Elektrik enerjisi endüstrisinin gelişiminin çevre üzerindeki etkisi. Enerjinin Rusya'nın ekolojisi üzerindeki etkisi

Enerji, ekonominin en önemli sektörüdür ve onsuz genel olarak insan faaliyeti imkansızdır. Herhangi bir üretim maliyet gerektirir, bu nedenle insanlar uzun süredir bu üretimin kaynaklarını arama konusunda endişe duymaktadır.

Dünyadaki ana enerji kaynağıdır. Ancak yılda çok güneşli günlerin olduğu bazı ülkelerde güneş enerjisi santralleri bulunmasına rağmen güneş enerjisini kullanılabilir biçimlere dönüştürmek zordur. Bu tür istasyonlar uzayda da çalışır; Güneş pilleri aynı zamanda hesaplama makinelerini çalıştırmak için de kullanılıyor, ancak kullanım payı şu anda küçük ve zorluk, tükenmez bir doğal kaynak olduğundan bu enerjinin kullanımını genişletmektir.

Güneş enerjisi, kullanılan geleneksel olmayan enerji türlerini ifade eder. Geleneksel olmayanlar arasında gayzerler, deniz, gelgit ve jeotermal enerji de yer alıyor. İnsanlık, özellikle tükenmez enerji kaynakları oldukları için bu tür enerjilere henüz hakim değildir.

İnsanlık, faaliyetlerinde ya farklı türdeki yakıtların yakılmasıyla (termik santraller - CHP) ya da nehirlerin enerjisinden (hidroelektrik santraller - HES) ya da ağır nükleer enerji çekirdeklerinin bozunmasından elde edilen atom enerjisinden elde edilen termal ve elektrik enerjisini kullanır. izotoplar (nükleer enerji santralleri - NPP).

Termik santraller (TPP'ler) doğal ve ilgili gaz, işlenmiş ürünler (akaryakıt ve diğer sıvı yakıtlar), kömür ve kahverengi kömür, turba (katı yakıt).

Gaz yakıldığında en az miktarda zararlı kirletici madde açığa çıkar, bu nedenle gazlı yakıt en çevre dostu olarak kabul edilir.

Sıvı ve katı yakıtların yanmasına zararlı gazların (kükürt dioksit ve nitrojen oksitler) oluşumu eşlik eder, toz aerosollerinin oluşumu mümkündür ve kül elde edilir. Termik santraller motorlu taşıtlardan sonra en büyük kirleticidir. Sıvı ve özellikle katı yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan kül, büyük tonajlı enerji atığıdır ve zorunlu olarak bertaraf edilmesini gerektirir.

Hava kirliliği açısından nükleer santraller termik santrallere göre daha çevre dostu olmakla birlikte, çevrenin radyasyonla kirlenme olasılığı nedeniyle çevreye en tehlikeli üretim türüdür.

Nükleer yakıt atıklarının nötralizasyonu sorunu oldukça ciddidir ve radyoaktif atıkların depolara gömülmesi, bunların etkileri yok edilmediğinden atıkların bertaraf edilmesi ve nötralizasyonu için çevre açısından sağlıklı bir yol olmadığından bu sorun şu anda pratikte çözülmemiştir ve deponun bozulması durumunda doğal çevrenin kirlenmesi olası bir ortamdır.

Hidroelektrik santraller pratikte çevreyi çeşitli zararlı atıklarla kirletmez, ancak inşaatları sırasında doğal biyojeosinozların güçlü bir şekilde tahrip olması, geniş alanların su basması, bölgenin mikro ikliminde değişiklikler meydana gelir ve birçok organizmanın yaşam faaliyetleri için engeller yaratılır. (örneğin balıklar yumurtlama alanlarına ulaşamıyor, hayvanlar her zamanki yaşam alanlarından mahrum kalıyor vb.). Hidroelektrik santral inşaatının ekonomik ve sosyal maliyetleri her zaman haklı değildir.

Önemli çevre kirliliği, elektriğin yüksek gerilim hatlarıyla uzun mesafelere iletilmesi sırasında ortaya çıkan elektromanyetik radyasyon akışıdır. Bu radyasyonların büyük etkisi var Kötü etkisi hem insanlar hem de hayvanlar için.

Termik santrallerin, nükleer santrallerin ve hidroelektrik santrallerin normal işleyişi araç kullanımına bağlı olduğundan bu araçların çalıştırılması nedeniyle doğal çevre kirlenmektedir. Çeşitli enerji işletmelerinden kaynaklanan termal kirlilik yüksektir. Bu işletmeler hem gürültü hem de titreşim kirliliğine katkıda bulunmaktadır.

Enerjinin doğal çevreye etkisi kısaca incelendiğinde çevre koruma faaliyetlerinin de bu sektör için önemli olduğu görülmektedir.

Enerji sektöründe çevre koruma tedbirlerinin gözden geçirilmesi

Enerji sektöründe mevcut aşamada kullanılan bir takım süreçlerin doğru bakış açısıyla rasyonel olarak uygulanması mümkün olamamaktadır. çevresel çözümler. Bu nedenle, hidroelektrik santrallerin inşasına her zaman bölgelerin yabancılaşması, su baskını ve biyojeosinozların ölümü eşlik edecektir. Ancak aynı zamanda su basmış alanların daha kapsamlı hazırlanması ve bu alanların kaynaklarının en iyi şekilde kullanılması için tüm önlemleri açıkça dikkate almak mümkündür.

Diğer sektörlerde olduğu gibi hammadde ve atıkların entegre kullanımı önemlidir. Böylece termik santrallerden çıkan katı atıklar (kül) inşaat ve inşaatlarda kullanılmaktadır. tarım. Önemli bir görev, ekonominin diğer sektörlerinde daha fazla kullanılmak üzere onlardan kükürt ve nitrojen bileşikleri elde etmek için nitrojen ve sülfür oksitleri kullanmak amacıyla termik santrallerden egzoz gazlarının tamamen yakalanmasıdır.

Enerji alanındaki en önemli çevresel eylemler, geleneksel olmayan ve çevre açısından daha güvenli olan diğer enerji türlerinin geliştirilmesidir. Çarpıcı bir örnek Enerji kaynaklarının bu şekilde geliştirilmesi, İzlanda'nın termal enerji kullanımına dayalı enerji sektörüdür. sıcak su gayzerler. Termal enerjiyi elde etmenin umut verici bir yöntemi, kuyu açmak ve sıcak suyu büyük derinliklerden yüzeye çıkarmaktır. Ancak şu anda teknik çözümlerin karmaşıklığı nedeniyle bu, ekonomik olarak ulaşılamaz.

Medeniyetin şafağında rüzgar enerjisi yaygın olarak kullanılıyordu, ancak enerjinin yakıt yanması yoluyla gelişmesi nedeniyle bu endüstri önemini yitirdi, ancak şimdi Gezegendeki karmaşık çevresel durum nedeniyle yeniden canlanıyor.

Ne yazık ki, elektromanyetik radyasyon nedeniyle çevre kirliliğinin azaltılması sorununun bir çözümü yoktur - bir kişinin elektrik hatlarına olan mesafesini artırmak, elektrik hatlarının olumsuz etkisini azaltmaz. Elektriği başka yollarla aktarmanın veya yerelleştirilmiş yöntemler kullanarak bir veya başka bir nesneye enerji sağlamanın yollarını aramak gerekir.

