ЧИСТІ ТЕХНОЛОГІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПЕРЕВАГИ ТА ПРИКЛАДИ - СЕРЕДОВИЩЕ

У чисті технології технологічні методи ті , які намагаються звести до мінімуму вплив на навколишнє середовище, як правило , створюється в кожній людській діяльності. Цей набір технологічних практик охоплює різні види діяльності людини, виробництво енергії, будівництво та найрізноманітніші виробничі процеси.

Загальним фактором, який їх об'єднує, є їх мета захисту навколишнього середовища та оптимізації використовуваних природних ресурсів. Однак чисті технології не були повністю ефективними для припинення шкоди навколишньому середовищу, спричиненої економічною діяльністю людини.

Малюнок 1. Сонячні панелі. Lito Encinas, з Вікісховища

Як приклади областей, в яких чисті технології вплинули, ми можемо згадати наступне:

При використанні відновлюваних та забруднюючих джерел енергії.
У промислових процесах з мінімізацією стічних вод та токсичних забруднюючих викидів.
У виробництві товарів народного споживання та їх життєвий цикл, з мінімальним впливом на навколишнє середовище.
У розвитку стійких сільськогосподарських практик.
У розвитку технік риболовлі, що зберігають морську фауну.
У галузі сталого будівництва та містобудування, серед інших.

Огляд чистих технологій

Фон

Сучасна модель економічного розвитку завдала серйозної шкоди навколишньому середовищу. Технологічні інновації, які називаються "чистими технологіями", які роблять менший вплив на навколишнє середовище, представляються надійними альтернативами, щоб зробити економічний розвиток сумісним із збереженням навколишнього середовища.

Розвиток сектора чистих технологій зародився на початку 2000 року і продовжує зростати протягом першого десятиліття тисячоліття до сьогодні. Чисті технології - це революція чи зміна моделі в технології та екологічному менеджменті.

цілі

Чисті технології переслідують наступні цілі:

Мінімізуйте вплив людської діяльності на навколишнє середовище.
Оптимізуйте використання природних ресурсів та збережіть довкілля.
Допоможіть країнам, що розвиваються, досягти сталого розвитку.
Співпрацюйте у зменшенні забруднення, що створюється розвиненими країнами.

Характеристика чистих технологій

Чисті технології характеризуються тим, що вони є інноваційними та орієнтованими на стійкість людської діяльності, прагнення до збереження природних ресурсів (енергії та води, серед інших) та оптимізації їх використання.

Ці інновації спрямовані на зменшення викидів парникових газів - основної причини глобального потепління. Тому можна сказати, що вони відіграють дуже важливу роль у пом'якшенні та адаптації до глобальних змін клімату.

Чисті технології включають широкий спектр екологічних технологій, таких як відновлювана енергетика, енергоефективність, накопичення енергії, нові матеріали, серед інших.

Види чистих технологій

Чисті технології можна класифікувати за сферами їх дії:

Технології, застосовані до проектування пристроїв для використання відновлюваних, не забруднюючих джерел енергії.
Чисті технології застосовуються "в кінці труби", які намагаються зменшити викиди та промислові токсичні стоки.
Чисті технології, що модифікують існуючі виробничі процеси.
Нові виробничі процеси з чистими технологіями.
Чисті технології, що змінюють існуючі режими споживання, застосовуються до дизайну продуктів, що не забруднюють, переробляються.

Труднощі у впровадженні чистих технологій

Зараз існує великий інтерес до аналізу виробничих процесів та їх адаптації до цих нових, більш екологічних технологій.

Для цього необхідно оцінити, чи розроблені чисті технології є досить ефективними та надійними у вирішенні екологічних проблем.

Перехід від звичайних технологій до чистих технологій також представляє ряд перешкод і труднощів, таких як:

Дефіцит наявної інформації про ці технології.
Відсутність підготовленого персоналу для його застосування.
Висока економічна вартість необхідних інвестицій.
Подолайте страх підприємців перед ризиком взяти на себе необхідні економічні інвестиції.

Основні чисті технології, що застосовуються для виробництва електроенергії: переваги та недоліки

Серед чистих технологій, що застосовуються для виробництва енергії, є такі:

-Сонячна енергія

Сонячна енергія - це енергія, яка надходить від випромінювання Сонця на планету Земля. Ця енергія використовувалася людиною з давніх часів за допомогою примітивних рудиментарних технологій, що переросли у все більш досконалі так звані чисті технології.

В даний час світло і тепло Сонця використовуються за допомогою різних технологій захоплення, перетворення та розподілу.

Існують пристрої для захоплення сонячної енергії, такі як фотоелектричні комірки або сонячні батареї, де енергія від сонячного світла виробляє електроенергію, і колектори тепла, які називаються геліостатами або сонячними колекторами. Ці два типи пристроїв є основою так званих «активних сонячних технологій».

