ЧИСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕРЫ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

В чистые технологии технологические методы те , которые стараются свести к минимуму воздействие на окружающую среду, как правило , создается в каждой человеческой деятельности. Этот набор технологических приемов охватывает различные виды деятельности человека, производство энергии, строительство и самые разнообразные производственные процессы.

Их объединяет их цель - защита окружающей среды и оптимизация используемых природных ресурсов. Однако чистые технологии не были полностью эффективны в предотвращении экологического ущерба, нанесенного хозяйственной деятельностью человека.

Рисунок 1. Солнечные панели. Лито Энсинас, из Wikimedia Commons

В качестве примеров областей, в которых экологически чистые технологии оказали влияние, можно упомянуть следующее:

При использовании возобновляемых и экологически чистых источников энергии.
В промышленных процессах с минимизацией сточных вод и токсичных выбросов загрязняющих веществ.
При производстве товаров народного потребления и их жизненном цикле с минимальным воздействием на окружающую среду.
В развитии устойчивых методов ведения сельского хозяйства.
В развитии методов рыболовства, сохраняющих морскую фауну.
В том числе в устойчивом строительстве и городском планировании.

Обзор чистых технологий

Задний план

Существующая модель экономического развития нанесла серьезный ущерб окружающей среде. Технологические инновации, называемые «чистыми технологиями», которые оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, выглядят как обнадеживающие альтернативы, позволяющие сделать экономическое развитие совместимым с сохранением окружающей среды.

Развитие сектора чистых технологий зародилось в начале 2000 года и продолжает расти в течение первого десятилетия тысячелетия до сегодняшнего дня. Чистые технологии представляют собой революцию или изменение модели управления технологиями и окружающей средой.

цели

Чистые технологии преследуют следующие цели:

Свести к минимуму воздействие человеческой деятельности на окружающую среду.
Оптимизируйте использование природных ресурсов и сохраните окружающую среду.
Помогите развивающимся странам достичь устойчивого развития.
Сотрудничать в сокращении загрязнения, создаваемого развитыми странами.

Характеристики чистых технологий

Чистые технологии характеризуются тем, что они новаторские и ориентированы на устойчивость человеческой деятельности, преследуют цель сохранения природных ресурсов (энергии и воды, среди прочих) и оптимизации их использования.

Эти нововведения направлены на сокращение выбросов парниковых газов, основных причин глобального потепления. Таким образом, можно сказать, что они играют очень важную роль в смягчении последствий глобального изменения климата и адаптации к ним.

Чистые технологии включают в себя широкий спектр экологических технологий, таких как возобновляемые источники энергии, энергоэффективность, хранение энергии, новые материалы и другие.

Виды чистых технологий

Чистые технологии можно классифицировать по сферам деятельности следующим образом:

Технологии, применяемые при проектировании устройств для использования возобновляемых, экологически чистых источников энергии.
Чистые технологии, применяемые «в конце концов», направленные на сокращение выбросов и промышленных токсичных сточных вод.
Чистые технологии, изменяющие существующие производственные процессы.
Новые производственные процессы с использованием чистых технологий.
Чистые технологии, которые меняют существующие режимы потребления, применяются при разработке экологически чистых, перерабатываемых продуктов.

Трудности внедрения чистых технологий

В настоящее время существует большой интерес к анализу производственных процессов и их адаптации к этим новым, более экологически чистым технологиям.

Для этого необходимо оценить, являются ли разработанные чистые технологии достаточно эффективными и надежными для решения экологических проблем.

Переход от традиционных технологий к чистым также сопряжен с рядом препятствий и трудностей, таких как:

Недостаток существующей информации по этим технологиям.
Отсутствие обученного персонала для его применения.
Высокая экономическая стоимость необходимых вложений.
Преодолейте страх предпринимателей и рискните сделать необходимые экономические инвестиции.

Основные чистые технологии, применяемые в производстве электроэнергии: преимущества и недостатки

К чистым технологиям, применяемым в производстве энергии, относятся следующие:

-Солнечная энергия

Солнечная энергия - это энергия, которая исходит от излучения солнца на планете Земля. Эта энергия использовалась человеком с древних времен с помощью примитивных рудиментарных технологий, которые превратились во все более изощренные так называемые чистые технологии.

В настоящее время солнечный свет и тепло используются с помощью различных технологий улавливания, преобразования и распределения.

Существуют устройства для улавливания солнечной энергии, такие как фотоэлектрические элементы или солнечные панели, где энергия солнечного света производит электричество, и коллекторы тепла, называемые гелиостатами или солнечными коллекторами. Эти два типа устройств составляют основу так называемых «активных солнечных технологий».

