Tepelný stroj je zariadenie schopné premieňať množstvo prijatého tepla na mechanickú prácu. Mechanická práca v tepelných motoroch sa vykonáva v procese expanzie určitej látky, ktorá sa nazýva pracovná tekutina. Ako pracovná kvapalina sa zvyčajne používajú plynné látky (benzínové pary, vzduch, vodná para). Pracovné telo prijíma (alebo vydáva) tepelnú energiu v procese výmeny tepla s telesami, ktoré majú veľkú zásobu vnútornej energie.
EKOLOGICKÁ KRÍZA, narušenie vzájomných prepojení v rámci ekosystému alebo nezvratné javy v biosfére spôsobené antropogénnou činnosťou a ohrozujúce existenciu človeka ako druhu. Podľa miery ohrozenia prirodzeného života človeka a vývoja spoločnosti sa rozlišuje nepriaznivá ekologická situácia, ekologická katastrofa a ekologická katastrofa.
Znečistenie z tepelných motorov:
1. Chemický.
2. Rádioaktívne.
3. Tepelné.
Účinnosť tepelných motorov< 40%, в следствии чего больше 60% теплоты двигатель отдаёт холодильнику.
Pri spaľovaní paliva sa využíva kyslík z atmosféry, v dôsledku čoho sa obsah kyslíka vo vzduchu postupne znižuje.
Spaľovanie paliva je sprevádzané uvoľňovaním oxidu uhličitého, dusíka, síry a ďalších zlúčenín do atmosféry.
Opatrenia na prevenciu znečistenia:
1.Zníženie škodlivých emisií.
2.Kontrola výfukových plynov, úprava filtra.
3. Porovnanie účinnosti a šetrnosti jednotlivých druhov palív, prechod dopravy na plynné palivo.
Medzi hlavné toxické emisie vozidiel patria: výfukové plyny, plyny z kľukovej skrine a palivové výpary. Výfukové plyny vypúšťané motorom obsahujú oxid uhoľnatý, uhľovodíky, oxidy dusíka, benzapyrén, aldehydy a sadze.V priemere s autom najazdenými 15 tisíc km ročne spáli viac ako 2 tony paliva a spotrebuje okolo 30 ton vzduchu. . Zároveň je do ovzdušia vypustených asi 700 kg oxidu uhoľnatého (CO), 400 kg oxidu dusičitého, 230 kg uhľovodíkov a iných škodlivín, ktorých celkový počet je viac ako 200 položiek. Každý rok sa výfukovými plynmi z mobilných zdrojov vypustí do ovzdušia asi 1 milión ton škodlivín.
Niektoré z týchto látok, ako sú ťažké kovy a určité organické zlúčeniny chlóru, perzistentné organické znečisťujúce látky sa hromadia v prírodnom prostredí a predstavujú vážnu hrozbu pre životné prostredie aj ľudské zdravie. Pri zachovaní súčasného tempa rastu parkoviska sa predpokladá, že do roku 2015 sa objem emisií znečisťujúcich látok do ovzdušia zvýši na 10 % alebo viac.
Elektromobil by mohol radikálne vyriešiť problém znečistenia ovzdušia dopravou. V železničnej doprave sa dnes najviac využívajú elektrické lokomotívy.
2. Z environmentálneho hľadiska je vodík najlepším palivom pre autá, ktoré je navyše najvýhrevnejšie
3. Uskutočňujú sa pokusy vytvoriť motory využívajúce ako palivo vzduch, alkohol, biopalivo atď. Veda však nestojí na mieste, dúfajme, že proces vytvárania ekologického auta nie je ďaleko
Príčiny znečistenia ovzdušia výfukovými plynmi
autá.
Hlavnou príčinou znečistenia ovzdušia je neúplné a nerovnomerné spaľovanie paliva. Iba 15 % z toho sa minie na pohyb auta a 85 % „letí do vetra“. Okrem toho sú spaľovacie komory automobilového motora akýmsi chemickým reaktorom, ktorý syntetizuje toxické látky a uvoľňuje ich do atmosféry. Aj nevinný dusík z atmosféry, ktorý sa dostane do spaľovacej komory, sa zmení na toxické oxidy dusíka.
Výfukové plyny spaľovacieho motora (ICE) obsahujú cez 170 škodlivých zložiek, z ktorých asi 160 sú deriváty uhľovodíkov, ktoré vznikajú priamo v dôsledku nedokonalého spaľovania paliva v motore. O prítomnosti škodlivých látok vo výfukových plynoch v konečnom dôsledku rozhoduje typ a podmienky spaľovania paliva.
Výfukové plyny, produkty opotrebovania mechanických častí a pneumatík vozidiel, ako aj povrch vozoviek tvoria približne polovicu atmosférických emisií antropogénneho pôvodu. Najviac skúmané sú emisie z motora a kľukovej skrine automobilu. Zloženie týchto emisií okrem dusíka, kyslíka, oxidu uhličitého a vody zahŕňa také škodlivé zložky, ako je oxid. Auto, ktoré sa pohybuje priemernou rýchlosťou 80-90 km/h, premení toľko kyslíka na oxid uhličitý ako 300-350 ľudí. Nejde však len o oxid uhličitý. Ročný výfuk jedného auta je 800 kg oxidu uhoľnatého, 40 kg oxidov dusíka a viac ako 200 kg rôznych uhľovodíkov. V tejto zostave je oxid uhoľnatý veľmi zákerný. Pre jeho vysokú toxicitu by jeho prípustná koncentrácia v atmosférickom vzduchu nemala presiahnuť 1 mg/m3. Existujú prípady tragických úmrtí ľudí, ktorí naštartovali motory áut so zatvorenými bránami garáže. V garáži s jedným sedadlom sa smrteľná koncentrácia oxidu uhoľnatého vyskytuje v priebehu 2-3 minút po zapnutí štartéra. V chladnom období, keď sa na noc zastaví na okraji cesty, neskúsení vodiči niekedy zapnú motor, aby zahriali auto. Kvôli prieniku oxidu uhoľnatého do kabíny môže byť takéto prenocovanie posledné.
Oxidy dusíka sú pre človeka toxické a navyše pôsobia dráždivo. Zvlášť nebezpečnou zložkou výfukových plynov sú karcinogénne uhľovodíky, nachádzajúce sa predovšetkým na svetelných križovatkách (až 6,4 µg/100 m3, čo je 3-krát viac ako v polovici štvrťroka).
Pri použití olovnatého benzínu motor auta uvoľňuje zlúčeniny olova. Olovo je nebezpečné, pretože sa môže hromadiť vo vonkajšom prostredí aj v ľudskom tele.
Miera plynovej kontaminácie diaľnic a hlavných území závisí od intenzity premávky automobilov, šírky a topografie ulice, rýchlosti vetra, podielu kamiónov a autobusov na celkovom prúde a ďalších faktorov. Pri intenzite dopravy 500 vozidiel za hodinu sa koncentrácia oxidu uhoľnatého na otvorenom priestranstve vo vzdialenosti 30-40 m od diaľnice zníži 3-krát a dosiahne normu. Ťažkosti s rozptyľovaním emisií automobilov v úzkych uliciach. V dôsledku toho takmer všetci obyvatelia mesta pociťujú škodlivé účinky znečisteného ovzdušia.
Zo zlúčenín kovov, ktoré tvoria tuhé emisie vozidiel, sú najviac študované zlúčeniny olova. Je to spôsobené tým, že zlúčeniny olova, ktoré vstupujú do ľudského tela a teplokrvných zvierat s vodou, vzduchom a potravinami, majú naň najškodlivejší účinok. Až 50 % denného príjmu olova v organizme pripadá na vzduch, v ktorom významný podiel tvoria výfukové plyny áut.
K uvoľňovaniu uhľovodíkov do atmosférického vzduchu dochádza nielen pri prevádzke automobilov, ale aj pri úniku benzínu. Podľa amerických výskumníkov v Los Angeles sa do ovzdušia denne vyparí asi 350 ton benzínu. A za to nemôže ani tak auto, ale samotný človek. Pri nalievaní benzínu do nádrže sa trochu rozliali, pri prevoze zabudli pevne zavrieť veko, pri tankovaní na čerpacej stanici to špliechali na zem a do vzduchu sa dostávali rôzne uhľovodíky.
Každý motorista vie: je takmer nemožné naliať všetok benzín do nádrže z hadice, jeho časť z hlavne „pištole“ nevyhnutne strieka na zem. Málo. Ale koľko áut dnes máme? A ich počet bude každým rokom rásť, čo znamená, že sa budú zvyšovať aj škodlivé výpary do atmosféry. Len 300 g benzínu vytečeného pri tankovaní auta znečisťuje 200 000 metrov kubických vzduchu. Najjednoduchší spôsob, ako vyriešiť problém, je vytvoriť nový dizajn plniacich strojov, ktoré nedovolia ani jednej kvapke benzínu vyliať na zem.
Záver
Bez preháňania možno povedať, že tepelné motory sú v súčasnosti hlavnými meničmi paliva na iné druhy energie a bez nich by pokrok vo vývoji modernej civilizácie nebol možný. Zdrojom znečistenia životného prostredia sú však všetky typy tepelných motorov. (Kostrjukov Denis)
VNÚTORNÉ SPAĽOVACIE MOTORY A EKOLÓGIA.
1.3. Alternatívne palivá
1.5. Neutralizácia
Bibliografia
VNÚTORNÉ SPAĽOVACIE MOTORY A EKOLÓGIA
1.1. Škodlivé emisie v zložení výfukových plynov a ich vplyv na zver
Pri úplnom spaľovaní uhľovodíkov sú konečnými produktmi oxid uhličitý a voda. Úplné spaľovanie v piestových spaľovacích motoroch je však technicky nemožné dosiahnuť. Z celkového množstva škodlivých látok vypúšťaných do ovzdušia veľkých miest dnes pripadá na cestnú dopravu asi 60 %.
Zloženie výfukových plynov spaľovacích motorov zahŕňa viac ako 200 rôznych chemikálií. Medzi nimi:
- produkty nedokonalého spaľovania vo forme oxidu uhoľnatého, aldehydov, ketónov, uhľovodíkov, vodíka, peroxidových zlúčenín, sadzí;
- produkty tepelných reakcií dusíka s kyslíkom - oxidy dusíka;
- zlúčeniny anorganických látok, ktoré sú súčasťou paliva – olovo a iné ťažké kovy, oxid siričitý a pod.;
- prebytok kyslíka.
Množstvo a zloženie výfukových plynov sú určené konštrukčnými vlastnosťami motorov, ich prevádzkovým režimom, technickým stavom, kvalitou povrchu vozovky, poveternostnými podmienkami. Na obr. 1.1 sú znázornené závislosti obsahu základných látok v zložení výfukových plynov.
V tabuľke. 1.1 ukazuje charakteristiky mestského rytmu automobilu a priemerné hodnoty emisií ako percento ich celkovej hodnoty pre celý cyklus podmienenej mestskej premávky.
Oxid uhoľnatý (CO) vzniká v motoroch pri spaľovaní obohatených zmesí vzduch-palivo, ako aj v dôsledku disociácie oxidu uhličitého pri vysokých teplotách. Za normálnych podmienok je CO bezfarebný plyn bez zápachu. Toxický účinok CO spočíva v jeho schopnosti premeniť časť hemoglobínu v krvi na karbo-xyhemoglobín, čo spôsobuje narušenie tkanivového dýchania. Spolu s tým má CO priamy vplyv na biochemické procesy v tkanivách, čo vedie k narušeniu metabolizmu tukov a uhľohydrátov, rovnováhy vitamínov atď. Toxický účinok CO je tiež spojený s jeho priamym účinkom na bunky centrálneho nervového systému. Pri kontakte s osobou CO spôsobuje bolesť hlavy, závraty, únavu, podráždenosť, ospalosť a bolesť v oblasti srdca. Akútna otrava sa pozoruje pri vdychovaní vzduchu s koncentráciou CO vyššou ako 2,5 mg/l počas 1 hodiny.
Tabuľka 1.1
Charakteristika mestského rytmu auta
Oxidy dusíka vo výfukových plynoch vznikajú v dôsledku reverzibilnej oxidácie dusíka vzdušným kyslíkom pod vplyvom vysokých teplôt a tlaku. Keď sa výfukové plyny ochladzujú a riedia vzdušným kyslíkom, oxid dusíka sa mení na oxid. Oxid dusnatý (NO) je bezfarebný plyn, oxid dusičitý (NO 2) je červenohnedý plyn s charakteristickým zápachom. Oxidy dusíka sa pri požití spájajú s vodou. Zároveň v dýchacích cestách tvoria zlúčeniny kyseliny dusičnej a dusitej. Oxidy dusíka dráždia sliznice očí, nosa a úst. Expozícia NO 2 prispieva k rozvoju pľúcnych ochorení. Príznaky otravy sa objavia až po 6 hodinách vo forme kašľa, dusenia a možného zvýšeného pľúcneho edému. NOX sa podieľa aj na tvorbe kyslých dažďov.