Önemli (dolaylı) bir çevre koruma önlemi, elektrik ve termal enerji tüketiminin optimizasyonudur. Bir kişi genellikle "sokağı ısıtır." Enerji tasarrufu sağlayacak ve aynı zamanda enerji üretimi ihtiyacını azaltacak, dolayısıyla çevresel durumun iyileştirilmesine yardımcı olacak ısı yalıtımının iyileştirilmesi gerekmektedir.

giriiş

İnsanlığın varlığı ve gelişmesi için gerekli bir araç olan enerji üretiminin insanoğlu üzerinde etkisi bulunmaktadır. çevre ve insan sağlığı. Bir yandan ısı ve elektrik, insan yaşamında ve üretim faaliyetlerinde o kadar yerleşmiş durumda ki, insanlar onsuz varlıklarını hayal bile edemiyor ve tükenmez kaynakları doğal olarak tüketiyorlar. Öte yandan insanlar enerjinin ekonomik yönüne giderek daha fazla odaklanıyor ve çevre dostu enerji üretimi talep ediyor. Bu, fonların insanlığın ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde yeniden dağıtılması, ulusal ekonomideki başarıların pratik kullanımı, ısı ve elektrik üretimi için yeni alternatif teknolojilerin araştırılması ve geliştirilmesi de dahil olmak üzere bir dizi sorunun çözülmesi ihtiyacını göstermektedir. .

Enerjinin çevreye etkisi

Enerji sektörlerinin her birinin (hidroelektrik, termik enerji ve nükleer enerji) çevre üzerinde kendine özgü etkisi vardır.

Sh Termik enerji mühendisliği.

Termik santrallerdeki yakıt yanma ürünleri çevre kirliliğinin ana kaynağıdır. Dünyadaki enerji santralleri yılda yaklaşık 1 milyar ton kül ve yaklaşık 400 milyon ton sülfür oksit yayıyor. Yakıtın yanması sonucu atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu yılda %0,03 oranında artmaktadır. Emisyonlar arasında son derece yüksek olan kükürt dioksit de bulunmaktadır. güçlü zehir. Termik santrallere bitişik alanlarda toksik maddelerin konsantrasyonu normu 5 kat aşıyor. Bir diğer ciddi çevre sorunu da atık suyun su kütlelerine deşarjıdır. Atık su ile çok çeşitli kirletici maddeler (petrol ürünleri, klorürler, sülfatlar vb.) deşarj edilmektedir.

Termik santraller büyük miktarda oksijen tüketir. Modern yakıt dengesiyle termik santrallerin oksijen tüketimi, tüm Dünya nüfusunun nefes almak için tükettiği oksijenden yaklaşık 5 kat daha fazladır. Kömürle çalışan termik santraller radyoaktivite kaynağıdır ve kömür külü büyük miktarda toksik metaller (baryum, arsenik, manganez vb.) içerir.

Sh Hidroelektrik.

Bilinen anlamda çevre kirliliğine neden olmaz. Ancak barajlar ve onlarla oluşturulan rezervuarlar su kütlelerinin ekolojik dengesini bozmaktadır. Bugün dünyada yaklaşık 30.000 rezervuar bulunmaktadır. Rezervuarın kendisinde meydana gelen süreçler dönüşüme yol açar nehir suları yarı akan su kütlelerine. Rezervuarların iklim üzerindeki etkisi 10-15 km'yi aşmaktadır.

Rezervuarın bitişiğindeki alanlarda yeraltı suyu seviyesi yükseliyor, bu da su basmasına, toprağın dönüşümüne, hayvan ve bitkilerin yaşam alanlarının bozulmasına yol açıyor. Rezervuarlar aynı zamanda tektonik süreçleri de etkileyerek depremlerin oluşmasına ve sıklığının artmasına katkıda bulunur. Rezervuarların işletilmesi sonucunda su kalitesi bozulmakta ve bu durum her türlü suyun kullanımını etkilemektedir. su kaynakları. Çözüm sözde gelişmedir. “küçük” hidroelektrik santraller (ABD'de ilk kez). Küçük hidroelektrik santrallerin inşaatı yüksek teknolojik düzeyde gerçekleştirilmekte, nispeten düşük su tüketimi için tasarlanmaktadır. Küçük hidroelektrik santraller doğal koşulları neredeyse değiştirmiyor.

Ш Nükleer enerji.

Enerji üretmek için uranyum cevherine ihtiyaç vardır ve işletme sırasında radyoaktif atık ortaya çıkar. Nükleer santrallerin komşu bölgeler üzerindeki etkisi sorunu ve nükleer santrallerdeki kazaların sonuçları sorunu çok önemlidir. Nükleer santrallerde kullanılan radyoaktif maddeler katı, sıvı ve gaz halinde bulunur. Katılar harcanmış nükleer yakıttır.

Sıvı, nükleer reaktörü soğutan ve radyonüklidler içeren sudur. Gaz halinde - radyoaktif inert gazlar(kripton, ksenon).

Düşük radyoaktiviteli atıklar nükleer santral topraklarındaki depolama tesislerinde bertaraf edilir ve yüksek radyoaktiviteli atıklar özel mezarlıklara yerleştirilir. Nükleer santrallerin personeli ve onlara bitişik bölgelerin nüfusu radyoaktif etkilere maruz kalmaktadır.

1. Nükleer santrallerin işletimi sırasında çevrenin radyoaktif kirliliği sorununun çözümü, çok aşamalı arıtma ve daha sonra geri dönüşü olan kapalı su kullanım sistemlerinin oluşturulmasına bağlıdır.

Gaz ve aerosol emisyonlarının azaltılması.

Depolama sahasına gönderilen katı atık hacminin azaltılması.

En etkili ve çok bariyerli korumanın oluşturulması.

Termal kirlilik sorunu da çok önemlidir. Modern termik santraller ve nükleer santraller %33-40 verimliliğe sahiptir, bu da ısının yaklaşık %60'ının soğutma sistemindeki su tarafından uzaklaştırıldığı anlamına gelir. Bir nükleer santralin çevresel açıdan kabul edilebilirliği, nükleer santrallerin kazalar nedeniyle devre dışı bırakılması ve modernizasyonla yakından ilgilidir.

Rusya Federasyonu Yüksek Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Federal Eğitim Ajansı

Irkutsk Devlet Teknik Üniversitesi

Makale

Disiplin: "Sibirya Enerjisinin Ekolojisi"

Enerji tesislerinin doğal çevreye etkisi

Tamamlanmış:öğrenci gr. EP-zu-10

Sadovnikov E.S.

Kontrol: Suslov K.V.

İrkutsk 2011

    Giriş 3

    Enerji tesislerinin güvenilirliği ve çevre güvenliği ile ilgili temel kavramlar 4

    Enerji sorunları 6

    1. Termal enerjinin temel sorunları 7

      Hidroenerjinin çevre sorunları 10

    Modern enerji sorunlarını çözmenin bazı yolları 14

    Sonuç 16

    Referanslar 17

1. Giriş

İnsanlığın varlığı ve gelişmesi için gerekli bir araç olan enerji üretiminin doğaya ve insan çevresine etkisi bulunmaktadır. Bir yandan ısı ve elektrik, insan yaşamında ve üretim faaliyetlerinde o kadar yerleşmiş durumda ki, insanlar onsuz varlıklarını hayal bile edemiyor ve tükenmez kaynakları doğal olarak tüketiyorlar. Öte yandan insanlar enerjinin ekonomik yönüne giderek daha fazla odaklanıyor ve çevre dostu enerji üretimi talep ediyor. Bu, fonların insanlığın ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde yeniden dağıtılması, ulusal ekonomideki başarıların pratik kullanımı, ısı ve elektrik üretimi için yeni alternatif teknolojilerin araştırılması ve geliştirilmesi de dahil olmak üzere bir dizi sorunun çözülmesi ihtiyacını göstermektedir. .

