 |  | |
 УДК 504:62-93 Влияние тепловой энергетики на окружающую среду
Пономарев Д.А., студент 2 курса Научный руководитель: Васильев А.Н., к.т.н., преподаватель Профессионально-педагогический колледж при Саратовском государственном техническом университете имени Гагарина Ю.А., Россия
Рассматривается важная роль энергетического баланса жизни человека и окружающей среды. Изучается состав энергетических потребностей для удовлетворения человечества энергоресурсами с использованием территории обустройства, избегая строительства дорогостоящих магистральных трубопроводных систем.
Известно, движущей силой изменения состояния окружающей среды является энергия, то есть количественная мера, выражающая внутреннюю активность материи, способность сложных систем к совершению работы или преобразованиям во внешней среде. В топливно-энергетическом комплексе наиболее современные технологии существенно влияют на природную среду и практически не задумываются над последствиями равновесного состояния. Влияние воздействий выбросов на компоненты географической оболочки, то есть на атмосферу, гидросферу, литосферу требует незамедлительного исследования энергетического подхода и изучения состава ограниченных ресурсов земли. Пока существует один вид возобновимых источников энергии, который человечество освоило в достаточной степени - это энергия падающего потока солнечного света. Их характеристики позволяют объяснить процессы и явления в природных и природно-антропогенных системах. Остальные источники пока остаются или малоосвоенными, или неосвоенными совсем.
Рис. 1 С точки зрения максимальных масштабов основными топливными ресурсами, главными составляющими энергетического баланса в отрасли производства являются нефть, газ и уголь. За последние десятилетия топливный баланс подвергся коренной реконструкции – из угольного он превратился в нефтегазовый и даже – в газонефтяной. Однако, добыча топлива в последние годы снижается не только из-за общей экономической депрессии, но и отсутствия современных технологий, моральной отсталости и физической изношенности оборудования. Более того, без привлечения иностранных инвестиций остановить падение производства отрасли считается невозможным. Этот показатель связан с сокращением прироста мощностей, не производится замена и модернизация работающего оборудования, а отдельные производители испытывает трудности с обеспечением электроэнергией. К тому же, ТЭК России – один из крупнейших в промышленности загрязнителей окружающей среды, где на его долю пришлось 47,7% общих выбросов вредных веществ в атмосферу в промышленности (39,1% - по России) и до 70% парниковых газов, 27% сброса загрязненных сточных вод в поверхностные объекты и более 30 % твердых отходов. Большое количество отходов, образовавшихся на предприятиях ТЭК в предыдущие десятилетия, находится в отвалах и шламонакопителях. По данным Госкомстата России суммарный объем выбросов вредных веществ в атмосферу предприятиями энергетической, нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, газовой и угольной отраслей снизился почти на 6,1% по сравнению с предыдущим годом (93,9% к уровню 1996 г.) и составил 7558,5 тыс. т , из них 58,6% - выбросы предприятий тепло- и электроэнергетики. Из 316 предприятий – основных загрязнителей атмосферного воздуха почти половина (49,4%) приходится на ТЭК. Различные компоненты продуктов сгорания топлива, выбрасываемые в атмосферу и во время пребывания там ведущие себя по-разному (изменяется температура, свойства, фазовые и агрегатные состояния, образуются и разлагаются химические соединения, смеси) называются примесными выбросами. Газообразные выбросы образуют соединения углерода, серы и азота. Окислы углерода практически не взаимодействуют с другими веществами в атмосфере и время их существования почти не ограничено. К числу примесей относятся, прежде всего, окись и двуокись углерода. Свойства СО2 и СО, как и других газов, по отношению к солнечному излучению характеризуются избирательностью в небольших участках спектра. Так, для СО2 при нормальных условиях характерны три полосы селективного поглощения излучения в диапазонах длин волн: 2,4-3,0; 4,0-4,8; 12,5-16,5 мкм. С ростом температуры ширина полос увеличивается, а поглощательная способность уменьшается, так как уменьшается плотность газа. Развивая Концепцию устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2020 года, что применение технологии изменения агрегатного состояния природного газа существенно модифицирует отношение к окружающей среде. СПГ – это криогенная жидкость (–162°C [–259°F]), в жидком состоянии он не горюч. Однако при нагревании СПГ образуется отпарной газ (метан), и при определенных условиях в результате его утечки может образоваться облако из паров метана. Неконтролируемая утечка сжиженного газа может, при наличии источника воспламенения, привести к струйному горению или возгоранию разлитой жидкости, либо к образованию облака из паров метана, потенциально огнеопасному (вспышка облака газовоздушной смеси), при наличии источника воспламенения, как в ограниченном, так и в открытом объеме. Разлив СПГ непосредственно на теплую поверхность (например, на поверхность воды) может привести к резкому переходу из одного агрегатного состояния в другое, известному под названием «быстрого фазового перехода» (БФП). Под воздействием какого-либо источника тепла в окружающей среде, например, воды, сжиженный природный газ интенсивно испаряется: из одного кубического метра жидкости образуется примерно 600 стандартных кубических метров природного газа. При морских перевозках СПГ потенциально серьезным фактором риска с точки зрения техники безопасности и экологии является «быстрый фазовый переход» (БФП), который может произойти при особо интенсивном аварийном проливе СПГ на поверхность воды. Перенос тепла от воды к пролитому СПГ приводит к моментальному переходу СПГ из жидкого состояния в газообразное. Высвобождение в процессе БФП большого количества энергии может вызвать физический взрыв, не сопровождающийся горением или химической реакцией. Потенциальная опасность быстрых фазовых переходов может быть высокой, но, как правило, опасная зона ограничена районом разлива. Преимущества сжиженного природного газа: В процессе сжижения плотность газа увеличивается в сотни раз, что повышает эффективность и удобство хранения, а также транспортировки и потребления энергоносителя. Сжиженный природный газ – нетоксичная криогенная жидкость, хранение которой осуществляется в теплоизолированной емкости при температуре –162°С. Большие объемы СПГ возможно хранить в специальных наземных резервуарах при атмосферном давлении. Возможность межконтинентальных перевозок СПГ специальными танкерами-газовозами, а также перевозка железнодорожным и автомобильным видами транспорта в цистернах. Сжиженный природный газ дает возможность газификации объектов, удаленных от магистральных трубопроводов на большие расстояния, путем создания резерва СПГ непосредственно у потребителя, избегая строительства дорогостоящих трубопроводных систем. Во избежание случайных утечек СПГ и для исключения риска возгорания либо взрыва работы по сливу-наливу (например, перекачку СПГ из газовозов на терминалы и наоборот) должны осуществляться надлежащим образом с соблюдением предварительно утвержденного порядка действий. Указанный порядок действий должен охватывать все аспекты работ по доставке или погрузке, с прибытия до отправления, подсоединение систем заземления, проверку правильности подсоединения и отсоединения шлангов, соблюдение работниками и посетителями запретов на курение и использование открытого огня. В данный момент существует проблема избыточного влияния тепловой энергии на окружающую среду. На основании изучения воздействий на окружающую среду и соответствующих им последствий рекомендуется определить характер воздействия на каждую компоненту, его последствия и наметить наиболее эффективные мероприятия по охране природы.
Библиографический список
| ||
 |  |
#menuinclude(1-elibraryru)