Oxidy dusíka a uhľovodíky sú ťažšie ako vzduch a môžu sa hromadiť v blízkosti ciest a ulíc. V nich pod vplyvom slnečného žiarenia prebiehajú rôzne chemické reakcie. Rozkladom oxidov dusíka dochádza k tvorbe ozónu (O 3). Za normálnych podmienok je ozón nestabilný a rýchlo sa rozkladá, no v prítomnosti uhľovodíkov sa proces jeho rozkladu spomaľuje. Aktívne reaguje s časticami vlhkosti a inými zlúčeninami a vytvára smog. Okrem toho ozón leptá oči a pľúca.
Jednotlivé uhľovodíky CH (benzapyrén) sú najsilnejšími karcinogénmi, ktorých nosičmi môžu byť častice sadzí.
Keď motor beží na olovnatý benzín, vznikajú častice tuhého oxidu olovnatého v dôsledku rozkladu tetraetylolova. Vo výfukových plynoch sú obsiahnuté vo forme drobných čiastočiek s veľkosťou 1–5 mikrónov, ktoré zostávajú v atmosfére dlhší čas. Prítomnosť olova vo vzduchu spôsobuje vážne poškodenie tráviacich orgánov, centrálneho a periférneho nervového systému. Účinok olova na krv sa prejavuje znížením množstva hemoglobínu a deštrukciou červených krviniek.
Zloženie výfukových plynov dieselových motorov sa líši od benzínových motorov (tabuľka 10.2). V dieselovom motore je spaľovanie paliva úplnejšie. To produkuje menej oxidu uhoľnatého a nespálených uhľovodíkov. Zároveň však v dôsledku prebytku vzduchu v dieselovom motore vzniká väčšie množstvo oxidov dusíka.
Okrem toho je prevádzka dieselových motorov v určitých režimoch charakteristická dymivosťou. Čierny dym je produktom nedokonalého spaľovania a pozostáva z uhlíkových častíc (sadzí) s veľkosťou 0,1–0,3 µm. Biely dym, ktorý vzniká hlavne pri voľnobehu motora, pozostáva hlavne z aldehydov, ktoré majú dráždivé účinky, častíc vypareného paliva a kvapiek vody. Modrý dym vzniká pri ochladzovaní výfukových plynov na vzduchu. Pozostáva z kvapiek kvapalných uhľovodíkov.
Charakteristickým znakom výfukových plynov dieselových motorov je obsah karcinogénnych polycyklických aromatických uhľovodíkov, z ktorých sú najškodlivejšie dioxín (cyklický éter) a benzapyrén. Tá patrí podobne ako olovo do prvej triedy nebezpečnosti znečisťujúcich látok. Dioxíny a príbuzné zlúčeniny sú mnohonásobne toxickejšie ako jedy ako kurare a kyanid draselný.
Tabuľka 1.2
množstvo toxických zložiek (v g),
vznikajúce pri spaľovaní 1 kg paliva
Akreolín sa nachádzal aj vo výfukových plynoch (najmä pri naftových motoroch). Má zápach prepálených tukov a pri hladine nad 0,004 mg/l spôsobuje podráždenie horných dýchacích ciest, ako aj zápal očnej sliznice.
Látky obsiahnuté vo výfukových plynoch automobilov môžu spôsobiť progresívne poškodenie centrálneho nervového systému, pečene, obličiek, mozgu, pohlavných orgánov, letargiu, Parkinsonov syndróm, zápal pľúc, endemickú ataxiu, dnu, bronchiálnu rakovinu, dermatitídu, intoxikáciu, alergie, respiračné a iné ochorenia .. Pravdepodobnosť výskytu chorôb sa zvyšuje s časom expozície škodlivým látkam a ich koncentráciou.
1.2. Legislatívne obmedzenia emisií škodlivých látok
Prvé kroky na obmedzenie množstva škodlivých látok vo výfukových plynoch urobili v USA, kde sa problém znečistenia plynom vo veľkých mestách stal najnaliehavejším po druhej svetovej vojne. Koncom 60. rokov, keď sa megamestá Ameriky a Japonska začali dusiť smogom, prevzali iniciatívu vládne komisie týchto krajín. Legislatívne akty o povinnom znižovaní toxických emisií z nových áut prinútili výrobcov zlepšovať motory a vyvíjať neutralizačné systémy.
V roku 1970 bol v Spojených štátoch prijatý zákon, podľa ktorého mala byť úroveň toxických zložiek vo výfukových plynoch áut modelového roku 1975 nižšia ako u áut z roku 1960: CH - o 87 %, CO - o 82 %. a NOx - o 24 %. Podobné požiadavky boli legalizované v Japonsku a v Európe.
Vývoj celoeurópskych pravidiel, predpisov a noriem v oblasti ekológie automobilovej techniky zabezpečuje Výbor pre vnútrozemskú dopravu pôsobiaci v rámci Európskej hospodárskej komisie Organizácie Spojených národov (EHK OSN). Ním vydané dokumenty sa nazývajú Pravidlá EHK OSN a sú povinné pre krajiny-účastníkov Ženevskej dohody z roku 1958, ku ktorej sa pripojilo aj Rusko.
Podľa týchto pravidiel sú povolené emisie škodlivých látok od roku 1993 obmedzené: pre oxid uhoľnatý z 15 g/km v roku 1991 na 2,2 g/km v roku 1996 a pre súčet uhľovodíkov a oxidov dusíka z 5,1 g/km v roku 1991 na 0,5 g/km v roku 1996. V roku 2000 boli zavedené ešte prísnejšie normy (obr. 1.2). Ostré sprísnenie noriem je zabezpečené aj pre dieselové nákladné vozidlá (obr. 1.3).
Ryža. 1.2. Emisné limity dynamiky
pre vozidlá s hmotnosťou do 3,5 tony (benzín)
Normy zavedené pre automobily v roku 1993 sa nazývali EBPO-I, v roku 1996 - EURO-II, v roku 2000 - EURO-III. Zavedením takýchto noriem sa európske predpisy dostali na úroveň amerických noriem.
Spolu s kvantitatívnym sprísňovaním noriem dochádza aj k ich kvalitatívnej zmene. Namiesto obmedzenia dymu sa zaviedol prídel pevných častíc, na ktorých povrchu sa adsorbujú aromatické uhľovodíky nebezpečné pre ľudské zdravie, najmä benzapyrén.
Regulácia emisií tuhých častíc obmedzuje množstvo tuhých častíc v oveľa väčšej miere ako obmedzenie dymu, ktoré umožňuje odhadnúť len také množstvo pevných častíc, aby boli výfukové plyny viditeľné.
Ryža. 1.3. Dynamika limitov škodlivých emisií pre dieselové nákladné vozidlá s celkovou hmotnosťou nad 3,5 tony stanovená EHS
S cieľom obmedziť emisie toxických uhľovodíkov sa zavádzajú normy pre obsah bezmetánovej skupiny uhľovodíkov vo výfukových plynoch. Plánuje sa zavedenie obmedzení na uvoľňovanie formaldehydu. Je zabezpečené obmedzenie vyparovania paliva z napájacieho systému automobilov s benzínovými motormi.
V USA aj v pravidlách EHK OSN je regulovaný počet najazdených kilometrov automobilov (80 tisíc a 160 tisíc km), počas ktorého musia spĺňať stanovené normy toxicity.
V Rusku sa v 70-tych rokoch začali zavádzať normy obmedzujúce emisie škodlivých látok z motorových vozidiel: GOST 21393-75 „Autá s dieselovými motormi. Dym z výfuku. Normy a metódy merania. Bezpečnostné požiadavky“ a GOST 17.2.1.02-76 „Ochrana prírody. Atmosféra. Emisie z motorov automobilov, traktorov, samohybných poľnohospodárskych a cestných strojov. Pojmy a definície".
V osemdesiatych rokoch GOST 17.2.2.03-87 „Ochrana prírody. Atmosféra. Normy a metódy merania obsahu oxidu uhoľnatého a uhľovodíkov vo výfukových plynoch vozidiel s benzínovými motormi. Bezpečnostné požiadavky“ a GOST 17.2.2.01-84 „Ochrana prírody. Atmosféra. Diesely sú automobilové. Dym z výfuku. Normy a metódy merania“.
Normy sa v súlade s rastom flotily a orientáciou na podobné predpisy EHK OSN postupne sprísňovali. Avšak už od začiatku 90-tych rokov začali byť ruské normy z hľadiska tuhosti výrazne nižšie ako normy zavedené EHK OSN.
Dôvodom zaostávania je nepripravenosť infraštruktúry na prevádzku automobilovej a traktorovej techniky. Na prevenciu, opravu a údržbu vozidiel vybavených elektronikou a neutralizačnými systémami je potrebná rozvinutá sieť čerpacích staníc s kvalifikovaným personálom, moderným opravárenským vybavením a meracím zariadením, a to aj v teréne.
V platnosti je GOST 2084-77, ktorý zabezpečuje výrobu benzínov obsahujúcich tetraetylén olovnatý v Rusku. Preprava a skladovanie paliva nezaručuje, že sa zvyšky olova nedostanú do bezolovnatého benzínu. Neexistujú žiadne podmienky, za ktorých by mali majitelia áut s neutralizačnými systémami záruku proti tankovaniu benzínu s olovenými prísadami.
Napriek tomu sa pracuje na sprísnení environmentálnych požiadaviek. Vyhláška Štátnej normy Ruskej federácie z 1. apríla 1998 č. 19 schválila „Pravidlá vykonávania prác v systéme certifikácie motorových vozidiel a prípojných vozidiel“, ktoré určujú dočasný postup pri uplatňovaní EHK OSN v Rusku. Pravidlá č.834 a č.495.
1. januára 1999 GOST R 51105.97 „Palivá pre spaľovacie motory. Bezolovnatý benzín. Technické údaje". V máji 1999 prijal Gosstandart uznesenie o uzákonení štátnych noriem, ktoré obmedzujú emisie znečisťujúcich látok z automobilov. Normy obsahujú autentický text s predpismi EHK OSN č. 49 a č. 83 a vstupujú do platnosti 1. júla 2000. V tom istom roku bola prijatá norma GOST R 51832-2001 „Zážihové spaľovacie motory a motorové vozidlá poháňané benzínom“. s celkovou hmotnosťou viac ako 3,5 tony, vybavený týmito motormi. Emisie škodlivých látok. Technické požiadavky a skúšobné metódy“. januára 2004 GOST R 52033-2003 „Vozidlá s benzínovými motormi. Emisie znečisťujúcich látok s výfukovými plynmi. Normy a spôsoby kontroly pri posudzovaní technického stavu“.
Výrobcovia automobilových zariadení zdokonaľujú výkonové a zapaľovacie systémy, využívajú alternatívne palivá, neutralizujú výfukové plyny a vyvíjajú kombinované elektrárne, aby splnili stále prísnejšie normy pre emisie škodlivín.
1.3. Alternatívne palivá
Na celom svete sa veľká pozornosť venuje nahrádzaniu kvapalných ropných palív skvapalneným uhľovodíkovým plynom (zmes propán-bután) a stlačeným zemným plynom (metán), ako aj zmesami obsahujúcimi alkohol. V tabuľke. 1.3 sú uvedené porovnávacie ukazovatele emisií škodlivých látok pri prevádzke spaľovacích motorov na rôzne palivá.
Tabuľka 1.3
Výhody plynového paliva sú vysoké oktánové číslo a možnosť použitia konvertorov. Pri ich použití však klesá výkon motora, veľká hmotnosť a rozmery palivového zariadenia znižujú výkon vozidla. Medzi nevýhody plynných palív patrí aj vysoká citlivosť na úpravy palivového zariadenia. Pri nevyhovujúcej kvalite výroby palivového zariadenia a nízkej kultúre prevádzky môže toxicita výfukových plynov z motora na plynné palivo presiahnuť hodnoty benzínovej verzie.
V krajinách s horúcim podnebím sa rozšírili autá s motormi poháňanými alkoholovými palivami (metanol a etanol). Použitie alkoholov znižuje emisie škodlivých látok o 20-25%. Medzi nevýhody alkoholových palív patrí výrazné zhoršenie štartovacích vlastností motora a vysoká korozívnosť a toxicita samotného metanolu. V Rusku sa v súčasnosti liehové palivá pre autá nepoužívajú.
Myšlienke využívania vodíka sa u nás aj v zahraničí venuje čoraz väčšia pozornosť. Perspektívy tohto paliva sú určené jeho šetrnosťou k životnému prostrediu (u áut na toto palivo sa emisie oxidu uhoľnatého znížia 30–50 krát, oxidy dusíka 3–5 krát a uhľovodíky 2–2,5 krát), neobmedzenosť a obnoviteľnosť surovín. Zavedenie vodíkového paliva je však obmedzené vytvorením energeticky náročných systémov skladovania vodíka na palube auta. V súčasnosti používané metalhydridové batérie, reaktory na rozklad metanolu a iné systémy sú veľmi zložité a drahé. Ak vezmeme do úvahy aj ťažkosti spojené s požiadavkami na kompaktnú a bezpečnú výrobu a skladovanie vodíka na palube automobilu, autá s vodíkovým motorom zatiaľ nemajú výraznejšie praktické uplatnenie.
