TĪRAS TEHNOLOĢIJAS: RAKSTURLIELUMI, PRIEKŠROCĪBAS UN PIEMĒRI - VIDE

Par tīrās tehnoloģijas ir tehnoloģiju prakses tie, kas cenšas samazināt ietekmi uz vidi parasti rodas ikvienā cilvēku darbības. Šis tehnoloģisko prakšu kopums ietver dažādas cilvēku darbības, enerģijas ražošanu, būvniecību un visdažādākos rūpnieciskos procesus.

Kopīgais faktors, kas viņus vieno, ir viņu mērķis aizsargāt vidi un optimizēt izmantotos dabas resursus. Tomēr tīras tehnoloģijas nav bijušas pilnībā efektīvas, lai apturētu kaitējumu videi, ko rada cilvēku ekonomiskās darbības.

1. attēls. Saules paneļi. Lito Encinas, no Wikimedia Commons

Kā piemērus jomām, kuras ietekmējušas tīras tehnoloģijas, mēs varam minēt šādus:

Atjaunojamo un nepiesārņojošo enerģijas avotu izmantošanā.
Rūpnieciskos procesos ar samazinātu izmešu daudzumu un toksisko piesārņojošo izmešu daudzumu.
Patēriņa preču ražošanā un to dzīves ciklā ar minimālu ietekmi uz vidi.
Ilgtspējīgas lauksaimniecības prakses attīstībā.
Tādu zvejas metožu attīstībā, kas saglabā jūras faunu.
Starp ilgtspējīgu būvniecību un pilsētplānošanu.

Tīro tehnoloģiju pārskats

Pamatinformācija

Pašreizējais ekonomikas attīstības modelis ir radījis nopietnu kaitējumu videi. Tehnoloģiskās inovācijas, ko sauc par "tīrām tehnoloģijām" un kuras rada mazāku ietekmi uz vidi, parādās kā cerīgas alternatīvas, lai ekonomisko attīstību padarītu saderīgu ar vides saglabāšanu.

Tīro tehnoloģiju nozares attīstība radās 2000. gada sākumā un turpina pieaugt tūkstošgades pirmajā desmitgadē līdz mūsdienām. Tīras tehnoloģijas ir revolūcija vai modeļa maiņa tehnoloģiju un vides pārvaldībā.

mērķus

Tīras tehnoloģijas sasniedz šādus mērķus:

Samaziniet cilvēku darbību ietekmi uz vidi.
Optimizēt dabas resursu izmantošanu un saglabāt vidi.
Palīdziet jaunattīstības valstīm sasniegt ilgtspējīgu attīstību.
Sadarboties attīstītāko valstu radītā piesārņojuma mazināšanā.

Tīro tehnoloģiju raksturojums

Tīras tehnoloģijas raksturo tas, ka tās ir inovatīvas un koncentrējas uz cilvēku darbību ilgtspējību, cenšas saglabāt dabas resursus (cita starpā enerģiju un ūdeni) un optimizēt to izmantošanu.

Šo jauninājumu mērķis ir samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas, kas ir galvenie globālās sasilšanas cēloņi. Tāpēc var teikt, ka viņiem ir ļoti liela loma globālo klimata pārmaiņu mazināšanā un pielāgošanās tām.

Tīras tehnoloģijas ietver plašu vides tehnoloģiju klāstu, piemēram, atjaunojamo enerģiju, energoefektivitāti, enerģijas uzkrāšanu, jaunus materiālus, cita starpā.

Tīro tehnoloģiju veidi

Tīras tehnoloģijas pēc to darbības jomām var klasificēt šādi:

Atjaunojamo, nepiesārņojošo enerģijas avotu izmantošanas ierīču projektēšanas tehnoloģijas.
Tīras tehnoloģijas, ko izmanto "caurules galā" un kuras cenšas samazināt emisijas un rūpnieciski toksiskos izmešus.
Tīras tehnoloģijas, kas modificē esošos ražošanas procesus.
Jauni ražošanas procesi ar tīrām tehnoloģijām.
Tīras tehnoloģijas, kas maina esošos patēriņa veidus, kuras tiek izmantotas nepiesārņojošu, pārstrādājamu produktu projektēšanā.

Tīro tehnoloģiju ieviešanas grūtības

Pašreiz ir liela interese par ražošanas procesu analīzi un pielāgošanu šīm jaunajām, videi draudzīgākajām tehnoloģijām.

Lai to izdarītu, jānovērtē, vai izstrādātās tīrās tehnoloģijas ir pietiekami efektīvas un uzticamas vides problēmu risināšanā.

