экология. Реферат Экологически чистые технологии. Реферат по теме
 Скачать 28.79 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЕФЕРАТ по теме «Экологически чистые технологии и современные технологии охраны окружающей среды. Основные направления развития малоотходных и ресурсосберегающих технологий» Выполнил: студентгруппы Проверила: ст. преподаватель 2020 г. Под экологически чистой технологией обычно понимается метод производства продукции при наиболее рациональном использовании сырья и энергии, который позволяет одновременно снизить объем выбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ и количество отходов, образующихся при производстве и эксплуатации изготовляемых продуктов. В настоящее время основные усилия сосредоточены в области контроля загрязнения окружающей среды и переработки отходов, а не в области создания экологически чистых технологий и комплексных схем предотвращения загрязнения окружающей среды. Одним из важнейших направлений действий крупных экологических фирм остается создание оборудования и технологий по переработке отходов и их безопасному захоронению. Примеры экологически чистых технологий. Биотопливо из водорослей. Если не помешает мировой экономический кризис, к 2030 году 12% авиационного топлива будет производиться из водорослей. Мексика рассчитывает достичь 1% в течение 4 лет. Первый автомобиль на биотопливе из водорослей был построен в 2009 году. Это биотопливо – жидкость, напоминающая растительное масло, выделяет лишь пятую часть от количества углекислого газа, получаемого от сжигания ископаемого топлива и может производиться в прибрежных областях. Главной проблемой остаются деньги – стоимость производства предстоит снизить на 90%. (Ashley Cooper/ Ashley Cooper/Corbis) Цинково-воздушный аккумулятор. Поскольку мировые запасы цинка в 100 раз больше запасов лития, переход на цинково-воздушные батареи сможет сделать ноутбуки более автономными, удешевить электромобили и увеличить надежность слуховых аппаратов. Цинк пригоден для переработки, относительно дешев и обладает большой удельной энергией. Сейчас такие батареи используются в качестве одноразовых источников питания в слуховых аппаратах, но в ближайшие годы ожидается запуск производства подзаряжаемых аккумуляторных батарей. (Matt Cardy/Getty Images) Органические солнечные элементы. Компания Carbon Trust считает, что дешевые органические солнечные элементы могут быть достаточно эффективными, чтобы иметь коммерческий успех. Carbon Trust поддерживает проект по созданию печатных батарей солнечных элементов, которые могут использоваться в Африке и Индии. Но пока цифры неутешительны: КПД составляет всего 9%. Если показатели удастся повысить, многие из нас перешли бы на солнечную энергию. (Alex Hofford/EPA) Морская энергетика. Великобритания, США, Канада и Норвегия являются мировыми лидерами в развитии волновых и приливных электростанций. Стоимость таких установок пока что вдвое превышает их эффективность. Кроме того, в Великобритании места, подходящие для их размещения, находятся в глубоких или сложных для навигации водах. В настоящее время ведутся разработки по созданию более дешевых и совершенных приливных электростанций. По оценкам Carbon Trust, к 2020 году морская энергетика сможет обеспечить около 20% потребностей Великобритании в электроэнергии. (E.ON/PA) «Умное» освещение. Вытеснение ламп накаливания флуоресцентными лампами, которые на 80% эффективнее – только начало. Умное освещение это область инноваций, в которой работают сотни мелких предприятий, создающих новые способы обеспечения бедных стран освещением и разрабатывающих чувствительные к внешнему освещению системы с датчиками присутствия для фабрик и заводов. На очереди лампы, предоставляющие доступ к Интернету и выявляющие опасные химикаты. (Ashden Awards). Пиролизное масло. Ведутся усиленные поиски биотоплива завтрашнего дня, которые тут же порождают споры о дороговизне использования земли и других противоречивых особенностях производства биоэтанолов. Ведутся исследования для производства пиролизного масла, которое обычно получают путем сжигания отходов при температуре 500 градусов Цельсия. Проект стартует в Великобритании в 2014 году и в ближайшие 10-15 лет должен начать приносить прибыль. .