Ako alternatíva k spaľovacím motorom sú veľmi zaujímavé elektrické elektrárne využívajúce elektrochemické zdroje energie, batérie a elektrochemické generátory. Elektrické vozidlá sa vyznačujú dobrou prispôsobivosťou premenlivým režimom mestskej premávky, jednoduchou údržbou a šetrnosťou k životnému prostrediu. Ich praktická aplikácia však zostáva problematická. Po prvé, neexistujú spoľahlivé, ľahké a dostatočne energeticky náročné zdroje elektrochemického prúdu. Po druhé, prechod vozového parku na napájanie elektrochemických batérií povedie k vynaloženiu obrovského množstva energie na ich dobíjanie. Väčšina tejto energie sa vyrába v tepelných elektrárňach. Zároveň vďaka viacnásobnej premene energie (chemická - tepelná - elektrická - chemická - elektrická - mechanická) je celková účinnosť systému veľmi nízka a znečistenie okolia elektrární mnohonásobne prevyšuje aktuálne hodnoty.
1.4. Zlepšenie výkonu a zapaľovacích systémov
Jednou z nevýhod pohonných systémov karburátora je nerovnomerné rozloženie paliva vo valcoch motora. To spôsobuje nerovnomerný chod spaľovacieho motora a nemožnosť odčerpania úprav karburátora z dôvodu nadmerného vyčerpania zmesi a zastavenia spaľovania v jednotlivých valcoch (zvýšenie CH) s obohatenou zmesou vo zvyšku (vysoký obsah CO vo výfukových plynoch). Na odstránenie tohto nedostatku sa zmenilo poradie činnosti valcov z 1–2–4–3 na 1–3–4–2 a optimalizoval sa tvar sacích potrubí, napríklad použitie prijímačov v saní. rozdeľovača. Okrem toho boli pod karburátory nainštalované rôzne rozdeľovače, ktoré usmerňujú tok a sacie potrubie je vyhrievané. V ZSSR bol vyvinutý autonómny nečinný systém (XX) a zavedený do sériovej výroby. Tieto opatrenia umožnili splniť požiadavky pre režimy XX.
Ako už bolo spomenuté vyššie, počas mestského cyklu až 40 % času auto pracuje v režime núteného voľnobehu (PHX) – brzdenie motorom. Zároveň je pod škrtiacou klapkou oveľa vyšší podtlak ako v režime XX, čo spôsobuje opätovné obohatenie zmesi vzduch-palivo a zastavenie jej spaľovania vo valcoch motora a množstvo škodlivých emisií. zvyšuje. Na zníženie emisií v režimoch PHH boli vyvinuté systémy tlmenia škrtiacej klapky (otvárače) a ekonomizéry núteného voľnobehu EPHH. Prvé systémy miernym otvorením škrtiacej klapky znižujú podtlak pod ňou, čím zabraňujú nadmernému obohateniu zmesi. Tie blokujú tok paliva do valcov motora v režimoch PXC. Systémy PECH dokážu v mestskej prevádzke znížiť množstvo škodlivých emisií až o 20 % a zvýšiť účinnosť paliva až o 5 %.
Proti emisiám oxidov dusíka NOx sa bojovalo znižovaním teploty horenia horľavej zmesi. Na tento účel boli energetické systémy benzínových aj naftových motorov vybavené zariadeniami na recirkuláciu výfukových plynov. Systém pri určitých prevádzkových režimoch motora prenášal časť výfukových plynov z výfuku do sacieho potrubia.
Zotrvačnosť systémov dávkovania paliva neumožňuje vytvoriť konštrukciu karburátora, ktorá plne spĺňa všetky požiadavky na presnosť dávkovania pre všetky prevádzkové režimy motora, najmä prechodné. Na prekonanie nedostatkov karburátora boli vyvinuté takzvané „vstrekovacie“ energetické systémy.
Najprv to boli mechanické systémy s neustálym prísunom paliva do oblasti sacích ventilov. Tieto systémy umožnili splniť počiatočné environmentálne požiadavky. V súčasnosti ide o elektronicko-mechanické systémy s frázovaným vstrekovaním a spätnou väzbou.
V 70. rokoch minulého storočia bolo hlavným spôsobom, ako znížiť škodlivé emisie, používanie čoraz chudobnejších zmesí vzduchu a paliva. Pre ich neprerušované zapaľovanie bolo potrebné zlepšiť zapaľovacie systémy, aby sa zvýšil výkon iskry. Obmedzujúcim fakírom v tom bolo mechanické prerušenie primárneho okruhu a mechanická distribúcia vysokonapäťovej energie. Na prekonanie tohto nedostatku boli vyvinuté kontaktné tranzistorové a bezkontaktné systémy.
Dnes sú čoraz bežnejšie bezkontaktné zapaľovacie systémy so statickým rozvodom vysokonapäťovej energie pod kontrolou elektronickej jednotky, ktorá súčasne optimalizuje prívod paliva a časovanie zapaľovania.
V dieselových motoroch bolo hlavným smerom zlepšovania hnacieho systému zvýšenie vstrekovacieho tlaku. Dnes je normou vstrekovací tlak okolo 120 MPa, pri perspektívnych motoroch až 250 MPa. To umožňuje dokonalejšie spaľovanie paliva, čím sa znižuje obsah CH a pevných častíc vo výfukových plynoch. Rovnako ako pre benzín, pre dieselové energetické systémy boli vyvinuté elektronické riadiace systémy motora, ktoré neumožňujú motorom vstúpiť do dymových režimov.
Vyvíjajú sa rôzne systémy dodatočnej úpravy výfukových plynov. Napríklad bol vyvinutý systém s filtrom vo výfukovom trakte, ktorý zadržiava pevné častice. Po určitom čase prevádzky vydá elektronická jednotka príkaz na zvýšenie dodávky paliva. To vedie k zvýšeniu teploty výfukových plynov, čo následne vedie k spaľovaniu sadzí a regenerácii filtra.
1.5. Neutralizácia
V tých istých 70-tych rokoch sa ukázalo, že nie je možné dosiahnuť výrazné zlepšenie situácie s toxicitou bez použitia ďalších zariadení, pretože zníženie jedného parametra znamená zvýšenie ostatných. Preto sa aktívne zapájali do zlepšovania systémov dodatočnej úpravy výfukových plynov.
Neutralizačné systémy sa v minulosti používali pre automobilové a traktorové zariadenia pracujúce v špeciálnych podmienkach, ako je razenie tunelov a ťažba baní.
Existujú dva základné princípy konštrukcie konvertorov – tepelné a katalytické.
Tepelný konvertor je spaľovacia komora, ktorá je umiestnená vo výfukovom trakte motora na dohorenie produktov nedokonalého spaľovania paliva - CH a CO. Môže byť inštalovaný namiesto výfukového potrubia a vykonávať svoje funkcie. Oxidačné reakcie CO a CH prebiehajú pomerne rýchlo pri teplotách nad 830 °C a v prítomnosti neviazaného kyslíka v reakčnej zóne. Tepelné konvertory sa používajú na motoroch so zážihovým zapaľovaním, v ktorých je zabezpečená teplota potrebná na efektívny priebeh tepelných oxidačných reakcií bez dodávky prídavného paliva. Už aj tak vysoká teplota výfukových plynov týchto motorov stúpa v reakčnej zóne v dôsledku vyhorenia časti CH a CO, ktorých koncentrácia je oveľa vyššia ako u dieselových motorov.
Tepelný neutralizátor (obr. 1.4) pozostáva z puzdra so vstupnými (výstupnými) rúrkami a jednej alebo dvoch plameňových rúrok vyrobených zo žiaruvzdorného oceľového plechu. Dobré premiešanie dodatočného vzduchu potrebného na oxidáciu CH a CO s výfukovými plynmi sa dosiahne intenzívnym vytváraním vírov a turbulenciou plynov pri ich prúdení cez otvory v potrubí a v dôsledku zmeny smeru ich pohybu prepážkový systém. Pre efektívne dohorenie CO a CH je potrebný dostatočne dlhý čas, preto je rýchlosť plynov v konvertore nastavená na nízku hodnotu, v dôsledku čoho je jeho objem pomerne veľký.
Ryža. 1.4. Tepelný konvertor
Aby sa zabránilo poklesu teploty výfukových plynov v dôsledku prenosu tepla na steny, výfukové potrubie a konvertor sú pokryté tepelnou izoláciou, vo výfukových kanáloch sú inštalované tepelné štíty a konvertor je umiestnený čo najbližšie k možné k motoru. Napriek tomu trvá zohriatie tepelného meniča po naštartovaní motora značné množstvo času. Na skrátenie tohto času sa zvýši teplota výfukových plynov, čo sa dosiahne obohatením horľavej zmesi a znížením časovania zapaľovania, hoci oboje zvyšuje spotrebu paliva. Takéto opatrenia sa používajú na udržanie stabilného plameňa počas prechodnej prevádzky motora. Plameňová vložka tiež prispieva k skráteniu času do začiatku účinnej oxidácie CH a CO.
katalyzátory– zariadenia obsahujúce látky urýchľujúce reakcie, – katalyzátory . Katalyzátory môžu byť "jednocestné", "dvojcestné" a "trojcestné".
Jednozložkové a dvojzložkové neutralizátory oxidačného typu dohorenie (reoxidácia) CO (jednozložkové) a CH (dvojzložkové).
2CO + O2 \u003d 2CO2(pri 250–300 °С).
CmHn+ (m + n/4) O2 \u003d mC02 + n / 2H20(nad 400 °С).
Katalyzátor je kryt z nehrdzavejúcej ocele, ktorý je súčasťou výfukového systému. Nosný blok aktívneho prvku je umiestnený v kryte. Prvé neutralizátory boli naplnené kovovými guľôčkami potiahnutými tenkou vrstvou katalyzátora (pozri obr. 1.5).
Ryža. 1.5. Katalyzátorové zariadenie
Ako účinné látky boli použité: hliník, meď, chróm, nikel. Hlavnými nevýhodami neutralizátorov prvej generácie bola nízka účinnosť a krátka životnosť. Najodolnejšie voči „jedovatým“ účinkom síry, organokremičitých zlúčenín a iných zlúčenín vznikajúcich v dôsledku spaľovania paliva a oleja obsiahnutého vo valci motora sa ukázali ako katalyzátory na báze ušľachtilých kovov - platiny a paládia.
Nosičom účinnej látky v takýchto neutralizátoroch je špeciálna keramika - monolit s mnohými pozdĺžnymi plástmi. Na povrch plástov sa nanáša špeciálny drsný substrát. To umožňuje zvýšiť efektívnu kontaktnú plochu náteru s výfukovými plynmi až na ~20 tisíc m 2 . Množstvo ušľachtilých kovov nanesených na substráte v tejto oblasti je 2–3 gramy, čo umožňuje organizovať hromadnú výrobu relatívne lacných produktov.
Keramika odoláva teplotám až 800–850 °C. Poruchy napájacieho systému (ťažký štart) a dlhotrvajúca prevádzka na opätovne obohatenej pracovnej zmesi vedú k tomu, že prebytočné palivo bude horieť v konvertore. To vedie k roztaveniu článkov a zlyhaniu konvertora. Dnes sa ako nosiče katalytickej vrstvy používajú kovové plásty. To umožňuje zväčšiť plochu pracovnej plochy, získať menší protitlak, urýchliť ohrev meniča na prevádzkovú teplotu a rozšíriť teplotný rozsah na 1000–1050 °C.
Zníženie mediálnych katalyzátorov, alebo trojcestné neutralizátory, sa používajú vo výfukových systémoch na zníženie emisií CO a CH, ako aj na zníženie emisií oxidov dusíka. Katalytická vrstva konvertora obsahuje okrem platiny a paládia prvok vzácnych zemín ródium. V dôsledku chemických reakcií na povrchu katalyzátora zahriateho na 600 - 800 ° C sa CO, CH, NOx obsiahnuté vo výfukových plynoch premieňajú na H2O, CO2, N2:
2NO + 2CO \u003d N2 + 2CO2.
2NO + 2H2 \u003d N2 + 2H20.
Účinnosť trojcestného katalyzátora dosahuje v reálnych prevádzkových podmienkach 90 %, avšak len za podmienky, že zloženie horľavej zmesi sa od stechiometrickej nelíši o viac ako 1 %.
V dôsledku zmien parametrov motora v dôsledku jeho opotrebovania, prevádzky v nestacionárnych režimoch, driftu nastavenia energetického systému nie je možné zachovať stechiometrické zloženie horľavej zmesi len z dôvodu konštrukcie karburátorov alebo vstrekovačov. Je potrebná spätná väzba, ktorá by vyhodnotila zloženie zmesi vzduch-palivo vstupujúcej do valcov motora.
