Acest lucru a devenit real în mare parte datorită cercetărilor fundamentale ale lui A.E. Proprietățile termofizice Sheindlin ale vaporilor de apă în stări supercritice. În paralel cu acesta, mulți oameni de știință ai lumii se dezvoltau în această direcție, dar industria energetică autohtonă a reușit să găsească o soluție. A dezvoltat metode și configurații experimentale care nu aveau analogi în lume. Rezultatele calculelor efectuate de A.E. Sheindlin a devenit baza pentru construcția de centrale electrice în multe țări. În 1961, Sheindlin a creat Institutul pentru Temperaturi Înalte, care a devenit unul dintre principalele centre științifice ale Academiei Ruse de Științe.

Comitetul Internațional pentru Premiul Global pentru Energie a selectat trei laureați. Fondul de bonusuri din 2004 de 900.000 USD a fost împărțit între ei. Premiul „Pentru dezvoltarea fundațiilor fizice și tehnice și crearea de reactoare rapide de putere cu neutroni” a fost acordat academicianului Academiei Ruse de Științe Fedor Nitenkov și profesorului Leonard J. Koch (SUA). Academicianul Academiei Ruse de Științe Alexander Sheindlin a fost distins cu Premiul pentru cercetarea fundamentală a proprietăților termofizice ale substanțelor la temperaturi extrem de ridicate pentru inginerie energetică.

2. Impactul asupra atmosferei la utilizarea combustibilului solid

Întreprinderile din industria cărbunelui au un impact negativ semnificativ asupra resurselor de apă și terenuri. Principalele surse de emisii de substanțe nocive în atmosferă sunt sistemele industriale, de ventilație și aspirație ale minelor și uzinelor de procesare etc.

Poluarea aerului în procesul de extracție a cărbunelui în aer liber și subteran, transportul și îmbogățirea cărbunelui este cauzată de foraj și explozie, funcționarea motoarelor cu ardere internă și a cazanelor, prăfuirea depozitelor de cărbune și a haldelor de rocă și alte surse.

În anul 2002, volumul emisiilor de substanțe nocive în atmosferă de la întreprinderile industriei a crescut cu 30% față de anul 1995, în principal din cauza emisiilor de metan nou luate în considerare de la instalațiile de ventilație și degazare din mine.

În ceea ce privește emisiile de substanțe nocive, industria cărbunelui ocupă locul șase în industria Federației Ruse (contribuție la nivelul de 5%). Gradul de captare și neutralizare a poluanților este extrem de scăzut (9,1%), în timp ce hidrocarburile și COV nu sunt captate.

În anul 2002 au crescut emisiile de hidrocarburi (cu 45,5 mii tone), metan (cu 40,6 mii tone), funingine (cu 1,7 mii tone) și o serie de alte substanțe; s-a înregistrat o scădere a emisiilor de COV (cu 5,2 mii tone), dioxid de sulf (cu 2,8 mii tone), substanțe solide (cu 2,2 mii tone).

Zonarea cărbunelui furnizat de la furnizorii individuali către centralele termice depășește 79% (în Marea Britanie este de 22% conform legii, în SUA este de 9%). Și creșterea emisiilor de cenușă zburătoare în atmosferă continuă. Între timp, o singură fabrică de la Semibratov produce precipitatoare electrostatice pentru colectarea cenușii, satisfacând cererea anuală pentru acestea cu cel mult 5%.

Centralele termice cu combustibil solid emit intens în atmosferă produse de cărbune și șist, care conțin până la 50% din masă incombustibilă și impurități nocive. Ponderea centralelor termice în balanța electrică a țării este de 79%. Acestea consumă până la 25% din combustibilul solid produs și deversează peste 15 milioane de tone de cenușă, zgură și substanțe gazoase în mediul uman.

În SUA, cărbunele continuă să fie principalul combustibil pentru centralele electrice. Până la sfârșitul secolului, toate centralele electrice de acolo trebuie să devină ecologice, iar eficiența trebuie crescută la 50% sau mai mult (acum 35%). Pentru a accelera adoptarea tehnologiilor de curățare a cărbunelui, o serie de companii de cărbune, energie și inginerie, cu sprijinul guvernului federal, au dezvoltat un program care va necesita 3,2 miliarde de dolari pentru implementare. În 20 de ani, doar în SUA, noi tehnologii vor fi introduse la centralele existente cu o capacitate totală de 140.000 MW și la noi centrale transformate cu o capacitate totală de 170.000 kW.

De mediutehnologieincinerarecombustibil. Metoda tradițională de difuzie de ardere chiar și a combustibililor cu hidrocarburi de înaltă calitate duce la poluarea atmosferei înconjurătoare, în principal cu oxizi de azot și agenți cancerigeni. În acest sens, sunt necesare tehnologii ecologice pentru arderea acestor tipuri de combustibil: cu o înaltă calitate a atomizării și amestecării cu aer până la zona de ardere și arderea intensivă a unui amestec slab, preamestec combustibil-aer, o cameră de ardere optimă. (CC) din punct de vedere termochimic ar trebui să asigure evaporarea prealabilă a combustibilului, amestecarea completă și uniformă a vaporilor acestuia cu aerul și arderea stabilă a amestecului combustibil slab cu un timp minim de ședere în zona de ardere.

În acest sens, metoda tradițională de ardere hibridă difuză este mult mai eficientă, care este o combinație a unei zone difuze cu un canal pentru pre-evaporarea și amestecarea combustibilului cu aerul.

Au fost dezvoltate tehnologii pentru arderea cărbunelui în cazane cu pat fluidizat circulant, unde se realizează efectul de legare a impurităților de sulf periculoase pentru mediu. Această tehnologie a fost introdusă în timpul reconstrucției Shaturskaya, Cherepetskaya și Intinskaya GRES. La Ulan-Ude se construiește o centrală termică cu cazane moderne. Institutul Teploelektroproekt a dezvoltat o tehnologie pentru gazeificarea cărbunelui: nu cărbunele în sine este cel care este ars, ci gazul eliberat din acesta. Acesta este un proces prietenos cu mediul, dar până acum, ca orice tehnologie nouă, este costisitor. În viitor, chiar și tehnologiile de gazeificare a cocsului de petrol vor fi introduse.

