Puhaste tehnoloogiate omadused, eelised, puudused ja näited



The puhtaid tehnoloogiaid on need tehnoloogilised tavad, mis püüavad minimeerida keskkonnamõju, mis tavaliselt tekib kogu inimtegevuses. See tehnoloogiliste tavade kogum hõlmab erinevaid inimtegevusi, energiatootmist, ehitamist ja kõige erinevamaid tööstuslikke protsesse.

Ühine tegur, mis neid ühendab, on nende eesmärk kaitsta keskkonda ja optimeerida kasutatud loodusvarasid. Kuid puhtad tehnoloogiad ei ole olnud täielikult tõhusad, et peatada inimtegevuse põhjustatud keskkonnakahju.

Näidetena valdkondadest, kus puhtad tehnoloogiad on mõjutanud, võime mainida järgmist:

  • Taastuvate ja mittesaastavate energiaallikate kasutamisel.
  • Tööstusprotsessides heitvee minimeerimise ja mürgiste saasteainete heitkogustega.
  • Tarbekaupade tootmises ja nende elutsüklis, millel on minimaalne mõju keskkonnale.
  • Säästva põllumajandustava arendamisel.
  • Kalastustehnoloogiate arendamisel, mis säilitavad mere fauna.
  • Muuhulgas jätkusuutlikus ehituses ja linnaplaneerimises.

Indeks

  • 1 Puhtate tehnoloogiate ülevaade
    • 1.1 Taust
    • 1.2 Eesmärgid
    • 1.3 Puhaste tehnoloogiate omadused
  • 2 Puhaste tehnoloogiate liigid
  • 3 Puhta tehnoloogia rakendamise raskused
  • 4 Peamised elektritootmisel kasutatavad puhtad tehnoloogiad: eelised ja puudused
    • 4.1 -Soolne energia
    • 4.2 - Tuuleenergia
    • 4.3 - Geotermiline energia
    • 4.4 - loodete ja lainete võimsus
    • 4.5 - Hüdrauliline energia
  • 5 Muud puhtate tehnoloogiate rakenduste näited
  • 6 Viited

Puhtate tehnoloogiate ülevaade

Taust

Praegune majandusarengu mudel on tekitanud keskkonnale tõsist kahju. Tehnoloogilised uuendused, mida nimetatakse "keskkonnasäästlikeks tehnoloogiateks", mis tekitavad väiksemat keskkonnamõju, näivad lootustandvate alternatiividena, et muuta majandusareng ühilduvaks keskkonnakaitsega..

Puhaste tehnoloogiate sektori areng on sündinud 2000. aasta alguses ja kasvab aastatuhande esimesel kümnendil tänaseni. Puhtad tehnoloogiad kujutavad endast tehnoloogia ja keskkonnajuhtimise mudeli revolutsiooni või muutust.

Eesmärgid

Puhtad tehnoloogiad järgivad järgmisi eesmärke:

  • Minimeerida inimtegevusest tulenevat keskkonnamõju.
  • Optimeerige loodusvarade kasutamist ja säilitage keskkond.
  • Aidake arengumaadel saavutada säästev areng.
  • Teha koostööd arenenud riikide tekitatud reostuse vähendamisel.

Puhaste tehnoloogiate omadused

Puhtaid tehnoloogiaid iseloomustab uuenduslikkus ja keskendumine inimtegevuse jätkusuutlikkusele, loodusvarade (muu hulgas energia ja vee) säilitamine ning nende kasutamise optimeerimine..

Nende uuendustega püütakse vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid, mis on globaalse soojenemise peamised põhjused. Seetõttu võib öelda, et neil on väga oluline roll kliimamuutuste leevendamisel ja nendega kohanemisel.

Puhaste tehnoloogiate hulka kuuluvad mitmesugused keskkonnatehnoloogiad, nagu taastuvenergia, energiatõhusus, energiasalvestus, uued materjalid.

Puhaste tehnoloogiate liigid

Puhtaid tehnoloogiaid võib nende tegevusvaldkondade järgi liigitada järgmiselt:

  • Taastuvate, saastumatute energiaallikate kasutamise seadmete projekteerimise tehnoloogiad.
  • Puhtad tehnoloogiad, mida rakendatakse "torujuhtme lõpus" ja mis püüavad vähendada heitkoguseid ja toksilisi tööstusheiteid.
  • Puhtad tehnoloogiad, mis muudavad olemasolevaid tootmisprotsesse.
  • Uued tootmisprotsessid puhta tehnoloogiaga.
  • Puhtad tehnoloogiad, mis muudavad olemasolevaid tarbimisviise, mida kasutatakse saastumatute, ringlussevõetavate toodete projekteerimisel.