Напротив, «пассивные солнечные технологии» относятся к методам архитектуры и строительства домов и рабочих мест, где наиболее благоприятная ориентация для максимального солнечного излучения, материалов, которые поглощают или излучают тепло в соответствии с климатом места и / или или которые допускают рассеивание или проникновение света и внутренние помещения с естественной вентиляцией.

Эти методы способствуют экономии электроэнергии для кондиционирования воздуха (охлаждения или обогрева кондиционирования воздуха).

Преимущества использования солнечной энергии

Солнце - чистый источник энергии, не производящий выбросов парниковых газов.
Солнечная энергия дешева и неисчерпаема.
Это энергия, не зависящая от импорта нефти.

Недостатки использования солнечной энергии

Для производства солнечных панелей требуются металлы и неметаллы, получаемые в результате добычи полезных ископаемых - деятельности, которая негативно влияет на окружающую среду.

-Ветровая энергия

Энергия ветра - это энергия, использующая силу движения ветра; Эта энергия может быть преобразована в электрическую с помощью генераторных турбин.

Слово «эолий» происходит от греческого слова Эол, имени бога ветров в греческой мифологии.

Энергия ветра используется в ветряных электростанциях с помощью устройств, называемых ветряными турбинами. Ветровые турбины имеют лопасти, которые движутся вместе с ветром, подключенные к турбинам, которые производят электричество, а затем к сетям, которые распределяют его.

Ветряные электростанции производят более дешевую электроэнергию, чем те, которые вырабатываются традиционными технологиями, основанными на сжигании ископаемого топлива, а также есть небольшие ветряные турбины, которые полезны в отдаленных районах, не имеющих подключения к электросетям.

Рисунок 2. Ветроэлектростанция. Источник: Виктор Сальвадор Вилариньо, Wikimedia Commons

В настоящее время разрабатываются оффшорные ветряные электростанции, где энергия ветра более интенсивна и постоянна, но затраты на обслуживание выше.

Ветры - это приблизительно предсказуемые и стабильные явления в течение года в определенном месте на планете, хотя они также имеют важные вариации, поэтому их можно использовать только в качестве дополнительного источника энергии, в качестве резервной для обычных источников энергии.

Преимущества ветроэнергетики

Энергия ветра возобновляема.
Это неиссякаемая энергия.
Это экономично.
Низкое воздействие на окружающую среду.

Недостатки ветроэнергетики

Энергия ветра непостоянна, поэтому производство энергии ветра не может быть постоянным.
Строительство ветряных турбин стоит дорого.
Ветровые турбины представляют угрозу для фауны птиц, так как они являются причиной гибели людей в результате столкновения или столкновения.
Энергия ветра производит шумовое загрязнение.

-Геотермальная энергия

Геотермальная энергия - это вид чистой возобновляемой энергии, которая использует тепло из недр Земли; Это тепло передается через камни и воду и может использоваться для выработки электроэнергии.

Слово геотермальное происходит от греческого «гео»: Земля и «термос»: тепло.

Внутри планеты высокая температура, которая увеличивается с глубиной. В недрах есть глубокие подземные воды, называемые фреатическими водами; Эти воды нагреваются и в некоторых местах поднимаются на поверхность в виде горячих источников или гейзеров.

В настоящее время существуют методы обнаружения, бурения и откачки этих горячих вод, которые облегчают использование геотермальной энергии в различных точках планеты.

Преимущества геотермальной энергии

Геотермальная энергия представляет собой чистый источник энергии, который снижает выбросы парниковых газов.
Он производит минимальное количество отходов и наносит гораздо меньший ущерб окружающей среде, чем электричество, произведенное из традиционных источников, таких как уголь и нефть.
Он не производит звукового или шумового загрязнения.
Это относительно дешевый источник энергии.
Это неиссякаемый ресурс.
Занимает небольшие участки земли.

Недостатки геотермальной энергии

Геотермальная энергия может вызвать выброс паров серной кислоты, что смертельно.
Бурение может вызвать загрязнение близлежащих подземных вод мышьяком, аммиаком и другими опасными токсинами.
Эта энергия доступна не во всех населенных пунктах.
В так называемых «сухих водохранилищах», где на небольшой глубине есть только горячие породы и вода должна закачиваться так, чтобы она нагрелась, могут происходить землетрясения с разрывом горных пород.

-Приливная и волновая энергия

Приливная энергия использует кинетическую энергию или энергию движения морских приливов. Волновая энергия (также называемая волновой энергией) использует энергию движения океанских волн для выработки электричества.

Рисунок 3. Волновая энергия. Источник: P123, из Wikimedia Commons.

Преимущества приливных и волновых энергий

Это возобновляемые, неиссякаемые энергии.
При производстве обоих видов энергии нет выбросов парниковых газов.
Что касается энергии волн, то легче предсказать оптимальные условия генерации, чем в случае других чистых возобновляемых источников энергии.