Când cărbunele este ars într-un pat fluidizat, emisia de compuși ai sulfului în atmosferă este redusă cu 95%, iar oxizii de azot - cu 70%.

Curățarea gazelor de ardere. Pentru curățarea gazelor de ardere se folosește o metodă calcar-catalitică în două etape pentru obținerea gipsului, bazată pe absorbția dioxidului de sulf de către o suspensie de calcar în două etape de contact. Această tehnologie, după cum o demonstrează experiența mondială, este cea mai comună la centralele termice care ard combustibili lichizi și solizi cu conținut diferit de sulf în ea și asigură un grad de purificare a gazului din oxizi de sulf de cel puțin 90-95%. Un număr mare de centrale electrice domestice funcționează cu combustibil cu un conținut mediu și ridicat de sulf, așa că această metodă ar trebui utilizată pe scară largă în sectorul energetic intern. La noi practic nu exista experiență în curățarea gazelor de ardere din dioxidul de sulf prin metoda calcarului umed.

Centralele termice reprezintă aproximativ 70% din emisiile de oxizi de azot în atmosferă. În SUA și Japonia, metodele de curățare a gazelor arse de oxizi de azot sunt utilizate pe scară largă, în aceste țări există peste 100 de instalații care utilizează metoda reducerii catalitice selective a oxizilor de azot cu amoniac pe un catalizator de platină-vanadiu, totuși, costul acestor instalații este foarte mare, iar durata de viață a catalizatorului este neglijabilă.

În ultimii ani, în Statele Unite, Genesis Research of Arizona a dezvoltat o tehnologie pentru producerea așa-numitului cărbune cu autocurățare. Un astfel de cărbune arde mai bine, iar atunci când este folosit, în gazele de ardere se găsește cu 80% mai puțin dioxid de sulf, în timp ce costurile suplimentare reprezintă doar o fracțiune din costurile instalării epuratoarelor. Tehnologia de producere a cărbunelui cu autocurățare include două etape. Inițial, impuritățile sunt separate de cărbune prin flotație, apoi cărbunele este măcinat în pulbere și adăugat la nămol, în timp ce cărbunele plutește și impuritățile se scufundă. În prima etapă, aproape tot sulful anorganic este îndepărtat, în timp ce sulful organic rămâne. În a doua etapă, cărbunele pulbere este combinat cu substanțe chimice ale căror nume sunt secrete comerciale și apoi compactat în bulgări de mărimea strugurilor. Când sunt arse, aceste substanțe chimice reacționează cu sulful organic, iar sulful este sigilat în siguranță pentru a preveni scăparea în atmosferă. Bucățile de astfel de cărbune modificat pot fi transportate, depozitate și utilizate ca cărbunele obișnuit.

Sisteme de abur și gaz. Un sistem integrat eficient care nu numai că captează impuritățile nocive din gazele de ardere ale centralelor termice, dar și simultan reduce consumul specific de combustibil pentru producerea de energie electrică cu aproximativ 20%, a fost dezvoltat la Institutul de Inginerie Energetică de către G.N. Krzhizhanovsky. Esența sa este că, înainte de arderea în cuptorul cazanelor cu abur ale centralelor termice, cărbunele este gazeificat, curățat de impurități solide (care conțin substanțe nocive) și trimis la turbinele cu gaz, unde sunt evacuate produsele de ardere cu o temperatură de 400-500 de grade Celsius. în cazane obișnuite cu abur. Sistemele similare cu ciclu combinat sunt utilizate pe scară largă de inginerii energetici într-un număr de țări pentru a reduce emisiile în atmosferă.

Procesare complexă profundă a cărbunelui. În străinătate, se lucrează intens pentru dezvoltarea tehnologiilor și echipamentelor de gazeificare a cărbunelui pentru a alimenta pe deplin industria cu gaze combustibile, gaz de sinteză și hidrogen. În Olanda a fost pusă în funcțiune o instalație demonstrativă de oxi-gazeificare a cărbunelui pentru o unitate de putere de 250 MW. Este planificată să pună în funcțiune patru astfel de unități de la 175 la 330 MW în Europa, zece unități de la 100 la 500 MW în SUA și o unitate cu o capacitate de 400 MW în Japonia. Procesele de gazeificare la temperaturi și presiuni ridicate fac posibilă prelucrarea unei game largi de cărbuni. Sunt cunoscute studii privind piroliza de mare viteză și gazeificarea catalitică, a căror implementare promite beneficii uriașe.

Necesitatea de a aprofunda procesarea cărbunelui este dictată de cursul anterior de dezvoltare a industriei de căldură și energie electrică: cele mai bune rezultate sunt obținute cu prelucrarea combinată a cărbunelui în energie electrică și căldură. Un salt calitativ în utilizarea cărbunelui este asociat cu procesarea sa complexă în cadrul tehnologiilor flexibile. Rezolvarea acestei probleme complexe va necesita noi instalații tehnologice pentru complexe electrice și chimice, care să asigure o creștere a eficienței centralelor termice, o reducere a costurilor unitare de capital și o soluție fundamentală a problemelor de mediu.

3. Impactul asupra atmosferei la utilizarea combustibilului lichid

La un moment dat, petrolul a înlocuit cărbunele și a ajuns pe primul loc în balanța energetică globală. Cu toate acestea, acest lucru este plin de anumite probleme de mediu.

Astfel, în 2002, întreprinderile din industria rusă au emis în atmosferă 621.000 de tone de poluanți (solide, dioxid de sulf, monoxid de carbon, oxizi de azot etc.). Apele uzate în cantitate de până la 1302,6 milioane m3 sunt deversate în corpurile de apă de suprafață și în relief.