Puhta tehnoloogia rakendamise raskused

Olemasolev huvi tootmisprotsesside analüüsimise ja nende uute tehnoloogiatega kohanemise vastu on keskkonnasõbralikum.

Selleks tuleb hinnata, kas välja töötatud puhtad tehnoloogiad on keskkonnaprobleemide lahendamisel piisavalt tõhusad ja usaldusväärsed.

Tavapäraste tehnoloogiate ümberkujundamine keskkonnasäästlikeks tehnoloogiateks tekitab lisaks mitmeid takistusi ja raskusi, näiteks:

  • Olemasoleva teabe puudumine nende tehnoloogiate kohta.
  • Koolitatud personali puudumine selle rakendamiseks.
  • Vajalike investeeringute suur majanduslik kulu.
  • Ületada hirm ettevõtjate ees, kes võivad vajalikke majanduslikke investeeringuid võtta.

Main tEnergia tootmisel kasutatavad puhtad tehnoloogiad: eelised ja puudused

Energia tootmisel kasutatavate keskkonnasäästlike tehnoloogiate hulgas on järgmised:

-Päikeseenergia

Päikeseenergia on energia, mis tuleneb päikese kiirgusest planeedil Maa. Seda energiat on inimene ära kasutanud juba iidsetest aegadest, algeliste primitiivsete tehnoloogiatega, mis on arenenud nn puhtad tehnoloogiad, mis on üha keerukamad.

Praegu kasutatakse päikese valgust ja soojust erinevate püüdmis-, muundamis- ja jaotustehnoloogiate abil.

On olemas seadmeid päikeseenergia püüdmiseks, näiteks fotogalvaanilised elemendid või päikesepaneelid, kus päikesevalguse energia toodab elektrienergiat ja soojuskollektorid nimetatakse heliostaatideks või päikesekollektoriteks. Need kaks tüüpi seadmed on nn aktiivsete päikeseenergia tehnoloogiate aluseks..

Seevastu "passiivsed päikeseenergiatehnoloogiad" viitavad arhitektuuritehnikale ja kodude ja töökohtade ehitamisele, kus uuritakse kõige soodsamat orientatsiooni maksimaalse päikese kiirguse jaoks, materjale, mis absorbeerivad või kiirgavad soojust vastavalt koha kliima ja / või või mis võimaldavad valguse ja siseruumi hajutamist või sisenemist loomuliku ventilatsiooniga.

Need meetodid soodustavad kliimaseadmete (kliimaseade, jahutus või kütmine) elektrienergia säästmist..

Päikeseenergia kasutamise eelised

  • Päike on puhta energia allikas, mis ei tekita kasvuhoonegaaside heidet.
  • Päikeseenergia on odav ja ammendamatu.
  • See on energia, mis ei sõltu naftaimpordist.

Päikeseenergia kasutamise puudused

  • Päikesepaneelide valmistamiseks on vaja kaevandamisest tulenevaid metalle ja mittemetalle, mis mõjutab negatiivselt keskkonda.

-Tuuleenergia

Tuuleenergia on energia, mis kasutab tuuleenergia jõudu; seda energiat saab muundada elektritootmiseks turbiini abil.

Sõna "tuul" pärineb kreeka sõnast Eolo, Kreeka mütoloogia tuulejumala jumal.

Tuuleenergiat kasutab tuuleparkides tuuleturbiinidena kasutatavad seadmed. Tuuleturbiinidel on tuulega liikuvad labad, mis on ühendatud elektrit tootvate turbiinidega ja seejärel võrkudega, mis seda jaotavad.

Tuulepargid toodavad elektrit odavamalt kui tavapärased tehnoloogiad, mis põhinevad fossiilkütuste põletamisel, samuti on olemas väikesed tuuleturbiinid, mis on kasulikud kaugetes piirkondades, mis ei ole seotud elektrienergia jaotusvõrkudega.

Praegu arendatakse rannikualadel avamere tuuleparke, kus tuuleenergia on intensiivsem ja püsivam, kuid hoolduskulud on suuremad..

