Ключ к знанию

Какое топливо меньше всего загрязняет воздух


Загрязнение атмосферы Земли — Википедия

В другом языковом разделе есть более полная статья Air pollution (англ.).

Загрязнение атмосферы Земли или Загрязнение воздуха[1] — происходит, когда в атмосферу Земли попадают вредные или избыточные количества веществ, включая газы (такие как диоксид углерода, монооксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, метан и хлорфторуглероды), частицы (как органические, так и неорганические) и биологические молекулы. Это может вызвать заболевания, аллергию и даже смерть для людей, это может также нанести вред другим живым организмам, таким как животные и продовольственные культуры, и может нанести ущерб естественной или искусственной экосистеме (среде). Как человеческая деятельность, так и природные процессы могут вызывать загрязнение воздуха.

«Очистка воздуха, которым мы дышим, предотвращает неинфекционные заболевания, а также сокращает риск заболевания среди женщин и уязвимых групп, включая детей и престарелых». «За загрязнение воздуха в помещениях дорогой ценой приходится платить бедным женщинам и детям, поскольку они больше времени проводят дома, вдыхая дым и гарь от дырявых кухонных плит, которые топятся углем и дровами».

Флавиа Бустрео (Flavia Bustreo), Помощник Генерального директора ВОЗ по вопросам здоровья семьи, женщин и детей[1].

Загрязнение воздуха внутри помещений и плохое качество воздуха в городах входят в число двух самых серьёзных проблем с токсичным загрязнением в мире в отчете Блэксмитовскова института по наихудшим загрязненным местам 2008 года[2]. Только загрязнение наружного воздуха ежегодно приводит к преждевременной смерти от 2,1[3][4] до 4,21 миллионов человек[1][5]. Согласно отчету Всемирной организации здравоохранения за 2014 год, загрязнение воздуха в 2012 году привело к гибели около 7 миллионов человек во всем мире[1], что примерно соответствует оценке Международного энергетического агентства[6][7]. По данным ученых Техасского университета в Остине (США) глобальное загрязнение воздуха сокращает продолжительность жизни человека в среднем на один год. В основном это происходит из-за построенных заводов и различных видов транспорта [8][9].

По источникам загрязнения:

По характеру загрязнения атмосферы:

  • физическое — механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы), электромагнитное (различные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны), шумовое (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое загрязнение (например, выбросы тёплого воздуха и т. п.)
  • химическое — загрязнение газообразными веществами и аэрозолями. На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха это: оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, пыль и радиоактивные изотопы

Основными источниками загрязнения атмосферы являются:

  • Природные (естественные загрязнители минерального, растительного или микробиологического происхождения, к которым относят извержения вулканов, лесные и степные пожары, пыль, пыльцу растений, выделения животных и др.)
  • Искусственные (антропогенные), которые можно разделить на несколько групп:
    • Транспортные — загрязнители, образующиеся при работе автомобильного, железнодорожного, воздушного, морского и речного транспорта;
    • Производственные — загрязнители, образующиеся как выбросы при технологических процессах, отоплении;
    • Бытовые — загрязнители, обусловленные сжиганием топлива в жилище и переработкой бытовых отходов.

По составу антропогенные источники загрязнения атмосферы также можно разделить на несколько групп:

  • Механические загрязнители — пыль цементных заводов, пыль от сгорания угля в котельных, топках и печах, сажа от сгорания нефти и мазута, стирающиеся автопокрышки и т. д.;
  • Химические загрязнители — пылевидные или газообразные вещества, способные вступать в химические реакции;
  • Радиоактивные загрязнители.
  • Оксид углерода (СО) — бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре. При вдыхании угарный газ за счёт имеющейся в его молекуле двойной связи образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь.
  • Двуокись углерода (СО2) — или углекислый газ, — бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, продукт полного окисления углерода. Является одним из парниковых газов.
  • Диоксид серы (SO2) (диоксид серы, сернистый ангидрид) образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, в основном угля, а также при переработке сернистых руд. Он, в первую очередь, участвует в формировании кислотных дождей. Общемировой выброс SO2 оценивается в 190 млн тонн в год.
Длительное воздействие диоксида серы на человека приводит вначале к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а затем — к воспалению или отеку лёгких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания.
  • Оксиды азота (оксид и диоксид азота) — газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO2 объединяются одной общей формулой NOх . При всех процессах горения образуются окислы азота, причем большей частью в виде оксида. Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее идет образование окислов азота.
Другим источником окислов азота являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 65 млн тонн в год. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55 %, на энергетику — 28 %, на промышленные предприятия — 14 %, на мелких потребителей и бытовой сектор — 3 %.
  • Озон (О3) — газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Его относят к наиболее токсичным из всех обычных загрязняющих воздух примесей. В нижнем атмосферном слое озон образуется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений.
  • Углеводороды — химические соединения углерода и водорода. К ним относят тысячи различных загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в несгоревшем бензине, жидкостях, применяемых в химчистке, промышленных растворителях и т. д.
  • Свинец (Pb) — серебристо-серый металл, токсичный в любой известной форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т. п. Около 60 % мировой добычи свинца ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов. Однако основным источником (около 80 %) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

Промышленные пыли в зависимости от механизма их образования подразделяются на следующие 4 класса:

  • механическая пыль — образуется в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса;
  • возгоны — образуются в результате объёмной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат;
  • летучая зола — содержащийся в дымовом газе во взвешенном состоянии несгораемый остаток топлива, образуется из его минеральных примесей при горении;
  • промышленная сажа — входящий в состав промышленного выброса твёрдый высокодисперсный углерод, образуется при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

Основными источниками антропогенных аэрозольных загрязнений воздуха являются теплоэлектростанции, потребляющие уголь. Сжигание каменного угля, производство цемента и выплавка чугуна дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн тонн в год.

В 2012 году загрязнение воздуха вызывало преждевременную смерть в среднем на 1 год в Европе и являлось значительным фактором риска для ряда заболеваний, связанных с загрязнением, включая респираторные инфекции, болезни сердца, ХОБЛ, инсульт и рак легких[1]. Воздействие на здоровье, вызванное загрязнением воздуха, может включать затруднение дыхания, одышку, кашель, астму и ухудшение существующих респираторных и сердечных заболеваний. Эти эффекты могут привести к увеличению использования лекарств, посещений врача или отделения неотложной помощи, большему количеству госпитализаций и преждевременной смерти. Воздействие плохого качества воздуха на здоровье человека имеет далеко идущие последствия, но в основном затрагивает дыхательную и сердечно-сосудистую систему человека. Индивидуальные реакции на загрязнители воздуха зависят от типа загрязнителя, которому подвергается человек, степени воздействия, а также состояния здоровья и генетики человека[10]. Наиболее распространенными источниками загрязнения воздуха являются твердые частицы, озон, диоксид азота и диоксид серы. Дети в возрасте до пяти лет, которые живут в развивающихся странах, являются наиболее уязвимым населением с точки зрения общей смертности, связанной с загрязнением воздуха внутри и снаружи помещений[11].

Смертность[править | править код]

По оценкам Всемирной организации здравоохранения в 2014 году, загрязнение воздуха каждый год приводит к преждевременной смерти около 7 миллионов человек во всем мире[1]. Исследования, опубликованные в марте 2019 года, показали, что их число может составлять около 8,8 миллиона[12].

В Индии самый высокий уровень смертности из-за загрязнения воздуха[13]. По данным Всемирной организации здравоохранения, в Индии также больше смертей от астмы, чем в любой другой стране. В декабре 2013 года загрязнение воздуха, по оценкам, ежегодно уносило жизни 500 000 человек в Китае[14]. Существует уверенная корреляция между смертностью от пневмонии и загрязнением воздуха от выбросов автотранспорта[15].

Ежегодно преждевременные смерти в Европе, вызванные загрязнением воздуха, оцениваются в 430 000[16] — 800 000[12]. Важной причиной этих смертей являются диоксид азота и другие оксиды азота (NOx), выделяемые дорожными транспортными средствами[16]. В консультационном документе 2015 года правительство Великобритании раскрыло, что двуокись азота является причиной 23 500 преждевременных смертей в Великобритании в год[17].

Существуют различные технологии и стратегии контроля загрязнения воздуха для снижения загрязнения воздуха[18][19]. На самом базовом уровне планирование землепользования может включать планирование зонирования и транспортной инфраструктуры. В большинстве развитых стран планирование землепользования является важной частью социальной политики, обеспечивающей эффективное использование земли в интересах экономики и населения в целом, а также для защиты окружающей среды.