La arderea combustibililor lichizi (pacură) cu gaze de ardere, dioxid de sulf și anhidride sulfurice, oxizi de azot, produse gazoase și solide de ardere incompletă a combustibilului, compuși de vanadiu, săruri de sodiu, precum și substanțe îndepărtate de pe suprafața cazanelor în timpul curățării intră. aerul atmosferic. Din punct de vedere ecologic, combustibilul lichid are proprietăți mai „igieniste”: nu există nicio problemă a haldelor de cenuşă, care ocupă suprafeţe mari, exclud utilizarea lor utilă şi sunt o sursă de poluare constantă a atmosferei şi a zonei staţiei din cauza cenuşii. dus de vânt. Nu există cenușă zburătoare în produsele de ardere a combustibililor lichizi. Utilizarea camerelor de ardere hibride cu dublu combustibil în locul camerelor tradiționale de ardere cu difuzie cu o singură zonă, folosind înlocuirea parțială a unei părți a combustibilului cu hidrocarburi cu hidrogen (6% din masa combustibilului cu hidrocarburi) reduce consumul de combustibil petrolier cu 17-20% , nivelurile de emisie ale particulelor de funingine - cu un ordin de mărime, benzopiren - de 10-15 ori, oxizi de azot - de 5 ori).

În majoritatea țărilor, arderea combustibililor petrolieri cu un conținut de sulf peste 0,5% este interzisă, în timp ce în Rusia jumătate din motorina nu se încadrează în acest standard, iar conținutul de sulf al combustibilului cazanului ajunge la 3%.

Arde ulei, în cuvintele lui D.I. Mendeleev, este la fel cu încălzirea sobei cu bancnote. Prin urmare, ponderea utilizării combustibilului lichid în sectorul energetic a fost semnificativ redusă în ultimii ani. Tendința emergentă se va intensifica și mai mult datorită unei extinderi semnificative a utilizării combustibililor lichizi în alte domenii ale economiei naționale: în transporturi, în industria chimică, inclusiv în producția de materiale plastice, lubrifianți, produse chimice de uz casnic etc. Din păcate, uleiul nu este folosit în cel mai bun mod. În 1984, odată cu producția mondială de produse petroliere de 2750 de milioane de tone de benzină, 600 de milioane de tone de kerosen și combustibil pentru avioane - 210, motorină - 600, păcură - 600 de milioane de tone au fost obținute. Japonia a arătat un bun exemplu de conservare a resurselor , care urmărește să minimizeze dependența țării de importurile de petrol. În ultimii 20 de ani s-au făcut eforturi uriașe pentru a rezolva această problemă economică importantă. O atenție prioritară a fost acordată tehnologiei de economisire a energiei. Și ca urmare a muncii depuse, pentru producerea aceluiași volum din produsul național brut al Japoniei de astăzi, este necesar jumătate din cantitatea de petrol ca în 1974. Fără îndoială, inovațiile au avut un impact pozitiv asupra îmbunătățirii situației de mediu.

4. Impactul asupra atmosferei la utilizarea gazelor naturale

Conform criteriilor de mediu, gazul natural este cel mai optim combustibil. Produsele de ardere nu conțin cenușă, funingine și substanțe cancerigene precum benzopirenul.

Când gazul este ars, oxizii de azot rămân singurul poluant semnificativ al aerului. Cu toate acestea, emisia de oxizi de azot atunci când gazul natural este ars la centralele termice este în medie cu 20 la sută mai mică decât atunci când este ars cărbunele. Acest lucru se datorează nu proprietăților combustibilului în sine, ci particularităților proceselor de ardere a acestora. Raportul de exces de aer pentru arderea cărbunelui este mai mic decât pentru arderea gazelor naturale. Astfel, gazul natural este cel mai ecologic tip de combustibil energetic în ceea ce privește eliberarea de oxizi de azot în timpul arderii.

Modificări ale mediului în timpul transportului gazelor. O conductă principală modernă este un echipament ingineresc complex, care, pe lângă partea liniară (conducta în sine), include instalații pentru prepararea petrolului sau a gazului pentru pompare, stații de pompare și compresoare, ferme de rezervoare, linii de comunicație, un sistem de protecție electrochimică, drumurile care circulă de-a lungul traseului și intrările în acestea, precum și așezările rezidențiale temporare ale operatorilor.

De exemplu, lungimea totală a conductelor de gaz din Rusia este de aproximativ 140.000 km. De exemplu, pe teritoriul Republicii Udmurt există 13 conducte principale, a căror pondere a emisiilor este mai mare de 30% din volumul corespunzător din republică. Emisiile, în principal de metan, sunt distribuite pe lungimea conductelor de gaze, mai ales în afara zonelor populate.

Aerul atmosferic este expus unei poluări semnificative din cauza pierderilor de la „respirațiile” mari și mici ale rezervoarelor, scurgeri de gaz etc.

Poluarea atmosferică ca urmare a unei eliberări accidentale de gaz sau a arderii petrolului și a produselor petroliere, care sunt diferite la suprafață în timpul unui accident, se caracterizează printr-o perioadă de expunere mult mai scurtă și poate fi clasificată ca fiind pe termen scurt.

Aerul atmosferic este, de asemenea, poluat ca urmare a scurgerilor de gaze prin conexiunile conductelor neetanșe, a scurgerilor și evaporării în timpul operațiunilor de depozitare și încărcare și descărcare, a pierderilor în conductele de petrol și gaze și produse petroliere etc. Ca rezultat, creșterea vegetației poate fi suprimată și limitele de expunere în aer pot fi crescute.

5. Protejarea atmosferei de emisiile termice

Rezolvarea problemei protejării mediului de efectele nocive ale centralelor termice necesită o abordare integrată.

Locația TPP. O serie de restricții și cerințe tehnice atunci când alegeți un site pentru construcție sunt dictate de considerente de mediu.

În primul rând, așa-numitul fond de poluare, care apare în legătură cu lucrările în această zonă a unui număr de întreprinderi industriale și, uneori, a centralelor electrice deja existente. Dacă amploarea poluării la locul construcției propuse a atins deja sau aproape de valorile limită, nu ar trebui permisă amplasarea, de exemplu, a unei centrale termice.

