Экологические проблемы энергетики
• Использование энергоресурсов планеты является необходимым условием развития технократической цивилизации. В конце XX века энергопотребление в мире удваивалось каждые 10 -12 лет. • На страны Европы приходится 4200 млрд к. Вт-час, на США – 3070 млрд к. Вт-час, на Россию – 940 млрд к. Вт-час. • Для производства такого количества электроэнергии, функционирования транспорта и обеспечения отопления требуется огромное количество невоспроизводимых ресурсов – нефти, газа, угля. • По оценке международного энергетического агентства к 2030 г. Человечество будет потреблять на 70% больше энергии, чем сегодня.
Важным показателем энергетики является энергоэффективность – это уровень энергозатрат на единицу производимой продукции. Энергетика – основа современной народохозяйственной системы. Она же – и главный загрязнитель, более того – разрушитель окружающей среды
Основные отрицательные экологические последствия невозобновляемой энергетики: • Загрязнение окружающей среды вредными выбросами и сбросами; • Тепловое загрязнение атмосферы, способствующее парниковому эффекту; • Изменение экосистем и облика регионов добычи нефти, газа, угля, урана; • Повышенный расход О 2 транспортом и энергоустановками; • Опасность возникновения техногенных катастроф и т. д.
• В структуре потребления всех видов первичных энергетических ресурсов (ПЭР) доминирующее положение сохранится за топливноэнергетическими ресурсами органического происхождения (более 94%), доля же энергии АЭС, ГЭС и других возобновляемых источников энергии не превысит 6%. В общем объеме производства и потребления ПЭР лидирующую роль сохранит нефть, на втором месте останется уголь и на третьем - газ. Тем не менее в структуре потребления доля нефти предположительно упадет с 39% до 35% при росте доли газа с 23% до 28%. Стабилизируется доля угля. Вероятно незначительное сокращение удельного веса атомной энергии.
• В России структура выработки энергии в зависимости от ее источников выглядит в настоящее время следующим образом: Доля отдельных топливно-энергетических ресурсов в выработке энергии 5% 2% газ 17% нефть 54% уголь и другие виды твердого топлива ядерное топливо 22% гидроэнергетика
Императивы к процессу использования энергии: а) создание системы энергоресурсного нормирования (производство и потребление невозобновляемых ресурсов) на общенациональном, региональном и глобальном уровнях; б) ограничение бизнеса в сфере наращивания энергоемкого производства, энергопользования; в) принципиальная переориентация государственных структур и бизнес-сообществ с невозобновляемых источников энергии на возобновляемые.
Важнейшими экологическими проблемами гидроэнергетики являются: • • • Отчуждение значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища; Подтопления значительных площадей земель вблизи водохранилищ в результате повышения уровня грунтовых вод; Уничтожение земель и свойственных им экосистем в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии; Резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов, связанное со строительством водохранилищ; Ухудшение качества воды в водохранилищах, резкое увеличение в них количества органических веществ за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т. д. ), и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена; Резкое усиление прогрева вод в водохранилищах (потеря О 2, зарастание водоема, снижение способности самоочищения водоема); Ухудшение качества воды, ведущее к гибели их обитателей; Нарушение путей миграции рыб, разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п. в результате создания преград в виде плотин; Превращение речных систем из транзитных в транзитно-аккумулятивные из-за перекрытия водохранилищами, аккумуляция биогенных веществ, тяжелых металлов, радиоактивных элементов и ядохимикатов с длительным периодом жизни.
Воздействие ЛЭП • Воздушные линии электропередач (ЛЭП) неблагоприятно воздействуют на окружающую среду создаваемыми ими мощными электромагнитными полями. • Расположение ЛЭП вблизи или в пределах населенных территорий приводит к социально-психологической напряженности, развитию онкологических заболеваний у взрослых и детей. • Сопутствующими факторами являются отчуждение значительных территорий под трассы ЛЭП. Для подавления растительности используются гербициды, они негативно влияют на окружающую растительность
Воздействие тепловой энергетики Тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы окружающей среды, в том числе и на человека.
Воздействие тепловой энергетики Основные экологические проблемы, связанные с тепловыми электростанциями (ТЭС): 1. ТЭС основные «ответственные» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном СО 2), около 50% окислов азота и около 35% пыли.
Воздействие тепловой энергетики 2. В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн к. Вт содержится: - алюминия и его соединений – свыше 100 млн доз, - железа – 400 млн доз, - магния – 1, 5 млн доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Но это не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем
Воздействие тепловой энергетики 3. Влияние теплоэнергетики на окружающую среду и ее обитателей зависит от используемых энергоносителей (топлива). Наиболее «чистым» топливом является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф
Воздействие тепловой энергетики 4. Твердые отходы ТЭС – зола и шлаки. В атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн т мелкодисперсных аэрозолей. Для размещения отходов ТЭС требуются значительные территории, которые долгое время являются очагами накопления тяжелых металлов.
Воздействие тепловой энергетики Выбросы ТЭС – источник сильного канцерогенного вещества бензо(а)пирена. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти соединения способны разрушать легочную ткань и вызывать заболевание силикоз.
Экологические проблемы АЭС • Главной проблемой использования атомной энергетики является загрязнение радионуклидами атмосферы, воды и литосферы. • Так же проблемы АЭС связаны с захоронением отработанного топлива, с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации.
Экологические проблемы АЭС • В процессе ядерных реакций выгорает лишь 0, 5 – 1, 5% ядерного топлива. Ядерный реактор мощностью 1000 МВт за год работы дает около 60 т радиоактивных отходов. Часть их подвергается переработке, а основная масса требует захоронения. • Технология захоронения сложна и дорогостояща. Отработанное топливо обычно перегружается в бассейны выдержки, где за несколько лет снижается его радиоактивность и тепловыделение. Захоронение обычно проводится на глубинах не менее 5 -6 тыс. м в шурфах. Они располагаются друг от друга на расстоянии, исключающем возможность возникновения атомных реакций.
Реакторное отделение АЭС
Экологические проблемы АЭС • Неизбежный результат работы АЭС – тепловое загрязнение вод. На единицу получаемой энергии оно в 2 – 2, 5 раза больше, чем на ТЭС, где тепло отводится в атмосферу. Выработка 1 млн к. Вт электроэнергии на ТЭС дает 1, 5 куб. м подогретых вод. На АЭС такой же мощности объем подогретых вод достигает 3 – 3, 5 куб м.
Негативные воздействия АЭС на окружающую среду: • Разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т. п. ) в местах добычи руд; • Изъятие земель под строительство АЭС; • Изъятие значительных объемов вод для различных целей и сброс подогретых вод; • Радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в процессе добычи и транспортировки сырья, а так же при работе АЭС, складирования и переработке отходов, их захоронениях.
Путь, по которому в настоящее время развивается мировая энергетика, носит природоразрушающий характер. Практически все экологически негативные процессы развития техносферы на Земле так или иначе связаны с использованием энергоресурсов.
• Мировая энергетика глобализуется. Она выходит за рамки региональных и межрегиональных принципов развития. • Энергоресурсный глобализм диктует необходимость создания единых унифицированных механизмов управления энергоресурсным потенциалом в интересах всего человечества. • Преодоление мирового энергетического кризиса возможно при переходе на возобновляемые источники энергии.
Основные нетрадиционные источники энергии: • • Ветроэнергетика; Геотермальная энергия; Энергия Мирового океана; Солнечная энергия; Биомасса; Термоядерная реакция; Водородная энергетика.
Скачать презентацию Экологические проблемы энергетики Использование энергоресурсов
Экологические проблемы энергетики.pptx