Поскольку большая доля загрязнения воздуха вызвана сжиганием ископаемого топлива, таких как уголь и нефть, сокращение этих видов топлива может значительно сократить загрязнение воздуха. Наиболее эффективным является переход на чистые источники энергии, такие как энергия ветра, солнечная энергия, гидроэнергия, которые не вызывают загрязнение воздуха[20].

Очень эффективным средством снижения загрязнения воздуха является переход на возобновляемую энергию. Согласно исследованию, опубликованному в 2015 году в журнале «Energy and Environmental Science», переход на 100 % возобновляемую энергию в Соединенных Штатах позволил бы устранить около 62 000 случаев преждевременной смертности в год и около 42 000 в 2050 году, если бы не использовалась биомасса. Это позволило бы сэкономить около 600 млрд. Долл. США на расходах на здравоохранение в год из-за сокращения загрязнения воздуха в 2050 году, или около 3,6 % от валового внутреннего продукта США в 2014 году[20].

В целях борьбы с загрязнением атмосферы, и в частности с целью уменьшения выброса углекислого газа многими странами в 1997 году был подписан Киотский протокол[21].

Риск загрязнения воздуха зависит (является функцией) от опасности загрязнителя и воздействия этого загрязнителя. Воздействие загрязнения воздуха может быть выражено для отдельного человека, для определённых групп (например, кварталов или детей, проживающих в стране) или для всего населения. Например, можно рассчитать воздействие опасного загрязнителя воздуха для географического района, который включает различные микросреды и возрастные группы. Это можно рассчитать как воздействие при вдыхании[10].

  1. 1 2 3 4 5 6 ВОЗ. 7 миллионов смертей ежегодно связаны с загрязнением воздуха (неопр.). Женева: Официальный сайт ВОЗ на русском языке. (25 марта 2014). Дата обращения 24 ноября 2019.
  2. ↑ Reports (неопр.). WorstPolluted.org. Дата обращения 29 августа 2010. Архивировано 11 августа 2010 года.
  3. ↑ Fine Particulate Matter Map Shows Premature Mortality Due to Air Pollution. 2013. (неопр.).
  4. Silva, Raquel A; West, J Jason; Zhang, Yuqiang; Anenberg, Susan C; Lamarque, Jean-François; Shindell, Drew T; Collins, William J; Dalsoren, Stig; Faluvegi, Greg; Folberth, Gerd; Horowitz, Larry W; Nagashima, Tatsuya; Naik, Vaishali; Rumbold, Steven; Skeie, Ragnhild; Sudo, Kengo; Takemura, Toshihiko; Bergmann, Daniel; Cameron-Smith, Philip; Cionni, Irene; Doherty, Ruth M; Eyring, Veronika; Josse, Beatrice; MacKenzie, I A; Plummer, David; Righi, Mattia; Stevenson, David S; Strode, Sarah; Szopa, Sophie; Zeng, Guang. Global premature mortality due to anthropogenic outdoor air pollution and the contribution of past climate change (англ.) // Environmental Research Letters (англ.)русск. : journal. — 2013. — Vol. 8, no. 3. — P. 034005. — doi:10.1088/1748-9326/8/3/034005. — Bibcode: 2013ERL.....8c4005S.
  5. Lelieveld, J.; Klingmüller,, K.; Pozzer, A.; Burnett, R. T.; Haines, A.; Ramanathan, V. Effects of fossil fuel and total anthropogenic emission removal on public health and climate (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2019. — 25 March (vol. 116, no. 15). — P. 7192—7197. — doi:10.1073/pnas.1819989116. — PMID 30910976.
  6. ↑ Energy and Air Pollution (неопр.). Iea.org. Дата обращения 12 марта 2019.
  7. ↑ Study Links 6.5 Million Deaths Each Year to Air Pollution, The New York Times (26 июня 2016). Дата обращения 27 июня 2016.
  8. ↑ Air pollution reduces global life expectancy by more than one year, study finds. Дата обращения 23 августа 2018.
  9. ↑ Выявлено сокращение жизни человека. Дата обращения 23 августа 2018.
  10. 1 2 Daniel A. Vallero. Fundamentals of Air Pollution (неопр.). Elsevier Academic Press.
  11. Всемирная организация здравоохранения. Качество атмосферного воздуха и здоровье (рус.). Официальный сайт ВОЗ на русском языке (2 мая 2018). Дата обращения 24 ноября 2019.
  12. 1 2 editor, Damian Carrington Environment Air pollution deaths are double previous estimates, finds research (неопр.). Theguardian.com (12 марта 2019). Дата обращения 12 марта 2019.
  13. ↑ The New York Times International Weekly 2nd February 2014 'Beijing’s Air Would Be Called Good In Delhi' by Gardiner Harris.
  14. ↑ Mr Chen’s claim was made in The Lancet (December 2013 issue) and reported in The Daily Telegraph 8th January 2014 p. 15 'Air pollution killing up to 500,000 Chinese each year, admits former health minister.
  15. ↑ Study links traffic pollution to thousands of deaths, The Guardian, London, UK: Guardian Media Group (15 апреля 2008). Архивировано 20 апреля 2008 года. Дата обращения 15 апреля 2008.
  16. 1 2 Car emissions: taking tests out of the lab and onto the road – News (неопр.). European Parliament (25 февраля 2016). Дата обращения 11 января 2018.
  17. ↑ Complete Guide To The 'Toxin Tax' For Diesel Cars (неопр.). Motorway. Дата обращения 25 мая 2017.
  18. ↑ J. C. Fensterstock, J. A. Kurtzweg & G. Ozolins (1971): «Reduction of Air Pollution Potential through Environmental Planning», Journal of the Air Pollution Control Association, 21:7, 395—399
  19. ↑ Fensterstock, Ketcham and Walsh, The Relationship of Land Use and Transportation Planning to Air Quality Management, Ed. George Hagevik, May 1972.
  20. 1 2 Mark Z. Jacobson et al.: 100 % clean and renewable wind, water, and sunlight (WWS) all-sector energy road maps for the 50 United States. In: Energy and Environmental Science (2015), doi:10.1039/C5EE01283J.
  21. ↑ http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kprus.pdf
  • Опаловский А. А. Планета Земля глазами химика. — М., Наука, 1990. — ISBN 5-02-001479. — Тираж 10000 экз. — 224 с.

ru.wikipedia.org

Загрязнение воздуха при сгорании топлива — Студопедия

Ключевые слова и понятия

4.1. Антропогенноезагрязнение

4.2. Летучие органические соединения (ЛОС)

4.3. Первичными загрязняющими веществами.

4.4. Вторичные загрязняющие вещества.

4.5. Фотохимический смог

4.6. Токсичные вещества

Входная информация

Приступая к изучению данной темы, Вам необходимо восстановить в памяти (или восполнить) знания из прошлых периодов обучения:

- из курса средней школы: значение понятий атом, молекула, химический элемент, простые и сложные вещества, органические соединения, углеводороды.

- из курса «Химия» для студентов технических специальностей: экзотермические реакции (4.?.-блок «Химия»), катализатор (5.3.-блок «Химия»), углеводороды (блок «Химия»), алкенов (блок «Химия»), полициклические углеводороды (блок «Химия)

Экзотермические реакции (4.?.) – реакции, протекающие с выделением теплоты (∆H < O).
Катализаторы(5.3- блок «Химия».) – вещества, в присутствии которых скорость химических реакций увеличивается.
Углеводороды (блок «Химия») – органические вещества, в состав которых входят углерод и водород, общая формула СпН2п+2.
Алкены (блок «Химия»).- углеводороды, в структуру которых входит двойная связь, общая формула СпН2п.
Полициклические углеводороды (блок «Химия) - органические циклические соединения с конденсированными кольцами.

Структура темы

1 Загрязнение воздуха при сгорании топлива

2 Загрязнение атмосферы двигателями внутреннего сгорания


3 Воздействие выхлопных газов на человека

3.1. Опасное воздействие оксида углерода (П) (СО)

3.2. Опасное воздействие оксида серы (1У) SO2

3.3. Опасное воздействие оксида (NO) и диоксида (NO2) азота

3.4. Образование фотохимического (городского) смога

3.5. Опасное воздействие соединений свинца.

4. Способы очистки выхлопных газов:

Примерно 10% загрязнения атмосферы(2.1.) происходит вследствие естественных природных процессов, как, например, вулканические извержения. Остальные 90% загрязнителей имеют антропогенное (4.1.) происхождение. Основными их источниками являются: сжигание ископаемого топлива на электростанциях (выбросы дыма) и в двигателях автомобилей; производственные процессы, не связанные с сжиганием топлива, но приводящие к загрязнению атмосферы.

Антропогенное происхождение загрязнения атмосферы(4.1.) – загрязнение атмосферы в результате деятельности человека.