Dodnes najpoužívanejší spätnoväzbový systém využívajúci tzv kyslíkový senzor(lambda sonda) na báze zirkónovej keramiky ZrO 2 (obr. 1.6).
Citlivým prvkom lambda sondy je zirkónový uzáver 2 . Vnútorný a vonkajší povrch uzáveru sú pokryté tenkými vrstvami zliatiny platiny a ródia, ktoré pôsobia ako vonkajší 3 a vnútorné 4 elektródy. So závitovou časťou 1 snímač je inštalovaný vo výfukovom trakte. V tomto prípade je vonkajšia elektróda umývaná spracovanými plynmi a vnútorná - atmosférickým vzduchom.
Ryža. 1.6. Konštrukcia kyslíkového senzora
Oxid zirkoničitý pri teplotách nad 350°C nadobúda vlastnosť elektrolytu a zo snímača sa stáva galvanický článok. Hodnota EMF na elektródach snímača je určená pomerom parciálnych tlakov kyslíka na vnútornej a vonkajšej strane snímacieho prvku. V prítomnosti voľného kyslíka vo výfukových plynoch generuje snímač EMF rádovo 0,1 V. V neprítomnosti voľného kyslíka vo výfukových plynoch sa EMF zvýši takmer náhle na 0,9 V.
Zloženie zmesi sa kontroluje po zahriatí snímača na prevádzkové teploty. Zloženie zmesi sa udržiava zmenou množstva paliva dodávaného do valcov motora na hranici prechodu EMF sondy z nízkeho na vysokonapäťovú úroveň. Na skrátenie času dosiahnutia prevádzkového režimu sa používajú elektricky vyhrievané snímače.
Hlavné nevýhody systémov so spätnou väzbou a trojcestným katalyzátorom sú: nemožnosť chodu motora na olovnaté palivo, pomerne nízky zdroj konvertora a lambda sondy (asi 80 000 km) a zvýšenie odporu výfuku. systém.
Bibliografia
- Vyrubov D.N. Spaľovacie motory: teória piestových a kombinovaných motorov / D.N. Vyrubov a kol. M.: Mashinostroenie, 1983.
- Automobilové a traktorové motory. (Teória, energetické systémy, návrhy a výpočty) / Ed. I. M. Lenin. M.: Vyššie. škola, 1969.
- Automobilové a traktorové motory: Za 2 hodiny Návrh a výpočet motorov / Ed. I. M. Lenin. 2. vyd., dod. a prepracované. M.: Vyššie. škola, 1976.
- Spaľovacie motory: Konštrukcia a prevádzka piestových a kombinovaných motorov / Ed. A. S. Orlin, M. G. Kruglov. 3. vydanie, prepracované. a dodatočné M.: Mashinostroenie, 1980.
- Arkhangelsky V. M. Automobilové motory / V. M. Arkhangelsky. M.: Mashinostroenie, 1973.
- Kolchin A. I. Výpočet automobilových a traktorových motorov / A. I. Kolchin, V. P. Demidov. M.: Vyššie. škola, 1971.
- Spaľovacie motory / Ed. Dr tech. Vedy prof. V. N. Lukanin. M.: Vyššie. škola, 1985.
- Khachiyan A.S. Spaľovacie motory / A.S. Khachiyan a kol. M.: Vyssh. škola, 1985.
- Ross Tweg. Systémy vstrekovania benzínu. Prístroj, údržba, oprava: Prakt. príspevok / Ross Tweg. M.: Vydavateľstvo „Za volantom“, 1998.
Analýza problému rozšírenia mechanizmov Kjótskeho protokolu po skončení prvého záväzného obdobia
absolventská práca
2.3 Určenie kategórií zdrojov emisií spojených so spaľovaním palív pre energetické potreby
Revidované smernice IPCC z roku 1996 zavádzajú nasledujúcu klasifikáciu hlavných kategórií zdrojov:
1) Energia. Do tejto kategórie patria tepelné elektrárne a tepelné elektrárne RAO UES a regionálne AO Energos, priemyselné tepelné elektrárne, ostatné elektrárne, komunálne a priemyselné kotolne, ktoré dodávajú energiu do verejnej siete pre potreby dodávok elektriny a tepla v SR. regiónu, ako aj podnikov palivového priemyslu. Zohľadňuje sa spotreba paliva na výrobu elektriny a tepla a pre vlastnú potrebu, ako aj straty;
2) Priemysel a stavebníctvo. Celkovo do tejto kategórie patria podniky všetkých odvetví pôsobiacich v kraji, vrátane hutníctva železa, hutníctva farieb, chemického a petrochemického priemyslu, ľahkého priemyslu, potravinárstva, lesníctva (ťažba dreva) a drevospracujúceho priemyslu a výroby celulózy a papiera, strojárstva, výroby stavebné materiály a samotná stavba a pod. Zohľadňuje sa spotreba paliva spáleného na všetky konečné (vlastné) energetické potreby vo všetkých hlavných (výrobných) a pomocných predajniach a zariadeniach podnikov (organizácií);
3) Doprava. Zahŕňa železnicu, vzduch, vodu, cestu a potrubie. Do úvahy sa berie spotreba paliva spáleného priamo vozidlami, okrem prepravy na farme a pomocných potrieb dopravných podnikov;
4) Verejnoprospešný sektor zahŕňa sociálne služby, mestskú ekonomiku, obchod, verejné stravovanie a služby. Zohľadňuje sa spotreba paliva priamo spáleného podnikmi na konečnú energetickú potrebu;
5) Obyvateľstvo. Zohľadňuje sa spotreba paliva spáleného v domácnosti na rôzne energetické potreby;
6) Poľnohospodárstvo. Zohľadňuje sa spotreba paliva spáleného stacionárnymi a mobilnými zdrojmi pri rôznych poľnohospodárskych činnostiach organizáciami akéhokoľvek druhu. Je to spôsobené zložením informácií o spotrebe palív a energie v poľnohospodárstve prijatých v ruských štatistikách;
7) Ostatné stacionárne a mobilné zdroje. Zohľadňuje sa spotreba paliva spáleného pre všetky ostatné potreby, pre ktoré existujú štatistické informácie o spotrebe paliva, ale nie je jasné, do ktorej kategórie by sa malo zaradiť.
UNFCCC má tiež niekoľko prvkov v otázke vlastníctva emisií skleníkových plynov, na ktoré treba osobitne upozorniť.
Emisie z výroby elektriny sú v úplnom vlastníctve osoby, ktorá ju vyrobila (a predala). To znamená, že úspora elektrickej energie je znižovaním emisií skleníkových plynov len vtedy, ak je elektráreň zahrnutá aj do projektu alebo programu na zníženie emisií a zníženie je v elektrárni skutočne pozorované.
Emisie spojené s palivom v nádrži predávaným lodiam a lietadlám, ktoré sú medzinárodnými vozidlami, sa vykazujú samostatne a nie sú zahrnuté v národných emisiách. To znamená, že nateraz sú vlastne vyňatí zo systému emisnej kontroly z dôvodu nemožnosti dosiahnuť konsenzus v otázke vlastníctva emisií (prístav na prepravu paliva, vlajka lode, miesto registrácie lode atď.).
Emisie spojené s likvidáciou a spracovaním odpadov nepatria podnikom, ktoré odpad produkujú, ale organizáciám, ktoré sa zaoberajú prevádzkou skládok a zariadení na spracovanie.
Spravidla sa tam odhadujú emisie skleníkových plynov podľa hrubých údajov o spracovaní tuhého alebo tekutého odpadu.
Emisie zo spaľovania alebo rozkladu dreva a jeho produktov, ako aj poľnohospodárskeho odpadu (slama a pod.) sa predpokladajú tam, kde bolo drevo vyťažené a v roku ťažby. Má to veľmi dôležitý dôsledok: používanie produktov alebo odpadového dreva ako paliva nie je emisiou. Predpokladá sa, že odvoz dreva z lesa je už započítaný ako emisia pri výpočte celkovej lesnej bilancie CO 2 (absorpcia mínus emisie).
Existujú priame a nepriame emisie skleníkových plynov.
Priame emisie skleníkových plynov sú emisie zo zdrojov, ktoré vlastní alebo kontroluje podnik vykonávajúci inventarizáciu, ako sú emisie z kotlov, výrobných a ventilačných zariadení cez továrenské komíny, emisie z vozidiel vo vlastníctve podniku.
Nepriame emisie skleníkových plynov sú emisie, ktoré vznikajú v dôsledku činností tohto podniku, ale mimo jeho kontroly, napríklad: emisie z výroby elektriny, ktorú podnik nakupuje; emisie z výroby produktov nakupovaných na základe zmlúv; emisie spojené s používaním vyrobených produktov. Podľa metodiky IPCC inventarizácia predpokladá zohľadnenie iba priamych emisií. Metodológie inventarizácie na úrovni spoločnosti, ako napríklad Protokol účtovania emisií skleníkových plynov, ktorý vypracovala Svetová obchodná rada pre trvalo udržateľný rozvoj, odporúčajú v určitých prípadoch brať do úvahy nepriame emisie. Taktiež pri plánovaní projektov na zníženie emisií je žiaduce aspoň približne odhadnúť nepriame emisie, keďže ich zmeny v dôsledku projektu môžu výrazne zvýšiť alebo znížiť hodnotu projektu.
Absorpcia CO 2 lesmi a poľnohospodárskou pôdou je „mínusová emisia“.
Podľa UNFCCC a Kjótskeho protokolu sa počíta aj s absorpciou (nazývanou aj záchyty alebo odstraňovanie skleníkových plynov), ale oddelene od emisií. V niektorých prípadoch sa považuje za ekvivalent emisií, napríklad pri výpočte záväzkov na úrovni krajiny pre prvé obdobie záväzkov Kjótskeho protokolu. Vo väčšine prípadov je však absorpcia CO2 lesmi značne nerovnomerná, čo do určitej miery odráža dočasnosť a nestabilitu takejto absorpcie, pretože lesy nedokážu ukladať uhlík večne, v konečnom dôsledku sa drevo buď rozloží, alebo sa spáli – a CO 2 sa vráti späť. v atmosfére. Na tento účel boli zavedené špeciálne absorpčné jednotky, existujú prísne obmedzenia týkajúce sa typov lesných projektov atď.
Z metodologického hľadiska nie sú na medzinárodnej úrovni ešte definitívne vyriešené otázky účtovania absorpcie. Napríklad metodika IPCC vôbec neobsahuje kapitolu o absorpcii v dôsledku zmeny využívania pôdy. Pre veľké ťažkosti bolo rozhodnuté vypracovať samostatnú metodickú príručku, ktorej práca sa blíži ku koncu.
Keďže táto publikácia má všeobecný edukačný charakter, bez dôrazu na lesnícke aktivity, veľké množstvo problémov a ťažkostí pri účtovaní absorpcie CO 2 lesmi sa tu podrobne nezaoberá.
Známe techniky inventarizácie vám umožňujú pristupovať k nej veľmi flexibilne. Prakticky znamenajú niekoľko „úrovní“ detailov a presnosti v odhade odľahlých hodnôt. Najjednoduchšia úroveň (úroveň 1) zvyčajne vyžaduje minimum údajov a analytických schopností. Ten komplexnejší (Tier 2) je založený na podrobných údajoch a zvyčajne zohľadňuje špecifické črty krajiny/regiónu. Najvyššia úroveň (Tier 3) znamená dezagregáciu údajov na úroveň podnikov a jednotlivých zariadení a priame merania emisií väčšiny plynov.
Povinné používanie tej či onej úrovne zvyčajne neupravuje medzinárodná metodika, ale závisí od rozhodnutí na národnej úrovni. Tieto otázky sú podrobne diskutované nižšie v metodickej časti.
V drvivej väčšine prípadov sa emisie zo zdroja nemerajú, ale počítajú z údajov o spotrebe a výrobe paliva (ak jeho produkcia vedie k emisiám skleníkových plynov) atď. Vo všeobecnosti je výpočet založený na schéme:
(údaje o nejakej činnosti, ako je spaľovanie paliva) x (emisné faktory) = (emisie)
Vodo-ekologický rozbor využívania vody v meste
Priemerná denná spotreba vody je určená vzorcom Qday. priemer = , m3 / deň, kde Kn je koeficient, ktorý zohľadňuje spotrebu vody pre potreby inštitúcií, organizácií a podnikov sociálne garantovaných služieb ...
Stanovenie emisií znečisťujúcich látok zo spaľovania palív motorovými vozidlami
Stav problému Na komoditnej burze sa ponúka 5 druhov uhlia za jednu cenu - 1,0 rubľov / GJ, je potrebné určiť (berúc do úvahy environmentálne vlastnosti rôznych druhov a druhov uhlia) najziskovejšiu možnosť pre zásobovanie podniku palivom...
