ČISTE TEHNOLOGIJE: ZNAČILNOSTI, PREDNOSTI IN PRIMERI - OKOLJE

Za čiste tehnologije so tehnološke prakse, tisti, ki poskušajo zmanjšati vpliv na okolje se običajno nastanejo v vseh človeških dejavnosti. Ta tehnološka praksa vključuje različne človeške dejavnosti, proizvodnjo energije, gradbeništvo in najrazličnejše industrijske procese.

Skupni dejavnik, ki jih združuje, je njihov cilj varovanje okolja in optimizacija naravnih virov. Vendar čiste tehnologije niso popolnoma učinkovite pri zaustavitvi okoljske škode, ki jo povzročajo človeške gospodarske dejavnosti.

Slika 1. Sončni paneli. Lito Encinas, iz Wikimedia Commons

Kot primere področij, na katere so vplivale čiste tehnologije, lahko navedemo naslednje:

Pri uporabi obnovljivih in onesnaževalnih virov energije.
V industrijskih procesih z zmanjševanjem izpustov in strupenih onesnaževal.
Pri proizvodnji izdelkov široke porabe in njihovega življenjskega cikla z minimalnim vplivom na okolje.
Pri razvoju trajnostnih kmetijskih praks.
Pri razvoju ribolovnih tehnik, ki ohranjajo morsko favno.
Na področju trajnostne gradnje in urbanizma med drugim.

Pregled čistih tehnologij

Ozadje

Sedanji model gospodarskega razvoja je povzročil resno škodo okolju. Tehnološke inovacije, imenovane "čiste tehnologije", ki prinašajo manjši vpliv na okolje, se zdijo kot obetavne alternative, s katerimi bo gospodarski razvoj združljiv z ohranjanjem okolja.

Razvoj sektorja čistih tehnologij se je rodil v začetku leta 2000 in še naprej raste v prvem desetletju tisočletja do danes. Čiste tehnologije predstavljajo revolucijo ali spremembo modela v tehnologiji in ravnanju z okoljem.

cilji

Čiste tehnologije zasledujejo naslednje cilje:

Čim manjši vpliv človekovih dejavnosti na okolje.
Optimizirajte rabo naravnih virov in ohranjajte okolje.
Pomoč državam v razvoju pri doseganju trajnostnega razvoja.
Sodelujte pri zmanjševanju onesnaževanja, ki ga ustvarjajo razvite države.

Značilnosti čistih tehnologij

Za čiste tehnologije je značilno, da so inovativne in se osredotočajo na trajnost človeških dejavnosti, si prizadevajo za ohranjanje naravnih virov (med drugim energije in vode) in optimizirajo njihovo uporabo.

Te novosti poskušajo zmanjšati emisije toplogrednih plinov, ki so glavni vzroki globalnega segrevanja. Zato lahko rečemo, da imajo zelo pomembno vlogo pri blaženju in prilagajanju svetovnim podnebnim spremembam.

Čiste tehnologije med drugim vključujejo široko paleto okoljskih tehnologij, kot so obnovljiva energija, energetska učinkovitost, shranjevanje energije, novi materiali.

Vrste čistih tehnologij

Čiste tehnologije lahko razvrstimo glede na njihova področja delovanja, kot sledi:

Tehnologije, uporabljene pri načrtovanju naprav za uporabo obnovljivih, ne onesnažujočih virov energije.
Čiste tehnologije, uporabljene "na koncu cevi", ki poskušajo zmanjšati emisije in industrijske strupene odplake.
Čiste tehnologije, ki spreminjajo obstoječe proizvodne procese.
Novi proizvodni procesi s čistimi tehnologijami.
Čiste tehnologije, ki spreminjajo obstoječe načine porabe, uporabljene pri oblikovanju izdelkov, ki ne onesnažujejo, reciklirajo.

Težave pri izvajanju čistih tehnologij

Trenutno je veliko zanimanja za analizo proizvodnih procesov in njihovo prilagajanje novim, okolju prijaznejšim tehnologijam.

Če želite to narediti, je treba oceniti, ali so razvite čiste tehnologije dovolj učinkovite in zanesljive pri reševanju okoljskih problemov.