Загрязнение воздуха при сгорании топлива


Наиболее широкое применение в качестве топлива находят нефть, уголь, природный газ. В некоторых странах также широко используется древесина. Основными компонентами угля, нефти и древесины является углерод, кислород и водород. В меньших количествах присутствуют сера, азот, а также следы других веществ, например, металлов (в виде их сульфатов и оксидов).

ВНИМАНИЕ!!! Природный газ перед использованием обычно очищают от содержащихся в нем соединений серы (H2S и SO2), чтобы предотвратить коррозию трубопроводов.

Количество серосодержащих соединений в топливе зависит как от его типа, так и от места добычи. Содержание серы в нефти и угле изменяется от 0.01 до 0.5%. В нефти они практически полностью входят в состав органических соединений (так называемая органическая сера). В угле около 50 % серы входит в состав органических соединений, остальные 50% серы – в состав неорганических соединений. Это мелкие кристаллы пирита FeS2 и сульфаты: Fe2(SO4)3; MgSO4; CaSO4 и др.

При сгорании топлива происходит окисление соединений водорода и углерода (1.1.,1.2.), сопровождающееся выделением энергии:

С + О2 ® CO2 - 393,5 кДж/моль (1.1)

H2 + 1/2 O2 ® H2O - 285 кДж/моль (1.2)

Если концентрация кислорода недостаточна для полного окисления углерода, то осуществляется реакция (1.3.):

C + 1/2 O2 ® CO -111 кДж/моль (1.3.)

либо часть образующегося по реакции (60) СО2 вступает в следующую реакцию с углеродом (1.4.)

C+ CO2 ® 2CO +172 кДж/моль (1.4.)

ЗАПОМНИТЕ!!! При сгорании топлива в недостаточном количестве кислорода может выделяться большое количество СО и уменьшаться (по сравнению с полным сгоранием ) выделение тепла.

При неполном сгорании нефти или угля летучие органические соединения (ЛОС)(4.2.) уходят в атмосферу, образуя один из компонентов дыма, что характерно для небольших домашних печей.

Летучие органические соединения (ЛОС) (4.2.) – газообразные органические соединения с небольшой молекулярной массой, образовавшиеся за счет деструкции молекул топлива при высоких температурах при его неполном сгорании

В больших печах летучие соединения, обладающие высокой горючестью, воспламеняются от излучения горячих стенок печи и сгорают полностью до образования углекислого газа и воды.

Наиболее крупным природнымисточником ЛОС являются растения, ежегодно выделяющие примерно 350 млн.т изопрена (С5Н8) и 450 млн.т терпенов (С10Н16). Другое ЛОС – газ метан (СН4), образующийся в сильно увлажненных местностях (например, на болотах или рисовых плантациях), а также продуцируемый бактериями в желудках термитов и жвачных животных. В атмосфере ЛОС обычно окисляются до оксидов углерода – угарного (СО) и углекислого (СО2) газа.

Сера и азот, входящие в состав угля и нефти также сгорают с образованием соответствующих оксидов. Так, сера сгорает с выделением теплоты в соответствии с реакцией (1.5.):

S + O2 ® SO2 - 296,9 кДж/моль (1.5.)

При температуре пламени в меньшей степени происходит дальнейшее окисление оксида серы (У1) по реакциям (1.6.,1.7.):

SO2 + O· ® SO3 (1.6.)

SO2 + 1/2O2 ® SO3 - 99 кДж/моль (1.7.)

В составе оксидов, образующихся в обычном пламени, лишь около 1% содержится SO3. Молекула серного ангидрида SO3 является стабильной молекулой. Однако при низких температурах скорость ее образования в отсутствии катализатора(5.3.-блок «Химия»)) незначительна. При температурах характерных для пламени более стабильной является молекула сернистого ангидрида SO2.

В процессе горения выделяется также и оксид NO. Источником его образования является частично азот, содержащийся в топливе. По разным данным окисляется от 18 до 80% такого азота. Остальная часть его образуется в результате реакций с атмосферным азотом в пламени и прилегающих к нему слоях.

ЗАПОМНИТЕ!!!При сгорании топлива в пламени сгорает и атмосферный азот.

Наиболее характерны реакции (1.8.,1.9.):

N2 + O· ® NO + N· + 315 кДж/моль (1.8.)

N·+ O2 ® NO + O - 133 кДж/моль (1.9.)

Попадая в атмосферу, оксид NO медленно в результате сложных фотохимических реакций превращается в оксид NO2. Упрощенная схема этой реакции (1.10):

NO + 1/2 O2 ® NO2 - 57.07 кДж/моль (1.10)

В условиях высоких температур в пламени оксиды NO и NO2 образуются из активных атомов N· и O·, а также из гидроксидного радикала ОН·. Причем последняя реакция (1.11.) протекает очень быстро.

N· + OH· ® NO + H· - 165 кДж/моль (1.11.)

СЛЕДУЕТ ПОНИМАТЬ!!! Количество образовавшегося оксида серы SO2 зависит только от содержания серы в топливе, то количество образовавшихся оксидов азота (NO и NO2) в большей степени определяется способом сжигания топлива и температурой пламени.

Образование твердых частиц (дыма) при сгорании топлива зависит от содержания твердых негорючих материалов в топливе и от полноты сгорания углерода.

В настоящее время разработаны и широко внедрены способы улавливания частиц дыма, извлечение оксидов SO2 и NO. Способы улавливания диоксида азота NO2 пока что разработаны слабо.

В таблице 4.1. приведены данные по содержанию оксидов азота и серы, образовавшихся при сжигании некоторых видов топлива.

Таблица 4.1. Содержание газообразных выбросов от сжигания топлива (10-4%) без учета выбросов от двигателей внутреннего сгорания

Топливо Оксиды азота Содержа-ние SO2 Содер-жание SO3
ПДК 1971р. США ПДК 1975р. США Среднее
Нефть 70-500 200-700 3-12
Уголь 200-1200 1100-2100 10-18
Природный газ       60-1600   -   -

studopedia.ru

Как сжигать топливо, не загрязняя атмосферу | Мнения

Потребовались новые идеи для предотвращения климатических изменений. Самой значительной и многообещающей из них стала концепция водородной энергетики. Апологеты водорода считали, что с его помощью можно решить чуть ли не все проблемы, связанные с вредным воздействием человека на окружающую среду. Логика у них была исключительно простая: при сжигании водорода образуются только пары воды и ничего больше. Поэтому автомобили на водородном топливе не вырабатывают углекислый газ, не загрязняют окружающую среду. Главной причиной климатических изменений в этой концепции считалось именно увеличение доли углекислого газа в атмосфере Земли.

В качестве основного источника нового топлива рассматривался природный газ (метан), из которого путем каталитической конверсии предлагалось производить водород. Однако проблема заключалась в том, что при конверсии природного газа одновременно с водородом производится все тот же углекислый газ (CO2).

В качестве одного из возможных способов утилизации углекислого газа рассматривался опыт норвежской компании Statoil, которая предложила закачивать его в отработанные скважины нефтяных и газовых месторождений. Считалось, что повышение содержания CO2 в атмосфере может привести к необратимым изменениям климата, в то время как его закачка в отработанные углеводородные месторождения безопасна и не имеет отрицательных последствий. Однако это не так, так как приводит к дисбалансу природного равновесия, во внутреннем пространстве нашей планеты.

То есть в концепции водородной энергетики предполагалось, что вопросы экологического равновесия могут быть решены достаточно прямолинейно. И что при переводе городского транспорта на водородное топливо проблемы, связанные с загрязнением воздуха выхлопными газами просто исчезнут. Но оказалось, что все не так просто.

Во-первых, получение водорода — это реакция, требующая затрат энергии. А это значит, что в том месте, где производят водород, для получения необходимой энергии нужно сжигать какое-то другое топливо, что неизбежно сопровождается выбросами углекислого газа. Т.е. выбросы, которые были бы получены в городской черте при использовании традиционных автомобильных топлив, просто выносятся за пределы города, где будет осуществляться получение водорода. В итоге интегральный планетарный баланс выбросов не меняется.

Во-вторых, водородная энергетика по определению является затратным мероприятием. Автомобили с двигателем на водороде будут стоить дороже традиционных, водород в виде автомобильного топлива — дороже бензина, а создание полноценной инфраструктуры водородных заправок потребует огромных материальных вложений.

Таким образом, при использовании традиционных технологий получения водорода эти обстоятельства значительно уменьшают шансы перейти на водородное топливо даже в отдаленной перспективе.

Использование водорода в энергетике может быть выгодным только в том случае, если получаемый одновременно с водородом из природного газа углерод будет востребован и его рыночная цена будет окупать все затраты, связанные с получением водорода для энергетического использования.