În al doilea rând, în prezența unui anumit fond de poluare, dar nu suficient de ridicat, ar trebui efectuate evaluări detaliate pentru a compara valorile posibilelor emisii de la centrala termică planificată cu cele deja existente în zonă. În acest caz, este necesar să se ia în considerare factori de natură și conținut variat: direcția, puterea și frecvența vântului în această zonă, probabilitatea de precipitații, emisiile absolute ale stației atunci când funcționează cu tipul de combustibil prevăzut, instrucțiunile pentru dispozitivele de ardere, indicatorii sistemelor de purificare și captare a emisiilor etc. După compararea emisiilor totale obținute (ținând cont de impactul de la centrala termică proiectată) cu maximul admisibil, trebuie făcută o concluzie finală cu privire la fezabilitatea construirii unei centrale termice.

În timpul construcției de centrale electrice, în primul rând centrale termice, în orașe sau suburbii, se preconizează crearea de centuri forestiere între stație și zonele rezidențiale. Acestea reduc impactul zgomotului asupra zonelor din apropiere, contribuie la reținerea prafului în timpul vântului în direcția zonelor rezidențiale.

La proiectarea și construirea centralelor termice, este necesar să se planifice dotarea acestora cu mijloace foarte eficiente de curățare și reciclare a deșeurilor, evacuări și emisii de poluanți, precum și utilizarea combustibililor ecologici.

Protecția bazinului de aer. Protecția atmosferei de principala sursă de poluare cu TPP - dioxidul de sulf - are loc în primul rând prin dispersarea acestuia în straturile superioare ale bazinului aerian. Pentru a face acest lucru, se construiesc coșuri de fum cu înălțimea de 180, 250 și chiar 420 m. Un mijloc mai radical de reducere a emisiilor de dioxid de sulf este separarea sulfului de combustibil înainte ca acesta să fie ars la centralele termice.

Cea mai eficientă modalitate de reducere a emisiilor de dioxid de sulf este construirea de unități de captare a sulfului de calcar la TPP și introducerea de instalații pentru extracția sulfului de pirit din cărbune la centralele de concentrare.

Unul dintre documentele importante în protecția atmosferei împotriva emisiilor termice de pe teritoriul Republicii Belarus este Legea Republicii Belarus „Cu privire la protecția aerului atmosferic”. Legea subliniază că aerul atmosferic este unul dintre principalele elemente vitale ale mediului, a cărui stare favorabilă este baza naturală pentru dezvoltarea social-economică durabilă a republicii. Legea are ca scop conservarea și îmbunătățirea calității aerului atmosferic, refacerea acestuia pentru a asigura siguranța mediului înconjurător a vieții umane, precum și prevenirea efectelor nocive asupra mediului. Legea stabilește cadrul juridic și organizatoric pentru normele de activitate economică și de altă natură în domeniul utilizării și protecției aerului atmosferic.

Concluzie

Principalul pericol al ingineriei termoenergetice pentru atmosferă este că arderea combustibililor care conțin carbon duce la apariția dioxidului de carbon CO2, care este eliberat în atmosferă și contribuie la efectul de seră.

Prezența aditivilor de sulf în cărbunele care arde duce la apariția oxizilor de sulf, aceștia pătrund în atmosferă și, după ce reacţionează cu vaporii de apă din nori, creează acid sulfuric, care cade la pământ odată cu precipitarea. Așa are loc precipitarea acidă cu acid sulfuric.

O altă sursă de precipitații acide sunt oxizii de azot, care apar în cuptoarele centralelor termice la temperaturi ridicate (la temperaturi obișnuite, azotul nu interacționează cu oxigenul atmosferic). În plus, acești oxizi intră în atmosferă, reacționează cu vaporii de apă din nori și creează acid azotic, care, împreună cu precipitațiile, cade pe pământ. Așa are loc precipitarea acidă cu acid azotic.

O centrală termică pe cărbune care generează energie electrică cu o capacitate de 1 GW = 10 "W consumă 3 milioane de cărbune anual, emitând 7 milioane de tone de CO2, 120 de mii de tone de dioxid de sulf, 20 de mii de tone de oxizi de azot NO2 și 750 de tone. mii de tone de oxizi de azot în mediu.tone de cenușă.

Cărbunele și cenușa zburătoare conțin cantități semnificative de impurități radioactive. O eliberare anuală în atmosferă în zona unei centrale termice de 1 GW duce la acumularea de radioactivitate pe sol, care este de 10-20 de ori mai mare decât radioactivitatea emisiilor anuale de la o centrală nucleară de aceeași putere. .

Astfel, protecția atmosferei de emisiile termice ar trebui să vizeze reducerea volumului emisiilor de gaze și purificarea acestora și să includă următoarele măsuri:

Monitorizarea stării mediului;

Aplicarea de metode, metode și mijloace care limitează volumul emisiilor de gaze și alimentarea acestuia către rețeaua de colectare a gazelor de câmp;

Utilizarea în cazuri de urgență a dispozitivelor de ardere care asigură arderea completă a gazului evacuat;

Asigurarea conformității cu standardele de mediu de către instalațiile și structurile proiectate;

Aplicarea unui sistem de blocare automată a fluxurilor tehnologice în rafinarea petrolului, care permite etanșarea zonelor periculoase în situații de urgență și descărcarea acestei verigi în sistemul de ardere;

Modificarea maximă posibilă a modurilor de combustibil ale centralelor termice în favoarea unor tipuri de combustibili ecologice și a modurilor de reducere a acestuia;

Realizarea volumului principal de reducere a emisiilor de gaze în rafinarea petrolului prin construirea de instalații de tratare a sistemelor asociate și de gaze petroliere și conducte de gaze care asigură utilizarea.

Reducerea volumului de emisii nocive și rafinarea petrolului se realizează în procesul de reconstrucție și modernizare a industriei de rafinare a petrolului, însoțit de construcția de instalații de mediu.