Tuuled on aasta jooksul kindlalt planeetil kindlatel kohtadel prognoositavad ja stabiilsed sündmused, kuigi neil on ka olulised variatsioonid, mistõttu neid saab kasutada ainult täiendava energia allikana, varukoopiana tavapärastele energiatele..

Tuuleenergia eelised

  • Tuuleenergia on taastuv.
  • See on ammendamatu energia.
  • See on ökonoomne.
  • See tekitab väikest keskkonnamõju.

Tuuleenergia puudused

  • Tuuleenergia on muutuv, mistõttu ei saa tuuleenergia tootmine olla püsiv.
  • Tuuleturbiinide ehitamine on kallis.
  • Tuuleturbiinid kujutavad endast ohtu lindude loomastikule, kuna need on löögi või löögi põhjuseks.
  • Tuuleenergia tekitab mürasaastet.

-Geotermiline energia

Geotermiline energia on puhta ja taastuva energia liik, mis kasutab Maa sisemust; see soojus edastatakse kivide ja vee kaudu ning seda saab kasutada elektri tootmiseks.

Sõna geotermiline pärineb kreeka "geo": Maa ja "termod": soojus.

Planeedi sisemuses on kõrge temperatuur, mis suurendab sügavust. Aluspinnas on sügavad põhjaveed, mida nimetatakse põhjaveeks; need veed kuumutatakse ja tekivad mõnes kohas kuuma vedruna või geiserina.

Praegu on olemas meetodid nende kuuma vee asukoha määramiseks, puurimiseks ja pumpamiseks, mis hõlbustavad geotermilise energia kasutamist planeedi erinevates kohtades..

Geotermilise energia eelised

  • Geotermiline energia on puhta energia allikas, mis vähendab kasvuhoonegaaside emissiooni.
  • Toodab minimaalselt jäätmete ja keskkonnakahju palju vähem kui tavapärastest allikatest, nagu kivisüsi ja õli.
  • Ei tekita mürasaastet ega müra.
  • See on suhteliselt odav energiaallikas.
  • See on ammendamatu ressurss.
  • See on väike maa-ala.

Geotermilise energia puudused

  • Geotermiline energia võib põhjustada väävelhappe aurude emissiooni, mis on surmav.
  • Puurimine võib põhjustada lähedalasuvate põhjavee saastumist arseeni, ammoniaagi ja muude ohtlike toksiinide vahel.
  • See on energia, mis pole kõigis asukohtades saadaval.
  • Nn "kuivades ladudes", kus on ainult kuuma kivi madalas sügavuses ja vesi tuleb süstida nii, et see oleks kuum, võib tekkida kivimurde tekitanud maavärinad..

-Loodus- ja laineenergia

Looduse energia kasutab ära merevee kineetilise energia või liikumise. Laineenergia (mida nimetatakse ka laineenergiaks) kasutab mere lainete liikumise energiat elektri tootmiseks.

Looduse ja laineenergia eelised

  • Need on taastuvad, ammendamatud.
  • Mõlemat liiki energia tootmisel ei ole kasvuhoonegaase.
  • Laineenergia osas on optimaalsed tootmistingimused lihtsam prognoosida kui teistes puhaste taastuvate energiaallikate puhul.

Looduse ja laineenergia puudused

  • Mõlemad energiaallikad avaldavad mere- ja rannikualade ökosüsteemidele negatiivset mõju keskkonnale.
  • Esialgne majandusinvesteering on suur.
  • Selle kasutamine piirdub mere- ja rannikualadega.

-Hüdrauliline võimsus

Hüdrauliline energia tekib jõgede, veevoolude ja juga või vee juga. Põlvkonna ehitamiseks ehitatakse tammid vee kineetilise energia kasutamisel ja turbiinide kaudu muundatakse see elektrienergiaks..

Hüdraulilise jõu eelised

  • Hüdroenergia on suhteliselt odav ja saastav.

Hüdraulilise jõu puudused

  • Vee tammide ehitamine toob kaasa suurte metsade pindade puhastamise ja sellega kaasnevate ökosüsteemide tõsise kahjustamise.
  • Infrastruktuur on majanduslikult kulukas.
  • Hüdroenergia tootmine sõltub kliimast ja vee rohkusest.

Muud puhtate tehnoloogiate rakenduste näited

Süsinik-nanotorudes toodetud elektrienergia

On toodetud seadmeid, mis toodavad süsinik-nanotorude (väga väikeste mõõtmetega süsinikkiud) otsesed põletamise elektronid.

