Екологічні аспекти енергозбереження взаємозв'язок екології й енергозбереження

Предметом вивчення екології є охорона навколишнього середовища. Даний напрямок пов'язаний з енергетикою, тому що енергетичні об'єкти можуть негативно впливати на навколишнє середовище, забруднюючи неї.

Навколишнє середовище включає біосферу, що охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу й верхню частину літосфери (земна кора й верхня мантія). Забруднення біосфери може бути зменшене за рахунок енергозбереження при раціональному використанні непоновлювальних і поновлюваних джерел енергії.

Для кращого розуміння механізму негативного впливу шкідливих речовин, що викидають в атмосферу,

розглянемо більш докладно її будову (рис. 4 .4).

Атмосфера включає по висоті чотири області:

• тропосферу - від 0 до 10-12 км зі спадом температури до -55 °С и тиску до 41,0 мм рт. ст.;

• стратосферу - від 10-12 до 50-55 км із ростом температури до 0 °С и падінням тиску до 8,9 мм рт. ст. у середній стратосфері й до 0,63 мм рт. ст. у верхній;

• мезосферу - від 50-55 до 80-90 км зі спадом температури до -90 °С и тиску до 0,04 мм рт. ст.;

• термосферу, що простирається від 80-90 до 200-300 км із безперервним підвищенням температури до сотень градусів.

Кожна зона атмосфери завершується областю постійної температури: тропопаузою, стратопаузою й мезопаузой. Гази, накопичуючись у верхніх шарах тропосфери й стратосфери, перешкоджають виходу теплового інфрачервоного випромінювання з поверхні Землі, нагрітої Сонцем. Атмосфера й поверхня Землі нагріваються, поки потоки, що йдуть, енергії не зрівняються із прихожими.

Це явище являє собою парниковий ефект(рис. 4 .5), що супроводжується нагріванням тропосфери й охолодженням стратосфери.

Рис. 4.5. Походження парникового ефекту

У середній атмосфері присутня озоновий шар. Молекули озону поглинають сонячне випромінювання з довжиною хвиль коротше 290 нм і інфрачервоне випромінювання з поверхні Землі з довжиною хвиль 9-10 мкм, підсилюючи парниковий ефект.

Таким чином, озоновий шар бере участь у забезпеченні безпечного рівня ультрафіолетової радіації й підтримує стійкий клімат на Землі. У тропосфері й стратосфері озон також впливає на антропогенні домішки, що надходять в атмосферу в результаті діяльності людини, руйнуючи їх. У сукупності процеси за участю озону забезпечують оптимальні умови існування флори й фауни. Неконтрольовані викиди в атмосферу хлорсодержащих газів і окислів азоту виснажують і руйнують озоновий шар, що веде до збільшення вступника на Землю біологічно шкідливого сонячного ультрафіолетового випромінювання.

Нижче наведений перелік рекомендованих Міжнародним бюро по захисту навколишнього середовища пріоритетних заходів в області енергетики, спрямованих на зниження парникового ефекту.

• Більше ефективне виробництво, передача й розподіл енергії.

• Зменшення енергоємності обробки основних матеріалів.

• Впровадження енергоефективних моторів і приводів.

• Підвищення ефективності висвітлення й водяника опалення й, як наслідок, зниження споживання первинного палива.

• Використання поновлюваних видів енергії, і зокрема фотоелектричної, сонячно-тепловий, вітровий.

• Виробництво біомаси для заміни викопного твердого палива, газифікація біомаси.

• Впровадження зроблених, енергоефективних газотурбінних циклів.

• Розвиток малої гидроэнергетики.

• Перехід на природний газ.

• Переробка міських і сільських відходів.

• Одним з напрямків екологізації енергозбереження може бути проведення спільного эколого-энергетического аудита й експертизи й дотримання екологічного законодавства в області енергозбереження.

• Як бачимо, взаємозв'язок екології й енергозбереження виражається простою формулою: заощаджуєш енергію -зменшується негативний вплив на навколишнє середовище.