Одной из технологий экономически оправданного получения водорода для использования в энергетике является разработанная в Объединенном Институте Высоких температур РАН технология совместной переработки биомассы и природного газа. В качестве биомассы может быть использован торф, сельскохозяйственные или древесные отходы и т. д. Реализация данной технологии позволит одновременно с водородом получать углерод в том виде, в котором он может быть использован в промышленном производстве, а значит — сделает ненужным сооружение дорогих и ненадежных систем захоронения двуокиси углерода (CO2).

Использовать чистые углеродные материалы, получаемые по разрабатываемой технологии, можно в металлургии. Так, например, дефицит в углеродных материалах высокой чистоты в металлургическом производстве Западной Европы оценивается в несколько миллионов тонн. А по своим свойствам углеродные материалы, получаемые по разрабатываемой технологии, полностью отвечают металлургическим требованиям. Кроме того, данные материалы не дороже кокса и значительно дешевле, чем принятые в нашей стране и за рубежом углеродные материалы подобного состава.

Металлургическое производство, являющееся одним из главных потребителей топливно-энергетических ресурсов в стране, может быть значительным потребителем энергоресурсов, получаемых из биомассы. В конце 1930-х годов примерно 30-35% всего металлургического кокса в СССР производилось из торфа. Но в последующие годы торф, как сырье для производства металлургического кокса, был полностью заменен коксующимися углями. За последние годы цена кокса значительно выросла. Тем не менее, коксующихся углей не хватает. Идет активный поиск возможностей вовлечения в оборот новых месторождений коксующихся углей.

При этом, как известно, производство кокса из углей считается одним из самых экологически неблагополучных.

В то время как торф относится к биомассе, т.е. к «частично возобновляемым источникам энергии». Содержание вредных примесей в торфе значительно меньше, чем в угле. И получение кокса из торфа сопряжено с гораздо меньшей нагрузкой на окружающую среду, чем при использовании для этих целей коксующихся углей.

Таким образом, реализация данной технологии позволит получить значительный экономический эффект. Оценки показывают, что срок окупаемости одной установки по производству углеродного композита, при выпуске последнего до 20-30 тыс. тонн в год (при реализации получаемого углеродного композита по ценам, существующим в настоящее время), не превысит полутора лет. И это без учёта стоимости водорода, получаемого одновременно с углеродным композитом.

www.forbes.ru

Автомобили и загрязнение воздуха | Very Life Victory

Автомобиль — верный помощник, без которого немыслим привычный образ жизни. Но мало кто осознаёт, какой вред наносит атмосфере даже одна малолитражка. С первым поворотом ключа в замке зажигания автомобиль начинает загрязнять окружающую среду.

И после, с каждым километром выбрасывает в воздух всё больше токсичных веществ. А ведь воздействие на экологию начинается ещё в процессе производства железного коня и продолжается вплоть до его утилизации.

С первым поворотом ключа автомобиль начинает загрязнять окружающую среду, фото WEB

Побочными продуктами переработки топлива в процессе работы двигателя являются вредные выбросы. Их принято делить на первичные и вторичные. Первичные представляют собой вещества, попадающие непосредственно в атмосферу. Вторичные же являются результатом взаимодействия первичных выбросов друг с другом и с прочими летучими соединениями. Наибольший процент присутствующих в воздухе вредных частиц приходится на вторичные загрязнители.

Твёрдые частицы (сажа, смог, металлы) имеют небольшие размеры — менее десятой доли диаметра волоса. Но именно потому они представляют наибольшую угрозу для человека. При вдохе они беспрепятственно проникают в лёгкие, вызывая впоследствии бронхиты и другие заболевания. Главным источником такого загрязнения выступают выхлопы дизельных двигателей. Основными компонентами их состава являются оксиды углеводородов, а также простого углерода и азота. Вместе с ними в атмосферу выбрасываются канцерогенные (провоцирующие рак) вещества, альдегиды, сажа, бензол и прочие компоненты.

Состав выхлопных газов автомобиля, фото WEB

Углеводороды под действием света реагируют с оксидами азота. В результате реакции образуются вещества, которые в большой концентрации создают смог. В самой атмосфере их уровень в норме, но эти газы скапливаются в приземном слое. Попадая в организм, они раздражают бронхи, провоцируя кашель, а нередко даже удушье. При длительном воздействии снижается ёмкость лёгких, ухудшается кровоснабжение органов.

Оксиды азота и сами по себе вызывают раздражение органов дыхания, ослабляют иммунную защиту организма. Кроме того, они задерживают в нижнем слое атмосферы твёрдые частицы.

Побочными продуктами переработки топлива являются вредные выбросы, фото WEB

Окись углерода образуется при сгорании ископаемых видов топлива и бензина. Этот ядовитый газ, не имеющий запаха, блокирует поступление кислорода в головной мозг, сердце и остальные органы. Беременные женщины, дети и люди с хроническими заболеваниями особенно чувствительны к воздействию этого вещества.

Электростанции и автомобили выбрасывают в воздух диоксид серы при сжигании серосодержащих видов топлива. Это вещество также находится в атмосфере в виде мелкодисперсных частиц, представляющих большую опасность для здоровья.

Беременные женщины и дети особенно чувствительны к воздействию выхлопных газов, фото WEB

Органы по охране окружающей среды сделали оценку экологической ситуации и её влияния на человеческий организм. По результатам исследований, вынесено предположение, что большинство раковых заболеваний провоцируют токсичные вещества, содержащиеся в воздухе. Они же вызывают врождённые дефекты и приобретённые хронические заболевания.

Как бы ни было, очевидно, что ухудшение состояния экологии несёт большую угрозу здоровью человека. Изобретение улучшенных топливных систем, переход автотранспорта на экологичные виды топлива — первый шаг на пути к оздоровлению экологии. Но и каждый житель планеты способен сам внести свой вклад, преодолев лишний километр пешком или на велосипеде. Или просто доехав на работу в метро.

Виктория Романова, Россия, Москва

Здесь может быть Ваша реклама!

vlv-mag.com

Названы автомобили, больше всего загрязняющие окружающую среду

Вопросом, какие марки автомобилей больше всего портят воздух, озадачились активисты Гринпис. Выводы, к которым пришли «зеленые», их же и удивили — самыми грязными оказались модели Volkswagen.

Материалы по теме

Эксперты были немало удивлены результатами исследования, ведь немецкого производителя было принято считать безупречным. И вот такая новость: в совокупности машины бренда Volkswagen выбрасывают в атмосферу 582 мегатонны углекислого газа. Это если верить данным доклада. На втором месте, между прочим, тоже автопроизводитель с именем: машины совместного производства Renault-Nissan. У них показатель не намного меньше — 577 мегатонн. В этой «почетной» тройке лидеров замыкающей оказалась Toyota с выхлопом 562 мегатонны.

Чтобы данные исследования произвели должное впечатление даже на тех, кто далек от автомобильной тематики, эксперты провели сравнительный анализ. Они пришли к выводу, что автомобили Volkswagen выделяют больше СО2, чем весь транспорт на территории Австралии. А если объединить эту цифру с суммарным выбросом моделей BMW и Daimler AG, то показатель превысит совокупный объем выбросов СО2 Германии.

«Зеленые» также сделали неутешительный вывод о том, что вклад автопроизводителей в ухудшение экологии довольно значительный. 9% всех парниковых газов образуют автомобильные выхлопы.

После такого заключения представители Гринпис не могли оставить результаты исследования без рекомендаций. Хотя цифры говорят сами за себя, экологи напомнили общественности, что автомобили, работающие на ископаемом топливе, — зло. Поэтому активисты призвали отказаться от их производства. Смешно, правда? Однако порой даже в самом нелепом заявлении содержится рациональное зерно. Масштаб экологической катастрофы, уверяют гринписовцы, достиг колоссальных размеров. А значит будущее за альтернативными видами топлива и экологичными средствами передвижения.

«Зелёные» также призвали производителей открыто говорить об объемах выхлопов. Впрочем, это напоминание также излишне, поскольку данный параметр в Европе сейчас является определяющим при покупке автомобиля — мощности и стоимости машин европейцы придают все меньше значения.

Фото: Вконтакте

www.zr.ru

…Какой вид транспорта наносит наибольший ущерб экологии? | Вопрос-Ответ

Комментарий АиФ.ru: На сегодняшний день одна из приоритетных задач для развитых государств заключается в том, чтобы минимизировать вредное воздействие транспорта на экологию и здоровье человека. В Государственном докладе «О санитарно-эпидемиологической обстановке в РФ в 2008 году» говорится, что «на первом месте по степени негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения находится автомобильный транспорт и предприятия его обслуживания».