Seda tüüpi "termopower" tüüpi seade võib anda sama koguse elektrienergiat kui tavaline liitiumpatarei, mis on sada korda väiksem.

Päikeseplaadid

Need on plaadid, mis töötavad nagu päikesepaneelid, valmistatud vase, indiumi, galliumi ja seleeni õhukestest rakkudest. Päikesepaneelid, erinevalt päikesepaneelidest, ei vaja päikeseparkide ehitamiseks suuri avatud ruume.

Zenith Solar Technology

Selle uue tehnoloogia on välja töötanud Iisraeli ettevõte; kasutab päikeseenergia kogumise kiirgust koos kõverate peeglitega, mille efektiivsus on viis korda kõrgem kui tavaliste päikesepaneelide puhul.

Vertikaalsed põllumajandusettevõtted

Põllumajanduse, loomakasvatuse, tööstuse, ehitus- ja linnaplaneerimise tegevus on hõivanud ja halvendanud suurt osa planeedi pinnastest. Tootliku pinnase puuduse lahendus on nn vertikaalsed talud.

Linna- ja tööstuspiirkondades asuvad vertikaalsed talumajapidamised pakuvad viljeluspiirkondi ilma mulla kasutamata või halvenemata. Lisaks on need taimestikud, mis tarbivad CO2 -teadaolevat kasvuhoonegaasi - ja toodavad hapnikku fotosünteesi abil.

Hüdropoonilised põllukultuurid pöörlevatel ridadel

Seda tüüpi hüdropoonilised põllukultuurid pöörlevatel ridadel, ühest reast teise, võimaldavad igale ettevõttele piisavat päikesekiirgust ja kokkuhoidu kasutatud vee koguses.

Tõhusad ja majanduslikud elektrimootorid

Need on mootorid, mille kasvuhoonegaaside heitkogused on null, nt süsinikdioksiid CO2, vääveldioksiid SO2, lämmastikoksiid NO, ja seetõttu ei aita kaasa planeedi globaalsele soojenemisele.

Energiasäästlikud lambid

Elavhõbedasisaldus, väga mürgine vedela metalli ja keskkonna saasteaine puudumine.

Elektroonilised seadmed

Valmistatud materjalidest, mis ei sisalda tina, metalli, mis on keskkonna saasteaine.

Vee potabiliseerimise biotöötlus

Vee puhastamine mikroorganismide, näiteks bakterite abil.

Tahkete jäätmete käitlemine

Orgaaniliste jäätmete kompostimine ja paberi, klaasi, plastide ja metallide ringlussevõtt.

Nutikad aknad

Valguse sisend on isereguleeruv, võimaldades energia säästmist ja ruumide sisetemperatuuri juhtimist.

Elektri tootmine bakterite kaudu

Need on geneetiliselt muundatud ja kasvavad õlijäätmetes.

Päikesepaneelid aerosoolis

Neid toodetakse nanomaterjalidega (väga väikeste mõõtmetega materjalid, näiteks väga peened pulbrid), mis imavad päikesevalgust kiiresti ja tõhusalt.

Bioremediatsioon

Hõlmab metallide, agrokeemiatoodete või naftajäätmete ja nende derivaatidega saastunud pinnavee, sügava vee, tööstusliku muda ja pinnase puhastamist (puhastamine) mikroorganismide bioloogilise töötlemise abil..

Viited

  1. Aghion, P., David, P. ja Foray, D. (2009). Teadustehnoloogia ja innovatsioon majanduskasvu jaoks. Teaduspoliitika ajakiri. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
  2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. ja Meniere, Y. (2008). Puhta arengu mehhanism ja tehnoloogiate rahvusvaheline levik: empiiriline uuring. Energiapoliitika. 36: 1273-1283.
  3. Dresselhaus, M. S. ja Thomas, I.L. (2001). Alternatiivsed energiatehnoloogiad. Loodus 414: 332-337.
  4. Kemp, R. ja Volpi, M. (2007). Puhaste tehnoloogiate levik: ülevaade tulevaste difusioonianalüüside ettepanekutest. Cleaner Production'i ajakiri. 16 (1): S14-S21.
  5. Zangeneh, A., Jadhid, S. ja Rahimi-Kian, A. (2009). Puhta tehnoloogia edendamise strateegia hajutatud tootmise laiendamise planeerimisel. Taastuvenergia ajakiri. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018