Файл: Ekologia_lektsia.docx

Таким образом, по пути часть энергии теряется на нагревание.

Первый энергетический закон

Количество энергии остается неизменным. Энергия может менять только форму и место.

Преимущества ГЭС:

• Непрерывная возобновляемость гидроресурсов

• КПД = 92-94%

• Экономично

• Проста в управлении

• Мало персонала обслуживания

• Длительный срок эксплуатации

• Низкая себестоимость электроэнергии

• Регулирует стоки

• Плотина используется для соединения двух берегов (мост)

• Процесс выработки электроэнергии не загрязняет окружающую среду

Недостатки:

• Длительное, дорогостоящее строительство (до 20 лет)

• Изымаются под водохранилище большие территории

• Изменяется микроклимат вокруг водохранилища

• Вода в водохранилище быстро загрязняется, так как нарушен естественный сток и идет накопление

• Воды, прошедшая через турбину – это мертвая вода, так как погибают все микроорганизмы.

3. АЭС

Это электростанция, в которой атомная(ядерная) энергия используется для получения электричества. Генератором энергии является атомные реактор. Тепло, выделяемое в результате цепной реакции, деления ядер, некоторых тяжелых металлов, преобразуется в электрическую.

АЭС работает на ядерном горючем – уран, плутоний и т.д. Мировые запасы этих веществ значительно выше запасов органического топлива.

Кроме того, пр делении 1 грамма изотопа урана или Плутона высвобождается 22500 киловатт часов. Это эквивалентно энергии, содержащаяся в 2800 кг топлива.

Преимущества:

• Практическая независимость от источников топлива, так как объем его использования – небольшой.

• Расход на перевозку топлива – ничтожный

• Выбросы загрязняющих веществ отсутствует

• Нет потребления кислорода

Недостатки:

• Тяжелые последствия аварии

• Ликвидация самой АЭС после выработки их ресурсов

Ликвидация отходов производств

Геотермальная энергетика – это естественное тепло Земли, которая идет от самого ядра Земли, которую можно преобразовать в электрическую энергию.

По международной классификации разделяют 5 типов источников геотермальной энергии:

1. Место рождение геотермального сухого пара - оно легко разрабатывается, но в природе встречается редко.

2. Источники влажного пара – наиболее часто встречаемы, основная проблема – найти некорозийное оборудование.

3. Месторождение, содержащее горячую воду – они образуются в результате заполнения подземных полостей водой атмосферных осадков. Далее разогреваются близ лежащей магмой.

4. Сухие горячие скальные породы, разогреваемые магмой (расположены на глубине 2 и более км). Эти запасы наиболее велики.

5. Магма, разогретая до 1300 ⁰ разогревает близ лежащую горную породу. Далее эта энергия преобразуется.

Преобразование тепловой энергии в электрическую

Это возможно при условии, если температура теплоносителя достигает более 150⁰.

Существует два способа преобразования тепловой энергии в электричество:

1. Пар направляется по трубам в турбины, которые соединяются с электрогенератором

2. Пар предварительно очищается перед попаданием в трубы, далее направляется к турбинам.

Геотермальная станция – это те же тепловые электростанции, в которых роль котла или ядерного реактора взяли на себя естественные подземные источники тепла.

Энергия ветра

Ветер – это преобразованная солнечная энергия.

Солнечные лучи прогревают Землю, а отраженные – воздух. Интенсивность прогревания воздуха увеличивается с понижением влажности почвы. Так воздух в пустыне получает от раскаленного песка в 130 раз больше тепла, чем от поверхности океана той же широты.

Перемещение воздушных масс происходит в вертикальном направлении под действием силы притяжения Земли (более холодный стремится вниз, а теплый – наверх) и в горизонтальном направлении ( направление перемещения воздушных масс зависит от неравномерности прогрева земно поверхности).

Преобразование ветровой энергии в электрическую.

Под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу генератора, вырабатывающий электроэнергию. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больше воздушный поток, который захватывается и тем больше энергии вырабатывается.