Posúdenie vplyvu výroby sklolaminátu na životné prostredie
Organizované zdroje v podniku zahŕňajú vetraciu šachtu, neorganizované zdroje zahŕňajú sklad hotových výrobkov, sklad na skladovanie cievok skleneného kordu, plošinu na čerpanie surovín pri dodávke cisternami ...
Vypracovanie projektu pre maximálne prípustné emisie a monitorovanie životného prostredia hotela Oktyabrskaya
Emisná inventúra (v súlade s GOST 17.2.1.04--77) je systematizácia informácií o rozmiestnení zdrojov na území podniku, parametroch zdrojov emisií ...
Výpočet emisií z továrne na keramické nádoby
Kotolňa MK-151 poháňa palivo z uhlia Apsatk triedy SS a uhlie z iných ložísk. Emisie škodlivín do ovzdušia sú uvedené v tabuľke 1. Tabuľka 1 - Emisie škodlivín zo spaľovania paliva v kotloch "KVSM-1...
Výpočet emisií uhoľného prachu
Odhadovaná spotreba paliva sa vypočíta takto (vzorec (7)): , (7) kde Вс - odhadovaná spotreba paliva, t/rok; B - skutočná spotreba paliva, 1166,5 t/rok; q4 - tepelné straty z mechanického nedokonalého spaľovania, 9,8%...
Metóda je určená na výpočet emisií škodlivých látok s plynnými splodinami horenia pri spaľovaní tuhých palív, vykurovacieho oleja a plynu v peciach prevádzkovaných priemyselných a komunálnych kotolní a domácich kotolní...
Analyzovať obsah anorganických a organických polutantov (tenzidy, farbivá, ťažké kovy a pod.) v odpadových vodách textilných podnikov, identifikovať technologické riešenia...
Moderné geoekologické problémy textilného priemyslu
Podniky uhoľného priemyslu majú výrazný negatívny vplyv na vodné a pôdne zdroje. Hlavnými zdrojmi emisií škodlivých látok do ovzdušia sú priemyselné ...
Ekologické posúdenie zdroja emisií sadzí a pentánu z kotolne nákladno-osobného prístavu a stanovenie znečistenia povrchovej vrstvy ovzdušia sadzami
V súlade s požiadavkami GOST 17.2.302.78 je pre zdroj emisií (stacionárny alebo mobilný) stanovená maximálna povolená emisia každej škodlivej látky do atmosféry (MPI), ktorá zohľadňuje ...
Na výpočet množstva znečisťujúcich látok uvoľnených počas galvanického spracovania bol prijatý špecifický ukazovateľ q, ktorý sa vzťahuje na povrch galvanického kúpeľa (pozri tabuľku 2.21). V tomto prípade množstvo znečisťujúcej látky (g/s)...
Environmentálne opodstatnenie navrhovaného priemyselného zariadenia
V podmienkach negatívnych zmien kvalitatívneho zloženia atmosférického ovzdušia pod vplyvom antropogénnych faktorov je najdôležitejšou úlohou plne zohľadniť emisie znečisťujúcich látok a posúdiť ich vplyv na životné prostredie...
Energetické znečistenie
Tepelné elektrárne využívajú ako palivo uhlie, ropu a ropné produkty, zemný plyn, menej často drevo a rašelinu. Hlavnými zložkami horľavých materiálov sú uhlík, vodík a kyslík...
Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár
Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí využívajú vedomostnú základňu pri štúdiu a práci, vám budú veľmi vďační.
Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/
Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania
"Saratovská štátna technická univerzita pomenovaná po Yu.A. Gagarinovi"
Vysoká škola odborná pedagogická.
Abstrakt na tému: "Ekologické problémy spojené s používaním tepelných motorov"
Práca dokončená
študentka skupiny ZChS-912
Petrova Olesya
Úvod
5. Ochrana životného prostredia pred tepelnými emisiami
Záver
uvoľňovať palivo z tepelnej atmosféry
Úvod
Existuje neoddeliteľný vzťah a vzájomná závislosť podmienok zabezpečenia spotreby tepla a elektrickej energie a znečisťovania životného prostredia. Vzájomné pôsobenie týchto dvoch faktorov ľudského života a rozvoja výrobných síl postupne priťahuje pozornosť k problému vzájomného pôsobenia tepelnej energetiky a životného prostredia.
V ranom štádiu rozvoja tepelnej energetiky bolo hlavným prejavom tejto pozornosti hľadanie zdrojov v prostredí potrebných na zabezpečenie spotreby tepla a elektriny a stabilného zásobovania teplom a energiou pre podniky a bytové domy. V budúcnosti sa hranice problému týkali možnosti úplnejšieho využívania prírodných zdrojov hľadaním a racionalizáciou procesov a technológií, ťažbou a obohacovaním, spracovaním a spaľovaním paliva, ako aj zlepšovaním tepelných elektrární.
S rastom blokových kapacít blokov, tepelných elektrární a tepelných elektrární, mernej a celkovej spotreby tepla a elektriny vyvstala úloha obmedziť znečisťujúce emisie do ovzdušia, ako aj plnohodnotnejšie využiť ich prirodzenú disipatívnu kapacitu.
V súčasnej fáze nadobudol problém interakcie medzi tepelnou energetikou a životným prostredím nové črty a rozšíril svoj vplyv na obrovské objemy zemskej atmosféry.
Ešte výraznejšie rozsahy vývoja spotreby tepla a elektriny v dohľadnej dobe predurčujú ďalší intenzívny rast rôznych vplyvov na ovzdušie.
V súvislosti s rozvojom jadrovej tepelnej energetiky sa objavili zásadne nové aspekty problému interakcie tepelnej energetiky a životného prostredia.
Najdôležitejším aspektom problému interakcie medzi tepelnou energetikou a prostredím v nových podmienkach je stále sa zvyšujúci spätný vplyv, určujúca úloha podmienok prostredia pri riešení praktických problémov tepelnej energetiky (výber typu tepelnej energetiky závody, umiestnenie podnikov, výber jednotkových kapacít energetických zariadení a mnohé ďalšie).
1. Všeobecná charakteristika tepelnej energetiky a jej emisie
Tepelná energetika je jednou z hlavných zložiek energetiky a zahŕňa proces výroby tepelnej energie, dopravy, zvažuje hlavné podmienky výroby energie a vedľajšie účinky priemyslu na životné prostredie, ľudský organizmus a zvieratá.
Ako Yu.V. Novikov, z hľadiska celkových emisií škodlivých látok do ovzdušia je tepelná energetika na prvom mieste medzi odvetviami.
Ak je parný kotol „srdcom“ elektrárne, potom voda a para sú jej „krvou“. Obiehajú vo vnútri rastlín a otáčajú lopatky turbíny. Takže táto „krv“ sa zmenila na superkritickú niekoľkonásobným zvýšením jej teploty a tlaku. Vďaka tomu sa výrazne zvýšila účinnosť elektrární. V takýchto extrémnych podmienkach by bežné kovy nemohli prežiť. Bolo potrebné vytvoriť zásadne nové, takzvané konštrukčné materiály pre nadkritické teploty.
Leví podiel elektriny sa vo svete vyrába v tepelných a jadrových elektrárňach, kde vodná para slúži ako pracovná tekutina. Prechod na jeho nadkritické parametre (teplota a tlak) umožnil zvýšiť účinnosť z 25 na 40 %, čo prinieslo obrovské úspory primárnych energetických zdrojov – ropa, uhlie, plyn – a v krátkom čase výrazne zvýšilo dodávku energie. našej krajiny. To sa stalo skutočnosťou najmä vďaka základnému výskumu A.E. Sheindlinove termofyzikálne vlastnosti vodnej pary v superkritických stavoch. Paralelne s tým sa týmto smerom rozvíjalo mnoho vedcov z celého sveta, no domácemu energetickému priemyslu sa podarilo nájsť riešenie. Vyvinul metódy a experimentálne zostavy, ktoré nemali vo svete obdoby. Výsledky výpočtov A.E. Sheindlin sa stal základom pre výstavbu elektrární v mnohých krajinách. V roku 1961 Sheindlin vytvoril Inštitút pre vysoké teploty, ktorý sa stal jedným z popredných vedeckých centier Ruskej akadémie vied.
Medzinárodný výbor pre Globálnu energetickú cenu vybral troch laureátov. Bonusový fond z roku 2004 vo výške 900 000 dolárov bol rozdelený medzi nich. Cenu „Za rozvoj fyzikálnych a technických základov a vytvorenie reaktorov s rýchlymi neutrónmi“ získali akademik Ruskej akadémie vied Fedor Nitenkov a profesor Leonard J. Koch (USA). Akademik Ruskej akadémie vied Alexander Sheindlin získal cenu „Za základný výskum termofyzikálnych vlastností látok pri extrémne vysokých teplotách pre energetiku“.
2. Vplyv na atmosféru pri používaní tuhého paliva
Podniky uhoľného priemyslu majú výrazný negatívny vplyv na vodné a pôdne zdroje. Hlavnými zdrojmi emisií škodlivých látok do ovzdušia sú priemyselné, ventilačné a aspiračné systémy baní a spracovateľských závodov atď.
Znečistenie ovzdušia v procese otvorenej a podzemnej ťažby uhlia, prepravy a obohacovania čierneho uhlia je spôsobené vrtnými a trhacími prácami, prevádzkou spaľovacích motorov a kotolní, prašnosťou uhoľných skladov a skládok a iných zdrojov.
V roku 2002 vzrástol objem emisií škodlivých látok do ovzdušia z priemyselných podnikov o 30 % v porovnaní s rokom 1995, a to najmä v dôsledku nového zohľadnenia emisií metánu z ventilačných a odplyňovacích zariadení v baniach.
Z hľadiska emisií škodlivých látok je uhoľný priemysel na šiestom mieste v priemysle Ruskej federácie (príspevok na úrovni 5 %). Stupeň zachytenia a neutralizácie znečisťujúcich látok je extrémne nízky (9,1 %), pričom uhľovodíky a VOC sa nezachytia.
V roku 2002 vzrástli emisie uhľovodíkov (o 45,5 tis. ton), metánu (o 40,6 tis. ton), sadzí (o 1,7 tis. ton) a množstva ďalších látok; došlo k poklesu emisií VOC (o 5,2 tis. ton), oxidu siričitého (o 2,8 tis. ton), tuhých látok (o 2,2 tis. ton).
Zónovanie uhlia dodávaného od jednotlivých dodávateľov do tepelných elektrární presahuje 79 % (v UK je to v zmysle zákona 22 %, v USA 9 %). A nárast emisií popolčeka do atmosféry pokračuje. Medzitým iba jeden závod v Semibratove vyrába elektrostatické odlučovače na zber popola, čím uspokojuje ročný dopyt po nich najviac o 5 %.
Tepelné elektrárne na tuhé palivá intenzívne vypúšťajú do ovzdušia produkty uhlia a bridlice, ktoré obsahujú až 50 % nehorľavej hmoty a škodlivých nečistôt. Podiel tepelných elektrární na elektrickej bilancii krajiny je 79 %. Spotrebúvajú až 25 % vyrobeného tuhého paliva a vypúšťajú do životného prostredia viac ako 15 miliónov ton popola, trosky a plynných látok.
V USA je uhlie naďalej hlavným palivom pre elektrárne. Do konca storočia sa všetky tamojšie elektrárne musia stať ekologickými a účinnosť sa musí zvýšiť na 50 % alebo viac (teraz 35 %). Na urýchlenie prijatia technológií čistenia uhlia vyvinulo množstvo uhoľných, energetických a strojárskych spoločností s podporou federálnej vlády program, ktorého realizácia si vyžiada 3,2 miliardy dolárov. Do 20 rokov budú len v USA zavedené nové technológie v existujúcich elektrárňach s celkovým výkonom 140 000 MW a v nových prerobených elektrárňach s celkovým výkonom 170 000 kW.
Environmentálnetechnológiespáleniepalivo. Tradičný difúzny spôsob spaľovania aj kvalitných uhľovodíkových palív vedie k znečisťovaniu okolitej atmosféry najmä oxidmi dusíka a karcinogénmi. V tejto súvislosti sú potrebné ekologické technológie spaľovania týchto druhov palív: s vysokou kvalitou rozprašovania a miešania so vzduchom až do spaľovacej zóny a intenzívnym spaľovaním chudobnej, vopred namiešanej zmesi paliva a vzduchu, optimálna spaľovacia komora (CC) by z termochemického hľadiska mala zabezpečovať predbežné odparenie paliva, úplné a rovnomerné premiešanie jeho pár so vzduchom a stabilné spaľovanie chudobnej horľavej zmesi s minimálnou dobou jej zotrvania v spaľovacej zóne.
V tomto ohľade je oveľa efektívnejší tradičný spôsob difúzneho hybridného spaľovania, ktorý je kombináciou difúznej zóny s kanálom na predodparovanie a zmiešavanie paliva so vzduchom.