Preoblikovanje iz običajnih tehnologij v čiste tehnologije predstavlja tudi več ovir in težav, kot so:

Pomanjkanje obstoječih informacij o teh tehnologijah.
Pomanjkanje usposobljenega osebja za njegovo uporabo.
Visoki ekonomski stroški potrebne naložbe.
Premagati strah podjetnikov pred tveganjem, da prevzamejo potrebno gospodarsko naložbo.

Glavne čiste tehnologije, ki se uporabljajo pri proizvodnji električne energije: prednosti in slabosti

Med čistimi tehnologijami, ki se uporabljajo pri proizvodnji energije, so naslednje:

-Sončna energija

Sončna energija je energija, ki prihaja iz sončnega sevanja na planetu Zemlja. Človek je to energijo izkoriščal že od antičnih časov, s primitivnimi rudimentarnimi tehnologijami, ki so se razvile v vse bolj sofisticirane, tako imenovane čiste tehnologije.

Trenutno se svetloba in toplota sonca uporabljata z različnimi tehnologijami zajema, pretvorbe in distribucije.

Obstajajo naprave za zajemanje sončne energije, kot so fotovoltaične celice ali sončni paneli, kjer energija sončne svetlobe proizvaja električno energijo, in zbiralniki toplote, imenovani heliostati ali sončni kolektorji. Ti dve vrsti naprav sta temelj tako imenovanih „aktivnih sončnih tehnologij“.

V nasprotju s tem se "pasivne sončne tehnologije" nanašajo na tehnike arhitekture in gradnje domov in delovnih mest, kjer je najugodnejša orientacija za največjo sončno obsevanje, materiali, ki absorbirajo ali oddajajo toploto glede na podnebje kraja in / ali ali ki omogočajo razprševanje ali vstop svetlobe in notranjih prostorov z naravnim prezračevanjem.

Te tehnike spodbujajo prihranek električne energije za klimatsko napravo (hlajenje ali ogrevanje klimatske naprave).

Prednosti uporabe sončne energije

Sonce je čisti vir energije, ki ne povzroča emisij toplogrednih plinov.
Sončna energija je poceni in neizčrpna.
Gre za energijo, ki ni odvisna od uvoza nafte.

Slabosti uporabe sončne energije

Za izdelavo sončnih panelov so potrebne kovine in nekovine, ki izvirajo iz rudarjenja, kar negativno vpliva na okolje.

-Vetrna energija

Energija vetra je energija, ki izkoristi silo gibanja vetra; Ta energija se lahko pretvori v električno energijo z uporabo generatorskih turbin.

Beseda "aeolian" izvira iz grške besede Aeolus, imena boga vetrov v grški mitologiji.

Energija vetra se v vetrnih elektrarnah uporablja z napravami, ki jih imenujemo vetrne turbine. Vetrne turbine imajo lopatice, ki se premikajo z vetrom, povezane s turbinami, ki proizvajajo električno energijo, in nato v omrežja, ki ga distribuirajo.

Vetrne elektrarne proizvajajo cenejšo električno energijo od tiste, ki jo ustvarjajo običajne tehnologije, ki temeljijo na kurjenju fosilnih goriv, poleg tega pa obstajajo tudi majhne vetrne turbine, ki so uporabne na odročnih območjih, ki nimajo povezave z elektrodistribucijskimi omrežji.

Slika 2. Vetrna elektrarna. Vir: Victor Salvador Vilariño, z Wikimedia Commons

Trenutno se razvijajo vetrne elektrarne na morju, kjer je energija vetra intenzivnejša in konstantna, stroški vzdrževanja pa višji.

Vetrovi so približno predvidljivi in stabilni dogodki med letom v določenem kraju planeta, čeprav predstavljajo tudi pomembne spremembe, zato jih je mogoče uporabiti le kot dopolnilni vir energije kot rezervo običajnim energijam.

Prednosti vetrne energije

Energija vetra je obnovljiva.
Je neizčrpna energija.
Je ekonomičen.
Povzroča majhen vpliv na okolje.

