energija i životna sredina - rgf.bg.ac.rsrgf.bg.ac.rs/predmet/ro/vii...

28
Energija i životna sredina

Upload: lamlien

Post on 05-Mar-2018

244 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Energija i životna sredina

Energija i životna sredinaKORIŠĆENJE ENERGIJE DELUJE NA ŽIVOTNU SREDINU

Proizvodnja, transport i korišćenjeenergije u velikoj meri utiču na okolinu i ekosisteme.

Kod energije uticaj na okolinu je gotovouvek negativan, od direktnih ekološkihkatastrofa do indirektnih posledica (kao što je globalno otopljavanje)

Kako će energetske potrebečovječanstva rasti u budućnosti neophodne su mere kojima bi se uticajeksploatacije i korišćenja energije naokolinu i zdravlje ljudi smanjio nanajmanju moguću meru.

Osnovni uticaji energetike odnose se na:• Zagađenje okoline• Uticaj na zdravlje ljudi

UTICAJ PROIZVODNJE ENERGIJE

• Praktično svi energetski izvori i postrojenja imaju veći ili manji uticaj na okolinu, tako da ne postoji ekološki potpuno čist izvor energije

• Kod proizvodnje primarne energije najznačajniji uticaji nastaju pri proizvodnji uglja, uljnih škriljaca i nuklearnih sirovina, dok je znatno manji uticaj proizvodnje nafte i prirodnog gasa

• Znatno veći uticaj na životnu sredinu ima proizvodnja sekundarneenergije

Proizvodnja primarne energije-Proizvodnja uglja

• Pri proizvodnji uglja podzemnom eksploatacijom praktično nema uticaja na životnu sredinu, jer se primenom odgovarajućih metoda eksploatacije mogu eliminisati eventualna sleganja terena

• Negativan uticaj površinske eksploatacije, pored privremenog (ali dugotrajnijeg) zauzimanja i izmene namene zemljišta, gde se nalazi ležište uglja, odražava se još i na:

– zauzimanje dodatnog poljoprivrednog zemljišta koje se angažujeza smeštaj jalovine(spoljašnje odlagalište);

– odvodnjavanjem površinskih kopova vrši se uticaj na nivo i režim podzemnih voda;– zaštitom površinskih kopova od površinskih voda menjaju se vodni tokovi i utiče na

mogućnost navodnjavanja okolnih parcela;– zagađenje vazduha prašinom utiče negativno na stanovništvo i poljoprivredne kulture

u blizini kopova;– otkopavanjem uglja menja se reljef zemljišta, utiče na klimu, izmeštaju se postojeći

objekti infrastrukture ili grade novi koji služe eksploataciji uglja ili objektima pripremeuglja, čime se takođe smanjuju površine poljoprivrednog zemljišta;

– narušavaju se estetske vrednosti okoline i dolazi pojave buke usled radamehanizacije.

Proizvodnja primarne energije-Proizvodnja nafte i gasa

• Problemi mogu da nastanu samo pri ne sprovođenju svih mera zaštite i sigurnosti, odnosno pri nekontrolisanoj erupciji. Najznačajniji zagađivači:– nekontrolisano izlivena nafta i/ili mineralizovana ležišna voda;– otpadna isplaka i druge hemikalije;– pesak i drugi čvrsti i otpadni materijali.

• U normalnom radu najveći problem pretstavlja deponovanje isplake u blizinibušotina, koje usled svog fizičko-hemijskog sastava izaziva značajneposledice na zemljište i vode.

Proizvodnja sekundarne energije - termoelektrane

• Zagađivanje vode, pored dejstva atmosferskih voda na deponije uglja i pepela, nastaje kao rezultat ispuštanja otpadnih voda. Otpadne vode mogu biti hemijski zagađene i zauljene.

• Količina otpadne toplote koja se iz ciklusa termoelektrana predaje okolini putem kondenzatora iznosi oko 45 do 50%. Uticaj otpadne toplote ogleda se u remećenju ekološke ravnoteže.

Proizvodnja sekundarne energije - termoelektrane

Izvori buke su snažni i raznovrsni (kotlovi, turbine, mlinovi, napojne pumpe, sigurnosni ventili, rashladni tornjevi, transformatori, električni vodovi i dr.)

Izgled termoelektrane može da naruši estetske vrednosti prostora, kao i da utiče na samo korišćenje prostora.

Uticaj termoelektrana na upotrebu prostora u okolini lokacije izražava se u promenama privrednih aktivnosti i socijalne strukture stanovništva. Ovi uticaji se posebno izražavaju kroz širenje infrastrukture za potrebe termoelektrane, gradnju objekata, komunikacija i dr. u okolini termoelektrane.