Boli vyvinuté technológie na spaľovanie uhlia v kotloch s cirkulujúcim fluidným lôžkom, kde sa dosahuje efekt viazania ekologicky nebezpečných sírnych nečistôt. Táto technológia bola zavedená počas rekonštrukcie Shaturskaya, Cherepetskaya a Intinskaya GRES. V Ulan-Ude sa stavia tepelná elektráreň s modernými kotlami. Inštitút Teploelektroproekt vyvinul technológiu splyňovania uhlia: nespaľuje sa samotné uhlie, ale plyn, ktorý sa z neho uvoľňuje. Ide o proces šetrný k životnému prostrediu, ale zatiaľ ako každá nová technológia je drahý. V budúcnosti sa dokonca zavedú technológie splyňovania ropného koksu.
Keď sa uhlie spaľuje vo fluidnom lôžku, emisie zlúčenín síry do atmosféry sa znížia o 95% a oxidy dusíka o 70%.
Čistenie spalín. Na čistenie spalín sa na získanie sadry používa vápenno-katalytická dvojstupňová metóda založená na absorpcii oxidu siričitého suspenziou vápenca v dvoch stupňoch kontaktu. Táto technológia, ako dokazujú svetové skúsenosti, je najbežnejšia v tepelných elektrárňach, ktoré spaľujú kvapalné a tuhé palivá s rôznym obsahom síry a poskytuje stupeň čistenia plynu od oxidov síry najmenej 90-95%. Veľký počet domácich elektrární pracuje na palive s priemerným a vysokým obsahom síry, takže táto metóda by sa mala široko používať v domácom energetickom sektore. S čistením spalín od oxidu siričitého mokrou vápencovou metódou u nás neboli prakticky žiadne skúsenosti.
Tepelné elektrárne tvoria asi 70 % emisií oxidov dusíka do atmosféry. V USA a Japonsku sú metódy na čistenie spalín od oxidov dusíka široko používané, v týchto krajinách je viac ako 100 zariadení, ktoré využívajú metódu selektívnej katalytickej redukcie oxidov dusíka amoniakom na platino-vanádovom katalyzátore. náklady na tieto zariadenia sú veľmi vysoké a životnosť katalyzátora je zanedbateľná.
V posledných rokoch vyvinula spoločnosť Genesis Research of Arizona v Spojených štátoch technológiu na výrobu takzvaného samočistiaceho uhlia. Takéto uhlie lepšie horí a pri jeho použití sa v spalinách nachádza o 80 % menej oxidu siričitého, pričom dodatočné náklady sú len zlomkom nákladov na inštaláciu práčok. Technológia výroby samočistiaceho uhlia zahŕňa dve etapy. Najprv sa flotáciou oddeľujú nečistoty z uhlia, potom sa uhlie melie na prášok a pridáva sa do kalu, pričom uhlie pláva a nečistoty klesajú. V prvom stupni sa takmer všetka anorganická síra odstráni, zatiaľ čo organická síra zostáva. V druhej fáze sa práškové drevené uhlie kombinuje s chemikáliami, ktorých názvy sú obchodným tajomstvom, a potom sa lisujú do hrudiek veľkosti hrozna. Pri spaľovaní tieto chemikálie reagujú s organickou sírou a síra je bezpečne utesnená, aby sa zabránilo jej úniku do atmosféry. Kusy takto upraveného uhlia je možné prepravovať, skladovať a využívať ako bežné uhlie.
Parné a plynové systémy. Efektívny integrovaný systém, ktorý nielen zachytáva škodlivé nečistoty zo spalín tepelných elektrární, ale súčasne znižuje aj mernú spotrebu paliva na výrobu elektriny o cca 20 %, vyvinul v Inštitúte energetiky G.N. Kržižanovskij. Jeho podstatou je, že pred spaľovaním v peci TPP parných kotlov sa uhlie splyňuje, čistí od pevných (obsahujúcich škodlivé látky) nečistôt a posiela sa do plynových turbín, kde sa splodiny spaľovania s teplotou 400-500 stupňov Celzia vypúšťajú do bežnej pary. kotly. Podobné systémy s kombinovaným cyklom vo veľkej miere využívajú energetici v mnohých krajinách na zníženie emisií do atmosféry.
Hlboké komplexné spracovanie uhlia. V zahraničí sa intenzívne pracuje na vývoji technológií a zariadení na splyňovanie uhlia, aby bolo možné plne zásobovať priemysel horľavými plynmi, syntéznym plynom a vodíkom. V Holandsku bolo uvedené do prevádzky demonštračné zariadenie na oxidáciu uhlia pre 250 MW elektráreň. Plánuje sa uviesť do prevádzky štyri takéto bloky od 175 do 330 MW v Európe, desať blokov od 100 do 500 MW v USA a jeden blok s výkonom 400 MW v Japonsku. Procesy splyňovania pri vysokých teplotách a tlakoch umožňujú spracovať široké spektrum uhlia. Sú známe štúdie o vysokorýchlostnej pyrolýze a katalytickom splyňovaní, ktorých realizácia sľubuje obrovské výhody.
Potreba prehĺbenia spracovania uhlia je diktovaná doterajším vývojom teplárenstva a energetiky: najlepšie výsledky sa dosahujú pri kombinovanom spracovaní uhlia na elektrinu a teplo. Kvalitatívny skok vo využívaní uhlia je spojený s jeho komplexným spracovaním v rámci flexibilných technológií. Riešenie tohto zložitého problému si vyžiada nové technologické inštalácie energetických a chemických komplexov, ktoré zabezpečia zvýšenie účinnosti tepelných elektrární, zníženie investičných jednotkových nákladov a zásadné riešenie environmentálnych otázok.
3. Vplyv na atmosféru pri používaní kvapalného paliva
Ropa svojho času nahradila uhlie a dostala sa na prvé miesto v globálnej energetickej bilancii. To je však spojené s určitými environmentálnymi problémami.
V roku 2002 tak ruské priemyselné podniky vypustili do atmosféry 621 000 ton znečisťujúcich látok (pevné látky, oxid siričitý, oxid uhoľnatý, oxidy dusíka atď.). Odpadové vody v množstve až 1302,6 mil. m3 sú vypúšťané do útvarov povrchových vôd a na reliéf.
Pri spaľovaní kvapalných palív (topný olej) so spalinami oxid siričitý a anhydridy síry, oxidy dusíka, plynné a tuhé produkty nedokonalého spaľovania paliva, zlúčeniny vanádu, sodné soli, ako aj látky odstránené z povrchu kotlov pri čistení vstúpiť do atmosférického vzduchu. Kvapalné palivo má z ekologického hľadiska „hygienickejšie“ vlastnosti: odpadá problém skládok popola, ktoré zaberajú veľké plochy, vylučujú ich prospešné využitie a sú zdrojom neustáleho znečisťovania ovzdušia a okolia stanice popolom. unášané vetrom. V produktoch spaľovania kvapalných palív nie je žiadny popolček. Použitie dvojpalivových hybridných spaľovacích komôr namiesto tradičných jednozónových difúznych spaľovacích komôr s čiastočnou náhradou časti uhľovodíkového paliva vodíkom (6% hmotnosti uhľovodíkového paliva) znižuje spotrebu ropného paliva o 17-20% , úrovne emisií sadzí - rádovo, benzopyrénu - 10-15-krát, oxidov dusíka - 5-krát).
Vo väčšine krajín je spaľovanie ropných palív s obsahom síry nad 0,5 % zakázané, zatiaľ čo v Rusku polovica motorovej nafty nespĺňa túto normu a obsah síry v palive pre kotly dosahuje 3 %.
Spáliť olej, slovami D.I. Mendelejev, to je to isté, ako keď si zohrievaš sporák bankovkami. Preto sa v posledných rokoch výrazne znížil podiel využívania kvapalných palív v energetike. Nastupujúci trend sa bude ešte zintenzívňovať v dôsledku výrazného rozšírenia využívania kvapalných palív v iných oblastiach národného hospodárstva: v doprave, v chemickom priemysle vrátane výroby plastov, mazív, chemikálií pre domácnosť a pod. Bohužiaľ, olej sa nepoužíva najlepším spôsobom. V roku 1984 bola svetová produkcia ropných produktov 2750 miliónov ton benzínu, 600 miliónov ton petroleja a leteckého paliva - 210, motorovej nafty - 600, vykurovacieho oleja - 600 miliónov ton. Japonsko ukázalo dobrý príklad šetrenia zdrojov , ktorá sa snaží minimalizovať závislosť krajiny od dovozu ropy. Za posledných 20 rokov sa vynaložilo obrovské úsilie na vyriešenie tohto dôležitého ekonomického problému. Prioritná pozornosť bola venovaná energeticky úsporným technológiám. A výsledkom vykonanej práce je, že na produkciu rovnakého objemu hrubého národného produktu Japonska je dnes potrebných o polovicu menej ropy ako v roku 1974. Inovácie mali nepochybne pozitívny vplyv na zlepšenie environmentálnej situácie.
4. Vplyv na atmosféru pri používaní zemného plynu
Podľa environmentálnych kritérií je zemný plyn najoptimálnejším palivom. Splodiny horenia neobsahujú popol, sadze a karcinogény ako benzopyrén.
Pri spaľovaní plynu zostávajú oxidy dusíka jedinou významnou znečisťujúcou látkou ovzdušia. Emisie oxidov dusíka pri spaľovaní zemného plynu v tepelných elektrárňach sú však v priemere o 20 percent nižšie ako pri spaľovaní uhlia. Nie je to spôsobené vlastnosťami samotného paliva, ale zvláštnosťami procesov ich spaľovania. Pomer prebytočného vzduchu pri spaľovaní uhlia je nižší ako pri spaľovaní zemného plynu. Zemný plyn je teda z hľadiska uvoľňovania oxidov dusíka pri spaľovaní najekologickejším druhom energetického paliva.
Zmeny v životnom prostredí počas prepravy plynu. Moderné hlavné potrubie je komplexné inžinierske zariadenie, ktoré okrem lineárnej časti (samotného potrubia) zahŕňa zariadenia na prípravu ropy alebo plynu pre čerpacie, čerpacie a kompresorové stanice, tankovne, komunikačné vedenia, systém elektrochemickej ochrany, cesty prechádzajúce po trase, a vjazdy na ne, ako aj dočasné obytné sídla prevádzkovateľov.
Napríklad celková dĺžka plynovodov v Rusku je približne 140 000 km. Napríklad na území Udmurtskej republiky sa nachádza 13 hlavných potrubí, ktorých podiel emisií je viac ako 30% zodpovedajúceho objemu v republike. Emisie, najmä metánu, sú distribuované po dĺžke plynovodov, väčšinou mimo obývaných oblastí.
Atmosférický vzduch je vystavený značnému znečisteniu v dôsledku strát z veľkých a malých „nádychov“ nádrží, únikov plynu atď.
Znečistenie ovzdušia v dôsledku havarijného úniku plynu alebo spaľovania ropy a ropných produktov, ktoré sú pri havárii rozdielne na povrchu, sa vyznačuje oveľa kratším obdobím expozície a možno ho klasifikovať ako krátkodobé.
Atmosférický vzduch je znečistený aj v dôsledku úniku plynu cez netesné potrubné spoje, úniky a vyparovanie počas skladovacích a nakladacích a vykladacích operácií, straty v ropovode a plynovodoch a ropných produktov atď. V dôsledku toho môže byť potlačený rast vegetácie a môžu sa zvýšiť limity expozície vo vzduchu.
5. Ochrana atmosféry pred tepelnými emisiami
Riešenie problému ochrany životného prostredia pred škodlivými účinkami tepelných elektrární si vyžaduje integrovaný prístup.
Miesto TPP. Množstvo obmedzení a technických požiadaviek pri výbere miesta pre výstavbu je diktovaných environmentálnymi aspektmi.
Po prvé, takzvané pozadie znečistenia, ktoré vzniká v súvislosti s prácou v tejto zóne viacerých priemyselných podnikov a niekedy už existujúcich elektrární. Ak veľkosť znečistenia v mieste navrhovanej stavby už dosiahla limitné hodnoty alebo sa im priblížila, umiestnenie napríklad tepelnej elektrárne by nemalo byť povolené.
Po druhé, v prípade určitého, ale nie dostatočne vysokého pozadia znečistenia by sa mali vykonať podrobné hodnotenia na porovnanie hodnôt možných emisií z plánovanej tepelnej elektrárne s tými, ktoré už v danej oblasti existujú. V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy faktory rôzneho charakteru a obsahu: smer, silu a frekvenciu vetra v tejto oblasti, pravdepodobnosť zrážok, absolútne emisie stanice pri prevádzke na navrhovaný druh paliva, pokyny pre spaľovacie zariadenia, indikátory systémov čistenia a zachytávania emisií atď. Po porovnaní získaných celkových (s prihliadnutím na vplyv projektovanej tepelnej elektrárne) emisií s maximálnymi prípustnými hodnotami by sa mal urobiť konečný záver o realizovateľnosti výstavby tepelnej elektrárne.
