Экологические последствия использования энергии океана

При преобразовании любых видов океанической энергии неминуемы определенные изменения естественного состояния затрагиваемых экосистем. К отрицательным последствиям работы установок, использующих термальную энергию океана, можно отнести возможные утечки в океан аммиака, пропана или фреона, а также веществ, применяемых для промывки теплообменников (хлор и др.). Возможно значительное выделение углекислого газа из поднимаемых на поверхность холодных глубинных вод из-за снижения в них парциального давления СО2 и повышения температуры, Выделение СО2 из воды при работе океанических ТЭС предположительно на 30% больше, чем при работе обычных ТЭС той же мощности, использующих органическое топливо. Охлаждение вод океана вызывает увеличение содержания питательных веществ в поверхностном слое и значительный рост фитопланктона. При подъеме к поверхности глубинные микроорганизмы будут загрязнять океан и придется применять специальные меры для его очистки.

Строительство ПЭС сказывается неблагоприятно на состоянии прибрежных земель, самого побережья и аквальной вдольбереговой полосы: изменяются условия подтопления, засоления, размыва берегов, формирование пляжей и т. д. Изменение движения грунтовых вод влияет на динамику засоления прибрежных земель.

На ПЭС в КНР изучены закономерности отложения наносов в водохранилище ПЭС и за плотиной, а также мероприятия по борьбе с ними. Эксплуатация ПЭС «Ране» во Франции показала, что принятая в ее проекте однобассейновая схема двухстороннего действия максимально сохраняет природный цикл колебаний бассейна и гарантирует тем самым экологическую безопасность приливной энергии.

Использование энергии волн на глубоководных местах в открытом океане сказывается на процессах в акватории океана. Преобразователи размещаются далеко от берега и не оказывают отрицательного действия на устойчивость побережья.

При установке преобразователей вблизи побережья возникают проблемы эстетического характера, так как они видны с берега. Цепочка устройств типа ныряющих уток Солтера длиной в несколько километров выглядит эстетически менее привлекательно, чем группа продуманно размещенных отдельно стоящих преобразователей энергии. Кроме того, непрерывная линия преобразователей в отличие от отдельно расположенных установок может стать препятствием для навигации и оказаться опасной для судов во время сильных штормов.

Один из важных вопросов влияния на окружающую среду преобразования энергии волн в прибрежной зоне – это воздействие на процессы в ее пределах. Вещества, перемещаемые волнами, называются прибрежными наносами. Движение их необходимо для стабилизации береговой полосы, т. е. баланса между эрозией и отложениями. В связи с этим цепь из преобразователей энергии волн целесообразно устанавливать в местах намечаемых волноломов, чтобы они выполняли двойную функцию: использование энергии волн и защиту побережья.

 

Неблагоприятные экологические последствия в гидротермальной энергетике:

• утечки в океан аммиака, фреона, хлора и др.;
• выделение СО2 из воды;
• изменение циркуляции вод, появление региональных и биологических аномалий под воздействием гидродинамических и тепловых возмущений;
• изменение климата.

 

Неблагоприятные экологические последствия в приливной энергетики:

• периодическое затопление прибрежных территорий, изменение землепользования в районе ПЭС, флоры и фауны акватории;
• строительное замутнение воды, поверхностные сбросы загрязненных вод.

 

Неблагоприятные экологические последствия в волновой энергетике:

• эрозия побережья, смена движения прибрежных песков;
• значительная материалоемкость;
• изменение сложившихся судоходных путей вдоль берегов;

· загрязнение воды в процессе строительства, поверхностные сбросы.

Экологическая характеристика использования биоэнергетических установок

Биоэнергетические станции по сравнению с традиционными электростанциями и другими НВИЭ являются наиболее экологически безопасными. Они способствуют избавлению окружающей среды от загрязнения всевозможными отходами. Так, например, анаэробная ферментация – эффективное средство не только реализации отходов животноводства, но и обеспечения экологической чистоты, так как твердые органические вещества теряют запах и становятся менее привлекательными для грызунов и насекомых (в процессе перегнивания разрушаются болезнетворные микроорганизмы). Кроме того, образуются дополнительный корм для скота (протеин) и удобрения.