Pāreja no tradicionālajām tehnoloģijām uz tīrām tehnoloģijām rada arī vairākus šķēršļus un grūtības, piemēram:

Trūkums esošajā informācijā par šīm tehnoloģijām.
Apmācīta personāla trūkums tā piemērošanai.
Nepieciešamo ieguldījumu augstās ekonomiskās izmaksas.
Pārvariet uzņēmēju bailes, uzņemoties risku uzņemties nepieciešamos ekonomiskos ieguldījumus.

Galvenās tīrās tehnoloģijas, ko izmanto enerģijas ražošanā: priekšrocības un trūkumi

Starp tīrajām tehnoloģijām, ko izmanto enerģijas ražošanā, ir šādas:

-Saules enerģija

Saules enerģija ir enerģija, kas nāk no saules starojuma uz planētas Zeme. Šo enerģiju cilvēks ir izmantojis kopš seniem laikiem ar primitīvām rudimentārām tehnoloģijām, kas ir pārtapušas arvien sarežģītākās tā saucamajās tīrajās tehnoloģijās.

Pašlaik tiek izmantots saules gaisma un siltums, izmantojot dažādas uztveršanas, pārveidošanas un izplatīšanas tehnoloģijas.

Ir ierīces saules enerģijas uztveršanai, piemēram, fotoelementi vai saules paneļi, kur saules gaismas enerģija ražo elektrību, un siltuma kolektori, kurus sauc par heliostatiem vai saules kolektoriem. Šie divi ierīču veidi ir tā saukto “aktīvo saules tehnoloģiju” pamats.

Turpretī "pasīvās saules tehnoloģijas" attiecas uz māju un darba vietu arhitektūras un celtniecības paņēmieniem, kur vislabvēlīgākā orientācija uz maksimālu saules apstarošanu, materiāli, kas absorbē vai izstaro siltumu atbilstoši vietas klimatam un / vai vai kas ļauj izkliedēt vai iekļūt gaismas un iekšējās telpās ar dabīgu ventilāciju.

Šīs metodes veicina elektroenerģijas taupīšanu gaisa kondicionēšanai (gaisa kondicionēšanas dzesēšanai vai sildīšanai).

Saules enerģijas izmantošanas priekšrocības

Saule ir tīrs enerģijas avots, kas nerada siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Saules enerģija ir lēta un neizsmeļama.
Tā ir enerģija, kas nav atkarīga no naftas importa.

Saules enerģijas izmantošanas trūkumi

Saules paneļu ražošanai nepieciešami metāli un nemetāli, kas iegūti ieguves rūpniecībā - darbība, kas negatīvi ietekmē vidi.

-Vēja enerģija

Vēja enerģija ir enerģija, kas izmanto vēja kustības spēku; Šo enerģiju var pārveidot elektriskajā enerģijā, izmantojot ģeneratoru turbīnas.

Vārds "aeolian" nāk no grieķu vārda Aeolus, kas grieķu mitoloģijā ir vēju dieva vārds.

Vēja enerģiju vēja ģeneratoru parkos izmanto ar ierīcēm, ko sauc par vēja turbīnām. Vēja turbīnām ir asmeņi, kas pārvietojas ar vēju, savienoti ar turbīnām, kas ražo elektrību, un pēc tam ar tīkliem, kas to izplata.

Vēja ģeneratoru parki ražo lētāku elektrību, nekā tiek iegūta, izmantojot tradicionālās tehnoloģijas, pamatojoties uz fosilā kurināmā sadedzināšanu, un ir arī nelielas vēja turbīnas, kas ir noderīgas nomaļos apgabalos, kuriem nav savienojuma ar elektrības sadales tīkliem.

2. attēls. Vēja parks. Avots: Viktors Salvadors Vilariño, no Wikimedia Commons

Pašlaik tiek attīstītas jūras vēja parki, kur vēja enerģija ir intensīvāka un nemainīga, bet uzturēšanas izmaksas ir augstākas.

Vēji ir aptuveni paredzami un stabili notikumi gada laikā noteiktā planētas vietā, lai arī tie rada arī būtiskas svārstības, tāpēc tos var izmantot tikai kā parasto enerģiju kā papildu enerģijas avotu, kā rezerves.

Vēja enerģijas priekšrocības

Vēja enerģija ir atjaunojama.
Tā ir neizsmeļama enerģija.
Tas ir ekonomisks.
Rada nelielu ietekmi uz vidi.