Положительный эффект:

• Экономит богатство недр

Недостаток:

• Низкое КПД

• Небольшая мощность

• Шум

• Вибрация

• Занимает большие площади

Приливная энергетика

Используется энергия приливов и отливов Мирового океана.

Два раза в сутки уровень в океане то поднимается, то опускается. Это происходит под действием гравитационных сил солнца и луны, которые притягивают к себе воды океана.

У берега разность уровней воды прилива и отлива достигают более 10 метров. Если в заливе на берегу моря, в устье реки сделать плотину, то в таком водохранилище можно создать запасы воды во время приливов. А при отливе воду пропускают через гидротурбины, в результате энергия преобразуется в электрическую.

Недостатки:

• Дороговизна строительства

• Неравномерность выработки электроэнергии

Солнечная энергия

Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит с помощью:

• Турбогенераторов

• Солнечных элементов

Однако в обоих случаях необходимо иметь собирающее устройство солнечной энергии, которое бывает в виде плоского или вогнутого зеркала. Температура на поверхности зеркала достигает более 3000⁰.

В основу солнечной батареи входят кристаллы кремния, которые покрыты тончайщий прозрачным для света слой металла.

Потом солнечных фотонов проходит сквозь слой металла и выбивает электроны из кристалла. Эти электроны концентрируются на поверхности металлов. Между слоем металла и кристаллом кремния возникает разность потенциалов.

При условии соединения 1000 фотоэлементов параллельно – получится солнечная батарея, способная питать электроэнергией помещение.

Будущее:

Энергетика морских течений

Морские течения Гольфстрим, Куросио несут в секунду 83 и 55 миллионов кубическим метров воды соответственно. В настоящее время разрабатываются проекты использания этой энергии.

Тепловая энергетика океана

2/3 поверхности Земли – это Мировой океан, который аккумулирует солнечную энергию, и которую можно использовать.

Водородная энергетика

Это идеальное топливо. При сжигании водорода образуется вода. Воду можно вновь разложить на водород и кислород.

Водород обладает высокой теплотворной способностью. При сжигании 1 грамма водорода образуется 120 Дж тепловой энергии. А при сжигании 1 грамма бензина – 47 Дж тепловой энергии.

05.12.12

Лекция 14

Экономические основы экологии

Для того чтобы раскрыть понятия экономического ущерба и экологического ущерба необходимо указать цену или дать экономическую оценку окружающей среде обитания. Указать цену возможно при условии анализа выполняемых функций среды обитания.

Окружающая среда выполняет три функции:

1. Обеспечение природными ресурсами

2. Ассимиляция отходов и загрязнений

3. Обеспечение людей природными ресурсами

Эти три компонента функции окружающей среды, являются составляющими одной генеральной функции природной среды – это функции жизни обеспечения, которая не оценивается деньгами, а оценивается мерилом, жить или не жить на планете земля

Из опыта западных стран и Японии экономика государства строится на основе учета экологического ресурса-сберегающего фактора, который всегда должен быть выше наращивание природоемкости экономики

Национальное богатство этих стран оценивается первым долгом природными ресурсами, а далее производственными и непроизводственными фондами (тип зеленого счета экономического роста)

Во многих странах, в том числе и России все экономические показатели роста. Базируются на техногенных природоемком (экстенсивно) развитие, что создает резкое ухудшение экономических показателей при истощении природных ресурсов. Загрязнение и деградация окружающей среды

К сожалению, ближайшее десятилетие экономический рост России будет базироваться на экстенсивном природоемком развитии энергетического аграрного лесных и других комплексах, то есть закрепляется тенденция формирование анти устойчивого развития и предложенная система ООН расчета экономического роста неприемлема

Предложение ООН

Это зеленое измерение показателя экономического роста.

Предлагается скорректировать чистки внутреннего продукта (ЕДП), который равен разности скорректированная чистки внутреннего продукта он равен разности чистого внутреннего продукта NDP) – стоимости оценки истощении природных ресурсов (добыча нефти, минерального сырья, выработка леса, стоимость экономического ущерба) ED, в результате, загрязнения воздуха, воды, размещение истощение почвы