2. Enerji tesislerinin güvenilirliği ve çevre güvenliği ile ilgili temel kavramlar

Küresel enerjinin gelişimine yönelik beklentilerin analizi, öncelikli sorunlarda kapsamlı bir değerlendirmeye doğru gözle görülür bir kaymaya işaret ediyor Olası sonuçlar ana enerji sektörlerinin çevre, yaşam ve nüfusun sağlığı üzerindeki etkisi.

Enerji tesisleri (genel olarak yakıt ve enerji kompleksi ve özel olarak enerji tesisleri), çevre üzerindeki etki derecesi açısından biyosferi en yoğun şekilde etkileyenler arasındadır.

Su rezervuarlarının basınçlarının ve hacimlerinin arttırılması, geleneksel yakıtların (kömür, petrol, gaz) sürekli kullanımı, nükleer enerji santrallerinin inşası ve diğer nükleer yakıt çevrimi (NFC) girişimleri, nükleer enerjinin değerlendirilmesinde bir dizi temel olarak önemli küresel görevi ortaya koymaktadır. Enerjinin Dünya'nın biyosferi üzerindeki etkisi. Önceki dönemlerde elektrik ve termal enerji elde etme yöntemlerinin seçimi, enerji, su yönetimi, ulaşım vb. sorunları kapsamlı bir şekilde çözme yolları ve nesnelerin ana parametrelerinin atanması (istasyonun türü ve gücü, istasyonun hacmi) rezervuar vb.) öncelikle ekonomik maliyetlerin en aza indirilmesi temelinde gerçekleştirildi, daha sonra şu anda enerji tesislerinin inşası ve işletilmesinin olası sonuçlarının değerlendirilmesi konuları giderek daha fazla ön plana çıkıyor.

Bu öncelikle nükleer enerji (nükleer enerji santralleri ve diğer nükleer yakıt döngüsü işletmeleri), büyük hidroelektrik tesisler, enerji kompleksleri, petrol ve gaz üretimi ve taşınmasıyla ilgili işletmeler vb. için geçerlidir. Enerji gelişiminin eğilimleri ve oranları artık büyük ölçüde çeşitli türdeki enerji santrallerinin güvenilirlik ve emniyet (çevresel dahil) düzeyine göre belirlenmektedir. Uzmanların ve kamuoyunun dikkati enerji gelişiminin bu yönlerine çekilmiştir; önemli maddi ve entelektüel kaynaklara yatırım yapılmaktadır, ancak potansiyel olarak tehlikeli mühendislik tesislerinin güvenilirliği ve emniyeti kavramı büyük ölçüde az gelişmiştir.

Görünüşe göre enerji üretiminin gelişimi, yönlerden biri olarak düşünülmelidir. modern sahne genel olarak teknosferin (ve özellikle enerjinin) geliştirilmesi ve değerlendirme yöntemleri ve güvenilirliğin sağlanmasına yönelik araçlar geliştirilirken dikkate alınması ve Çevre güvenliği potansiyel olarak en tehlikeli teknolojiler.

Sorunu çözmenin en önemli yönlerinden biri, risk teorisi kavramlarına dayanan bir dizi teknik ve organizasyonel çözümün benimsenmesidir.

Enerji tesisleri, diğer sektörlerdeki birçok işletme gibi, nüfus ve çevre için kaçınılmaz, potansiyel ve şimdiye kadar pratikte ölçülemeyen risklerin kaynaklarını temsil etmektedir. Bir nesnenin güvenilirliği, hizmet ömrü boyunca belirli çalışma koşulları altında işlevlerini (bu durumda elektrik ve termal enerji üretimi) yerine getirme yeteneği olarak anlaşılmaktadır. Veya daha ayrıntılı olarak: Bir nesnenin, belirli modlarda ve kullanım koşullarında gerekli işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden tüm parametrelerin değerlerini, belirlenmiş sınırlar dahilinde, zaman içinde muhafaza etme özelliği.

Çevre güvenliği, enerji tesislerinin doğal çevre üzerindeki etkisinin olası olumsuz sonuçlarını, düzenlenmiş sınırlar dahilinde tutmak anlamına gelir. Bu olumsuz sonuçların düzenlenmesi, çevresel zararların tamamen ortadan kaldırılmasının mümkün olmamasından kaynaklanmaktadır.

Enerjinin çevre üzerindeki olumsuz etkileri, örneğin sosyal olarak kabul edilebilir kabul edilebilir bir seviye gibi minimum bir seviyeyle sınırlandırılmalıdır. Yaşam ortamının kalitesi ile nüfusun sosyo-ekonomik yaşam koşulları arasında bir uzlaşma sağlayacak ekonomik mekanizmalar çalışmalıdır. Sosyal olarak kabul edilebilir risk, başta enerji tesisinin özellikleri olmak üzere birçok faktöre bağlıdır.

Su enerjisini kullanma teknolojisinin özel doğasından dolayı, hidroelektrik tesisleri doğal süreçleri oldukça uzun vade. Örneğin, bir hidroelektrik santral rezervuarı (veya bir hidroelektrik santral kademesi durumunda bir rezervuar sistemi) onlarca veya yüzlerce yıl boyunca var olabilirken, doğal bir su yolu yerine yapay düzenleme ile insan yapımı bir nesne ortaya çıkar. doğal süreçlerin bir doğal-teknik sistemi (NTS). Bu durumda görev, kompleksin güvenilir ve çevre açısından güvenli oluşumunu sağlayacak bir PTS'nin oluşturulmasına inmektedir. Aynı zamanda, PTS'nin ana alt sistemleri (teknolojik nesne ve doğal çevre) arasındaki ilişki, seçilen önceliklere (teknik, çevresel, sosyo-ekonomik vb.) bağlı olarak önemli ölçüde farklı olabilir ve çevre güvenliği ilkesi örneğin oluşturulan PTS'nin belirli bir kararlı durumunun sürdürülmesi şeklinde formüle edilmiştir.

Bir diğeri ise nükleer enerji tesisleri oluştururken çevre açısından olası sonuçların değerlendirilmesi probleminin formüle edilmesidir. Burada çevre güvenliği, nükleer santrallerin ve diğer nükleer yakıt çevrimi tesislerinin tasarımı, inşası, işletilmesi ve devre dışı bırakılması sırasında bölgesel ekosistemlerin korunmasının öngörüldüğü ve sağlandığı kavram olarak anlaşılmaktadır. Bu durumda, riski belirli (standartlaştırılmış) bir seviyeyi aşmayan bir miktar çevresel hasara izin verilir. Bu risk, nükleer santralin normal işletimi süresince minimum düzeyde olup, tesisin inşaatı ve hizmet dışı bırakılması sırasında ve özellikle acil durumlarda artmaktadır. Teknolojik etkinin tüm ana faktörlerinin çevre üzerindeki etkisini hesaba katmak gerekir: radyasyon, kimyasal ısı (olası doğrusal olmayan etkileşimleri dikkate alarak). Olası sonuçların farklı ölçekleri de akılda tutulmalıdır: yerel (rezervuarlara ve su yollarına ısıtılmış su deşarjının ısı noktası), bölgesel (radyonüklidlerin salınımı), küresel (uzun ömürlü radyonüklidlerin biyosfer kanalları yoluyla yayılması). Büyük bir soğutma rezervuarı oluşturulursa, bir hidroelektrik tesisinde olduğu gibi, karmaşık bir PTS'nin (nükleer santralin belirtilen özellikleri dikkate alınarak) çevresel açıdan güvenli bir şekilde çalıştırılması görevi belirlenmelidir.