Slabosti vetrne energije

Energija vetra je spremenljiva, zato proizvodnja vetrne energije ne more biti konstantna.
Gradnja vetrnih turbin je draga.
Vetrne turbine predstavljajo grožnjo ptičji favni, saj so zaradi udarca ali trka vzrok smrti.
Vetrna energija ustvarja hrupno onesnaženje.

-Geotermalna energija

Geotermalna energija je vrsta čiste, obnovljive energije, ki uporablja toploto iz notranjosti Zemlje; Ta toplota se prenaša skozi kamnine in vodo in se lahko uporablja za pridobivanje električne energije.

Beseda geotermal izhaja iz grške besede "geo": Zemlja in "termos": toplota.

V notranjosti planeta je visoka temperatura, ki narašča z globino. V podzemlju so globoke podzemeljske vode, ki jih imenujemo freatične vode; Te vode se ponekod segrejejo in se dvigajo na površje kot vroči vrelci ali gejzirji.

Trenutno obstajajo tehnike lociranja, vrtanja in črpanja teh vročih voda, ki olajšajo uporabo geotermalne energije na različnih lokacijah planeta.

Prednosti geotermalne energije

Geotermalna energija predstavlja čist vir energije, ki zmanjšuje emisijo toplogrednih plinov.
Proizvaja minimalno količino odpadkov in veliko manj škode za okolje kot elektrika, proizvedena iz običajnih virov, kot sta premog in nafta.
Ne povzroča zvočnega ali hrupnega onesnaženja.
Je sorazmerno poceni vir energije.
Je neizčrpen vir.
Zaseda majhne površine zemlje.

Slabosti geotermalne energije

Geotermalna energija lahko povzroči izpuste žveplove kisline, kar je smrtonosno.
Vrtanje lahko povzroči kontaminacijo bližnje podzemne vode z arzenom, amonijakom, med drugimi nevarnimi toksini.
To je energija, ki ni na voljo v vseh krajih.
V tako imenovanih "suhih rezervoarjih", kjer so na majhni globini le vroče skale in je treba vodo vbrizgati, da se segreje, lahko pride do potresa z rušenjem kamnin.

-Plimna in valovna energija

Energija plimovanja izkorišča kinetično ali gibalno energijo morskih plimovanj. Valovna energija (imenovana tudi valovna energija) uporablja energijo iz gibanja oceanskih valov za ustvarjanje električne energije.

Slika 3. Energija valov. Vir: P123, iz Wikimedia Commons

Prednosti energij plimovanja in valovanja

So obnovljivi, neizčrpni viri energije.
Pri proizvodnji obeh vrst energije ni emisij toplogrednih plinov.
Glede valovne energije je lažje predvideti optimalne pogoje proizvodnje kot v drugih čistih obnovljivih virih energije.

Slabe energije plimovanja in valovanja

Oba vira energije ustvarjata negativen vpliv na morje in obalne ekosisteme.
Začetne gospodarske naložbe so visoke.
Njegova uporaba je omejena na morska in obalna območja.

-Hidravlična energija

Hidravlična energija se pridobiva iz vode rek, potokov in slapov ali sladkovodnih slapov. Za njegovo proizvodnjo so zgrajeni jezovi, kjer se uporablja kinetična energija vode, s pomočjo turbin pa se ta pretvori v električno energijo.

Prednost hidroelektrarne

Hidroelektrarna je relativno poceni in ne onesnažuje.

Slabosti hidroelektrarne

Gradnja vodnih jezov povzroča posek velikih površin gozdov in resno škodo pripadajočim ekosistemom.
Infrastruktura je ekonomsko draga.
Proizvodnja hidroelektrarn je odvisna od podnebja in številčnosti vode.

Drugi primeri aplikacij cleantech

Električna energija, proizvedena v ogljikovih nanocevkah

Izdelane so bile naprave, ki proizvajajo enosmerni tok s streljanjem elektronov skozi ogljikove nanocevke (zelo majhna ogljikova vlakna).

Ta vrsta naprave, imenovana "termoenergija", lahko dobavi enako količino električne energije kot običajna litijeva baterija, ki je stokrat manjša.