Главный источник загрязнения – это выхлопные газы автотранспорта. Они содержат опасные для экологии и здоровья человека химические соединения: оксиды углерода и азота, углеводороды, сажу, сернистый ангидрид, тетраэтилсвинец и другие. Отрицательное влияние также оказывают шум, вибрация, электромагнитное излучение от автотранспорта. Более того, большая часть автомобилей, которая ездит по российским дорогам, не отвечает современным требованиям по выбросам в атмосферу и значительно «грязнее» зарубежных аналогов.

Нужно отметить, что серьезную лепту в загрязнение атмосферы вносит и воздушный транспорт. Прежде всего, это загрязнение воздуха аэропортов и прилегающих к ним территорий вредными веществами, содержащимися в выбросах воздушных судов в момент их взлета и посадки, в частности сернистым ангидридом, оксидом углерода и другими.

Существует и более безопасный с точки зрения охраны окружающей среды транспорт. Так, согласно исследованиям, проводившимся в 2006 году, минимальные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу были зафиксированы у речного и морского транспорта. Для сравнения, в 2006 году автомобили выбросили в атмосферу 9356 тысяч тонн угарного газа, железнодорожный транспорт – 36,7 тысяч тонн угарного газа, а речной и морской – 14,9 и 11,6 тысяч тонн соответственно. Морские суда также занимают нижние строчки по количеству выбросов других вредных веществ.

По данным на 2012 год, экологический ущерб от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3,5 млрд долларов США в год - и продолжает расти. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются в год в среднем на 3,1%. В целом общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 млн тонн. Учитывая все эти факторы, одним из приоритетных направлений транспортной политики уже сейчас должно стать переключение части грузопотоков с автомобильного транспорта на внутренний водный.

Смотрите также:

aif.ru

До 80% вредных выбросов в городах приходится на автомобили — журнал За рулем

Если раньше воздух в крупных городах загрязняли, в основном, предприятия, то теперь до 80% вредных выбросов приходится именно на автомобили. Об этом рассказала глава Роспотребнадзора Анна Попова.

Роспотребнадзор признал автотранспорт главным загрязнителем воздуха в городах, сообщила глава службы Анна Попова на съезде «Единой России».

«Что касается атмосферного воздуха, здесь тоже есть позитивные изменения, и мы их видим, в последние пять лет процент несоответствия требованиям снижается. Но мы видим и другое: если раньше основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха был вкладом предприятий, то сегодня до 80% в крупных городах — это вклад автотранспорта», — передает ее слова РИА Новости.

Промышленные предприятия потеряли лидерство в рейтинге загрязнителей городов, потому что в мегаполисах, например, в Санкт-Петербурге и Москве, они вынесены за пределы города. Однако есть и исключения среди городов — в основном это зоны промышленных агломераций.

В Минприроды также отмечают, что резкое увеличение количества автомобилей в крупных городах помогло «лидерству» автотранспорта в вопросе загрязнения воздуха. Особенно это касается Москвы: на нее приходится более четверти (25,4%) всех выбросов загрязняющих веществ от автомобилей Центрального федерального округа (919,2 тыс. из 3620,6 тыс. тонн), а вместе с выбросами автотранспорта Московской области выбросы столичного региона составляют 46,7% всех автотранспортных выбросов ЦФО, сообщает «Коммерсантъ».

Нивелировать вредное воздействие автомобилей на окружающую среду власти пытаются, повышая требования к экологическому классу топлива и двигателей, развивая дорожную инфраструктуру и общественный транспорт, вводя платную парковку и повышая цены на парковку в центре городов.

  • До 80 фунтов стерлингов может составить с февраля штраф в Лондоне за стоянку автомобилей с работающим двигателем. Следить за нарушителями и выписывать им предписания будут бригады «воздушных маршалов». Таким образом местные власти собираются бороться за улучшение экологии в городе.
  • Немецкие ученые замерили содержание окислов азота в салоне автомобиля при езде по городу и автобану, и выяснилось, что водители и пассажиры подвергаются воздействию концентрации, значительно превышающей допустимый показатель токсичности в 40 мкг/куб. м. 

Фото: en.publika.md

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

www.zr.ru

...Электроэнергия без вреда экологии: миф или реальность? | Вопрос-Ответ

Развитая энергетика – это фундамент для будущего прогресса цивилизации. Если на заре мировой и отечественной энергетической отрасли ставку делали на получение максимума электроэнергии для промышленности, то сегодня на первый план вышел вопрос о влиянии электростанций на окружающую среду и человека. Современная энергетика наносит значимый вред природе, и странам приходится делать непростой выбор между тепловыми, атомными и гидроэлектростанциями.

Тепловые электростанции – «привет» из прошлого

В начале 20 века в нашей стране ставку сделали именно на тепловые электростанции. На тот момент плюсов у них было достаточно, а о влиянии такого вида производства энергии на окружающую среду задумывались мало. ТЭС работают на дешевом топливе, которым богата Россия, да и их сооружение стоит не так дорого по сравнению со строительством ГЭС или АЭС. ТЭС не требуют больших площадей и их можно строить в любой местности. Последствия технологических аварий на тепловых станциях не так разрушительны, как на других электростанциях.

Доля ТЭС в отечественной энергосистеме самая большая: в 2011 году на тепловых станциях России было выработано 67,8% (это 691 млрд. кВт*ч) от всей энергии в стране. Между тем, тепловые электростанции наносят самый значимый ущерб окружающей среде по сравнению с другими электростанциями.

Ежегодно тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу огромное количество отходов. Согласно госдокладу «О состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2010 году», самыми крупными источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух стали именно ГРЭС – крупные тепловые электростанции. Только за 2010 год 4 ГРЭС, принадлежащие ОАО «Энел ОГК-5», – Рефтинская, Среднеуральская, Невинномысская и Конаковская ГРЭС – выбросили в атмосферу 410 360 тонн загрязняющих веществ.

Источник фото: russianlook.com

При сжигании ископаемого топлива образуются продукты сгорания, содержащие оксид азота, серный и сернистый ангидрид, частички несгоревшего пылевидного топлива, летучую золу и газообразные продукты неполного сгорания. При сжигании мазута образуются соединения ванадия, кокс, соли натрия, частицы сажи, а в выбросах угольных ТЭС присутствуют окислы алюминия и кремния. И все тепловые электростанции, независимо от используемого топлива, выбрасывают колоссальные количества углекислого газа, вызывающего глобальное потепление.

Газ значительно удорожает стоимость электроэнергии, но при его сжигании не образуется зола. Правда в атмосферу также попадают окись серы и оксиды азота, как и при сжигании мазута. А ТЭС нашей страны, в отличие от зарубежных, не оснащены эффективными системами очистки уходящих газов. В последние годы в этом направлении ведется серьезная работа: реконструируются котлоагрегаты и золоулавливающие установки, электрофильтры, внедряются автоматизированные системы экологического мониторинга выбросов.

Достаточно остро стоит вопрос нехватки качественного топлива для ТЭС. Многие станции вынуждены работать на топливе низкого качества, при сгорании которого в атмосферу вместе с дымом попадает большое количество вредных веществ.

Главная проблема угольных ТЭС – это золоотвалы. Они не только занимают значительные территории, но и являются очагами скопления тяжелых металлов и обладают повышенной радиоактивностью.

Более того, тепловые электростанции сбрасывают в водоемы тёплую воду и этим загрязняют их. Как следствие, нарушение кислородного баланса и зарастание водорослями, что несет угрозу ихтиофауне. Загрязняют водоемы и сточные производственные воды ТЭС, которые содержат нефтепродукты. При том на ТЭС, работающих на жидком топливе, сбросы производственных вод выше.

Несмотря на относительную дешевизну ископаемого топлива, оно все же является невосполнимым природным ресурсом. Основными энергетическими ресурсами в мире являются уголь (40%), нефть (27%) и газ (21%) и по некоторым оценкам, при нынешних темпах потребления мировых запасов хватит на 270, 50 и 70 лет соответственно.

ГЭС – «укрощенная» стихия

Укрощать водную стихию начали еще в конце 19 века, а масштабная стройка ГЭС по всей стране совпала с развитием промышленности и освоением новых территорий. Строительство ГЭС не только решало вопрос обеспечения электроэнергией новых производств, но и улучшало условия судоходства и мелиорации.

Маневренные возможности ГЭС помогают оптимизировать работу энергосистемы, позволяя тепловым электростанциям работать в оптимальном режиме с минимальными затратами топлива и минимальными выбросами на каждый произведенный киловатт-час электроэнергии.