Pri výstavbe elektrární, predovšetkým tepelných elektrární, v mestách alebo na predmestiach sa plánuje vytvorenie lesných pásov medzi stanicou a obytnými zónami. Znižujú vplyv hluku na blízke oblasti, prispievajú k zadržiavaniu prachu pri vetre v smere do obytných oblastí.
Pri projektovaní a výstavbe tepelných elektrární je potrebné plánovať ich vybavenie vysoko účinnými prostriedkami na čistenie a recykláciu odpadov, výpustí a emisií škodlivín a používanie ekologických palív.
Ochrana vzduchovej nádrže. K ochrane ovzdušia pred hlavným zdrojom znečistenia TPP - oxidom siričitým - dochádza predovšetkým jeho rozptylom vo vyšších vrstvách povodia. K tomu sa stavajú komíny vysoké 180, 250 a dokonca 420 m. Radikálnejším prostriedkom na zníženie emisií oxidu siričitého je oddeľovanie síry z paliva pred jeho spaľovaním v tepelných elektrárňach.
Najúčinnejším spôsobom zníženia emisií oxidu siričitého je výstavba vápencových lapačov síry v TPP a zavedenie zariadení na extrakciu pyritovej síry z uhlia v koncentračných zariadeniach.
Jedným z dôležitých dokumentov pri ochrane ovzdušia pred tepelnými emisiami na území Bieloruskej republiky je zákon Bieloruskej republiky „O ochrane ovzdušia“. Zákon zdôrazňuje, že atmosférický vzduch je jedným z hlavných životne dôležitých prvkov životného prostredia, ktorého priaznivý stav je prirodzeným základom trvalo udržateľného sociálno-ekonomického rozvoja republiky. Zákon je zameraný na zachovanie a zlepšenie kvality ovzdušia, jeho obnovu s cieľom zabezpečiť environmentálnu bezpečnosť ľudského života, ako aj predchádzať škodlivým vplyvom na životné prostredie. Zákon ustanovuje právny a organizačný rámec pre normy hospodárskej a inej činnosti v oblasti využívania a ochrany ovzdušia.
Záver
Hlavným nebezpečenstvom tepelnej energetiky pre atmosféru je, že spaľovanie palív obsahujúcich uhlík vedie k vzniku oxidu uhličitého CO2, ktorý sa uvoľňuje do atmosféry a prispieva k skleníkovému efektu.
Prítomnosť sírnych prísad v horiacom uhlí vedie k vzniku oxidov síry, ktoré sa dostávajú do atmosféry a po reakcii s vodnou parou v oblakoch vytvárajú kyselinu sírovú, ktorá so zrážkami padá na zem. Takto dochádza k kyslému zrážaniu kyselinou sírovou.
Ďalším zdrojom kyslých zrážok sú oxidy dusíka, ktoré sa vyskytujú v peciach tepelných elektrární pri vysokých teplotách (pri bežných teplotách dusík neinteraguje so vzdušným kyslíkom). Ďalej sa tieto oxidy dostávajú do atmosféry, reagujú s vodnou parou v oblakoch a vytvárajú kyselinu dusičnú, ktorá spolu so zrážkami padá na zem. Takto dochádza k zrážaniu kyselín kyselinou dusičnou.
Uhoľná tepelná elektráreň, ktorá vyrába elektrinu s výkonom 1 GW = 10"W spotrebuje ročne 3 milióny uhlia, pričom vypustí 7 miliónov ton CO2, 120 tisíc ton oxidu siričitého, 20 tisíc ton oxidov dusíka NO2 a 750 tisíc ton oxidov dusíka do životného prostredia.tony popola.
Uhlie a popolček obsahujú značné množstvo rádioaktívnych nečistôt. Ročný únik do atmosféry v oblasti tepelnej elektrárne s výkonom 1 GW vedie k akumulácii rádioaktivity na pôde, ktorá je 10-20-krát vyššia ako rádioaktivita ročných emisií z jadrovej elektrárne rovnakého výkonu. .
Ochrana ovzdušia pred tepelnými emisiami by teda mala byť zameraná na zníženie objemu emisií plynov a ich čistenie a mala by zahŕňať tieto opatrenia:
Monitorovanie stavu životného prostredia;
Aplikácia metód, metód a prostriedkov, ktoré obmedzujú objem emisií plynu a jeho dodávku do poľnej zbernej siete plynu;
V núdzových prípadoch používajte odpaľovacie zariadenia, ktoré zabezpečujú úplné spálenie vypúšťaného plynu;
Zabezpečenie súladu s environmentálnymi normami navrhovanými zariadeniami a štruktúrami;
Aplikácia systému automatického blokovania technologických tokov pri rafinácii ropy, ktorý umožňuje utesnenie nebezpečných priestorov v núdzových situáciách a vypustenie tohto spoja do flérového systému;
Maximálna možná zmena palivových režimov tepelných elektrární v prospech ekologických druhov paliva a spôsobov jeho znižovania;
Dosiahnutie hlavného objemu znižovania emisií plynov pri rafinácii ropy výstavbou zariadení na úpravu pridružených a ropovodov a plynovodných systémov, ktoré zabezpečujú využitie.
Znižovanie objemu škodlivých emisií a rafinácia ropy sa dosahuje v procese rekonštrukcie a modernizácie ropného rafinérskeho priemyslu, sprevádzanej výstavbou ekologických zariadení.
Hostené na Allbest.ru
Podobné dokumenty
Všeobecná charakteristika tepelnej energetiky a jej emisie. Vplyv podnikov na ovzdušie pri používaní tuhých, kvapalných palív. Ekologické technológie spaľovania paliva. Vplyv používania zemného plynu na atmosféru. Ochrana životného prostredia.
kontrolné práce, doplnené 11.06.2008
Všeobecná charakteristika vonkajšieho prostredia priemyselného podniku. Štatistika environmentálnych výdavkov. Problémy vplyvu tepelnej energetiky na atmosféru. Atmosférické znečisťujúce látky vznikajúce pri spaľovaní paliva. Inventarizácia zdrojov emisií.
ročníková práca, pridaná 19.07.2013
Význam čistenia emisií z tepelných elektrární do atmosféry. Toxické látky v palive a spalinách. Premena škodlivých emisií z tepelných elektrární do atmosférického vzduchu. Typy a vlastnosti zberačov popola. Spracovanie sírnych palív pred spaľovaním.
semestrálna práca, pridaná 01.05.2014
Výpočet emisií tuhých častíc popolčeka a nespáleného paliva emitovaných do ovzdušia so spalinami kotlových jednotiek pri spaľovaní tuhého paliva a vykurovacieho oleja. Princíp výpočtu hodnoty maximálnej povolenej emisie. Výpočet nebezpečnej rýchlosti vetra.
test, pridané 02.07.2013
Negatívny vplyv tepelných motorov, emisie škodlivých látok do ovzdušia, výroba automobilov. Letecké a raketové nosiče, využitie pohonných systémov plynových turbín. Znečistenie životného prostredia loďami. Metódy čistenia emisií plynov.
abstrakt, pridaný 30.11.2010
Výpočet emisií znečisťujúcich látok do ovzdušia na základe výsledkov meraní na technologických miestach a sklade PHM. Určenie kategórie nebezpečnosti podniku. Vypracovanie harmonogramu monitorovania emisií škodlivých látok do ovzdušia podnikom.
abstrakt, pridaný 24.12.2014
Látky znečisťujúce atmosféru, ich zloženie. Platby za znečisťovanie životného prostredia. Metódy výpočtu emisií znečisťujúcich látok do ovzdušia. Charakteristika podniku ako zdroja znečisťovania ovzdušia, výpočet emisií na príklade LOK "Dúha".
ročníková práca, pridaná 19.10.2009
Hlavné zložky emitované do atmosféry pri spaľovaní rôznych druhov palív v elektrárňach. Výpočet celkovej spotreby paliva a výšky komína. Analýza závislosti koncentrácie škodlivých nečistôt od vzdialenosti od zdroja emisií.
kontrolné práce, doplnené 04.10.2011
Znečistenie ovzdušia počas testovania a prevádzky elektrární. Vplyv druhu paliva na charakter škodlivých emisií do atmosféry. Jadrové elektrárne a environmentálne problémy počas ich prevádzky. Opatrenia na ochranu životného prostredia.
abstrakt, pridaný 03.04.2010
Perspektívne technológie ochrany ovzdušia v energetike. Zníženie emisií tuhých častíc do atmosféry. Efektívne metódy znižovania emisií oxidov dusíka do ovzdušia olejovo-plynovými kotlami v tepelných elektrárňach. Disperzia a premena určitých látok v atmosfére.
21. Environmentálne problémy energetiky a spôsoby ich riešenia.
V súčasnosti energetické potreby uspokojujú najmä tri druhy energetických zdrojov: organické palivo, voda a atómové jadro. Vodnú energiu a atómovú energiu využíva človek po premene na elektrickú energiu. Zároveň sa značné množstvo energie obsiahnutej v organickom palive využíva vo forme tepla a len časť sa premieňa na elektrickú energiu. V oboch prípadoch je však uvoľňovanie energie z organického paliva spojené s jeho spaľovaním a následne s uvoľňovaním produktov spaľovania do životného prostredia.
Environmentálne problémy tepelnej energetiky
Vplyv tepelných elektrární na životné prostredie do značnej miery závisí od druhu spaľovaného paliva.
tuhé palivo. Pri spaľovaní tuhých palív sa do atmosféry dostáva popolček s časticami nespáleného paliva, anhydridy síry a síry, oxidy dusíka, určité množstvo zlúčenín fluóru a tiež plynné produkty nedokonalého spaľovania paliva. Popolček v niektorých prípadoch obsahuje okrem netoxických zložiek aj viac škodlivých nečistôt. Takže v popole doneckých antracitov je arzén obsiahnutý v malých množstvách a v popole Ekibastuz a niektorých ďalších ložiskách - voľný oxid kremičitý, v popole z bridlíc a uhlia Kansk-Achinskej panvy - voľný oxid vápenatý. Medzi tuhé palivá patrí uhlie a rašelina.
Kvapalné palivo. Pri spaľovaní kvapalného paliva (topného oleja) so spalinami sa do ovzdušia dostáva oxid siričitý a anhydridy síry, oxidy dusíka, zlúčeniny vanádu, sodné soli, ako aj látky odstránené z povrchu kotlov pri čistení. Z environmentálneho hľadiska sú kvapalné palivá „hygienickejšie“. Zároveň úplne odpadá problém skládok popola, ktoré zaberajú veľké plochy, vylučujú ich úžitkové využitie a sú zdrojom neustáleho znečistenia ovzdušia v areáli stanice v dôsledku odnášania časti popola vetrom. V produktoch spaľovania kvapalných palív nie je žiadny popolček. Medzi kvapalné palivá patrí zemný plyn (???).
Tepelné elektrárne využívajú ako palivo uhlie, ropu a ropné produkty, zemný plyn a zriedkavejšie drevo a rašelinu. Hlavnými zložkami horľavých materiálov sú uhlík, vodík a kyslík, v menšom množstve je obsiahnutá síra a dusík, prítomné sú aj stopy kovov a ich zlúčenín (najčastejšie oxidy a sulfidy).
V tepelnej energetike sú zdrojom masívnych atmosférických emisií a veľkotonážneho tuhého odpadu tepelné elektrárne, podniky a zariadenia parných energetických zariadení, t. j. všetky podniky, ktorých práca súvisí so spaľovaním paliva.
Tepelná energetika spolu s plynnými emisiami produkuje obrovské množstvo tuhého odpadu; patrí sem popol a troska.
Odpad z úpravní uhlia obsahuje 55-60% SiO2, 22-26% Al2O3, 5-12% Fe2O3, 0,5-1% CaO, 4-4,5% K2O a Na2O a do 5% C. Dostávajú sa na skládky, ktoré produkujú prach, dym a drasticky zhoršujú stav atmosféry a priľahlých území.
Uhoľná elektráreň si ročne vyžiada 3,6 milióna ton uhlia, 150 m3 vody a asi 30 miliárd m3 vzduchu. Tieto čísla nezohľadňujú environmentálne poruchy spojené s ťažbou a prepravou uhlia.
Ak vezmeme do úvahy, že takáto elektráreň aktívne funguje už niekoľko desaťročí, jej vplyv možno prirovnať k vplyvu sopky. Ale ak ten zvyčajne vyhodí produkty vulkanizmu vo veľkých množstvách naraz, potom to elektráreň robí stále.