Termik enerji tesislerinin çevre güvenliği kavramını formüle ederken benzer bir dizi konu dikkate alınmalıdır: çevre üzerindeki termal ve kimyasal etki, soğutma havuzlarının etkisi vb. dikkate alınarak. Ek olarak, katı yakıt (kömür, şist) kullanan büyük termik santraller için, karmaşık ve kritik yer altı hidrolik yapıları olan kül depolarının güvenilir ve emniyetli çalışmasında sorunlar ortaya çıkar. Ve burada PTS “Termik Santral – Çevre”nin güvenli işletimi görevini belirlemek gerekiyor.

3. Enerji sorunları

İnsani gelişmenin modern dönemi bazen üç “E” ile karakterize edilir: enerji, ekonomi, ekoloji. Bu seride enerjinin özel bir yeri var. Hem ekonomi hem de çevre açısından belirleyicidir. Devletlerin ekonomik potansiyeli ve insanların refahı kesinlikle buna bağlıdır. Aynı zamanda çevre, ekosistemler ve bir bütün olarak biyosfer üzerinde en güçlü etkiye sahiptir. En acil çevre sorunları (iklim değişikliği, Asit çözeltisi, genel çevre kirliliği ve diğerleri) doğrudan veya dolaylı olarak enerjinin üretimi veya kullanımıyla ilgilidir. Enerji yalnızca kimyasallarda değil aynı zamanda diğer kirlilik türlerinde de önceliklidir: termal, aerosol, elektromanyetik, radyoaktif. Bu nedenle büyük çevre sorunlarının çözülebilmesinin enerji sorunlarının çözülmesine bağlı olduğunu söylemek abartı olmayacaktır. Enerji, eşi benzeri görülmemiş bir hızla gelişen bir üretim dalıdır. Modern demografik patlama koşullarında nüfus 40-50 yılda iki katına çıkarsa, enerji üretimi ve tüketiminde bu her 12-15 yılda bir gerçekleşir. Nüfus ve enerji artış oranları arasındaki bu orantı ile enerji bulunabilirliği sadece toplam olarak değil, kişi başına da katlanarak artmaktadır.

Enerji üretim ve tüketim oranlarının yakın gelecekte önemli ölçüde değişeceğini beklemek için hiçbir neden yoktur (sanayileşmiş ülkelerdeki yavaşlamaların bir kısmı, üçüncü dünya ülkelerinin enerji bulunabilirliğindeki artışla telafi edilmektedir), dolayısıyla aşağıdaki soruların cevapları:

Ana modern enerji türlerinin (termal, su, nükleer) biyosfer ve onun bireysel unsurları üzerindeki etkisi nedir ve bu türlerin enerji dengesindeki oranı yakın ve uzun vadede nasıl değişecek;

Modern (geleneksel) enerji elde etme ve kullanma yöntemlerinin çevre üzerindeki olumsuz etkisini azaltmak mümkün müdür?

Güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, termal sular ve diğer tükenmez ve çevre dostu kaynaklar gibi alternatif (geleneksel olmayan) kaynakları kullanarak enerji üretiminin olanakları nelerdir?

Şu anda enerji ihtiyaçları temel olarak üç tür enerji kaynağından karşılanmaktadır: organik yakıt, su ve atom çekirdeği. Su enerjisi ve atom enerjisi insan tarafından elektrik enerjisine dönüştürülerek kullanılır. Aynı zamanda organik yakıtın içerdiği enerjinin önemli bir kısmı ısı şeklinde kullanılmakta ve sadece bir kısmı elektriğe dönüştürülmektedir. Bununla birlikte, her iki durumda da, enerjinin organik yakıttan salınması, onun yanması ve dolayısıyla yanma ürünlerinin çevreye salınması ile ilişkilidir. Modern enerji elde etme ve kullanma yöntemlerinin temel çevresel sonuçlarını tanıyalım.

Enerji, çevreye ve insana olumsuz etkileri olan kaynaklardan biridir. Atmosferi (oksijen tüketimi, gaz emisyonları, nem ve katı parçacıklar), hidrosferi (su tüketimi, yapay rezervuarların oluşturulması, kirli ve ısıtılmış suların deşarjı, sıvı atıklar) ve litosferi (fosil yakıt tüketimi, peyzaj değişiklikleri) etkiler. , toksik madde emisyonları).

Küresel yakıt tüketimi, sanayi çağının başlangıcından bu yana neredeyse 200 yılda 30 kat artarak 1994 yılında 13,07 Gtce'ye ulaştı. t/yıl

Enerji tüketimindeki böyle bir artış, insanın iradesine bakılmaksızın kendiliğinden meydana geldi. Bu sadece kamuoyunda alarma yol açmadı, aynı zamanda insanlığın gelişiminde olumlu bir faktör olarak da değerlendirildi.

Genel olarak kabul edilen sınıflandırma, birincil enerji kaynaklarını ticari ve ticari olmayan olarak ayırır.

Ticari enerji kaynakları katı (sert ve kahverengi kömür, turba, yağlı şeyl, katran kumları), sıvı (petrol ve gaz yoğunlaşması), gaz ( doğal gaz) nükleer, hidrolik, rüzgar, jeotermal, güneş ve gelgit enerji santralleri tarafından üretilen yakıtlar ve elektrik.

İLE kar amacı gütmeyen diğer tüm enerji kaynaklarını (yakacak odun, tarımsal ve endüstriyel atıklar, yük hayvanlarının ve insanların kas gücü) içerir.

Bir bütün olarak küresel enerji sektörü ağırlıklı olarak ticari enerji kaynaklarına dayanmaktadır (1995 yılında toplam enerji tüketiminin %90'ından fazlası).

Böyle bir vurgu, geçmişte toplumun gelişiminin uzun endüstriyel aşamasının karakteristik özelliğidir ve şüphesiz önümüzdeki onyıllarda da devam edecektir.

Ancak 20. yüzyılın sonraki çeyreğinde. Küresel enerji sektöründe, öncelikle kapsamlı kalkınma yollarından, enerji coşkusundan, enerji kullanımının verimliliğinin artırılmasına ve kapsamlı tasarruflara dayalı bir enerji politikasına geçişle ilişkili önemli değişiklikler meydana geldi. Bu değişikliklerin nedeni 1973 ve 1979 enerji krizleri, fosil yakıt rezervlerinin istikrara kavuşturulması ve üretim maliyetinin artması ve ihracat nedeniyle ekonominin dünyadaki siyasi istikrarsızlığa bağımlılığını azaltma arzusuydu. enerji kaynakları. Buna, uygar ülke hükümetlerinin, enerji gelişiminin büyük ölçekli sonuçlarının potansiyel tehlikesine ilişkin artan farkındalığı ve yerel düzeyde çevresel baskı nedeniyle yaşam koşullarının giderek kötüleşmesine ilişkin endişeler de eklenmelidir ( asit yağmuru, hava ve su kirliliği, termal kirlilik

Geçtiğimiz yüzyılın ilk yarısında kömür, ticari enerji kaynakları arasında açık ara liderliği elinde tutuyordu (1950'ye kadar %60'tan fazla). Bununla birlikte, yeni alanların keşfi ve bu tür fosil yakıtların tüketiciye sağladığı muazzam avantajlarla bağlantılı olarak petrol üretimi keskin bir şekilde artıyor.