Источник фото: russianlook.com

Одно из главных преимуществ гидроэнергетики в том, что она наносит меньший ущерб окружающий среде по сравнению с другими электростанциями. ГЭС не используют топливо, значит, вырабатываемая ими электроэнергия стоит значительно дешевле, ее стоимость не зависит от колебаний цен на нефть или уголь, а производство энергии не сопровождается загрязнением атмосферы и вод. Выработка электроэнергии на ГЭС обеспечивает ежегодную экономию 50 млн. тонн условного топлива. Потенциал экономии составляет 250 млн. тонн.

Вода – это возобновляемый источник электроэнергии и в отличие от ископаемого топлива, ее можно использовать несчитанное количество раз. Гидроэнергетика – самый развитый вид возобновляемых источников энергии, она способна обеспечивать энергией целые регионы. Еще один плюс, так как ГЭС не сжигают топливо, нет дополнительных затрат по утилизации и захоронению отходов.

В то же время ГЭС имеет и ряд недостатков с точки зрения экологии. При строительстве ГЭС на равнинных реках приходится затапливать большие территории пахотных земель. Создание водохранилищ существенно меняет экосистему, что отражается не только на ихтиофауне, но и на животном мире. Правда, как отмечают некоторые экологи, при реализации комплекса природоохранных мероприятий через несколько десятилетий возможно восстановление экосистемы.

АЭС – энергия будущего?

Ядерная энергия была открыта сравнительно недавно, а первая в мире атомная станция заработала в 1954 году в Обнинске. Сегодня атомная промышленность развивается активными темпами, однако трагедия на Фукусиме заставила многие страны пересмотреть свои взгляды на будущее АЭС.

В отечественной энергосистеме на долю АЭС приходится небольшая часть производимой энергии. В 2011 году на АЭС страны произвели 172,9 млрд. кВт*ч, что составляет всего 16,9%. Тем не менее у госкорпорации «Росатом» серьезные планы по развитию атомной промышленности в России и за ее пределами.

Атомные станции, несмотря на высокую стоимость строительства, экономически выгодны: производимая ими электроэнергия относительно дешевая. Да и с точки экологии у АЭС есть ряд преимуществ.

Источник фото: russianlook.com

АЭС не выбрасывают в атмосферу золу и другие опасные вещества, образующиеся в результате сжигания топлива. Основная доля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приходится на пускорезервные котельные, котельные профилакториев и периодически включаемые резервные дизельгенераторные станции. По данным госдоклада, в 2010 году все атомные станции страны выбросили в атмосферу всего 1559 тонн загрязняющих веществ (для сравнения, приведенные выше 4 ГРЭС выбросили 410 360 тонн). Доля АЭС в общем объеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух всеми предприятиями страны уже на протяжении многих лет – менее 0,012%.

Запасов ядерного топлива – урана – значительно больше, чем других видов топлива. Россия обладает 8,9% от разведанных резервов урана в мире, находясь в общем списке на четвёртом месте.

Но, несмотря на очевидные плюсы, такие страны как Германия, Швейцария, Италия, Япония и ряд других отказались от атомной энергетики. В Германии доля АЭС в энергосистеме – 32%, но к 2022 году будет отключена последняя станция в стране. Главная причина – это безопасность АЭС для окружающей среды и населения. Мирный атом в одно мгновение может стать виновником гибели и тяжелых болезней миллионов людей и животных, и нанести непоправимый ущерб окружающей среде. Катастрофические последствия аварий на АЭС сразу перечеркивают все указанные преимущества.

Более того, при эксплуатации ядерных реакторов образуются радиоактивные отходы, которые необходимо хранить сотни тысяч лет, пока они не станут более-менее безопасными для окружающей среды. И в мире еще не найдено решение, как сделать их хранение безопасным. Часть ядерных отходов направляется на переработку (регенерацию) с частичным извлечением урана и плутония для последующего использования (но в результате переработки образуются новые отходы, по объему превышающие изначальное количество отходов в тысячи раз), или на захоронение в земле. Небезупречен с экологической точки зрения и процесс добычи урана, а также его превращения в ядерное топливо.

Стоит отметить, что даже на исправно работающих АЭС часть радиоактивного материала попадает в воздух и воду. И пусть это небольшие дозы, но какое влияние они окажут на окружающую среду в долгосрочной перспективе, предугадать сложно.

Прогресс не стоит на месте и сложно точно сказать, какой будет энергетика будущего. Но надо понимать, что энергетика, равно как и любая другая деятельность человека, оказывает в определенной мере негативное влияние на окружающую среду. И избежать его полностью, к сожалению, невозможно. Но вполне реально приложить все усилия, чтобы минимизировать ущерб, наносимый природе. Например, выбирать те технологии (пусть и дорогостоящие), которые наиболее безопасны для окружающей среды. Так, гидроэнергетика, которая единственная в таких масштабах использует возобновляемый источник энергии – воду – несмотря на ряд недостатков с точки зрения экологии, приносит все же минимальный ущерб окружающей среде по сравнению с другими электроэнергетическими объектами.

Смотрите также:

aif.ru

Загрязнение воздуха при сжигании ископаемого топлива обходится миру в $8 млрд в день

Новость 12/02/2020

Загрязнение воздуха при сжигании ископаемого топлива обходится миру в $8 млрд в день

Новое исследование Greenpeace — первая попытка оценить глобальный урон, который наносит загрязнение воздуха при сжигании ископаемого топлива.
В своём докладе эксперты Greenpeace Юго-Восточной Азии и Центра исследований в области энергетики и чистого воздуха оценивают экономические потери от загрязнения воздуха по нескольким основным веществам примерно в $2,9 триллиона в год ($8 млрд в день), или — около 3,3% мирового ВВП. Загрязнение воздуха при сжигании ископаемого топлива связано примерно с 4,5 миллионами дополнительных смертей в год (12 тысяч в день).

Новое исследование — первая попытка глобальной оценки последствий загрязнения воздуха при сжигании ископаемого топлива. В нём рассматривались лишь некоторые загрязняющие вещества: взвешенные частицы (PM2.5), озон (O3) и диоксид азота (NO2). Уровни загрязнения определялись с помощью инструментов спутникового мониторинга (данные уточнялись с помощью показаний наземных станций наблюдения). Для оценок численности населения и состояния здоровья людей эксперты использовали ряд источников, в том числе оценки Всемирного банка. 

Основные выводы исследования:
  • 40 тысяч детей умирают в первые пять лет жизни из-за воздействия взвешенных частиц (PM2.5), которые образуются при сжигании ископаемого топлива, главным образом в странах с низким уровнем дохода.
  • Диоксид азота (NO2), который выбрасывают транспортные средства, а также электростанции и заводы, учёные связывают примерно с 4 миллионами новых случаев астмы у детей каждый год; всего примерно 16 миллионов детей во всём мире страдают от астмы из-за воздействия NO2.
  • Загрязнение воздуха PM2.5 по всему миру ежегодно приводит к 1,8 млрд дней отсутствия на работе из-за болезней, что вызывает экономические потери в размере $101 млрд в год.
  • На материковом Китае самые высокие экономические издержки от загрязнения воздуха, приводящие к потере примерно 900 миллиардов долларов США в год. На втором месте США с оценочными ежегодными потерями в $600 миллиардов, а на третьем — Индия с $150 миллиардов в год.

Влияние загрязнения воздуха при сжигании ископаемого топлива для России оценивается в докладе в 89-160 тысяч (в среднем в 120 тысяч) преждевременных смертей в год (данные 2018). Экономический ущерб оценивается в $50–97 млрд (в среднем $68 млрд) в год. Эта сумма сопоставима со всеми расходами российского нацпроекта «Экология», запланированными на период с 2019 по 2024 годы. Они составляют 4041 млрд рублей (около $65 млрд).

По данным ВОЗ, загрязнение воздуха — основной фактор риска для здоровья, связанный с влиянием окружающей среды. Оно приводит к заметному увеличению случаев сердечно-сосудистых, респираторных и онкологических заболеваний по всему миру. 91% мирового населения проживает в местах, где уровень загрязнения превышает значения, установленные в Рекомендациях ВОЗ по качеству воздуха.

Согласно расчётам Росстата, с 2000 по 2017 год происходил рост заболеваемости населения России. Общая заболеваемость по основным классам болезней (впервые зарегистрированным) в этот период увеличилась на 7,6%. При этом заболеваемость органов дыхания увеличилась на 12,4%, а количество зарегистрированных случаев болезней системы кровообращения возросло почти в два раза – на 88,8%. 

Российское отделение Greenpeace считает, что один из важных элементов улучшения ситуации – публикация данных о загрязнении воздуха, а также принятие мер в тех случаях, когда действующие нормативы превышены. Постепенный отказ от дизельных и бензиновых автомобилей, доступный и более совершенный общественный транспорт, переход на возобновляемые источники энергии — всё это позволит сделать воздух в городах чище и сократить экономические и социальные убытки. 