Vēja enerģijas trūkumi

Vēja enerģija ir mainīga, tāpēc vēja enerģijas ražošana nevar būt konstanta.
Vēja turbīnu būvniecība ir dārga.
Vēja turbīnas apdraud putnu faunu, jo tās ir nāves cēloņi trieciena vai sadursmes dēļ.
Vēja enerģija rada trokšņa piesārņojumu.

-Geotermāla enerģija

Ģeotermiskā enerģija ir tīras, atjaunojamas enerģijas veids, kas izmanto siltumu no Zemes iekšienes; Šis siltums tiek pārnests caur klintīm un ūdeni, un to var izmantot elektrības ražošanai.

Vārds ģeotermāls nāk no grieķu valodas "geo": Zeme un "termoss": siltums.

Planētas interjerā ir augsta temperatūra, kas palielinās līdz ar dziļumu. Zemaugsnē ir dziļi pazemes ūdeņi, ko sauc par kroku ūdeņiem; Šie ūdeņi sakarst un dažviet paaugstinās līdz virsmai kā karstie avoti vai geizeri.

Pašlaik pastāv karsto ūdeņu atrašanās vietas noteikšanas, urbšanas un sūknēšanas paņēmieni, kas atvieglo ģeotermiskās enerģijas izmantošanu dažādās planētas vietās.

Ģeotermiskās enerģijas priekšrocības

Ģeotermiskā enerģija ir tīrs enerģijas avots, kas samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Tas rada minimālu atkritumu daudzumu un daudz mazāku kaitējumu videi nekā elektrība, ko ražo tradicionālie avoti, piemēram, ogles un nafta.
Tas nerada skaņas vai trokšņa piesārņojumu.
Tas ir salīdzinoši lēts enerģijas avots.
Tas ir neizsmeļams resurss.
Tas aizņem nelielas zemes platības.

Ģeotermiskās enerģijas trūkumi

Ģeotermiskā enerģija var izraisīt nāvējošu sērskābes izgarojumu emisiju.
Urbšana var izraisīt tuvējo gruntsūdeņu piesārņošanu ar arsēnu, amonjaku un citiem bīstamiem toksīniem.
Tā ir enerģija, kas nav pieejama visās vietās.
Tā sauktajos “sausajos rezervuāros”, kur seklā dziļumā ir tikai karstie ieži un ūdens jāinjicē tā, lai tas būtu uzkarsēts, ar akmeņu plīsumu var notikt zemestrīces.

- Paisuma un viļņu enerģija

Plūdmaiņu enerģija izmanto jūras plūdmaiņu kinētisko vai kustības enerģiju. Viļņu enerģija (saukta arī par viļņu enerģiju) elektroenerģijas ražošanai izmanto enerģiju, kas rodas no okeāna viļņu kustības.

3. attēls. Viļņu enerģija. Avots: P123, no Wikimedia Commons

Plūdmaiņu un viļņu enerģijas priekšrocības

Tās ir atjaunojamas, neizsmeļamas enerģijas.
Ražojot abus enerģijas veidus, siltumnīcefekta gāzu emisijas nerodas.
Attiecībā uz viļņu enerģiju ir vieglāk paredzēt optimālus ražošanas apstākļus nekā citos tīros atjaunojamās enerģijas avotos.

Plūdmaiņu un viļņu enerģijas trūkumi

Abi enerģijas avoti negatīvi ietekmē vidi jūras un piekrastes ekosistēmās.
Sākotnējie ekonomiskie ieguldījumi ir lieli.
To izmanto tikai jūras un piekrastes zonās.

-Hidrauliskā enerģija

Hidraulisko enerģiju iegūst no upju, strautu un ūdenskritumu vai saldūdens ūdenskritumu ūdens. Dambju ražošanai tiek būvēti tur, kur tiek izmantota ūdens kinētiskā enerģija, un caur turbīnām tas tiek pārveidots par elektrību.

Hidroenerģijas priekšrocība

Hidroenerģija ir salīdzinoši lēta un nepiesārņo.

Hidroenerģijas trūkumi

Ūdens aizsprostu izbūve rada lielu mežu platību ciršanu un nopietnu kaitējumu saistītajām ekosistēmām.
Infrastruktūra ir ekonomiski dārga.
Hidroenerģijas ražošana ir atkarīga no klimata un ūdens daudzuma.

Citi “cleantech” lietojumu piemēri

Elektroenerģija, kas ražota oglekļa nanocaurulēs

Ir izgatavotas ierīces, kas rada līdzstrāvu, izdedzinot elektronus caur oglekļa nanocaurulēm (ļoti mazām oglekļa šķiedrām).

Šāda veida ierīce, ko sauc par "termopower", var piegādāt tādu pašu daudzumu enerģijas kā parastais litija akumulators, kas ir simts reizes mazāka.