Glavni zagađivači:

Dimni gasovi: CO2, NOx, SO2

Leteći pepeo

Pepeo

Šljaka

Otpadna voda

Emisija ugljendioksida kao posledica korišćenja fosilnih goriva i uticaj na životnu sredinu

EFEKAT STAKLENE BAŠTE

Ugljendioksid –najzastupljeniji gas staklene bašte

Emisija ugljendioksida kao posledica korišćenja fosilnih goriva

Структура гасова стаклене баште у 2000. години

83,2%

8,6%6,8%1,4%

CO2 CH4 N2O HFC/PFC/SF6

Negativan uticaj ugljendioksida ogleda se kroz efekat staklene bašte i klimatske promene

Ugljendioksid najzastupljeniji gas staklene bašte

98,3%

1,7%

Сагоревање фосилних горива Остало

Emisija CO2 u SAD kao posledica ljudskih aktivnosti

Poreklo emisije ugljendioksida

Struktura gasova staklene bašte

Emisija ugljendioksida i efekat staklene bašte

Porast koncentracije ugljendioksida u atmosferi

Koncentracije ugljendioksida u atmosferi, ppm

Promena koncentracije ugljendioksida i temperature tokom vremena

Emisija ugljendioksida kao posledica korišćenja fosilnih goriva

Emisija ugljendioksida u zavisnosti od vrste korišćenog goriva

Koeficijent emisije ugljendioksida KCO2 predstavlja masu emitovanog ugljendioksida u atmosferu svedenu na jedinicu energije.

Koeficijent emisije ugljendioksida različitih goriva

Gorivo Emisija,kgCO2/GJ

Biomasa* 109,6

Treset 106,0

Kameni ugalj 101,2

Dizel 77,4

Sirova nafta 74,1

Kerozin 73,3

Benzin 71,5

Tečni naftni gas 63,1

Prirodni gas 56,1

+* Неконтролисана сеча, без пошумљавања

Emisija oksida azota NOx kao posledica proizvodnje sekundarne energije

• Štetno dejstvo:• uticaj na zdravlje ljudi, • smanjenje vidljivosti i stvaranje fotohemijskog smoga - posledica reakcija

NOx sa organskim materijama u prisustvu sunčeve svetlosti, • razaranje ozona u višim slojevima atmosfere,• stvaranje štetnog ozona u nižim slojevima atmosfere, • stvaranje kiselih kiša.

Izvori oksida azota NOx

Proizvodnja električne energije

26%

Industrija17%

Transport51%

Ostalo6%

Ozon u nižim slojevima atmosfere

Emisija oksida azota NOx kao posledica proizvodnje sekundarne energije

• Mere redukcije oksida azota:

• PRIMARNE-deluje se na sam proces sagorevanja– Sagorevanje siromašne smeše– Sagorevanje prethodno ostvarene siromašne smeše– Višestepeno sagorevanje– Recirkulacija produkata sagorevanja– Vlaženje goriva, vazduha ili plamena– Rich-quench-lean-burn

• SEKUNDARNE -koje tretiraju produkte sagorevanja– Selektivna katalitička redukcija– Selektivna nekatalitička redukcija

Emisija SO2 kao posledica proizvodnje sekundarne energije

Izvori sumpordioksida

Proizvodnja električne energije

66%

Industrija26%

Transport4%

Ostalo4%

Štetan uticaj:

Stvaranje kiselih kiša

Stvaranje smoga (londonski tip)

Izvori emisije SO2

Posledica kiselih kiša

Sagorevanje u fluidizovanom sloju

• U ložištima za sagorevanje u fluidizovanomsloju materijal sagoreva sa inertnim materijalom (pesak, silikatni materijali, ...)

• Proces sagorevanja se ostvaruje u okviru granica između 500 i 900°C, odnosno za 100°C ispod temperature topljenja pepela, a nesagorele čestice dogorevaju u prostoru iznad fluidizovanog sloja

• Dodavanjem krečnjaka ili dolomita u fluidizovani sloj moguće je eleminisati i do 90% sumpora sadržanog u uglju

• Zbog relativno niskih temperatura sagorevanja emisija NOx iz ovih postrojenja je zanemarljiva

• Emisija čvrstih čestica veća je u odnosu na druge konstrukcije

Prikaz ložišta za sagorevanje u fluidizovanom sloju

Ostale mere i metode

• elektrostatički filteri visoke efikasnosti, uređaji za prečišćavanje otpadnih voda, ...

• gasifikacija i likvefakcija– doprinose smanjenju štetnih uticaja na okolinu, u odnosu na korišćenje lignita, jer se

dobija kvalitetnije gorivo. – Postrojenja za gasifikaciju i likvefakciju su potencijalno veliki zagađivači, ali je zaštitu

relativno lakše obezbediti na jednom mestu (lokaciji proizvodnje)

• desulfurizacije dimnih gasova se danas u svetu sve više primenjuje bez obzira na znatno povećanje investicionih troškova energetskih postrojenja

– Efikasnost u uklanjanju sumpora iz uglja fizičkim putem iznosi od 10% do 50%. Fizičko prečišćavanje je razvijena tehnologija kojom se postiže veća kalorična moć, manji sadržaj sumpora, pepela i drugih mineralnih primesa, ali dovodi i do velikih energetskih gubitaka u odbačenom uglju

– Hemijsko prečišćavanje uglja, iako dugo razvijano, još nije doživelo veću komercijalnu primenu.

• prostorno planiranje

Energija i životna sredina

• Mere za smanjenjenje štetnog uticaja energetike na životnu sredinu:• Primena mera redukcije i zaštite životne sredine• Racionalizacija potrošnje energije

UTICAJ POTROŠNJE ENERGIJE

• Najvećim delom se manifestuje u zagađivanju atmosfere.

• Glavni izvori zagađenja su transportna sredstva, termički uređaji i industrijska postrojenja.

• Vrste zagađenja zavise od njihovog izvora, a njihov udeo u ukupnoj emisiji još i od lokacije i vremena.

Racionalno korišćenje energije

• Cilj smanjenje potrošnje energije uz zadržavanje rasta standarda i društvenog proizvoda

• Racionalizacija, štedanja, stimulacija, obuka kadrova, informisanje, normativno i zakonsko regulisanje

• Mere razvijenih zemalja kao posledica energetske krize:– Intenezivnije razvijanje sopstvenog energetskog potencijala,– Zamena uvozne energije energijom iz domaćih izvora gde je to

opravdano– Stimulacija istaživanja i razvoja tehnologoje i tehnike– Stimulacija interesa za racionalno korišćenje energije– Donošenje propisa i standarda za sve korisnike energije– Ekonomske mere, politika cena, taksi, kreditna politika– Preispitivanje potrošnje u svim sektorima

Lična i opšta potrošnja

Veća inertnost u realizaciji mera, mnogobrojnostpotrošača, potreba za većim ulaganjima, slaba zainteresovanost, potrebna je veća organizovanost u sprovođenju mera

Priprema tople vode15%

Hlađenje, klimatizacija

6%

Pranje i sušenje5%

Ostali električni uređaji

3%Kuvanje

5%

Osvetljenje6%

Grejanje60%

Struktura potronšnje energije u domaćinstvu

• Mere • Grejanje prostora

– Bolja izolacija,– Optimalan oblik– Manja zastakljenost– Primena solarne arhitekture– Kvalitetnija gradnja

• Priprema tople vode• Izolacija cevi, korišćenje efikasnijih uređaja, otpadne toplote,

sunčeve, geotermalne energije...• Priprema hrane

– Usavršavanje uređaja• Osvetljenje

Aktivno korišćenje sunčeve energije

Pasivno korišćenje sunčeve energije

Uređaji u domaćinstvu

Smanjenje potrošnje kućnih aparata poboljšanjem konstrukcije 1978/91

Klase efikasnosti

Klasa efikasnosti Stepen efikasnosti

90% i više

86% - 90%

82% - 86%

78% - 82%

74% - 78%

70% - 74%

ispod 70%

ili trenutno čekaju na sertifikaciju testa efikasnosti ili su zastareli ali ih još ima na tržištu

Dodatna oznaka*

Energy Saving Trust Product Endorsement Scheme -

Proizvodi sa potvrdom o energetskoj efikasnosti

• Moguće mere:– Bolja izolacija zgrada i smanjenje toplotnih gubitaka– Poboljšanje stepena korisnosti lokalnih grejnih uređaja– Korišćenje otpadne toplote– Stimulisanje centralizovanog sistema snabdevanja toplotnom energijom

i kombinovane proizvodnje električne i toplotne energije– Racionalno planiranje novih stambenih naselja– Korišćenje toplotnih pumpi– Centralizovano snabdevanje potrošnom toplom vodom– Poboljšanje kontrole i regulacije grejanja– Merenje isporučene količine toplote– Primena NOIE– Primena pasivne i solarne arhitekture– .......

Činjenice i posledice