Актуальность проблемы загрязнения воздуха в России демонстрирует интерактивная карта «SOS!Воздух», запущенная российским отделением Greenpeace весной 2019 года. Карта позволяет увидеть, в каких регионах больше всего жалоб.

чистый воздух

greenpeace.ru

Воздух в Москве стал в пять раз чище. Полезные свойства коронавируса

По данным разведки, там, на улице, дышать легче стало. А чтобы люди продолжали самоотверженно сидеть дома, некоторые города принялись патрулировать дикие звери.

Как сообщает столичный Департамент транспорта, на этой неделе интенсивность движения на автодорогах Москвы снизилась на 50%. Вдвое. А теперь посмотрим на данные измерений уровня загрязнения воздуха от "Москэкомониторинга". И что же? Атмосфера над городом в результате стала чище даже не вдвое, цифры ещё более впечатляющие.

По сравнению с прошедшими выходными днями максимальные разовые концентрации, к примеру, оксида углерода и диоксида серы снизились в 5–5,5 раза. В центре города средние концентрации оксида углерода снизились в 3 раза, взвешенных частиц РМ10 — в 5,8 раза. (РМ10 — частицы размером меньше 10 микрометров, микрометр — тысячная доля миллиметра. — Прим. Лайфа)

из сообщения "Мосэкомониторинга"

Более того, с введением режима самоизоляции, то есть с понедельника 30 марта 2020 года, на магистралях пропали традиционные утренние и вечерние часы пик, когда воздух становится особенно загрязнённым. Измерительные станции не фиксируют в течение дня никаких скачков.

Концентрации оксида углерода в часы пик вблизи автотрасс ниже обычных в среднем в 1,5 раза, оксида азота в 2,1 раза. Снижение уровня загрязнения воздуха отмечается также на жилых территориях. Средние концентрации по сравнению с обычными рабочими днями весны 2019 года снизились на 30–50%.

из сообщения "Мосэкомониторинга"

Вот так выглядит ситуация с оксидом азота в жилых районах столицы. Верхняя кривая линия это то, что наблюдали в течение дня ровно год назад, а нижняя то, что мы имеем сейчас. Если быть точными, это данные за 30–31 марта 2020 года.

© "Мосэкомониторинг"

Как отмечает "Мосэкомониторинг", на автотранспорт приходится около 90% всех выбросов, и это 780 тысяч тонн всякой всячины в год.

В Москве по сравнению с прежними временами существенно сократилось количество фабрик, заводов, поэтому основным загрязняющим фактором являются выхлопы. Как только уменьшается количество автомобилей, конечно же, уменьшается количество этих аэрозолей, выбросов, которые на автодорогах наблюдаются. Чем меньше в Москве транспорта, тем атмосфера лучше

Роман Вильфанд

научный руководитель Гидрометцентра

В "Росгидромете" добавили, что после введения режима самоизоляции сама погода помогла очищению атмосферы: потоки воздуха заметно лучше стали рассеивать вредные примеси.

На прошлой неделе наблюдались неблагоприятные метеорологические условия, нисходящее движение воздуха прибивало вредные примеси к земле, но сейчас ситуация улучшилась. Погода ухудшилась похолодало, но с точки зрения рассеивания она существенно улучшилась

Роман Вильфанд

научный руководитель Гидрометцентра

Дышать стало легче во многих городах, констатируют учёные. Впрочем, по данным World Air Quality Index, нельзя сказать о резком снижении концентрации вредных веществ, скажем, в Челябинске, Новосибирске и Красноярске именно за последние дни. Но статистика показывает некоторое улучшение ситуации с частицами PM2,5 (меньше 2,5 микрометра) в марте по сравнению с февралём. Надо сказать, что такие частицы в основном берутся из выхлопов и вообще от сжигания ископаемого топлива.

Куда более эффектная картина наблюдается над европейскими городами. Разница видна даже из космоса — на снимках со спутника Copernicus Sentinel-5P Европейского космического агентства. Сравните, к примеру, воздух Италии, Испании и Франции в марте 2019 года и в конце марта 2020-го.

Европейские агентства по мониторингу окружающей среды констатировали следующее:

в Лондоне и Риме общая концентрация вредных веществ сократилась в 2 раза, в Париже на 30%;

уровень частиц PM2,5 в Лондоне уменьшился в 2 раза;

уменьшение концентрации диоксида азота в европейских городах составило от 26 до 55%.

А вот что произошло с атмосферой Китая с начала января по конец февраля 2020 года. Напомним, карантин там начался в 20-х числах января. На карте снижение концентрации диоксида углерода.

Экологическое состояние на планете в эти месяцы стало лучше, в том числе что касается проблемы Китая с пылевым загрязнением воздуха. У них даже небо над страной прояснилось, чего они не могли даже во время пекинской Олимпиады сделать

Дмитрий Замолодчиков

главный научный сотрудник Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН

Климатологам такие перемены понравились, и они заявили, что было бы неплохо если не смыть человечество с лица Земли, то, по крайней мере, как-нибудь увеличить количество домоседов.

Если из тех, кто сейчас работает удалённо, после того как весь кризис пройдёт, хотя бы треть так и останутся работать удалённо или четверть, то, конечно, это будет позитивно влиять на выбросы парниковых газов. Только надо понимать, что при этом эти люди, работающие удалённо, не должны каждую неделю летать в Таиланд и обратно, они должны продолжать вести рачительный образ жизни

Алексей Кокорин

климатолог, руководитель программы «Климат и энергетика» Всемирного фонда дикой природы

Опустевшие улицы городов обострили ещё один наболевший вопрос: как оградить дикую природу от людей, а людей — от дикой природы. Сейчас местами актуально, кстати, второе.

Это пумы, которые прогуливаются по городу Боулдер в штате Колорадо, США. А вот видео из Кожикоде, это на юго-западе Индии: в кадре очень редкий вид на грани исчезновения — малабарская цивета, хищник из семейства виверровых. Популяция этого животного, по мнению биологов, насчитывает всего около 250 особей.

В Таиланде свободу почувствовали местные бандерлоги — ещё одна веская причина не выпускать из дома человеческих детёнышей.

А в Австралии любопытство привело кенгуру в непривычно безлюдный кемпинг — видимо, решил поинтересоваться, почему его бывшие постояльцы бросились закупать туалетную бумагу.

Вопросы об этом были заданы, если память мне не изменяет, ещё в середине 70-х по поводу создания заповедных зон, разграничения урбанистической среды и дикой природы. На сегодняшний день, как практика показывает, они до конца так и не решены

Евгений Абизов

биолог, доцент кафедры ботаники фармацевтического факультета Первого МГМУ имени И.М. Сеченова

Есть общее правило: чем больше мы сохраняем охраняемых территорий, заповедников, национальных парков, чем больше мы будем цивилизованно общаться с природой, тем, конечно, природе лучше. Чем больше мы оградим какие-то природные территории особо ценные как заповедник, тем природе лучше. Если сейчас вирус демонстрирует, что хорошо бы оградить природу от человека, может быть, это будет таким сигналом, что после окончания кризиса план новых охраняемых территорий, заповедников будет расширен. Было бы хорошо

Алексей Кокорин

климатолог, руководитель программы «Климат и энергетика» Всемирного фонда дикой природы

А между тем многие учёные склоняются к тому, что эпидемия коронавируса затянется по меньшей мере на несколько месяцев, а об окончательной победе над новой болезнью можно будет говорить не раньше чем через год, а может быть, и два. В Федеральном микробиологическом агентстве заверили, что в России всё это "кончится к лету", притом добавили, что "это точно". Во всяком случае, в ближайшие недели нам, похоже, ещё придётся посидеть в четырёх стенах. Для москвичей пока официально обозначен срок до 14 апреля. Во многих регионах страны режим самоизоляции только что ввели. А нерабочая "неделя" в стране будет продолжаться до 30 апреля. Пусть природа отдохнёт.

life.ru

Как на самом деле машины портят экологию и что с этим делать?

Во время загрузки произошла ошибка.

Разбираемся, как автомобили вредят планете и нашему здоровью и что с этим действительно можно сделать.

С тем, что автомобили наносят вред экологии, уже давно согласились даже самые отчаянные скептики. Во многих странах власти стараются этот вред минимизировать, используя свои рычаги влияния. Методов много: от жестких вроде ограничения передвижения особо чадящих машин с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) до более мягких, например субсидий на покупку электромобилей.