Saules flīzes

Tās ir flīzes, kas darbojas kā saules paneļi un ir izgatavotas no vara, indija, gallija un selēna plānām šūnām. Saules jumta dakstiņiem, atšķirībā no saules paneļiem, saules parku būvniecībai nav vajadzīgas lielas brīvas vietas.

Zenith saules tehnoloģija

Šo jauno tehnoloģiju ir izstrādājis Izraēlas uzņēmums; Tas izmanto saules enerģiju, savācot starojumu ar izliektiem spoguļiem, kuru efektivitāte ir piecas reizes augstāka nekā parasto saules paneļu.

Vertikālās saimniecības

Lauksaimniecības, lopkopības, rūpniecības, celtniecības un pilsētplānošanas darbības ir aizņēmušas un noplicinājušas lielu daļu planētas augsnes. Produktīvu augsņu trūkuma risinājums ir tā dēvētās vertikālās saimniecības.

Vertikālās saimniecības pilsētu un rūpniecības teritorijās nodrošina kultivēšanas platības, neizmantojot un nebojājot augsni. Turklāt tie ir veģetācijas apgabali, kas patērē CO ₂ - zināmo siltumnīcefekta gāzi - un fotosintēzes procesā rada skābekli.

Hidroponiskas kultūras rotējošās rindās

Šāda veida hidroponiskas kultūras rotējošās rindās, viena rinda virs otras, ļauj katram augam adekvāti apstarot saules enerģiju un ietaupīt izmantotā ūdens daudzumu.

Efektīvi un ekonomiski elektromotori

Tie ir dzinēji, kuriem nav nulles siltumnīcefekta gāzu emisijas, piemēram, oglekļa dioksīds CO ₂ , sēra dioksīds SO _2, slāpekļa oksīds NO, un tāpēc tie neveicina planētas globālo sasilšanu.

Enerģijas taupīšanas spuldzes

Bez dzīvsudraba satura, ļoti toksisks šķidrs metāls un piesārņo vidi.

Elektroniskās iekārtas

Izgatavots no materiāliem, kas nesatur alvu, metālu, kas ir vides piesārņotājs.

Ūdens attīrīšanas biotīrīšana

Ūdens attīrīšana, izmantojot mikroorganismus, piemēram, baktērijas.

Cieto atkritumu apsaimniekošana

Organisko atkritumu kompostēšana un papīra, stikla, plastmasas un metālu pārstrāde.

Viedie logi

Gaismas iekļūšana ir pašregulējoša, ļaujot ietaupīt enerģiju un kontrolēt telpu iekšējo temperatūru.

Elektroenerģijas ražošana caur baktērijām

Tie ir ģenētiski izstrādāti un aug uz atkritumeļļām.

Aerosola saules paneļi

Tos ražo ar nanomateriāliem (materiāliem ir ļoti mazi izmēri, piemēram, ļoti smalki pulveri), kas ātri un efektīvi absorbē saules gaismu.

Bioremediācija

Tas ietver virszemes ūdeņu, dziļo ūdeņu, rūpniecisko dūņu un augsnes, kas piesārņotas ar metāliem, agroķīmiskām vielām vai naftas atkritumiem un to atvasinājumiem, attīrīšanu (dekontamināciju), bioloģiski apstrādājot ar mikroorganismiem.

Aghion, P., David, P. un Foray, D. (2009). Zinātnes tehnoloģija un jauninājumi ekonomiskai izaugsmei. Pētniecības politikas žurnāls. 38 (4): 681–693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
Dechezlepretre, A., Glachant, M. un Meniere, Y. (2008). Tīras attīstības mehānisms un tehnoloģiju starptautiskā izplatīšana: empīrisks pētījums. Enerģētikas politika. 36: 1273-1283.
Dresselhaus, MS un Thomas, IL (2001). Alternatīvās enerģijas tehnoloģijas. Daba. 414: 332-337.
Kemp, R. un Volpi, M. (2007). Tīro tehnoloģiju izplatīšana: pārskats ar ierosinājumiem turpmākai difūzijas analīzei. Tīrākas produkcijas žurnāls. 16 (1): S14-S21.
Zangeneh, A., Jadhid, S. un Rahimi-Kian, A. (2009). Tīro tehnoloģiju veicināšanas stratēģija sadalītās paaudzes paplašināšanas plānošanā. Atjaunojamo energoresursu žurnāls. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

TĪRAS TEHNOLOĢIJAS: RAKSTURLIELUMI, PRIEKŠROCĪBAS UN PIEMĒRI - VIDE - 2025