Termik santraller ve çevre

Termik santraller elektrik (dünyanın toplam elektrik üretiminin %75'ine kadar) ve termal enerji üretirken, yakıtın tüm maddi kütlesi gaz ve katı yanma ürünleri şeklinde çevreye giren atığa dönüştürülür (Şekil 2). . Bu atık, kullanılan yakıtın kütlesinin birkaç katı (gaz yakarken 5 katı, antrasit yakarken 4 katı) kadardır.

Pirinç. 2. Termik santrallerin çevreye etkisi:

Kazan; 2 - baca; 3 - türbin; 4 - jeneratör; 5 - trafo merkezi; 6 - kapasitör; 7 - yoğuşma pompası; 8 - besleme pompası; 9 - elektrik hattı; 10 - elektrik tüketicileri.

Çevreye salınan yanma ürünleri, yakıtın türü ve kalitesi ile yanma yöntemine göre belirlenir. Halen termik santrallerin toplam elektrik üretiminin yaklaşık %70'i yoğuşmalı santrallerden sağlanmaktadır.

Dünyadaki tüm termal enerji, yılda 200 milyon tondan fazla karbon monoksit, 50 milyon tondan fazla çeşitli hidrokarbon, yaklaşık 150 milyon ton kükürt dioksit, 50 milyon tondan fazla nitrojen oksit, 250 milyon tondan fazla ince aerosol yayar. Dünya'nın atmosferi. Termal enerjinin bu tür "faaliyetlerinin", biyosferde yerleşik olan ve giderek daha belirgin hale gelen döngüsel süreçlerin dengesizliğine önemli bir katkıda bulunduğundan hiç kimse şüphe duymuyor. son yıllar. Sadece zararlı maddelerde (kükürt ve nitrojen oksitler) değil aynı zamanda karbondioksitte de dengesizlik gözlenir. Fosil yakıta dayalı elektrik üretiminin giderek artan ölçeğinden kaynaklanan bu dengesizlik, çoğu kişinin inandığı gibi, uzun vadede tüm gezegen için önemli çevresel sonuçlara yol açabilir.

Termik santrallerde elektrik üretme sürecine aynı zamanda su arıtma, ekipmanların korunması ve yıkanması, kül ve cüruf atıklarının hidrolik taşınması vb. işlemleriyle ilişkili çeşitli kirletici atıkların ortaya çıkması da eşlik etmektedir. Bu atık sular su kütlelerine boşaltıldığında flora ve fauna üzerinde zararlı etkiye sahiptir. Kapalı su temin sistemlerinin oluşturulması sonucunda bu etki azaltılır veya ortadan kaldırılır.

Egzoz buharının, suyun, yağın, gazın ve havanın soğutulması için çeşitli ısı değişim cihazlarında termik santraller tarafından büyük miktarda su kullanılır. Bu amaçlar için su herhangi bir yüzey kaynağından alınır ve doğrudan akış şemasında belirtilen cihazlarda kullanıldıktan sonra aynı kaynaklara geri döndürülür. Bu su, kullanılan su kütlesine büyük miktarda ısı verir ve termal kirlilik olarak adlandırılan kirliliği yaratır. Bu tür kirlilik, doğal rezervuarlarda yaşayan bitki ve hayvan organizmalarının yaşam aktivitesini belirleyen biyolojik ve kimyasal süreçleri etkiler ve sıklıkla ölümlerine, rezervuar yüzeylerinden suyun yoğun şekilde buharlaşmasına, akıntının hidrolojik özelliklerinde değişikliklere, rezervuar yataklarındaki kayaların çözünürlüğünün artması, sıhhi koşullarının bozulması, koşullar ve belirli bölgelerde mikro iklimdeki değişiklikler.

Su kütlelerinin termal kirliliğinin ana kaynakları türbin kondansatörleridir. Bunlardan organik yakıtın yanmasından elde edilen toplam ısı miktarının yaklaşık yarısı ila üçte ikisi uzaklaştırılır, bu da kullanılan yakıtın enerjisinin %35-40'ına eşdeğerdir.

Buhar yoğunlaşması için, K-300-240 tipi her türbinin 10 m3 / s'ye kadar ve K-800-240 türbini için zaten 22 m3 / s ve tüm bu miktarın gerekli olduğuna inanılmaktadır. Suyun yoğunlaştırıcıdan sıcaklığı 30°C'den az olmayacak şekilde çıkar.

Sıcak ve sıcak suyun doğa üzerindeki agresifliği ve zararlı etkileri, kirli atık suyun diğer kaynaklardan boşaltılmasıyla eşzamanlı zehirlenmesiyle önemli ölçüde artmaktadır.

Bununla birlikte, sirkülasyonlu su temin sistemi kullanıldığında, termik santrallerin soğutma rezervuarlarındaki sıcaklığın belirli koşullar altında arttırılmasının, ülke ekonomisi açısından ekonomik olarak haklı olabileceği unutulmamalıdır. Örneğin, şu şekilde bilinmektedir: orta şerit Rusya'da bu tür rezervuarlar, sıcağı seven otçul balıklarla doldurulabilir ve yılda 25-30 c/ha besin ürünü sağlanabilir. Isıtılmış su aynı zamanda seraları vb. ısıtmak için de kullanılabilir. Atık ısının kullanılması, bu durumda, çok çeşitli bilim adamlarının geliştirilmesi ve iyileştirilmesi üzerinde çalıştığı enerji-biyolojik komplekslerin yaratılmasını mümkün kılar.

Su kütlelerinin termal kirliliğinin yanı sıra, hava havzasında da benzer bir kirlilik gözlenmektedir. Günümüzde termik santrallerde potansiyel yakıt enerjisinin sadece yaklaşık %30'u elektriğe dönüştürülmekte ve bunun %70'i çevreye atılmakta olup, bunun %10'u bacalardan yayılan sıcak gazlardan kaynaklanmaktadır.

Nükleer enerji santralleri ve çevre

Dönem sonrasında nükleer enerji (küresel ticari enerji tüketiminin %5,9'u) hızlı büyüme 70'li ve 80'li yılların başında toplumsal çelişkilerin artması, birçok ülkede çevresel ve siyasi muhalefetin artması, nükleer santrallerin artan güvenlik gereksinimlerinin karşılanmasındaki teknik zorluklar ve radyoaktif atıkların bertarafı sorununun neden olduğu ciddi bir kriz yaşadı. , inşaatta maliyet aşımları ve nükleer santralde üretilen elektriğin maliyetinde güçlü bir artış. Bununla birlikte, nükleer enerjinin iyi bir geleceği var ve görünüşe göre başarıya giden yol, yeni fiziksel ilkelerin uygulanmasına giden yolda yatıyor. Son on yılda dünyada faaliyet gösteren reaktörlerin sayısı ve kurulu güçleri son derece yavaş bir artış göstermektedir (1 Ocak 1996 itibarıyla sayıları 437 GW, 344 GW iken, 1 Ocak 1996 itibarıyla 426 ve 318 GW'tır). 1990). Dünyada enerji sektörü büyük oranda nükleer enerjiye dayalı olan çok sayıda ülke bulunmaktadır (Litvanya, Fransa, Belçika, İsveç, Bulgaristan, Slovakya, Macaristan'ın “nükleer” elektrik tüketimindeki payı %40'ın üzerindedir).