Навпаки, "пасивні сонячні технології" відносяться до прийомів архітектури та будівництва будинків і робочих місць, де найбільш сприятлива орієнтація на максимальне сонячне опромінення, матеріалів, які поглинають або виділяють тепло відповідно до клімату місця та / або або які дозволяють розсіювати чи проникати у світлі та внутрішні приміщення з природною вентиляцією.

Ці методи сприяють економії електричної енергії для кондиціонування (охолодження або нагрівання кондиціонера).

Переваги використання сонячної енергії

Сонце - це чисте джерело енергії, яке не виробляє викиди парникових газів.
Сонячна енергія дешева і невичерпна.
Це енергія, яка не залежить від імпорту нафти.

Недоліки використання сонячної енергії

Для виготовлення сонячних батарей необхідні метали та неметалі, які походять від видобутку корисних копалин, діяльності, яка негативно впливає на навколишнє середовище.

-Енергія вітру

Енергія вітру - це енергія, яка користується силою руху вітру; Ця енергія може бути перетворена в електричну енергію з використанням генераторів турбін.

Слово "еолій" походить від грецького слова Еолус, ім'я бога вітрів у грецькій міфології.

Енергія вітру використовується за допомогою приладів, званих вітрогенераторами у вітроелектростанціях. Вітрові турбіни мають лопаті, які рухаються з вітром, з'єднані з турбінами, які виробляють електроенергію, а потім з мережами, які її розподіляють.

Вітроелектростанції виробляють дешевшу електроенергію, ніж вироблена звичайними технологіями, заснована на спалюванні викопного палива, а також є невеликі вітрові турбіни, які корисні у віддалених районах, які не мають підключення до електророзподільних мереж.

Малюнок 2. ВЕС. Джерело: Віктор Сальвадор Віларіньо, із Вікісховища

В даний час розробляються морські вітрові електростанції, де енергія вітру більш інтенсивна і постійна, але витрати на обслуговування вище.

Вітри - це приблизно передбачувані та стабільні події протягом року в певному місці планети, хоча вони також представляють важливі зміни, тому вони можуть бути використані лише як додаткове джерело енергії, як резервне використання, до звичайних енергій.

Переваги енергії вітру

Енергія вітру відновлюється.
Це невичерпна енергія.
Це економно.
Створює низький вплив на навколишнє середовище.

Недоліки вітрової енергії

Енергія вітру мінлива, тому виробництво енергії вітру не може бути постійним.
Будівництво вітрогенераторів коштує дорого.
Вітрогенератори представляють загрозу для фауни птахів, оскільки вони є причиною загибелі внаслідок удару або зіткнення.
Енергія вітру створює шумове забруднення.

-Геотермальна енергія

Геотермальна енергія - це тип чистої, відновлюваної енергії, який використовує тепло з надр Землі; Це тепло передається через скелі та воду і може використовуватися для отримання електроенергії.

Слово геотермальне походить від грецького «гео»: Земля та «термос»: тепло.

В інтер’єрі планети висока температура, яка збільшується з глибиною. У надрах є глибокі підземні води, які називаються фреатичними водами; Ці води нагріваються і піднімаються на поверхню як гарячі джерела або гейзери в деяких місцях.

В даний час існують методи розміщення, буріння та відкачування цих гарячих вод, які полегшують використання геотермальної енергії в різних місцях планети.

Переваги геотермальної енергії

Геотермальна енергія являє собою чисте джерело енергії, що зменшує викид парникових газів.
Він виробляє мінімальну кількість відходів і набагато менший збиток для навколишнього середовища, ніж електроенергія, вироблена за допомогою традиційних джерел, таких як вугілля та нафта.
Він не створює звукового або шумового забруднення.
Це порівняно дешеве джерело енергії.
Це невичерпний ресурс.
Він займає невеликі площі суші.

Недоліки геотермальної енергії

Геотермальна енергія може спричинити викид сірчанокислих парів, що є смертельним.
Буріння може спричинити забруднення довколишніх підземних вод миш'яком, аміаком, серед інших небезпечних токсинів.
Це енергія, яка доступна не у всіх населених пунктах.
У так званих «сухих водоймах», де на невеликій глибині є лише гарячі скелі, і воду потрібно вводити так, щоб вона нагрівалася, можуть траплятися землетруси з руйнуванням гірської породи.

-Припливна та хвильова енергія

Енергія припливів використовує перевагу кінетичної або рухової енергії припливів моря. Енергія хвилі (її також називають хвильовою енергією) використовує енергію від руху океанських хвиль для отримання електроенергії.

Малюнок 3. Енергія хвилі. Джерело: P123, з Wikimedia Commons

Переваги енергії припливів та хвиль

Вони поновлювані, невичерпні енергії.
У виробництві обох типів енергії викидів парникових газів немає.
Що стосується хвильової енергії, то легше передбачити оптимальні умови генерації, ніж в інших чистих відновлюваних джерелах енергії.

Недоліки припливної та хвильової енергій

Обидва джерела енергії негативно впливають на навколишнє середовище на морські та прибережні екосистеми.
Початкові економічні інвестиції високі.
Її використання обмежується морськими та прибережними районами.

-Гідравлічна енергія

Гідравлічна енергія виробляється з води річок, струмків і водоспадів або прісноводних водоспадів. Для його генерації будуються дамби, де використовується кінетична енергія води, і через турбіни це перетворюється на електрику.

Перевага гідроенергетики

Гідроенергетика порівняно дешева і не забруднює.

Недоліки гідроенергетики

Будівництво водних дамб створює вирубку великих лісів і завдає серйозної шкоди пов'язаним екосистемам.
Інфраструктура економічно дорога.
Генерація гідроенергетики залежить від клімату та кількості води.

Інші приклади застосування чистих технологій

Електрична енергія, що виробляється в вуглецевих нанотрубках

Були виготовлені пристрої, які виробляють постійний струм шляхом випалу електронів через вуглецеві нанотрубки (дуже малі вуглецеві волокна).

Цей тип пристроїв під назвою "термоенергія" може постачати таку ж кількість електричної енергії, що і звичайна літієва батарея, будучи в сто разів меншою.

Сонячна плитка

Це плитки, які працюють як сонячні панелі, виготовлені з тонких комірок міді, індію, галію та селену. Сонячна черепиця на відміну від сонячних панелей не потребує великих відкритих просторів для будівництва сонячних парків.

Зенітна сонячна технологія

Ця нова технологія була розроблена ізраїльською компанією; Він використовує сонячну енергію, збираючи випромінювання зі зігнутими дзеркалами, ефективність яких у п’ять разів вища, ніж у звичайних сонячних батарей.

Вертикальні ферми

Діяльність сільського господарства, тваринництва, промисловості, будівництва та містобудування зайняла та деградувала значну частину ґрунтів планети. Рішенням дефіциту продуктивних ґрунтів є так звані вертикальні господарства.

Вертикальні господарства у міських та промислових районах забезпечують обробітки без використання або деградації ґрунтів. Крім того, це ділянки рослинності, які споживають CO ₂ - відомий парниковий газ - і виробляють кисень за допомогою фотосинтезу.

Гідропонічні культури в обертових рядах

Цей тип гідропонічних культур в обертових рядах, один ряд зверху іншого, дозволяє адекватне сонячне опромінення для кожної рослини та заощадити кількість споживаної води.

Ефективні та економічні електродвигуни

Це двигуни, які мають нульові викиди парникових газів, такі як вуглекислий газ ₂ , сірчистий газ SO _2, оксид азоту NO, і тому не сприяють глобальному потеплінню планети.

Енергозберігаючі лампочки

Без вмісту ртуті дуже токсичний рідкий метал та забруднює навколишнє середовище.

Електронне обладнання

Виготовлений з матеріалів, які не включають олово, метал, який є забруднювачем навколишнього середовища.

Біолікування очищення води

Очищення води за допомогою мікроорганізмів, таких як бактерії.

Поводження з твердими відходами

З компостуванням органічних відходів та переробкою паперу, скла, пластмаси та металів.

Розумні вікна

При якому потрапляння світла саморегулюється, що дозволяє заощадити енергію та контролювати внутрішню температуру приміщень.

Генерація електрики через бактерії

Вони генетично розроблені і ростуть на відпрацьованій олії.

Аерозольні сонячні панелі

Вони виготовляються з наноматеріалів (матеріали, представлені в дуже малих розмірах, наприклад, дуже дрібні порошки), які швидко та ефективно поглинають сонячне світло.

Біоремедіація

Він включає очищення (знезараження) поверхневих вод, глибоких вод, промислового мулу та ґрунтів, забруднених металами, агрохімікатами або нафтовими відходами та його похідними, шляхом біологічної обробки мікроорганізмами.

Агіон, П., Девід, П. і Форай, Д. (2009). Наукові технології та інновації для економічного зростання. Журнал дослідницької політики. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
Dechezlepretre, A., Glachant, M. and Meniere, Y. (2008). Механізм чистого розвитку та міжнародна дифузія технологій: емпіричне дослідження. Енергетична політика. 36: 1273-1283.
Dresselhaus, MS та Thomas, IL (2001). Альтернативні енергетичні технології. Природа. 414: 332-337.
Кемп, Р. і Волпі, М. (2007). Поширення чистих технологій: огляд із пропозиціями щодо подальшого дифузійного аналізу. Журнал чистого виробництва. 16 (1): S14-S21.
Зангене, А., Джадід, С. та Рахімі-Кіан, А. (2009). Стратегія просування чистих технологій у плануванні розширення покоління. Журнал відновлюваної енергетики. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

ЧИСТІ ТЕХНОЛОГІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПЕРЕВАГИ ТА ПРИКЛАДИ - СЕРЕДОВИЩЕ - 2025