(Chip Somodevilla/Getty Images). Автоматизация строений. Немецкая компания EnOcean, попавшая в список из 100 компаний, разрабатывающих “чистые” технологии Cleantech 100 в 2011 году, разрабатывает систему, которая реагирует на изменения температуры. Посылаемые системой сигналы управляют автоматическим оборудованием здания, которое контролирует освещение и отопление. Также эта технология, разрабатываемая в сотрудничестве с компаниями со всего мира, должна в перспективе поличуть расширенные возможности управления беспроводными системами в зданиях. (EnOcean). Надежная технология морских ветрогенераторов. Что делать, если установка, сравнимая по размерам с башней Мэри-Экси лондонским колесом обозрения сломается в 150 милях от берега в суровых водах Доггер-банки? Именно это – главная проблема, из-за которой Великобритания использует морскую ветроэнергетику лишь менее чем на 5%. Консорциум компаний, занимающихся энергетикой ищет способы усовершенствовать конструкцию и способы монтажа и обслуживания. (Murdo Macleod/Murdo MacLeod). Экономичные способы опреснения воды. Превращение морской воды в питьевую или техническую – процесс, уже освоенный крупными предприятиями в ОАЭ, США и еще нескольких странах. Но потребность в пресной воде растет, в том числе и из-за растущих потребностей Китая. Поскольку применяемые сегодня процессы требуют больших затрат средств и энергии, существует большая заинтересованность в усовершенствовании фильтрации, техники обратного осмоса, идет заимствование технологий из области умягчения воды. (Jim Hollander/EPA). Технология захвата и хранения углерода. Технология захвата и хранения углерода (CCS) способна снизить выделение углекислого газа на газовых и угольных электростанциях, на производстве цемента и других производствах на 90%. Из-за проблем с финансированием проекта, технология пока что существует лишь на бумаге. Более 200 британских ученых из36 университетов участвуют в исследованиях. Международное агентство энергетики подсчитало, что для предотвращения повышения температуры на планете на 2 градуса к 2050 году потребуется применение около 3000 систем CCS на предприятиях во всем мире. Реакция правительства Великобритании ожидается в ближайшем времени. Малоотходная технология Принципиально новых подход к развитию любого производства - создание малоотходной и безотходной технологии. Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду. В 1984г. эта же комиссия ООН проняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология представляет собой такой способ производства продукции, при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы производство потребление вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования» Эта формулировка не должна восприниматься абсолютно, т. е. не надо думать, что производство возможно без отходов. Представить себе абсолютно безотходное производство просто невозможно, такого и в природе нет, оно противоречит второму началу термодинамики (вторам началом термодинамики считается полученное опытным путем утверждение о невозможности построения периодически действующего устройства, которое совершает работу за счет охлаждения одного источника теплоты, т.е. вечного двигателя второго рода). Однако отходы не должны нарушать нормальное функционирование природных систем. Другими словами, мы должны выработать критерии ненарушенного состояния природы. Создание безотходных производств относится к весьма сложному и длительному процессу, промежуточным этапом которого является малоотходное производство. Под малоотходным производством следует понимать такое производство, результаты которого при воздействии их на окружающую среду не превышают уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, т. е. ПДК. При этом по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение. На современном этапе развития научно-технического прогресса она является наиболее реальной. Имеются некоторые направления и разработки безотходной и малоотходной технологии в отдельных отраслях промышленности. 1. Энергетика. В энергетике необходимо шире использовать новые способы сжигания топлива, например, такие, как сжигание в кипящем слое, которое способствует снижению содержания загрязняющих веществ в отходящих газах, внедрение разработок по очистке от оксидов серы и азота газовых выбросов; добиваться эксплуатации пылеочистного оборудования с максимально возможным КПД, при этом образующуюся золу эффективно использовать в качестве сырья при производстве строительных материалов и в других производствах. 2. Горная промышленность. В горной промышленнпо полной утилизации отходов, как при открытом, так и при подземном способе добычи полезных ископаемых; шире применять геотехнологические методы разработки месторождений полезных ископаемых; использовать безотходные методы обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи; шире применять гидрометаллургические методы переработки руд. 3. Металлургия. В черной и цветной металлургии при создании новых предприятий и реконструкции действующих производств необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное, рациональное использование рудного сырья: вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами; переработка в полном объеме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии; резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения; разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля разных параметров загрязненности окружающей среды. 4. Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более крупных масштабах необходимо использовать в технологических процессах: окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха; электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей; биотехнологию, включая производство биогаза из остатков органических продуктов, а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций. 5. Машиностроение. В машиностроении в области гальванического производства следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение деталей из пресс-порошков. 6. Бумажная промышленность. В бумажной промышленности необходимо в первую очередь внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды, отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения: содержащиеся в древесном сырье для получения целевых продуктов; совершенствовать процессы по отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры. 7. На транспорте: Необходимо внедрение экологически чистых видов топлива (газа, неэтилованных бензинов), устройство каталитического дожигания и улавливания вредных веществ, широкое внедрение электромобилей. 8. В холодильной технике и технике кондиционирования переходить от хладагентов на базе хлорсодержащих углеводородов (фреонов), разрушающих озоновый слой, к озоно-безопасным смесям, состоящим только из фторуглеводорода. Ресурсосберегающие технологии Данная технология, как понятно из её названия, призвана сохранять - сберегать - ресурсы. Ресурсосбережение - производство и реализация конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного цикла и с наименьшим воздействием на человека и природные экосистемы. Существуют некоторые рекомендации по организации ресурсосберегающих технологий, а именно: - все производственные процессы должны осуществляться при минимальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются отходы и теряется сырьё. - технологические процессы должны быть непрерывными, что позволит наиболее эффективно использовать сырьё. - единичная мощность технологического оборудования должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полезного действия и минимальным потерям. - при разработке нового технологического оборудования необходимо предусматривать широкое использование автоматических систем на базе компьютерной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов. - выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использована, что позволит сэкономить энергоресурсы и сырьё. Ресурсосберегающие технологии крайне важны, скажем, в черной и цветной металлургии. Они позволят увеличить интенсивность процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоносителей, снизить объём отходящих газов и вредную нагрузку на окружающую среду. Проблема экономии энергоресурсов возникла во второй половине нашего столетия. В последние годы к ее решению начали подходить на научной основе - комплексно и всеобъемлюще. Бездумное расходование природных ресурсов: угля, нефти, газа, вырубка лесов (использование древесины как сырье для промышленности),постоянно возрастающее потребление энергии - все это население планеты расходует на свои бытовые нужды, а бурно развивающаяся промышленность - на технические. Обострению этой проблемы способствовало поднятие цен на нефть и газ международными нефтяными концернами, что позволило им резко увеличить свои прибыли. Разразился так называемый энергетический кризис. Сегодня как никогда встает вопрос об экономии энергоресурсов и рациональном их использовании во всех областях человеческой жизни. Строительство - это также одна из крупнейших отраслей, относящаяся к крупным потребителям материальных ресурсов, и в первую очередь цемента, металла, лесоматериалов, топлива и электроэнергии. Одной из важнейших задач является экономное их расходование при производстве строительных материалов и конструкций. В последнее десятилетие проблема экономии ресурсов особенно обострилась и стала одной из причин долгостроя, незавершенного строительства и его низкого качества. Сегодня для полного удовлетворения потребности в основных строительных материалах пришлось бы построить сотни новых заводов, пойти на огромные капиталовложения в развитие строительной индустрии. Отказаться от строительства новых предприятий невозможно, однако это не единственный путь, чтобы покончить с дефицитом строительных материалов. Необходимо осуществить техническое перевооружение или реконструкцию действующих предприятий - перевести их на ресурсосберегающие технологии, рационально организовать работы на стройплощадках, закладывать в проекты прогрессивные технологии, конструкции, материалы и методы производства работ, навести порядок с транспортированием и хранением материалов. Если все это осуществить, то расход ресурсов, прежде всего цемента, можно существенно сократить и практически ликвидировать их дефицит. |