Nükleer santraller, aynı parametrelerle termik santrallere göre su havzalarına önemli ölçüde daha fazla ısı yayar, bu da su kütlelerinin termal kirliliğinin yoğunluğunu artırır. Nükleer santrallerde soğutma suyu tüketiminin modern termik santrallere göre yaklaşık 3 kat daha fazla olduğu düşünülmektedir. Ancak hızlı nötron reaktörlü nükleer santrallerin veriminin (%40-42) termal nötronlu nükleer santrallerden (%32-34) daha yüksek olması, çevreye ısı tahliyesinin, nükleer reaktörlü nükleer santrallerin ısı deşarjına kıyasla yaklaşık üçte bir oranında azaltılmasına olanak tanıyor. su soğutmalı reaktörler.

Nükleer santrallerin işletiminde radyasyon güvenliği sorunu çok yönlü ve oldukça karmaşıktır. Tehlikeli radyasyonun ana kaynağı nükleer yakıttır. Çevreden izolasyonunun yeterince güvenilir olması gerekir. Bu amaçla, nükleer yakıt ilk önce matris malzemesi radyoaktif maddelerin fisyon ürünlerinin çoğunu tutan briketler halinde oluşturulur. Briketler ise zirkonyum alaşımından yapılmış hava geçirmez şekilde kapatılmış tüpler şeklinde yapılmış yakıt elemanlarına (yakıt çubukları) yerleştirilir. Bununla birlikte, içlerinde ortaya çıkan arızalar nedeniyle yakıt elemanlarından hafif bir fisyon ürünü sızıntısı bile meydana gelirse (ki bu kendi başına olası değildir), o zaman kapalı bir döngüde dolaşan soğutma reaktörüne gireceklerdir.

Reaktör çok büyük basınçlara dayanabilecek kapasitededir. Ancak hepsi bu kadar değil: Reaktör, şimdiye kadar kaydedilen en güçlü kasırgalara ve depremlere ve hatta düşen bir uçağın doğrudan çarpmasına bile dayanabilecek güçlü, güçlendirilmiş beton bir kabukla çevrilidir.

Son olarak, çevredeki nüfusun tam güvenliği için mesafeye göre koruma gerçekleştirilir, yani. Nükleer santral yerleşim yerlerinden biraz uzakta bulunuyor.

Radyasyon tehlikesinin bir diğer kaynağı ise reaktörlerin çalışması sırasında kaçınılmaz olarak ortaya çıkan çeşitli radyoaktif atıklardır. Üç tür atık vardır: gaz, sıvı ve katı.

Havalandırma borusu yoluyla gaz halindeki (uçucu) radyoaktif atıkların neden olduğu atmosferin kirlenmesi ihmal edilebilir düzeydedir. En kötü durumda % birkaçını geçmez izin verilen seviye Mevzuatımız ve gereksinimleri çok daha düşük olan Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu tarafından oluşturulmuştur. Bu, her nükleer santralde bulunan yüksek verimli bir gaz arıtma sistemi kullanılarak elde edilir.

Böylece atmosferin saflığını koruma açısından nükleer santrallerin termik santrallerle kıyaslanamayacak kadar avantajlı olduğu ortaya çıktı.

Düşük seviyeli radyoaktif maddelerle kirlenmiş su arındırılır ve yeniden kullanılır ve evsel kanalizasyon sistemine yalnızca küçük bir miktar boşaltılırken, bundan kaynaklanan kirlilik aşılmamaktadır. maksimum seviyeler, içme suyu için kabul edilebilir.

Yüksek düzeydeki sıvı ve katı atıkların temizlenmesi ve depolanması sorununun çözümü biraz daha zordur. Buradaki zorluk, bu tür radyoaktif atıkların yapay olarak nötralize edilememesidir. Bazıları için yüzlerce yıl süren doğal radyoaktif bozunma, şu ana kadar radyoaktivitelerini ortadan kaldırmanın tek yoludur.

Sonuç olarak, yüksek seviyeli sıvı atıkların bu amaç için özel olarak tasarlanmış odalara güvenli bir şekilde gömülmesi gerekmektedir. Daha önce atık, ısıtma ve buharlaştırma yoluyla "sertleşmeye" tabi tutuluyordu, bu da hacminin önemli ölçüde (yüzlerce kez) azaltılmasını mümkün kılıyordu.

Nükleer santrallerden kaynaklanan katı atıklar arasında sökülen ekipman parçaları, aletler, hava temizleme için kullanılan filtreler, özel giysiler, çöpler vb. yer alır.

Bu atık, yakılıp sıkıştırılarak boyutu küçültüldükten sonra metal kaplara konulur ve ayrıca yer altı odacıklarına (hendeklere) gömülür.

Nükleer santrallerden kaynaklanan ana radyoaktif atık, yüzlerce yıl boyunca tehlikeli olmaya devam eden başta plütonyum olmak üzere uranyum ve fisyon ürünlerini içeren kullanılmış yakıt çubuklarıdır. Ayrıca özel yeraltı odalarına gömülmeye tabi tutulurlar. Yeraltı odalarının olası tahribatı sırasında radyoaktif atıkların yayılmasını önlemek için atık öncelikle katı camsı bir kütleye dönüştürülür. Radyoaktif atıkların işlenmesi için özel tesisler de oluşturulmaktadır.

Başta İngiltere ve kısmen ABD olmak üzere bazı ülkeler, atıkları denizlerin ve okyanusların dibine indirilen özel konteynerlere gömüyor. Bu atık bertaraf yöntemi, konteynırların korozyon nedeniyle tahrip olması durumunda denizlerde büyük bir potansiyel radyasyon kirliliği tehlikesi oluşturmaktadır.

Nükleer enerji santrallerinin radyasyon tehlikesini tamamen ortadan kaldırmak için, nükleer reaktörleri neredeyse arıza korumalı acil durum korumasıyla donatılmıştır; sıcaklık aniden yükseldiğinde tetiklenen yedek soğutma sistemleri; radyoaktif madde parçalarını tutan cihazlar; radyoaktif gazların salınması durumunda yedek tanklar. Bütün bunlar, uygun düzeyde ekipman güvenilirliği ve işletimi ile nükleer enerji santrallerinin çevre üzerinde neredeyse hiçbir kirletici etkisinin bulunmadığı gerçeğine yol açmaktadır (Yönetim..., 2007).

Ancak yine de önemli miktarda radyoaktif ürünün atmosfere salınması tehlikesi mevcuttur. Aslında, radyoaktif maddelerin olası yayılma yolu boyunca dikilen koruyucu bariyerlerin sıkılığının acil bir şekilde ihlal edilmesi durumunda meydana gelebilir.

Bu durumda bir nükleer santralin çevre için radyasyon güvenliği, belirtilen koruyucu bariyerlerin güvenilirliğinin yanı sıra, belirtilen bariyerlerden geçen radyoaktif maddelerin daha sonra emilmesini ve uzaklaştırılmasını gerçekleştiren teknolojik devrelerin verimliliği ile belirlenir. .

İncirde. Şekil 3'te nükleer santrallerin çevre üzerindeki etkisinin genel bir diyagramı gösterilmektedir.