Sončne ploščice

So ploščice, ki delujejo kot sončne plošče, narejene iz tankih celic bakra, indija, galija in selena. Sončne strešne ploščice za razliko od sončnih plošč ne potrebujejo velikih odprtih prostorov za gradnjo sončnih parkov.

Zenith Solar Technology

To novo tehnologijo je zasnovalo izraelsko podjetje; Izkoristi sončno energijo tako, da zbira sevanje z ukrivljenimi ogledali, katerih učinkovitost je petkrat večja kot pri običajnih sončnih panelih.

Navpične kmetije

Dejavnosti kmetijstva, živinoreje, industrije, gradbeništva in urbanizma so zasedle in degradirale velik del tal planeta. Rešitev pomanjkanja produktivnih tal so tako imenovane vertikalne kmetije.

Navpične kmetije v urbanih in industrijskih območjih zagotavljajo obdelovalne površine brez uporabe ali degradacije tal. Poleg tega so to vegetacijska območja, ki porabijo CO ₂ - znani toplogredni plin - in proizvajajo kisik s fotosintezo.

Hidroponski posevki v vrtečih se vrstah

Ta vrsta hidroponskih posevkov v vrtečih se vrstah, ena vrsta nad drugo, omogoča ustrezno sončno obsevanje za vsako rastlino in prihrani količino porabljene vode.

Učinkoviti in varčni električni motorji

Gre za motorje, ki imajo nič emisij toplogrednih plinov, kot so ogljikov dioksid CO ₂ , žveplov dioksid SO _2, dušikov oksid NO in zato ne prispevajo k globalnemu segrevanju planeta.

Varčne žarnice

Brez vsebnosti živega srebra, zelo strupene tekoče kovine in onesnažuje okolje.

Elektronska oprema

Izdelano iz materialov, ki ne vsebujejo kositra, kovine, ki je onesnaževalec okolja.

Biološka obdelava čiščenja vode

Čiščenje vode z uporabo mikroorganizmov, kot so bakterije.

Ravnanje s trdnimi odpadki

S kompostiranjem organskih odpadkov in recikliranjem papirja, stekla, plastike in kovin.

Pametna okna

V katerem je vstop svetlobe samoregulirajoč, kar omogoča prihranek energije in nadzor nad notranjo temperaturo prostorov.

Proizvodnja električne energije z bakterijami

Te so genetsko zasnovane in rastejo na odpadnem olju.

Aerosolne sončne plošče

Izdelani so z nanomateriali (materiali, predstavljeni v zelo majhnih dimenzijah, na primer zelo fini praški), ki hitro in učinkovito absorbirajo sončno svetlobo.

Bioremediacija

Vključuje sanacijo (dekontaminacijo) površinskih voda, globokih voda, industrijskega blata in tal, onesnaženih s kovinami, agrokemičnimi ali naftnimi odpadki in njihovimi derivati z biološkimi obdelavami z mikroorganizmi.

Aghion, P., David, P. in Foray, D. (2009). Znanstvena tehnologija in inovacije za gospodarsko rast. Časopis za raziskovalno politiko. 38 (4): 681–693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
Dechezlepretre, A., Glachant, M. in Meniere, Y. (2008). Mehanizem čistega razvoja in mednarodno razširjanje tehnologij: empirična študija. Energetska politika. 36: 1273-1283.
Dresselhaus, MS in Thomas, IL (2001). Alternativne energetske tehnologije. Narava. 414: 332-337.
Kemp, R. in Volpi, M. (2007). Razpršenost čistih tehnologij: pregled s predlogi za prihodnjo difuzijsko analizo. Časopis za čistijo proizvodnjo. 16 (1): S14-S21.
Zangeneh, A., Jadhid, S. in Rahimi-Kian, A. (2009). Promocijska strategija čistih tehnologij pri načrtovanju širjenja razširjene generacije. Časopis za obnovljive vire energije. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

ČISTE TEHNOLOGIJE: ZNAČILNOSTI, PREDNOSTI IN PRIMERI - OKOLJE - 2026