Автомобильные компании тоже постоянно работают над экологичностью своей продукции. Развитие технологий позволяет сокращать количество вредных веществ в выхлопах бензиновых и дизельных двигателей. Отдельная тема — автомобили, не использующие привычные типы топлива. Гибридные технологии уже используются во множестве серийных моделей, а в ближайшем будущем так и вовсе настанет эра электрокаров.

Практически все крупные автопроизводители активно внедряют «зеленые» автомобили без ДВС в свои модельные линейки. Многие компании в будущем хотят сделать ставку именно на электрокары, отказавшись при этом от дизельных и бензиновых машин. Это обусловлено не только желанием развивать новые технологии, но и теми самыми мерами по борьбе за чистоту окружающей среды, которую ведут правительства многих стран.

Не только CO2

Казалось бы, с такими перспективами экологию России и всей планеты в целом ждет безоблачное будущее. Еще чуть-чуть и автомобили станут безвредными. Но не все так просто.

Выходящий из выхлопной трубы автомобиля дым — это только вершина огромного айсберга, о существовании которого многие даже не подозревают. Рассуждения об экологичности автомобилей, как правило, сводятся к формуле «меньше расход топлива — меньше вреда для экологии».

Сами автопроизводители соотносят расход с уровнем выбросов диоксида углерода (СО2). Именно этот показатель всегда фигурирует в материалах для покупателей, таких, как брошюры с техническими характеристиками. Европейские же автовладельцы, к примеру, изучают данные о вредных выбросах при выборе новой машины еще и для собственной выгоды, ведь чем меньше автомобиль генерирует СО2, тем больше шанс на получение налоговой льготы от правительства.

Однако вред для экологии измеряется не только в количестве СО2, выделяемом непосредственно во время движения автомобиля. Есть еще один термин — «углеродный след». Под ним понимают совокупность всех вредных выбросов и парниковых газов, которые объект производит за время жизненного цикла.

Электрокары не так уж безопасны

Углеродный след есть практически у всего и всех: отдельного человека и компании, автомобиля и завода, конкретного продукта и даже у концерта любимого исполнителя. В случае отдельно взятой машины углеродный след — это не только выбросы СО2 непосредственно во время сгорания топлива, но и все загрязнение окружающей среды в процессе производства автомобиля. Суммарный углеродный след для каждого объекта тяжело рассчитать с абсолютной точностью, но для автомобиля вычислить эту величину несколько проще за счет того, что его выбросы относятся к категории «прямых».

Парадокс: при производстве машины на электротяге в атмосферу попадает больше парниковых газов, чем при выпуске автомобиля с ДВС, из-за технологии создания аккумуляторов. Однако в дальнейшем электромобиль отыгрывает преимущество у своих бензинового или дизельного собратьев. Производство электроэнергии, которую потребляет «зеленый» транспорт, меньше вредит экологии, чем углеродный след от автомобиля с ДВС, который выбрасывает СО2 в воздух каждый день на протяжении многих лет.

В рамках исследования компании Volkswagen эксперты сравнивали электрический автомобиль и дизельный. Итоги впечатляют: во время самой вредной фазы — работы двигателя на полной мощности — дизельный мотор выбрасывает 111 г CO2/км. Кажется, что дым из трубы одного автомобиля, мчащегося по шоссе в «активной фазе», — это капля в море, и погоды эти выбросы не сделают. Но и забывать об ущербе для экологии от каждой машины не стоит. За приятную для вас поездку протяженностью 100 км соседнему лесу придется «отдуваться» несколько лет, восстанавливая уничтоженный в ходе такого путешествия чистый воздух.

Углеродный след электрокара в сопоставимой, максимальной фазе равен 62 г CO2/км, но это не выбросы автомобиля, а вред от производства электроэнергии для него. Даже такой углеродный след можно минимизировать с помощью внедрения новых технологий и способов получения энергии. Вкупе с распространением электромобилей это должно существенно повлиять на общий объем выбросов парниковых газов.

Нацпроект за чистый воздух

Курс на уменьшение углеродного следа от автомобилей — это всего лишь одна из многочисленных мер по улучшению экологии. Борьба за оздоровление окружающей природы ведется во многих странах мира, и Россия — не исключение.

На территории нашей страны реализуется национальный проект «Экология», главная цель которого — улучшение экологической обстановки. Проект рассчитан на 6 лет, его итоги будут подведены в 2024 году. Работа в рамках нацпроекта будет вестись по нескольким ключевым направлениям: отходы, вода, воздух, технологии, биоразнообразие, сохранение лесов.

Много внимания в нацпроекте «Экология» уделено именно воздуху, который загрязняют автомобили и промышленные предприятия. Одна из основных целей проекта — кардинальное снижение уровня загрязнения атмосферного воздуха в крупных городах. Совокупный объем выбросов загрязняющих веществ в таких населенных пунктах планируется уменьшить не менее чем на 20%. Сделать воздух чище поможет обновление муниципальных автопарков — в фокус внимания нацпроекта «Экология» обязательно попадет общественный транспорт и коммунальная техника в крупных городах России. Дизельные и бензиновые автомобили в парках городских служб уже начали активно менять на газомоторные машины. В Челябинске, к примеру, первые автобусы на газомоторном топливе уже вышли на маршруты. Использование экологичных машин позволит снизить объем вредных выбросов в этом промышленном центре примерно на пять тыс. тонн в год.

Но транспорт — не самый опасный источник загрязнения. Углеродный след промышленных предприятий намного больше вредит экологии, поэтому в рамках нацпроекта будет вестись работа по серьезному сокращению выбросов таких производств. В их числе, кстати, и автомобильные заводы. Для того чтобы определить насколько каждое конкретное предприятие вредит экологии, Росприроднадзор произведет замеры загрязненности атмосферного воздуха в определенных районах, и после анализа полученных данных будут выработаны квоты по выбросу вредных веществ для каждого предприятия-загрязнителя. Если же у конкретного завода не превышены предельно допустимые концентрации вредных веществ, квоту для него все равно установят — чтобы заставить предприятие снизить выбросы в атмосферу.

К 2024 году совокупный объем выбросов в крупных городах планируется снизить на 22% по сравнению с показателями 2018 года. Количество городов с очень высоким уровнем загрязнения сократится с 8 до 0.

Как рассказал министр природных ресурсов и экологии Российской Федерации Дмитрий Кобылкин в интервью «Ведомостям»: «Сейчас год становления на рельсы и разгона локомотива. Нам все говорили, что не надо целевые показатели ставить на этот год. А мы, наоборот, поставили — и амбициозные».

Что зависит от меня?

Однако давайте не забывать, что здоровая окружающая среда — дело не только государства, решающего масштабные задачи, но и его жителей. Поэтому если вкупе с успехом нацпроекта «Экология» каждый из нас постарается хоть немного уменьшить собственный углеродный след — это будет достойным вкладом в заботу об экологии Земли. Это очень просто и не требует больших жертв. К примеру, не обязательно каждый день ездить на автомобиле на работу в гордом одиночестве. Можно скооперироваться с коллегами, живущими неподалеку, и путешествовать на службу в одной машине. Это не только настроение с утра поднимет, но и экологии пойдет на пользу.

Лучше всего, конечно, пользоваться автомобилем, только когда в этом есть острая необходимость, избегая при этом «необязательных» поездок по городу, например. Летом отличной альтернативой может стать велосипед, который не только экологии не навредит, но и на ваше здоровье положительно повлияет. Не стоит забывать и об общественном транспорте, особенно в условиях крупного города с постоянными пробками и дефицитом парковочных мест. Зачастую добраться куда-либо на метро или автобусе намного быстрее, нежели на машине, да и вреда в этом случае вы своей поездкой нанесете меньше. Если же сесть за руль автомобиля необходимо — старайтесь избегать резких ускорений, следите за оборотами двигателя. Чем меньше оборотов — тем меньше попадает в атмосферу вредных веществ. Также необходимо регулярно проверять техническое состояние машины, ведь неисправный автомобиль может нанести экологии куда больше вреда, чем исправный.

Однако углеродный след человека формируют не только поездка на машине, но и множество других действий. И здесь тоже есть возможности этот след уменьшить. Не стоит оставлять включенными электроприборы, когда вы ими не пользуетесь, постарайтесь расходовать как можно меньше воды, покупайте новые вещи только тогда, когда они вам действительно необходимы, ведь углеродный след есть и у футболки, и у пластикового стула. Даже мелочи вроде замены ламп освещения на энергосберегающие помогут снизить вред, наносимый человечеством экологии. Чем больше людей внесет свой скромный, казалось бы, вклад в уменьшение углеродного следа — тем лучше для нашей планеты.

Читайте также:

auto.mail.ru


Смотрите также



© 2009-: Каталог автоинструкторов России.
Карта сайта, XML.