Tartışılan bazı radyasyon güvenliği konuları yalnızca termal nötronlarla çalışan nükleer santralleri ilgilendirmektedir. Hızlı nötron nükleer santralleri için ek sorunlarözellikle amerikyum ve küriyum gibi atık ürünlerin bertaraf edilmesi ihtiyacıyla ilgili olarak radyasyon güvenliğinin sağlanması.


Pirinç. 3. Nükleer santrallerin çevreye etkisi:

/ -- reaktör; 2 -- Buhar jeneratörü; 3 -- türbin; 4 -- jeneratör; 5 -- trafo merkezi; 6 -- kapasitör; 7 - yoğuşma pompası; 8 -- rejeneratif su ısıtıcısı; 9 -- besleme pompası; 10,12 -- sirkülasyon pompaları; 11 -- soğutma kulesi; 13 -- güç hattı; 14 -- elektrik tüketicileri.

Hidroelektrik enerji ve çevre

Dinamik olarak gelişen hidroelektrik (yaklaşık %6,7) da zor bir dönemden geçiyor. En ciddi sorunlardan biri hidroelektrik santrallerin inşaatı sırasında meydana gelen arazi su baskınıdır. Hidroelektrik potansiyelinin önemli bir kısmının halihazırda geliştirildiği gelişmiş ülkelerde (Kuzey Amerika'da -% 60'tan fazlası, Avrupa'da -% 40'tan fazla), hidroelektrik santrallerin inşasına uygun yer neredeyse yoktur.

Büyük hidroelektrik santrallerin tasarımı ve inşası çoğunlukla gelişmekte olan ülkelerde gerçekleştirilmekte olup, en büyük programlar Brezilya ve Çin'de uygulanmaktadır. Bununla birlikte, gelişmekte olan ülkelerde kalan oldukça büyük hidroelektrik potansiyelinin kullanımı, artan dış borç ve hidroenerjinin çevresel sorunları nedeniyle ciddi bir yatırım sermayesi sıkıntısı nedeniyle sınırlıdır. Görünüşe göre gelecekte küresel enerji dengesinde hidroelektrik gücünün gözle görülür bir artışını beklemek zor, ancak başta gelişmekte olan ülkeler olmak üzere bazı ülkeler için ekonomiye önemli bir katkı sağlayabilecek olan hidroelektriktir.

Hidroelektrik üretimine yönelik teknolojik süreç çevre dostudur. Şu tarihte: iyi durumda Hidroelektrik santral ekipmanları çevreye zararlı emisyon yaymaz. Ancak ova nehirlerinde büyük hidroelektrik enerji rezervuarlarının oluşturulması (Rusya, bu tür nehirler üzerinde güçlü hidroelektrik santrallerinin devasa inşaatının gerçekleştirildiği dünyadaki tek ülkedir) neredeyse her zaman bir dizi değişiklik gerektirir. doğal şartlar ve etkilenen bölgenin ulusal ekonomisinin nesneleri.

Rezervuarların akış düzenleyicileri olarak olumlu önemi, bulundukları bölgelerden çok daha büyük bölgelere kadar uzanır. Böylece, akış düzenlemesinin enerji etkisi, yalnızca belirli bir hidroelektrik santralin çalıştığı enerji sistemlerinde değil, aynı zamanda yeterince yüksek bir güçte ve bunların birlikteliğinde de kendini gösterir. Hidroelektrik enerji rezervuarlarının yardımıyla gerçekleştirilen arazilerin sulanması ve verimli toprakların taşkınlardan korunması, bazı durumlarda su basmış alanları önemli ölçüde aşan alanları kapsamaktadır.

Volgograd rezervuarının yardımıyla gerçekleştirilen arazi sulama, Trans-Volga bölgesi ve Hazar ovalarının geniş bir bölgesini kapsamaktadır. Bununla birlikte, çoğu zaman rezervuarlarda meydana gelen doğal kontrolsüz süreçler, bazen oldukça geniş kapsamlı olumsuz sonuçlara yol açmaktadır.

Rezervuarların çevreye doğrudan ve dolaylı etkileri bulunmaktadır. Doğrudan etkiöncelikle kalıcı ve geçici su baskını ve arazilerin su baskını ile kendini gösterir. Çoğu Bu araziler yüksek verimli tarım ve orman arazileri olarak sınıflandırılmaktadır. Bu nedenle, Volga-Kama hidroelektrik santralleri kademesinin rezervuarları tarafından sular altında kalan tarım arazilerinin payı, tüm su basmış bölgenin% 48'idir ve bazıları yüksek doğurganlık ile karakterize edilen taşkın yatağı bölgesinde yer almaktadır. Su altında kalan alanların yaklaşık %38'i ormanlar ve çalılıklardı. Çöl ve yarı çöl bölgelerinde su altında kalan alanların dörtte üçü meradır.

Dolaylı etkilerÇevredeki rezervuarlar doğrudan olanlar kadar tam olarak incelenmemiştir, ancak bunların tezahürlerinin bazı biçimleri şu anda bile açıktır. Bu, örneğin, rezervuarın etki bölgesinde hava neminde bir artış ve oldukça sık sis oluşumuyla kendini gösteren iklim değişikliği, gündüzleri su alanı üzerindeki bulutluluğun azalması ve orada yıllık ortalama yağışta azalma, rüzgarın yönü ve hızında bir değişiklik, gün ve yıl boyunca hava sıcaklığı dalgalanmalarının genliğinde bir azalma.

Yerli rezervuarların işletilmesi deneyimi ayrıca kıyı bölgesindeki yağış miktarının gözle görülür şekilde arttığını ve büyük güney rezervuarları bölgesindeki ortalama yıllık hava sıcaklığının biraz azaldığını göstermektedir. Diğer meteorolojik göstergelerde de değişiklikler gözleniyor. İklim değişikliği, su baskını ve kıyıların yeniden şekillenmesiyle birlikte bazen kıyıdaki odunsu bitki örtüsünün durumunun bozulmasına ve hatta ölümüne yol açmaktadır.

Rezervuarların dolaylı etkileri aynı zamanda ekonomik amaçlarla kullanıma daha az uygun hale gelen bölgelerin görünümünü de içermelidir (örneğin, üst kesimlerdeki adalar, aşağı kesimlerdeki kuru taşkın yatakları, vb.). Rezervuarların oluşturulmasının balıkçılık üzerindeki etkisini de not etmemek mümkün değildir. Burada iki duruma dikkat edilmelidir. Bir yandan hidroelektrik barajın inşası balıkların yumurtlama alanlarına geçişini engellerken, diğer yandan balıkçılığın akış rejimine yönelik gereksinimleri akışı düzenleme görevleriyle tamamen çelişiyor, yani. rezervuarın oluşturulma amacı.

Elbette hidroelektrik enerji rezervuarlarının çevre üzerindeki tüm doğrudan ve dolaylı etkilerinin (ve burada ele alınanlardan çok daha fazlası vardır) yalnızca olumsuz bir tarafı olduğunu söylemek yanlış olur. Genellikle her birinin ve bütünlüğün hem olumsuz hem de olumsuz bir kompleksi vardır. olumlu özellikler. Diğer birincil elektrik kaynakları (güneş, rüzgar, jeotermal enerji) henüz endüstriyel gelişme yolundadır ve şu anda küresel enerji dengesine toplam katkıları yüzde birin kesirleri ile ölçülmektedir. Bu durum ekonomik nedenlerden kaynaklanmaktadır. Ancak teknolojik ilerleme, yeni teknolojik gelişmelerin ortaya çıkması ve ekipmanların seri üretimine geçilmesiyle birlikte, elektrik maliyeti düşerek geleneksel enerji seviyesine yaklaşmaktadır. (Yönetim..., 2007).