Городские стоки и твердые отходы, отходы при рубках леса и деревообрабатывающей промышленности, представляя собой возможные источники сильного загрязнения природной среды, являются в то же время сырьем для получения энергии, удобрений, ценных химических веществ. Поэтому широкое развитие биоэнергетики эффективно в экологическом отношении. Однако неблагоприятные воздействия на объекты природной среды при энергетическом использовании биомассы имеют место. Прямое сжигание древесины дает большое количество твердых частиц, органических компонентов, окиси углерода и других газов. По концентрации некоторых загрязнителей они превосходят продукты сгорания нефти и ее производных. Другим экологическим последствием сжигания древесины являются значительные тепловые потери.

По сравнению с древесиной биогаз – более чистое топливо, непроизводящее вредных газов и частиц. Вместе с тем необходимы меры предосторожности при производстве и потреблении биогаза, так как метан взрывоопасен. Поэтому при его хранении, транспортировке и использовании следует осуществлять регулярный контроль для обнаружения и ликвидации утечек.

При ферментационных процессах по переработке биомассы в этанол образуется большое количество побочных продуктов (промывочные воды и остатки перегонки), являющихся серьезным источником загрязнения среды, поскольку их вес в несколько раз (до 10) превышает вес этилового спирта.

 

Лекция 6.

Современные высокоэффективные автономные энергосберегающие системы отопления

Российская практика показывает, что вместо того, чтобы сокращать издержки внедряя современное энергосберегающее оборудование, реформу ЖКХ пытаются свести лишь к увеличению тарифов.

Холода, обрушившиеся на Россию зимой 2005/2006 гг., как лакмусовая бумажка проявили критическое состояние систем отопления. Износ магистральных теплотрасс увеличивается с каждым годом. И если в Москве в межотопительный сезон могут перекладывать сто километров теплотрасс, то в большинстве регионов средств хватает только на латание дыр. Разрушающиеся теплотрассы отапливают улицу, а не дома. Затраты же на отопление улиц коммунальщики перекладывают на конечного потребителя. Установка тепловых счетчиков даст лишь временную передышку. После того, как большинство потребителей установят счетчики, теплопроизводящие компании обязательно повысят тарифы, чтобы компенсировать свои потери в теплотрассах. При этом рост тарифов не уменьшает вероятность остаться без тепла в пик морозов.

Похожая ситуация сложилась на многих крупных предприятиях. Построенные в советское время централизованные заводские котельные уже по нескольку раз выработали свой ресурс. Внутризаводские теплотрассы обветшали. Перепрофилирование производственных помещений вызывает необходимость изменения схем их отопления. В результате приватизации многие заводы разделены на несколько независимых частей, при этом централизованная котельная остается в собственности одного юридического лица. В такой ситуации местный монополист не только может, а реально в большинстве случаев, увеличивает в несколько раз тарифы на отопление.

Проблема модернизации систем отопления возникает у организаций получивших в наследство объекты, ранее принадлежавшие российской армии. Так как при строительстве этих объектов у армейских чиновников не было проблем с мазутом и дизельным топливом, а было требование по обеспечению автономности отопления, многие объекты обогревались котлами на жидком топливе. Многократный рост цен на нефть и нефтепродукты на практике подтверждает мысль Д.И. Менделеева о том, что: «Топить нефтью – все равно, что топить ассигнациями».

Решить задачу экономичного обогрева можно только координально изменив подход к созданию систем отопления, перейдя к децентрализованным системам, использующим электроэнергию на создание вихревых кавитационных процессов, в результате которых выделяется гораздо больше тепла, чем при прямом нагреве теплоносителя. Такие системы позволят отказаться от теплотрасс, а следовательно резко сократят как расходы на их содержание, так и теплопотери.

Созданные относительно недавно тепловые установки на основе «вихревых теплогенераторов» затрачивают на обогрев в три - пять раз меньше электроэнергии, чем ТЭНовые котлы. В соответствии с Федеральным Законом об энергосбережении № 28 ФЗ от 03.04.96 г., при мощности установки менее 100 кВт, строительство и эксплуатация энергетических установок осуществляется без лицензии. Так как в «вихревых теплогенераторах» электроэнергия используется для работы электродвигателя, а не для прямого нагрева теплоносителя, и по технической классификации они относятся к насосному оборудованию, на них не распространяются повышенные тарифы на электроэнергию.

Проиллюстрировать экономическую целесообразность перехода на обогрев с помощью «вихревых теплогенераторов» можно несколькими примерами.

Производственные помещения ООО «Пластимекс М» г. Рошаль Московской области представляют собой кирпичные постройки общим объемом 20 433 м³. Общий вид заводского корпуса показан на фото 1.