Znečistenie a plytvanie energetickými zariadeniami vo forme plynnej, kvapalnej a pevnej fázy sú rozdelené do dvoch prúdov: jeden spôsobuje globálne zmeny a druhý - regionálne a miestne. To isté platí aj v iných odvetviach hospodárstva, no stále zostáva energia a spaľovanie fosílnych palív zdrojom hlavných globálnych znečisťujúcich látok. Dostávajú sa do atmosféry a ich akumuláciou sa mení koncentrácia malých plynných zložiek atmosféry vrátane skleníkových plynov. V atmosfére sa objavili plyny, ktoré v nej predtým prakticky chýbali - chlórfluórované uhľovodíky. Ide o globálne znečisťujúce látky, ktoré majú vysoký skleníkový efekt a zároveň sa podieľajú na ničení stratosférickej ozónovej clony.
Treba si teda uvedomiť, že v súčasnej fáze tepelné elektrárne vypúšťajú do ovzdušia asi 20 % z celkového množstva všetkých nebezpečných priemyselných odpadov. Významne ovplyvňujú životné prostredie oblasti ich umiestnenia a stav biosféry ako celku. Najškodlivejšie sú kondenzačné elektrárne pracujúce na nízkokvalitné palivá.
Odpadové vody z tepelných elektrární a dažďové vody z ich území, kontaminované odpadom z technologických cyklov elektrární a s obsahom vanádu, niklu, fluóru, fenolov a ropných produktov, môžu pri vypúšťaní do vodných útvarov ovplyvňovať kvalitu vôd a vodné organizmy. Zmena chemického zloženia určitých látok vedie k narušeniu biotopových podmienok vytvorených v nádrži a ovplyvňuje druhové zloženie a početnosť vodných organizmov a baktérií a v konečnom dôsledku môže viesť k narušeniu procesov samočistenia vodných útvarov. pred znečistením a zhoršením ich hygienického stavu.
Nebezpečné je aj takzvané tepelné znečistenie vodných plôch s rôznymi poruchami ich stavu. Tepelné elektrárne vyrábajú energiu pomocou turbín poháňaných zohriatou parou. Počas prevádzky turbín je potrebné ochladzovať odpadovú paru vodou, preto z elektrárne nepretržite odchádza prúd vody, zvyčajne ohriaty na 8-12°C a vypúšťaný do zásobníka. Veľké tepelné elektrárne potrebujú veľké objemy vody. Vypúšťajú 80-90 m3/s vody v zohriatom stave. To znamená, že do nádrže nepretržite prúdi silný prúd teplej vody, približne v rozsahu rieky Moskva.
Vykurovacia zóna, vytvorená na sútoku teplej „rieky“, je akýmsi úsekom nádrže, v ktorej je teplota v mieste prepadu maximálna a so vzdialenosťou od nej klesá. Vykurovacie zóny veľkých tepelných elektrární zaberajú plochu niekoľkých desiatok kilometrov štvorcových. V zime sa vo vyhrievanej zóne (v severných a stredných zemepisných šírkach) tvoria polyny. Počas letných mesiacov sú teploty vo vykurovaných zónach závislé od prirodzenej teploty nasávanej vody. Ak je teplota vody v zásobníku 20 °C, potom vo vykurovacej zóne môže dosiahnuť 28-32 °C.
V dôsledku zvýšenia teplôt v nádrži a narušenia ich prirodzeného hydrotermálneho režimu sa zintenzívňujú procesy „kvitnutia“ vody, znižuje sa schopnosť plynov rozpúšťať sa vo vode, menia sa fyzikálne vlastnosti vody, všetky chemické a urýchľujú sa v nej prebiehajúce biologické procesy atď. Vo vykurovacej zóne klesá priehľadnosť vody, zvyšuje sa pH, zvyšuje sa rýchlosť rozkladu ľahko oxidovateľných látok. Rýchlosť fotosyntézy v takejto vode je výrazne znížená.
Environmentálne problémy vodnej energie
Napriek relatívnej lacnosti energie získanej z vodných zdrojov sa ich podiel na energetickej bilancii postupne znižuje. Je to spôsobené jednak vyčerpaním najlacnejších zdrojov, jednak veľkou územnou kapacitou nížinných nádrží. Predpokladá sa, že v budúcnosti svetová produkcia vodnej energie nepresiahne 5 % z celkového počtu.
Jedným z najdôležitejších dôvodov poklesu podielu energie prijatej na VE je silný vplyv všetkých etáp výstavby a prevádzky vodných elektrární na životné prostredie.
Podľa rôznych štúdií je jedným z najdôležitejších vplyvov vodnej energie na životné prostredie odcudzenie veľkých plôch úrodnej (lužnej) pôdy pre vodné nádrže. V Rusku, kde sa viac ako 20 % elektriny nevyrába využívaním vodných zdrojov, bolo pri výstavbe vodných elektrární zaplavených najmenej 6 miliónov hektárov pôdy. Na ich mieste boli zničené prírodné ekosystémy.
Významné plochy pôdy v blízkosti nádrží sú v dôsledku stúpajúcej hladiny podzemnej vody zaplavované. Tieto územia spravidla patria do kategórie mokradí. V rovinatých podmienkach môže byť zaplavených 10 % alebo viac zaplavených území. K ničeniu území a ich ekosystémov dochádza aj v dôsledku ich ničenia vodou (oteru) pri formovaní pobrežia. Procesy obrusovania zvyčajne trvajú desaťročia, výsledkom čoho je spracovanie veľkých množstiev pôdy, znečistenie vôd a zanášanie nádrží. Výstavba nádrží je teda spojená s prudkým narušením hydrologického režimu riek, ich ekosystémov a druhového zloženia hydrobiontov.
V nádržiach sa prudko zvyšuje otepľovanie vôd, čím sa zintenzívňuje strata kyslíka a ďalšie procesy spôsobené tepelným znečistením. Ten spolu s akumuláciou biogénnych látok vytvára podmienky pre zarastanie vodných plôch a intenzívny rozvoj rias vrátane jedovatých modrozelených. Z týchto dôvodov, ako aj z dôvodu pomalej obnovy vôd je ich schopnosť samočistenia prudko znížená.
Zhoršenie kvality vody vedie k smrti mnohých jej obyvateľov. Zvyšuje sa výskyt násad rýb, najmä náchylnosť na helminty. Chuťové kvality obyvateľov vodného prostredia sú znížené.
Narúšajú sa migračné trasy rýb, ničia sa krmoviská, neresiská atď.. Po vybudovaní kaskády vodných elektrární na nej Volga do značnej miery stratila význam ako neresisko kaspických jeseterov.
V konečnom dôsledku sa riečne systémy blokované nádržami menia z tranzitných systémov na tranzitno-akumulačné. Okrem biogénnych látok sa tu hromadia ťažké kovy, rádioaktívne prvky a mnohé pesticídy s dlhou životnosťou. Akumulačné produkty sťažujú využitie území, ktoré zaberajú nádrže po ich likvidácii.
Nádrže majú významný vplyv na atmosférické procesy. Napríklad v suchých (suchých) regiónoch výpar z povrchu nádrží desaťkrát prevyšuje výpar z rovnakého zemského povrchu.
Pokles teploty vzduchu a nárast hmlových javov sú spojené so zvýšeným vyparovaním. Rozdiel medzi tepelnými bilanciami nádrží a priľahlých pozemkov určuje tvorbu miestnych vetrov, ako sú prievany. Tieto, ale aj iné javy majú za následok zmenu ekosystémov (nie vždy pozitívnu), zmenu počasia. V niektorých prípadoch je v oblasti nádrží potrebné zmeniť smer poľnohospodárstva. Napríklad v južných oblastiach našej krajiny niektoré teplomilné plodiny (melóny) nestihnú dozrieť, zvyšuje sa výskyt rastlín a zhoršuje sa kvalita produktov.
Náklady na vodnú výstavbu pre životné prostredie sú výrazne nižšie v horských oblastiach, kde sú nádrže zvyčajne malé. V seizmických horských oblastiach však môžu nádrže vyvolať zemetrasenia. Pravdepodobnosť zosuvov pôdy a pravdepodobnosť katastrof v dôsledku možného zničenia priehrad sa zvyšuje.
Vzhľadom na špecifiká technológie využívania vodnej energie hydroenergetické zariadenia transformujú prírodné procesy na veľmi dlhé obdobia. Napríklad vodná nádrž (alebo sústava nádrží v prípade kaskády vodných elektrární) môže existovať desiatky a stovky rokov, pričom na mieste prirodzeného vodného toku vzniká umelý objekt s umelou reguláciou prírodné procesy – prírodno-technický systém (NTS).
Vzhľadom na vplyv VE na životné prostredie je stále potrebné poznamenať, že VE majú záchrannú funkciu. Výroba každej miliardy kWh elektriny na JE namiesto TPP teda vedie k zníženiu úmrtnosti o 100 – 226 ľudí ročne.
Problémy jadrovej energetiky
Jadrovú energiu možno v súčasnosti považovať za najperspektívnejšiu. Je to spôsobené jednak pomerne veľkými zásobami jadrového paliva a jednak šetrným vplyvom na životné prostredie. Medzi výhody patrí aj možnosť výstavby jadrovej elektrárne bez viazanosti na ložiská surovín, keďže ich preprava si vzhľadom na malé objemy nevyžaduje výrazné náklady. Stačí povedať, že 0,5 kg jadrového paliva vám umožní získať toľko energie, ako spáliť 1000 ton uhlia.
Dlhoročné skúsenosti s prevádzkou jadrových elektrární vo všetkých krajinách ukazujú, že nemajú zásadný vplyv na životné prostredie. Do roku 1998 bola priemerná doba prevádzky JE 20 rokov. Spoľahlivosť, bezpečnosť a ekonomická efektívnosť jadrových elektrární je založená nielen na prísnej regulácii procesu prevádzky jadrových elektrární, ale aj na znižovaní vplyvu jadrových elektrární na životné prostredie na absolútne minimum.
Pri bežnej prevádzke jadrových elektrární sú úniky rádioaktívnych prvkov do životného prostredia mimoriadne nevýznamné. V priemere je ich 2-4 krát menej ako z tepelných elektrární s rovnakým výkonom.
Pred černobyľskou katastrofou v našej krajine žiadne priemyselné odvetvie nemalo nižšiu mieru priemyselných zranení ako jadrové elektrárne. 30 rokov pred tragédiou zahynulo pri nehodách 17 ľudí a aj to nie z radiačných dôvodov. Po roku 1986 sa hlavné environmentálne nebezpečenstvo jadrových elektrární začalo spájať s možnosťou havárie. Aj keď je ich pravdepodobnosť v moderných jadrových elektrárňach nízka, nie je to vylúčené.
Donedávna boli hlavné environmentálne problémy JE spojené s likvidáciou vyhoretého paliva, ako aj s likvidáciou samotných JE po skončení ich prípustnej životnosti. Existujú dôkazy, že náklady na takéto likvidačné práce predstavujú 1/6 až 1/3 nákladov samotných JE. Vo všeobecnosti možno uviesť nasledovné vplyvy JE na životné prostredie: 1 - ničenie ekosystémov a ich prvkov (pôd, pôd, vodonosných štruktúr a pod.) v lokalitách ťažby rúd (najmä otvorenou metódou); 2 - odňatie pôdy na výstavbu samotných jadrových elektrární; 3 - odber významných objemov vody z rôznych zdrojov a vypúšťanie ohriatej vody; 4 - rádioaktívna kontaminácia atmosféry, vôd a pôd pri ťažbe a preprave surovín, ako aj pri prevádzke jadrových elektrární, skladovaní a spracovaní odpadov a nie je vylúčené ich zneškodňovanie.
Nepochybne aj v blízkej budúcnosti zostane tepelná energetika dominantnou v energetickej bilancii sveta a jednotlivých krajín. Existuje vysoká pravdepodobnosť zvýšenia podielu uhlia a iných druhov menej čistých palív na výrobe energie. Niektoré spôsoby a spôsoby ich využitia môžu výrazne znížiť negatívny vplyv na životné prostredie. Tieto metódy sú založené najmä na zdokonaľovaní technológií prípravy paliva a zachytávania nebezpečných odpadov. Medzi nimi:
1. Používanie a zlepšovanie čistiacich zariadení.
2. Zníženie vstupu zlúčenín síry do atmosféry predbežným odsírením (odsírením) uhlia a iných palív (ropa, plyn, roponosná bridlica) chemickými alebo fyzikálnymi metódami.
3. Veľké a skutočné príležitosti na zníženie alebo stabilizáciu toku znečistenia do životného prostredia sú spojené s úsporou energie.
4. Nemenej významné sú možnosti šetrenia energie v bežnom živote a v práci zlepšením izolačných vlastností budov. Je mimoriadne nehospodárne využívať elektrickú energiu na výrobu tepla. Priame spaľovanie paliva na výrobu tepla, najmä plynu, je preto oveľa efektívnejšie, ako jeho premena na elektrinu a potom späť na teplo.
5. Účinnosť paliva sa tiež výrazne zvyšuje, keď sa používa namiesto tepelnej elektrárne v tepelnej elektrárni. + Využitie alternatívnej energie
6. Využívanie alternatívnych zdrojov energie vždy, keď je to možné.