DERS. Konu: Enerjinin çevresel sorunları

1. Enerji kaynakları.

2. Geleneksel enerjinin çevre sorunları.

3. Alternatif enerji kaynakları.

4. Enerji tasarrufu.

Enerji kaynakları

Medeniyetin gelişmesinin temeli enerjidir. Bilimsel ve teknolojik ilerlemenin hızı, üretimin yoğunlaşması ve insanların yaşam standardı onun durumuna bağlıdır.

Enerji üretimi için kullanılan enerji kaynakları ikiye ayrılır: yenilenebilir Ve yenilenemez .

İLE yenilenemez Enerji kaynakları fosil yakıtları içerir: kömür, petrol, gaz, turba, petrol şist ve uranyum ve toryumdan elde edilen nükleer fisyon enerjisi.

Yenilenebilir enerji kaynakları: güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, jeotermal enerji, nehir hidroelektrik enerjisi, farklı şekiller okyanus enerjisi (deniz dalgaları, gelgitler, su sıcaklığı farklılıkları vb.).

Yenilenebilir kaynaklar tükenmez ve bunların kullanımı Dünya'nın ısı dengesini bozmaz.

Yenilenemeyen enerji kaynaklarının kullanımı Dünya üzerinde sıcaklığın artmasına, bu kaynakların tükenmesine ve çevre kirliliğine yol açmaktadır.

Geleneksel enerjinin çevre sorunları

Günümüzde enerji elde etmenin ana yolu kömür, petrol (fuel oil), doğal gaz ve bitümlü şist yakıtlarının yakılmasıdır. termik santrallerde (TPP). Elektrik enerjisinin yaklaşık %70'i termik santrallerde üretilmektedir. Kombine ısı ve enerji santralleri (CHP) Elektrik enerjisinin yanı sıra ısıtılmış su ve buhar şeklinde termal enerji de üretirler.

Küresel olarak hidrolik istasyonlar(hidroelektrik santraller) elektriğin yaklaşık %7'sini sağlamaktadır.

Nükleer enerji santralleri(nükleer enerji santralleri) elektriğin yaklaşık %20'sini üretir ve bazı ülkelerde bu baskındır (Fransa ~ %74, Belçika ~ %61, İsveç ~ %45).

Termal enerjinin çevreye etkisi

Termal enerjinin çevreye etkisi kullanılan yakıtın türüne bağlıdır. En temiz yakıt doğal gazdır, bunu petrol (fuel oil) takip etmektedir. kömür, kahverengi kömür, şist.



Baca gazlarının yeterince arıtılmaması ve düşük kaliteli yakıtların yanması nedeniyle termik santrallerin işletilmesi sonucunda çeşitli gaz halindeki kirleticiler: başlıcaları şunlardır: karbonmonoksit(CO), karbondioksit (CO2), nitrojen oksitler (NO, NO2), hidrokarbonlar (CmHn). ve aynı zamanda yüksek zehirli madde benzopiren Kömürle çalışan termik santraller aynı zamanda kükürt dioksit (SO 2 ) emisyonlarının da kaynağıdır. Kirleticilerin atmosfere girişi birçok olaya neden olur. Çevre sorunları(sera etkisi, duman, asit yağmuru, ozon tabakasının zarar görmesi vb.).

Kömürün yakılması sırasında depolama için kül ve cüruf da oluşur. çok büyük arazilere ihtiyaç var. Bazı durumlarda kül ve cüruf, toksik olmayan bileşenlere ek olarak, ağır metaller, radyoaktif elementler Rüzgar tarafından taşınan ve çevrede birikenler.

Büyük miktarlarda su termik santrallerde soğutma ünitelerinde harcanmaktadır.

TPP kaynaktır Termal kirlilik. Üniteleri soğutmak için kullanılan su, soğutma kulelerinde, soğutma havuzlarında soğutulmakta ve çoğu zaman yeterince soğutulmayarak su kütlelerine deşarj edilerek termal kirliliğe neden olmaktadır. Emisyonlar büyük miktarısı ve karbondioksit Dünya'daki sıcaklıkların artmasına katkıda bulunur.

Kömür madenciliği sırasında atık kayaların depolanması için önemli araziler tahsis edilmektedir. Atık kaya yığınları toz üretir, çoğunlukla kendiliğinden tutuşur ve yanma ürünlerinin atmosfere emisyonunun kaynağıdır.

Nükleer enerjinin çevreye etkisi

Yakın zamana kadar nükleer enerji en umut verici olanı olarak görülüyordu.

İlk nükleer santral 1954 yılında Moskova yakınlarındaki Obninsk'te işletmeye alındı. Gücü 5000 kW idi. 80'li yılların ortalarında dünyada 400'den fazla nükleer santral vardı. Nükleer enerjinin termal enerjiye kıyasla temel avantajları, tüketilen yakıt miktarının daha küçük olması ve yanma ürünlerinin atmosfere sürekli emisyonunun olmamasıdır.

Dünyada nükleer santrallerin varlığının 30 yılı boyunca üç büyük kaza meydana geldi: 1957'de - Büyük Britanya'da; 1979'da ABD'de ve özellikle 1986'da Çernobil nükleer santrali(dünyanın en büyük felaketi).

Çernobil kazası sırasında atmosfere yaklaşık 450 çeşit radyonüklid salındı. En yaygın radyonüklidler: kısa ömürlü iyot - 131 ve uzun ömürlü - stronsiyum-90, sezyum-131, canlı organizmalar tarafından emilir. Nükleer santral reaktörlerinde oluşan yapay element plütonyum, insanoğlunun yarattığı en zehirli maddedir.

Çernobil felaketinden sonra nükleer santrallerin asıl tehlikesi şunlarla ilişkilendirilmeye başlandı: kaza olasılığı. Bazı ülkeler nükleer santral inşaatını tamamen yasaklama kararı aldı. Bunlara Brezilya, İsveç, İtalya, Meksika dahildir.

Nükleer santralin yakıt ve enerji kompleksi uranyum cevherinin çıkarılmasını, uranyumun ayrıştırılmasını (zenginleştirilmesini), nükleer yakıt üretimini, nükleer santrallerde enerji üretimini, radyoaktif atıkların işlenmesini, taşınmasını ve bertarafını içerir.

Radyoaktif atık Yakıt ve enerji döngüsünün her aşamasında oluşurlar ve bunların işlenmesi için özel yöntemler gerektirirler. En tehlikeli yakıt reaktörde harcanan yakıttır. Nükleer yakıtın yanması sırasında sadece %0,5-1,5'i yanar, geri kalanı radyoaktif atıktır. Bir kısmı işleniyor ama büyük bir kısmı bertaraf ediliyor. Gömme teknolojisi çok karmaşıktır ve masraflı.

Kaynağı nükleer santral Termal kirlilik. Nükleer santraller birim üretim başına termik santrallere göre atmosfere 2-2,5 kat daha fazla ısı yayar. Nükleer santrallerde ısıtılan suyun hacmi de çok daha fazladır.

Bir nükleer santralin ömrü yaklaşık 30 yıldır. Önemli maliyetler gerekiyor nükleer santrallerin devreden çıkarılması için. Bu sorunun asıl çözümü bunların üzerine bir lahit inşa etmek ve onu uzun süre muhafaza etmektir.



 

Okumak faydalı olabilir: