Osnova lekce Tepelné motory a ochrana životního prostředí

Princip činnosti tepelných elektráren (TPP) spočívá ve spalování paliva v pecích parních kotlů, kde se generuje tepelná energie páry. Prostřednictvím parní turbíny se energie páry přeměňuje na mechanickou energii, která se v turbínovém generátoru přeměňuje na elektřinu. Asi 90% veškeré elektřiny je vyráběno v tepelných elektrárnách. Ale pokud jde o stupeň dopadu na životní prostředí, je na prvním místě také tepelná energetika. V tomto ohledu je bezpochyby nutné snížit negativní dopad tepelných elektráren na životní prostředí.

  • Hlavní ekologické problémy tepelných elektráren Škodlivé emise do atmosféry
  • Vyčerpání ozonu
  • kyselý déšť
  • Odpadní voda
  • Tepelné znečištění
  • Problémy související s odpady
  • Jiné znečištění
  • Environmentální důsledky Provoz TPP <

    Důsledky bydlení v blízkosti CHP

    V moderní společnosti existuje akutní nedostatek elektrické energie, pro jejíž výrobu jsou určeny tepelné elektrárny. Je však třeba mít na paměti, že takové struktury nejsou z hlediska zdraví tím nejlepším sousedem pro lidi.

    Podle aktuálních hygienických norem a předpisů jsou tyto objekty zařazeny do druhé třídy nebezpečnosti (vysoký stupeň). Mnoho lidí se mylně domnívá, že tepelné elektrárny vydávají pouze páru, takže život v blízkosti takových komplexů je naprosto neškodný. Tento názor je mylný.

    Proces výroby energie je doprovázen uvolňováním následujících plynů a látek do životního prostředí, které jsou nebezpečné pro lidské zdraví:

    • oxid uhličitý - vytvoření skleníkového efektu a snížení obsahu kyslíku ve vzduchu;
    • oxid uhelnatý - častá příčina úmrtí při požárech;
    • oxid sírový - dráždí sliznici dýchacích cest a způsobuje nebezpečí onemocnění dýchacích cest;
    • benzopyren - silný karcinogen, který způsobuje rozvoj onkologických onemocnění;
    • oxid dusnatý - toxin, který inhibuje dýchání.

    Kromě plynných emisí se do vodních útvarů vypouštějí škodlivé látky v kapalné formě, během nichž nejsou vždy přijata dostatečná opatření k jejich čištění.

    Do vzduchu se dostávají také pevné částice následujících složek:

    • uhelný prach,
    • saze,
    • sloučeniny popela.

    Jaké je použití tepelného motoru

    Vliv tepelných motorů Negativní dopad tepelných motorů na životní prostředí je spojen s působením různých faktorů.

    Za prvé, při spalování paliva se používá kyslík z atmosféry, v důsledku čehož se obsah kyslíku ve vzduchu postupně snižuje.

    Zadruhé, spalování paliva je doprovázeno uvolňováním oxidu uhličitého do atmosféry.

    Zatřetí, při spalování uhlí a ropy je atmosféra znečištěna sloučeninami dusíku a síry škodlivými pro lidské zdraví. A automobilové motory každý rok vypouštějí do atmosféry dvě až tři tuny olova.

    Emise škodlivých látek do ovzduší nejsou jedinou stránkou dopadu energie na přírodu. Podle zákonů termodynamiky nelze výrobu elektrické a mechanické energie v zásadě provádět bez odvádění významného množství tepla do okolí. To může vést pouze k postupnému zvyšování průměrné teploty na Zemi, které se říká „tepelné znečištění“. Tento účinek je umocněn skutečností, že při spalování velkého množství paliva se zvyšuje koncentrace oxidu uhličitého v zemské atmosféře. A s vysokou koncentrací oxidu uhličitého atmosféra špatně přenáší tepelné záření ze zemského povrchu ohřátého Sluncem, což vede k „skleníkovému efektu“. V důsledku popsaných procesů se průměrná teplota na Zemi v posledních desetiletích neustále zvyšuje. To ohrožuje globální oteplování s nežádoucími důsledky, mezi něž patří tající ledovce a stoupající hladiny moří.

    Vážným problémem, kterému lidstvo čelí, je „ekologická krize“. Obrovský rozsah přeměny energie již začal mít „planetární“ účinek na klima a složení atmosféry Země.

    Kromě toho se při spalování paliva v tepelných motorech spotřebovává vzdušný kyslík (v nejrozvinutějších zemích již tepelné motory spotřebovávají více kyslíku, než kolik produkují všechny závody v těchto zemích rostoucích) a mnoho škodlivých látek které znečišťují atmosféru se tvoří ...

    Tepelné motory nejen spalují kyslík, ale také emitují do ovzduší ekvivalentní množství oxidu uhelnatého (oxidu uhličitého). Spalování paliva v pecích průmyslových podniků a tepelných elektráren není téměř nikdy úplné, proto dochází ke znečištění ovzduší popelem a sazí. Po celém světě konvenční elektrárny ročně vypouštějí do atmosféry více než 200 milionů tun popela a více než 60 milionů tun oxidu siřičitého.

    Toxické emise spalovacích motorů (ICE) jsou výfukové plyny a spaliny, výpary paliva z karburátoru a palivové nádrže. Hlavní podíl toxických nečistot vstupuje do atmosféry spolu s výfukovými plyny spalovacího motoru. U plynů z klikové skříně a par paliva se přibližně 45% uhlovodíků z jejich celkových emisí uvolňuje do atmosféry.

    Kromě průmyslu je ovzduší znečištěno také různými druhy dopravy, zejména automobily. Obyvatelé velkých měst se dusí výfukovými plyny automobilových motorů.

    Tepelné motory jsou široce používány ve výrobě i v každodenním životě. Výkonné dieselové lokomotivy pohání vlaky po železnici, motorové lodě po vodních cestách. Miliony vozidel se spalovacími motory přepravují náklad a cestující. Letouny a vrtulníky jsou vybaveny pístovými, turbovrtulovými a proudovými motory. S pomocí raketových motorů jsou vypouštěny umělé satelity, kosmické lodě a stanice. Spalovací motory jsou základem pro mechanizaci výrobních procesů v zemědělství. Jsou instalovány na traktorech, kombajnech, podvozku s vlastním pohonem, čerpacích stanicích.

    Příčiny znečištění ovzduší výfukovými plyny z vozidel

    Mnoho technologií stojících za alternativní energií je známo již více než jedno desetiletí. Například rašelinové elektrárny a mini-vodní elektrárny byly používány před 100 lety. První větrná turbína na světě, která vyrábí elektřinu, byla postavena v roce 1887 ve Velké Británii. Od 50. let 20. století se však jednotlivé elektrárny po celém světě začaly spojovat do výkonných energetických systémů s jednotnými řídícími centry, které pokrývají několik regionů nebo celou zemi najednou. Úroveň technologického rozvoje v těchto letech neumožňovala správu velkého počtu malých elektráren, takže v energetickém sektoru po mnoho let převládala gigantická mánie.

    Ale v polovině dvacátých let se situace náhle změnila a politici prvního stupně se podíleli na podpoře alternativní energie. V roce 2006 byl uveden dokumentární film „Nepohodlná pravda“, který vznikl za přímé účasti bývalého amerického viceprezidenta Al Gorea. Tento film hovořil o problému globálního oteplování a potřebě omezit emise oxidu uhličitého do atmosféry. V roce 2007 získal film dva Oscary. Také v roce 2007 obdržel Al Gore Nobelovu cenu za mír jako součást skupiny aktivistů bojujících proti globálnímu oteplování.

    Alternativní energie je soubor metod získávání, přenosu a využívání energie, založený na moderních technologiích a odlišných od těch, které jsou v daném čase nejpoužívanější. Alternativní energie je zpravidla založena na obnovitelných zdrojích energie (OZE), například: vítr, slunce, pohyb vody. Je také obvyklé označovat obnovitelné zdroje energie spojené s likvidací odpadu (bioplyn, dřevní štěpka, plevy ze zrn). Výroba elektřiny ze zpracování odpadu nevyhnutelně vede k uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry, ale to je menší zlo ve srovnání s házením stejného odpadu na skládku. Příkladem neobnovitelné alternativní energie jsou rašelinové elektrárny. Mimochodem, ještě před 100 lety byla rašelina základem energie, nyní se k ní vracejí na nové technologické bázi.

    Takové věci se přirozeně nedělají jen tak. Svět byl na pokraji globální hospodářské krize a alternativní energie přispívá k vytváření nových pracovních míst v zemích „zlaté miliardy“. Výsledkem je, že vlády po celém světě, včetně Ruska, začaly aktivně podporovat alternativní energii.

    Více než 50% elektřiny spotřebované v Dánsku je vyráběno větrnými turbínami

    Dánsko je zemí, kde se získává větrná energie

    Od roku 2021 pokrývá Dánsko přibližně 50% své potřeby elektřiny z větrných elektráren. První průmyslová větrná turbína tam byla instalována v roce 1976. Je důležité, aby zařízení pro výrobu větru bylo vyvíjeno a vyráběno v Dánsku. Export takového zařízení je důležitým zdrojem příjmů.

    Existují nejméně dvě běžné mylné představy o tom, jak Dánsko dosáhlo takových výsledků v odvětví větrné energie.

    Prvním mýtem je, že Dánsko nemá vlastní ropu a plyn, proto jsme se rozhodli upustit od energetické závislosti. Ve skutečnosti má Dánsko velká naleziště ropy a zemního plynu na moři, která jsou aktivně využívána (těžba ropy v roce 2021 činila 140 tisíc barelů denně, což je téměř dvakrát více než v Rumunsku, které je tradičně považováno za zemi produkující ropu), zatímco Dánsko dokonce vyváží uhlovodíky.

    Druhým mýtem je, že rozvoj výroby větrné energie je způsoben nejvyššími tarify za elektřinu v Evropě (a podle některých zdrojů i ve světě). Maloobchodní spotřebitelé v Dánsku skutečně platí, pokud jde o naše peníze (ve výši 2021), v průměru 23 rublů. za 1 kWh elektřiny. To však samo o sobě neznamená, že větrná energie je velmi zisková. Dánsko je zemí s nejnižší sociální stratifikací na světě. Toho je dosaženo na úkor vysokých daní, v důsledku čehož má země vysoké ceny za všechno, včetně elektřiny. Většinu struktury tarifů zabírají daně a ziskovost výroby není vyšší než v jiných evropských zemích.

    Proto i při nejvyšším tarifu v Evropě byla větrná energie v Dánsku dotována státem až do roku 2021. Výše ​​dotací byla 3 eurocenty za 1 kWh. Byly vyplaceny za prvních 22 tisíc hodin provozu větrné turbíny instalované na souši nebo za prvních 50 tisíc hodin provozu větrné turbíny instalované na moři. Časové omezení dotací stimulovalo investice do výstavby nových větrných turbín.

    Ve výsledku jsou do vzduchu vyhazovány vícesložkové nečistoty skládající se z desítek tisíc látek. Někteří se k identifikaci ani nehodí.

    Je pro vás ve městě těžké dýchat?

    Složení antropogenního znečištění

    Přírodní prostředí je intenzivně znečištěno na pozadí rozvoje chemického průmyslu. Chemické prvky, které dříve v přírodě neexistovaly, vstupují do atmosféry.

    Ze všech umělých znečišťujících látek je oxid uhelnatý největší. Jsou emitovány v důsledku činnosti tepelných elektráren, provozu. Další prvky vstupující do atmosféry - dusík, síra, chlor:

    • Uhlík. Pokud porovnáme s přírodními zdroji, pak podíl antropogenních zdrojů není vyšší než 2%. Ukázalo se však, že tyto dodatečné koncentrace uhlíku jsou nadměrné a rostliny planety je nejsou schopny vázat.
    • Dusík. Vzniká po spalování paliva. Během spalování se dusík uvolňuje, jeho koncentrace je přímo úměrná teplotě plamene. Poté se váže na kyslík a klesá jako kyselý déšť, což ovlivňuje rovnováhu v ekosystému.
    • Síra. Některá paliva obsahují síru. Při hoření se uvolněná síra spojuje se srážením. Kombinace kyseliny dusičné a sírové vede ke srážení agresivních „kyselých dešťů“ s pH 2..
    • Chlor. Za přírodních podmínek se vyskytuje jako nečistota ve vulkanických plynech. Čistý chlor se používá v chemickém průmyslu. Odkazuje na zvláště jedovaté sloučeniny. Má vyšší hustotu než vzduch, v případě nehod se „šíří“ v nížinách reliéfu.

    Nebezpečí antropogenní infekce je možnost, že komponenty vzájemně zesílí negativní účinky. Obyvatelé velkých měst proto riskují vdechnutí „koktejlu“ s neznámým složením škodlivých látek, který vyvolá vážná somatická onemocnění.

    Situace v regionech

    Ministerstvo přírodních zdrojů Ruské federace studovalo důsledky znečištění ovzduší v regionech. Nejnepříznivější situace se vyvinula v Krasnojarsku, Norilsku a Blagoveshchensku. Nejvyšší ukazatele průmyslového znečištění ovzduší dokládají:

    • Krasnojarské území.
    • Chanty-Mansijský autonomní okruh.
    • region Kemerovo.
    • Sverdlovská oblast.

    Zde žije asi 75% populace v podmínkách technogenního znečištění ovzduší. Oveľa lepší situace není na chabarovském území, v Burjatsku a na autonomním okruhu Taimyr. Statistiky znečištění ovzduší podle krajů:

    V Krasnojarsku, Bratsku, Novokuzněcku, Magnitogorsku, Nižním Tagilu, Čeljabinsku a Lipecku dosahuje znečištění ovzduší amoniakem 15 mg / m3. Indikátor vede ke zvýšení počtu pacientů s rakovinou plic.

    Co jsou pro nás tepelné motory

    Každý den se zabýváme motory, které pohánějí automobily, lodě, průmyslová zařízení, železniční lokomotivy a letadla. Byl to vzhled a široké použití tepelných motorů, které rychle poháněly průmysl vpřed.

    Ekologický problém používání tepelných motorů spočívá v tom, že emise tepelné energie nevyhnutelně vedou k ohřevu okolních objektů, včetně atmosféry. Vědci se již dlouho potýkají s problémem tání ledovců a zvyšování hladiny Světového oceánu, přičemž za hlavní faktor vlivu považují lidské činnosti. Změny v přírodě povedou ke změně podmínek našeho života, ale i přesto se spotřeba energie každým rokem zvyšuje.

    Kde se používají tepelné motory

    Miliony vozidel poháněných spalovacími motory přepravují cestující a zboží. Silné dieselové lokomotivy jezdí po železnici, motorové lodě po vodních cestách. Letouny a vrtulníky jsou vybaveny pístovými, proudovými a turbovrtulovými motory. Raketové motory „tlačí“ stanice, lodě a pozemské satelity do vesmíru. Spalovací motory v zemědělství jsou instalovány na kombajnech, čerpacích stanicích, traktorech a dalších objektech.

    Co je to tepelný motor

    Mluvíme o motorech a zjednodušených mechanismech, které využívají tepelnou energii k pohonu automobilů, vlaků, lodí, letadel a výrobních zařízení. Kdysi byl objev takového mechanismu silným impulsem pro rozvoj průmyslu.

    Člověk se každý den setkává s tepelnými motory. Ve skutečnosti je dokonce i lednička topnou jednotkou. Ale na rozdíl od výkonnějších mechanismů, které využívají teplo, chladnička nevypouští do atmosféry nebezpečné látky.

    Velké množství vozidel poháněných spalovacími motory patří do kategorie tepelných motorů. Proudové motory pohánějí letadla a vrtulníky. Vesmírné lodě a satelity planety jsou poháněny raketovými motory. Zemědělské stroje jsou také vybaveny tepelnými motory.

    Environmentální problém používání tepelných motorů

    Lidské stroje, tepelné motory, výroba automobilů, použití pohonných systémů s plynovými turbínami, letectví a nosné prostředky, znečištění vody loděmi - to vše má katastrofální dopad na životní prostředí.

    Za prvé, při spalování uhlí a ropy se do atmosféry uvolňují sloučeniny dusíku a síry, které jsou pro člověka ničivé. Za druhé, procesy využívají vzdušný kyslík, jehož obsah ve vzduchu proto klesá.

  • Používáme cookies.
    Cookies používáme, abychom zajistili, že vám poskytneme nejlepší zkušenosti na našich webových stránkách. Pomocí webových stránek souhlasíte s naším využitím cookies.
    Povolit cookies.