Способы повышения экологичности энергетики промышленных городов

Сегодня постепенно возрастающая нагрузка антропогенного характера на окружающую среду стала важной проблемой человечества. Особенно это связано с тяжелой промышленностью, металлургической сферой, энергетикой и другими видами производственной деятельности человека.
Экономические развитие стран всего мира происходит без должного учета исчерпаемости многих видов ресурсов, и без осознания того факта, что биосфера не может восстанавливаться беспредельно. Природная среда быстро истощается под натиском человеческой деятельности.Человеческая деятельность в конце прошлого столетия стала наиболее существенно отражаться на качестве окружающей среды. Тепловое, химическое, радиоактивное и другие загрязнения окружающей среды в последние десятилетия находятся под пристальным вниманием специалистов и вызывают справедливую озабоченность, а иногда - и тревогу общественности. По многим прогнозам проблема защиты окружающей среды в XXI веке станет наиболее значимой для большинства промышленно развитых стран. В подобной ситуации налаженная широкомасштабная и эффективная сеть контроля состояния окружающей среды, особенно в крупных городах и вокруг экологически опасных объектов, может явиться важным элементом обеспечения экологической безопасности и залогом устойчивого развития общества.
В последнее время общество все чаще и чаще применяет в своей деятельности информацию и данные о состоянии окружающей среды. Также, часто организуются конференции, референдумы, собрания международного и регионального масштабов с целью защиты и охраны окружающей среды.
Получаемая информация необходима для жизни людей, для ведения хозяйственной деятельности, для строительства домов и разных помещений, для регулирования чрезвычайных ситуаций. Но очень часто как раз деятельность человека вызывает природные изменения, влияя на общее состояние окружающей среды. Оценка влияния антропогенных факторов является одной из задач экомониторинга в современных условиях.
Экологический мониторинг – это современная форма реализации всех процессов экологической деятельности посредством средств информатизации, которая в конечном счете обеспечивает оценку и прогнозирование состояния окружающей среды и условий функционирования экосистем. Это необходимо для осуществления мероприятий по поддержанию экологической безопасности, сохранению природы и рационального природопользования.
Результатом такого мониторинга становится точный подсчет объема выбросов загрязняющих веществ, например, в городах и регионах (образец такого мониторинга смотрите на рисунке 1):
Рисунок 1 – Мониторинг объема выбросов загрязняющих веществ
Иными словами, экологический мониторинг - это система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды, цель которой – выделение антропогенной составляющей происходящих изменений на фоне природных процессов и явлений.
Особенно это актуально для больших городов и областей, которые обеспечивают тепловыми и энергетическими ресурсами (свет, вода) огромные территории.
Отметим, что потребление энергетики – это обязательное условие существования современного человека. Все виды энергии необходимы человеку для удовлетворения потребностей населения, увеличения производительности человека, продолжительности жизни и т.д.
За всю историю человечества люди искали различные источники энергии – от ветреных мельниц до крупных электрических станций. Последние негативно влияют на экологию и окружающую среду.
Выделим основные формы влияния энергетики на окружающую среду:
Использование невозобновляемых ресурсов
Выделения в атмосферу (газ, пыль, тепловой эффект и другое)
Выделения в гидросферу (выброс веществ в реки, водоемы)
Выделения в литосферу (вызваны транспортировкой энергоносителей, захоронениями отходов)
Изменения гидрологического режима (особенно в ГЭС)
Создание электромагнитных полей вокруг источников тепла или линий передач
В данном случае есть ряд методов повышения экологичности энергетики:
Постоянно согласовывать рост энергопотребления с ростом отрицательных последствий энергетики, тем более что скоро человечество ощутит на себе ограниченность тепловых ресурсов
Экономия энергии. Например, с использованием паровых машин, так как у них КПД равен почти 40%. Также, можно применять ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии (уже есть энергосберегающие лампочки, двигатели)
Возобновление более чистых видом производств энергии (вместо ГЭС, АЭС, ТЭЦ). Все-таки биомассы и гидроэнергетика составляют почти 20% общемирового потребления
Кроме этого, экологизация энергетики предполагает и ряд иных мер, направленных на:
Последовательное сокращение всех способов получения энергии на основе химических источников (особенно где присутствуют окислительные или электрохимические операции, сжигание топлива)
Максимальная замена химических источников на природные возобновимые источники, среди которых в приоритете – солнечная энергия (солнечные батареи):
Рисунок 2 – Солнечная батарея
В идеале единственным действительно экологичным химическим топливом может стать только водород, полученный на основе гелиоэнергетического фотолиза воды. Что касается ядерной, в том числе и будущей термоядерной энергетики (на основе того же водорода, но в существенно меньшем количестве), то даже при абсолютном устранении всех форм радиационного загрязнения (что весьма проблематично) ожидается неустранимое тепловое загрязнение экосферы.
Таким образом, экологизация энергетики в рамках преобразования ее топливных ресурсов содержит множество резервов и принципиальных технических решений - от общего сокращения объема энергетики на основе всех форм экономии энергии до изменения структуры использования топлив и технологий преобразования энергии. Сейчас уже и энергетикам становится ясно, что главным мотивом вынужденной экологизации энергетики является не столько близость исчерпания топливных ресурсов, сколько требования глобальной экологии.
Список литературы:
Закиров Д.Г. Проблемы повышения энергоэффективности и экологичности предприятий угольной промышленности // Символ науки. 2015. №12-1. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/problemy-povysheniya-energoeffektivnosti-i-ekologichnosti-predpriyatiy-ugolnoy-promyshlennosti (дата обращения: 23.03.2017)
Мачулина Н.Ю. Экологический мониторинг [Текст] : учеб. пособие / Н. Ю. Мачулина. – Ухта: УГТУ, 2016. – 168 с.
Илларионов А. Природа российской энергетики.//Вопросы экономики:2003, № 3.- С. 90-95
Сатуева Л. Л., Убаева Р. Ш. Влияние комплекса факторов экологического неблагополучия окружающей среды города на зеленые насаждения. Вестник Чеченского государственного университета. 2015. № 1. - С. 186–189.
Сурикова Т.Б. Экологический мониторинг: Учебник / Т.Б. Сурикова. - Ст. Оскол: ТНТ, 2013. - 344 c.
Федеральный закон от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ«Об охране окружающей среды»
Экологический мониторинг атмосферы: практикум для бакалавров направления подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность» по профилю «Инженерная защита окружающей среды» / сост. Е. Н. Калюкова. – Ульяновск : УлГТУ, 2015. – 131 с.