Недостатки приливной и волновой энергии

Оба источника энергии оказывают негативное воздействие на морские и прибрежные экосистемы.
Первоначальные экономические вложения высоки.
Его использование ограничено морскими и прибрежными районами.

-Гидравлическая энергия

Гидравлическая энергия вырабатывается из воды рек, ручьев и водопадов или пресноводных водопадов. Для его генерации строятся плотины, в которых используется кинетическая энергия воды, которая через турбины преобразуется в электричество.

Преимущество гидроэнергетики

Гидроэнергетика относительно дешевая и экологически чистая.

Недостатки гидроэнергетики

Строительство водохранилищ приводит к вырубке больших площадей лесов и серьезному ущербу для связанных экосистем.
Инфраструктура экономически дорогая.
Производство гидроэлектроэнергии зависит от климата и водности.

Другие примеры применения чистых технологий

Электрическая энергия, произведенная в углеродных нанотрубках

Были созданы устройства, которые вырабатывают постоянный ток, пропуская электроны через углеродные нанотрубки (очень маленькие углеродные волокна).

Этот тип устройства, называемый «термоЭДС», может обеспечивать то же количество электроэнергии, что и обычная литиевая батарея, будучи в сто раз меньше.

Солнечная плитка

Это плитки, которые работают как солнечные батареи, сделанные из тонких ячеек из меди, индия, галлия и селена. Солнечная черепица, в отличие от солнечных батарей, не требует больших открытых пространств для строительства солнечных парков.

Zenith Solar Technology

Эта новая технология была разработана израильской компанией; Он использует солнечную энергию, собирая излучение с помощью изогнутых зеркал, эффективность которых в пять раз выше, чем у обычных солнечных панелей.

Вертикальные фермы

Сельское хозяйство, животноводство, промышленность, строительство и городское планирование заняли и ухудшили значительную часть почв планеты. Решением проблемы нехватки плодородных почв являются так называемые вертикальные фермы.

Вертикальные фермы в городских и промышленных районах обеспечивают возделывание земель без использования или деградации почвы. Кроме того, это участки растительности, которые потребляют CO ₂ - известный парниковый газ - и производят кислород посредством фотосинтеза.

Гидропонные культуры во вращающихся рядах

Этот тип гидропонных культур во вращающихся рядах, один ряд над другим, обеспечивает адекватное солнечное облучение для каждого растения и экономию количества используемой воды.

Эффективные и экономичные электродвигатели

Это двигатели с нулевыми выбросами парниковых газов, таких как диоксид углерода CO ₂ , диоксид серы SO _2, оксид азота NO, и поэтому не способствуют глобальному потеплению на планете.

Энергосберегающие лампы

Без содержания ртути, очень токсичный жидкий металл и загрязняющий окружающую среду.

Электронное оборудование

Изготовлен из материалов, в состав которых не входит олово - металл, загрязняющий окружающую среду.

Биоочистка водоочистки

Очистка воды с использованием таких микроорганизмов, как бактерии.

Управление твердыми отходами

С компостированием органических отходов и переработкой бумаги, стекла, пластика и металлов.

Умные окна

В которых поступление света является саморегулирующимся, что позволяет экономить энергию и контролировать внутреннюю температуру в комнатах.

Производство электричества с помощью бактерий

Они созданы с помощью генной инженерии и растут на отработанном масле.

Аэрозольные солнечные панели

Они производятся из наноматериалов (материалов очень малых размеров, таких как очень мелкие порошки), которые быстро и эффективно поглощают солнечный свет.

Биоремедиация

Он включает очистку (обеззараживание) поверхностных вод, глубинных вод, промышленных илов и почв, загрязненных металлами, агрохимикатами или нефтяными отходами и их производными, посредством биологической обработки с помощью микроорганизмов.

Агион П., Дэвид П. и Форей Д. (2009). Наука, технологии и инновации для экономического роста. Журнал исследовательской политики. 38 (4): 681-693. DOI: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
Дечезлепретре, А., Глачант, М., Меньер, Ю. (2008). Механизм чистого развития и международное распространение технологий: эмпирическое исследование. Энергетическая политика. 36: 1273-1283.
Дрессельхаус, М.С. и Томас, Иллинойс (2001). Альтернативные энергетические технологии. Природа. 414: 332-337.
Кемп Р. и Вольпи М. (2007). Распространение чистых технологий: обзор с предложениями для будущего анализа распространения. Журнал чистого производства. 16 (1): S14-S21.
Зангене, А., Джадхид, С. и Рахими-Киан, А. (2009). Стратегия продвижения чистых технологий при планировании расширения распределенной генерации. Журнал возобновляемой энергетики. 34 (12): 2765-2773. DOI: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

ЧИСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕРЫ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2026