Găzduit pe Allbest.ru

Documente similare

Caracteristicile generale ale ingineriei termoenergetice și emisiile acesteia. Impactul întreprinderilor asupra atmosferei atunci când se utilizează combustibili solizi, lichizi. Tehnologii ecologice de ardere a combustibilului. Impactul asupra atmosferei consumului de gaze naturale. Protectia mediului.

lucrare de control, adaugat 11.06.2008


Caracteristici generale ale mediului extern al unei întreprinderi industriale. Statistica cheltuielilor de mediu. Probleme ale impactului ingineriei energiei termice asupra atmosferei. Poluanții atmosferici formați în timpul arderii combustibilului. Inventarul surselor de emisie.

lucrare de termen, adăugată 19.07.2013


Relevanța emisiilor de curățare de la centralele termice în atmosferă. Substanțe toxice în combustibil și gaze de ardere. Conversia emisiilor nocive de la centralele termice în aerul atmosferic. Tipuri și caracteristici ale colectoarelor de cenușă. Prelucrarea combustibililor sulfurosi inainte de ardere.

lucrare de termen, adăugată 01/05/2014


Calculul emisiilor de particule solide de cenușă zburătoare și combustibil nears emise în atmosferă cu gazele de ardere ale unităților de cazane în timpul arderii combustibilului solid și păcurului. Principiul calculului valorii emisiei maxime admisibile. Calculul vitezei periculoase a vântului.

test, adaugat 02.07.2013


Impactul negativ al motoarelor termice, emisiile de substanțe nocive în atmosferă, producția de mașini. Transportatorii de aviație și rachete, utilizarea sistemelor de propulsie cu turbine cu gaz. Poluarea mediului de către nave. Metode de curățare a emisiilor de gaze.

rezumat, adăugat 30.11.2010


Calculul emisiilor de poluanți în atmosferă pe baza rezultatelor măsurătorilor la locații tehnologice și un depozit de combustibil. Determinarea categoriei de pericol a întreprinderii. Elaborarea unui program de monitorizare a emisiilor de substanțe nocive în atmosferă de către întreprindere.

rezumat, adăugat 24.12.2014


Substanțe care poluează atmosfera, compoziția lor. Plăți pentru poluarea mediului. Metode de calcul a emisiilor de poluanți în atmosferă. Caracteristicile întreprinderii ca sursă de poluare a aerului, calculul emisiilor pe exemplul LOK „Curcubeu”.

lucrare de termen, adăugată 19.10.2009


Principalele componente emise în atmosferă în timpul arderii diferitelor tipuri de combustibil în centralele electrice. Calculul consumului total de combustibil și al înălțimii coșului de fum. Analiza dependenței concentrației de impurități nocive de distanța până la sursa de emisii.

lucrare de control, adaugat 04.10.2011


Poluarea atmosferică în timpul testării și exploatării centralelor electrice. Influența tipului de combustibil asupra naturii emisiilor nocive în atmosferă. Centralele nucleare și problemele de mediu în timpul funcționării lor. Măsuri de protecție a mediului.

rezumat, adăugat 03.04.2010


Tehnologii promițătoare de protecție a aerului în sectorul energetic. Reducerea emisiilor de particule în atmosferă. Metode eficiente de reducere a emisiilor de oxizi de azot în atmosferă de către cazanele petrol-gaz la centralele termice. Dispersia si transformarea anumitor substante in atmosfera.

Întrebarea 3. Eficiența economică a pp și metodele de determinare a acestuia.

Întrebarea 4. Daune economice din poluare și metode de determinare a acesteia

Întrebarea 5. Principalele direcții de ecologizare a economiei ruse.

Întrebarea 6. Silvicultură și caracteristicile consecințelor asupra mediului ale activităților silvice. Modalitati de optimizare ecologica a industriei.

Întrebarea 7. Apariția efectelor externe și luarea în considerare a acestora în dezvoltarea economică și de mediu

Întrebarea 9. Direcții pentru formarea unui mecanism economic de management al naturii

Întrebarea 10. Tipuri și forme de plată pentru resursele naturale.

Întrebarea 11. Tipul tehnogen de economie și limitările acesteia

Întrebarea 12. Dezvoltarea ecologică și economică în conceptul de durabilitate a sistemelor economice

Întrebarea 13. Ecosfera ca sistem de autoreglare dinamic complex. homeostazia ecosferei. Rolul materiei vii.

Întrebarea 14. Ecosistem și biogeocenoză: definiții ale asemănărilor și diferențelor.

Întrebarea 15. Productivitatea biologică (pb) a ecosistemelor (biogeocenoze).

Întrebarea 16. Interrelația dintre productivitatea biologică și stabilitatea ecologică.

Întrebarea 17. Succesiuni ecologice, naturale și artificiale. Utilizați în scopuri practice.

Întrebarea 18. Metode de gestionare a populațiilor și ecosistemelor (biogeocenoze).

Întrebarea 19. Sisteme regionale și locale de management al naturii.

Întrebarea 20

1. Managementul tradițional al naturii și principalele sale tipuri.

21. Probleme de mediu ale energiei și modalități de rezolvare a acestora.

21. Probleme de mediu ale energiei și modalități de rezolvare a acestora.

22. Probleme de mediu ale industriei și modalități de rezolvare a acestora.

23. Probleme ecologice ale agriculturii și modalități de rezolvare a acestora.

24. Probleme de mediu ale transportului și modalități de rezolvare a acestora.

25. Impactul antropic asupra atmosferei și modalități de reducere a efectului negativ.

26. Impactul antropic asupra hidrosferei și modalități de reducere a efectului negativ.

27. Problema utilizării raționale a resurselor funciare.

31. Rolul factorului instituţional în conceptul de dezvoltare durabilă.

32. Schimbările climatice antropice.

33. Principalele mecanisme de interacțiune între hidrosferă și atmosferă.

34. Protecția speciilor și a diversității ecosistemelor biosferei.

35. Peisaje moderne. Clasificare și distribuție.

36. Structura verticală și orizontală a peisajelor.

37. Probleme de defrișare și deșertificare.

38. Probleme de conservare a diversităţii genetice.

39. Aspecte geoecologice ale situațiilor de criză globală: degradarea sistemelor de susținere a vieții ale ecosferei. probleme de resurse.

41. Expertiza ecologică. Principii de baza. Legea Federației Ruse „Cu privire la expertiza ecologică”.

42. Dezvoltarea durabilă ca bază pentru managementul rațional al naturii. Deciziile Conferinței de la Rio de Janeiro (1992) și ale Summitului Mondial de la Johannesburg (2002).

44. Rolul vehiculelor în poluarea mediului.

45. Agricultura ca sistem ramural al managementului naturii.

46. ​​​​Rezervațiile naturale de stat ale Rusiei: statut, regim, funcții, sarcini și perspective de dezvoltare.

Întrebarea 49. Rezervațiile naturale de stat ale Rusiei: statut, regim, funcții, sarcini și perspective de dezvoltare.

Întrebarea 51. Cultura ecologică ca factor în formarea și evoluția sistemelor de management de mediu.

Întrebarea 52. Diferențele în consumul de resurse naturale în țări de diferite tipuri.

21. Probleme de mediu ale energiei și modalități de rezolvare a acestora.

În prezent, nevoile energetice sunt satisfăcute în principal de trei tipuri de resurse energetice: combustibil organic, apă și nucleul atomic. Energia apei și energia atomică sunt folosite de om după ce o transformă în energie electrică. În același timp, o cantitate semnificativă de energie conținută în combustibilul organic este utilizată sub formă de căldură și doar o parte din aceasta este transformată în energie electrică. Cu toate acestea, în ambele cazuri, eliberarea de energie din combustibilul organic este asociată cu arderea acestuia și, în consecință, cu eliberarea în mediu a produselor de ardere.

Probleme de mediu ale ingineriei energiei termice

Impactul centralelor termice asupra mediului depinde în mare măsură de tipul de combustibil ars.

combustibil solid. Când combustibilii solizi sunt arse, în atmosferă intră cenușa zburătoare cu particule de combustibil nearse, anhidride sulfuroase și sulfurice, oxizi de azot, o anumită cantitate de compuși ai fluorului, precum și produse gazoase de ardere incompletă a combustibilului. Cenușa zburătoare în unele cazuri conține, pe lângă componentele netoxice, impurități mai dăunătoare. Deci, în cenușa antracitului Donețk, arsenul este conținut în cantități mici, iar în cenușa Ekibastuz și în alte depozite - dioxid de siliciu liber, în cenușa șisturii și cărbunii din bazinul Kansk-Achinsk - oxid de calciu liber. Combustibilii solizi includ cărbunele și turba.

Combustibil lichid. La arderea combustibilului lichid (pacură) cu gaze de ardere, dioxid de sulf și anhidride sulfurice, oxizi de azot, compuși de vanadiu, săruri de sodiu, precum și substanțe îndepărtate de pe suprafața cazanelor în timpul curățării, intră în aerul atmosferic. Din punct de vedere al mediului, combustibilii lichizi sunt mai „igieni”. Totodată, dispare complet problema haldelor de cenușă care ocupă suprafețe mari, exclud folosirea lor utilă și sunt o sursă de poluare atmosferică constantă în zona stației din cauza îndepărtării unei părți din cenușă odată cu vânturile. Nu există cenușă zburătoare în produsele de ardere a combustibililor lichizi. Combustibilii lichizi includ gazele naturale (???).

Centralele termice folosesc cărbune, petrol și produse petroliere, gaze naturale și, mai rar, lemn și turbă ca combustibil. Principalele componente ale materialelor combustibile sunt carbonul, hidrogenul și oxigenul, sulful și azotul sunt conținute în cantități mai mici, sunt prezente și urme de metale și compușii acestora (cel mai adesea oxizi și sulfuri).

În industria energiei termice, sursa emisiilor masive în atmosferă și a deșeurilor solide de mare tonaj sunt centralele termice, întreprinderile și instalațiile de instalații de energie cu abur, adică orice întreprinderi a căror activitate este asociată cu arderea combustibilului.

Alături de emisiile gazoase, ingineria energiei termice produce mase uriașe de deșeuri solide; acestea includ cenușa și zgura.

Deșeurile de la instalațiile de preparare a cărbunelui conțin 55-60% SiO2, 22-26% Al2O3, 5-12% Fe2O3, 0,5-1% CaO, 4-4,5% K2O și Na2O și până la 5% C. Intră în haldele, care produc praf, fum si agraveaza drastic starea atmosferei si a teritoriilor adiacente.

O centrală electrică pe cărbune necesită 3,6 milioane de tone de cărbune, 150 m3 de apă și aproximativ 30 miliarde m3 de aer anual. Aceste cifre nu iau în considerare perturbările de mediu asociate cu extracția și transportul cărbunelui.

Având în vedere că o astfel de centrală funcționează activ de câteva decenii, atunci impactul ei poate fi comparat cu cel al unui vulcan. Dar dacă acesta din urmă aruncă de obicei produsele vulcanismului în cantități mari la un moment dat, atunci centrala electrică face asta tot timpul.

Poluarea și risipa de instalații energetice sub formă de faze gazoase, lichide și solide sunt distribuite în două fluxuri: unul provoacă schimbări globale, iar celălalt - regional și local. Același lucru este valabil și în alte sectoare ale economiei, dar totuși arderea energiei și a combustibililor fosili rămâne o sursă de poluanți majori la nivel mondial. Ele intră în atmosferă și, datorită acumulării lor, se modifică concentrația micilor componente gazoase ale atmosferei, inclusiv gazele cu efect de seră. În atmosferă au apărut gaze care erau practic absente în ea înainte - clorofluorocarburi. Aceștia sunt poluanți globali care au un efect de seră ridicat și, în același timp, participă la distrugerea ecranului de ozon stratosferic.

Astfel, trebuie remarcat faptul că, în stadiul actual, centralele termice emit în atmosferă aproximativ 20% din cantitatea totală a tuturor deșeurilor industriale periculoase. Ele afectează în mod semnificativ mediul din zona în care se află și starea biosferei în ansamblu. Cele mai dăunătoare sunt centralele electrice în condensare care funcționează cu combustibili de calitate scăzută.

Apele uzate de la termocentrale și apele pluviale de pe teritoriul acestora, contaminate cu deșeuri din ciclurile tehnologice ale centralelor electrice și care conțin vanadiu, nichel, fluor, fenoli și produse petroliere, atunci când sunt evacuate în corpurile de apă, pot afecta calitatea apei și organismele acvatice. O modificare a compoziției chimice a anumitor substanțe duce la o încălcare a condițiilor de habitat stabilite în rezervor și afectează compoziția speciilor și abundența organismelor acvatice și bacteriilor și, în cele din urmă, poate duce la încălcări ale proceselor de auto-purificare a corpurilor de apă. de la poluare şi la o deteriorare a stării lor sanitare.

Așa-numita poluare termică a corpurilor de apă cu diverse încălcări ale stării lor este, de asemenea, periculoasă. Centralele termice produc energie folosind turbine conduse de abur încălzit. În timpul funcționării turbinelor, este necesară răcirea aburului de evacuare cu apă, prin urmare, un curent de apă pleacă continuu din centrala electrică, de obicei încălzit cu 8-12 ° C și descărcat în rezervor. Centralele termice mari au nevoie de cantități mari de apă. Deversează 80-90 m3/s de apă în stare încălzită. Aceasta înseamnă că un curent puternic de apă caldă curge continuu în rezervor, aproximativ la scara râului Moscova.

Zona de încălzire, formată la confluența unui „râu” cald, este un fel de secțiune a rezervorului, în care temperatura este maximă în punctul de deversare și scade odată cu distanța de acesta. Zonele de încălzire ale centralelor termice mari ocupă o suprafață de câteva zeci de kilometri pătrați. Iarna, poliniile se formează în zona încălzită (în latitudinile nordice și mijlocii). În timpul lunilor de vară, temperaturile din zonele încălzite depind de temperatura naturală a apei de admisie. Dacă temperatura apei în rezervor este de 20 °C, atunci în zona de încălzire poate ajunge la 28-32 °C.

Ca urmare a creșterii temperaturii într-un rezervor și a încălcării regimului lor hidrotermal natural, procesele de „înflorire” a apei sunt intensificate, capacitatea gazelor de a se dizolva în apă scade, proprietățile fizice ale apei se modifică, toate chimice. iar procesele biologice care au loc în ea sunt accelerate etc. În zona de încălzire, transparența apei scade, pH-ul crește, viteza de descompunere a substanțelor ușor oxidabile crește. Rata fotosintezei într-o astfel de apă este semnificativ redusă.

Problemele de mediu ale hidroenergiei

În ciuda relativului ieftinitate a energiei obținute din resursele hidro, ponderea acestora în bilanțul energetic scade treptat. Acest lucru se datorează atât epuizării celor mai ieftine resurse, cât și capacității teritoriale mari a rezervoarelor de câmpie. Se crede că, în viitor, producția mondială de energie hidroelectrică nu va depăși 5% din total.

Unul dintre cele mai importante motive pentru scăderea ponderii energiei primite la CHE este impactul puternic al tuturor etapelor de construcție și exploatare a instalațiilor hidroelectrice asupra mediului.

Potrivit diverselor studii, unul dintre cele mai importante impacturi ale hidroenergiei asupra mediului este înstrăinarea unor suprafețe mari de teren fertil (lunca) pentru rezervoare. În Rusia, unde nu mai mult de 20% din energie electrică este produsă prin utilizarea resurselor hidroelectrice, cel puțin 6 milioane de hectare de teren au fost inundate în timpul construcției hidrocentralelor. Ecosistemele naturale au fost distruse în locul lor.

Zone semnificative de teren din apropierea rezervoarelor se confruntă cu inundații ca urmare a creșterii nivelului apei subterane. Aceste terenuri, de regulă, intră în categoria zonelor umede. În condiții de plată, terenurile inundate pot reprezenta 10% sau mai mult din suprafața inundată. Distrugerea terenurilor și a ecosistemelor acestora are loc și ca urmare a distrugerii lor de către apă (abraziune) în timpul formării liniei de coastă. Procesele de abraziune durează de obicei zeci de ani, ducând la prelucrarea unor mase mari de sol, poluarea apei și colmatarea rezervoarelor. Astfel, construcția rezervoarelor este asociată cu o încălcare bruscă a regimului hidrologic al râurilor, a ecosistemelor acestora și a compoziției de specii a hidrobionților.

În rezervoare, încălzirea apelor crește brusc, ceea ce intensifică pierderea de oxigen și alte procese cauzate de poluarea termică. Acesta din urmă, împreună cu acumularea de substanțe biogene, creează condiții pentru creșterea excesivă a corpurilor de apă și dezvoltarea intensivă a algelor, inclusiv a celor otrăvitoare albastru-verde. Din aceste motive, precum și din cauza reînnoirii lente a apelor, capacitatea acestora de a se autopurifica este redusă drastic.

Deteriorarea calității apei duce la moartea multor locuitori ai acesteia. Incidența stocurilor de pește este în creștere, în special susceptibilitatea la helminți. Calitățile gustative ale locuitorilor mediului acvatic sunt reduse.

Rutele de migrare a peștilor sunt perturbate, terenurile furajere, zonele de depunere a icrelor etc. sunt distruse. Volga și-a pierdut în mare măsură semnificația ca loc de reproducere pentru sturionii caspic după construcția unei centrale hidroelectrice în cascadă.

În cele din urmă, sistemele fluviale blocate de rezervoare se transformă din sisteme de tranzit în sisteme de tranzit-acumulare. Pe lângă substanțele biogene, aici se acumulează metale grele, elemente radioactive și multe pesticide cu o durată lungă de viață. Produsele de acumulare fac problematică utilizarea teritoriilor ocupate de rezervoare după lichidarea acestora.

Rezervoarele au un impact semnificativ asupra proceselor atmosferice. De exemplu, în regiunile aride (aride), evaporarea de la suprafața rezervoarelor depășește de zeci de ori evaporarea de la o suprafață de pământ egală.

O scădere a temperaturii aerului și o creștere a fenomenelor de ceață sunt asociate cu creșterea evaporării. Diferența dintre bilanțele termice ale rezervoarelor și terenul adiacent determină formarea vântului local, cum ar fi brize. Acestea, ca și alte fenomene, au ca rezultat o schimbare a ecosistemelor (nu întotdeauna pozitivă), o schimbare a vremii. În unele cazuri, în zona rezervoarelor, este necesar să se schimbe direcția agriculturii. De exemplu, în regiunile sudice ale țării noastre, unele culturi iubitoare de căldură (pepenii) nu au timp să se coacă, incidența plantelor crește, iar calitatea produselor se deteriorează.

Costurile construcției hidraulice pentru mediu sunt considerabil mai mici în regiunile muntoase, unde rezervoarele sunt de obicei mici ca suprafață. Cu toate acestea, în zonele muntoase seismice, rezervoarele pot provoca cutremure. Probabilitatea alunecărilor de teren și probabilitatea dezastrelor ca urmare a posibilei distrugeri a barajelor este în creștere.

Datorită naturii specifice a tehnologiei de utilizare a energiei apei, instalațiile hidroenergetice transformă procesele naturale pe perioade foarte lungi. De exemplu, un rezervor al unei centrale hidroelectrice (sau un sistem de rezervoare în cazul unei cascade a unei centrale hidroelectrice) poate exista timp de zeci și sute de ani, în timp ce în locul unui curs de apă natural apare un obiect artificial cu reglare artificială a procese naturale - un sistem natural-tehnic (NTS).

Având în vedere impactul HPP asupra mediului, ar trebui totuși să remarcăm funcția de salvare a vieții a HPP. Astfel, generarea fiecărui miliard de kWh de energie electrică la CHE în loc de TPP duce la o scădere a mortalității cu 100-226 de persoane pe an.

Probleme ale energiei nucleare

Energia nucleară poate fi considerată în prezent drept cea mai promițătoare. Acest lucru se datorează atât stocurilor relativ mari de combustibil nuclear, cât și impactului blând asupra mediului. Printre avantaje se numără și posibilitatea construirii unei centrale nucleare fără a fi legată de zăcăminte de resurse, deoarece transportul acestora nu necesită costuri semnificative din cauza volumelor mici. Este suficient să spunem că 0,5 kg de combustibil nuclear face posibilă obținerea de energie cât arderea a 1000 de tone de cărbune.

Mulți ani de experiență în exploatarea centralelor nucleare din toate țările arată că acestea nu au un impact semnificativ asupra mediului. Până în 1998, durata medie de funcționare a CNE era de 20 de ani. Fiabilitatea, siguranța și eficiența economică a centralelor nucleare se bazează nu numai pe reglementarea strictă a procesului de funcționare a centralelor nucleare, ci și pe reducerea la minimum absolut a impactului centralelor nucleare asupra mediului.

În timpul funcționării normale a centralelor nucleare, eliberările de elemente radioactive în mediu sunt extrem de nesemnificative. În medie, sunt de 2-4 ori mai puține decât de la centralele termice de aceeași capacitate.

Înainte de dezastrul de la Cernobîl din țara noastră, nicio industrie nu a avut un nivel mai scăzut de accidentări industriale decât centralele nucleare. Cu 30 de ani înainte de tragedie, accidente, și chiar și atunci nu din motive de radiații, au ucis 17 persoane. După 1986, principalul pericol pentru mediu al centralelor nucleare a început să fie asociat cu posibilitatea unui accident. Deși probabilitatea lor la centralele nucleare moderne este scăzută, aceasta nu este exclusă.

Până de curând, principalele probleme de mediu ale centralelor nucleare erau asociate cu eliminarea combustibilului uzat, precum și cu lichidarea centralelor nucleare în sine după încheierea duratei lor de funcționare permise. Există dovezi că costul unor astfel de lucrări de lichidare este de la 1/6 până la 1/3 din costul centralelor nucleare în sine. În general, pot fi menționate următoarele impacte ale centralelor nucleare asupra mediului: 1 - distrugerea ecosistemelor și a elementelor acestora (soluri, soluri, structuri purtătoare de apă etc.) în siturile de exploatare a minereului (în special prin metodă deschisă); 2 - retragerea terenurilor pentru construcția de centrale nucleare în sine; 3 - retragerea unor volume importante de apă din diverse surse și evacuarea apei încălzite; 4 - contaminarea radioactivă a atmosferei, apelor și solurilor în timpul extracției și transportului materiilor prime, precum și în timpul funcționării centralelor nucleare, depozitarea și prelucrarea deșeurilor, iar eliminarea acestora nu este exclusă.

Fără îndoială, în viitorul apropiat, energia termică va rămâne dominantă în balanța energetică a lumii și a țărilor individuale. Există o probabilitate mare de creștere a ponderii cărbunelui și a altor tipuri de combustibili mai puțin curați în producția de energie. Unele moduri și metode de utilizare a acestora pot reduce semnificativ impactul negativ asupra mediului. Aceste metode se bazează în principal pe îmbunătățirea tehnologiilor de preparare a combustibilului și captarea deșeurilor periculoase. Printre ei:

1. Utilizarea și îmbunătățirea dispozitivelor de curățare.

2. Reducerea pătrunderii compușilor sulfului în atmosferă prin desulfurarea (desulfurarea) prealabilă a cărbunelui și a altor combustibili (petrol, gaz, șisturi bituminoase) prin metode chimice sau fizice.

3. Oportunitățile mari și reale pentru reducerea sau stabilizarea fluxului de poluare în mediu sunt asociate cu economiile de energie.

4. Nu mai puțin semnificative sunt posibilitățile de economisire a energiei în viața de zi cu zi și la locul de muncă prin îmbunătățirea proprietăților izolatoare ale clădirilor. Este extrem de risipitor să folosești energia electrică pentru a produce căldură. Prin urmare, arderea directă a combustibilului pentru a produce căldură, în special gaz, este mult mai eficientă decât transformarea acestuia în electricitate și apoi înapoi în căldură.

5. Eficiența combustibilului este, de asemenea, semnificativ crescută atunci când este utilizat în locul unei centrale termice la o centrală termică. + Utilizarea energiei alternative

6. Utilizarea surselor alternative de energie ori de câte ori este posibil.