ЧИСТИ ТЕХНОЛОГИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРЕДИМСТВА И ПРИМЕРИ - ОКОЛЕН СВЯТ

Най- чистите технологии са технологични практики на тези, които се опитват да сведат до минимум въздействието върху околната среда обикновено се генерира във всяка човешка дейност. Този набор от технологични практики обхваща различни човешки дейности, производство на енергия, строителство и най-разнообразни промишлени процеси.

Общият фактор, който ги обединява, е тяхната цел за опазване на околната среда и оптимизиране на използваните природни ресурси. Чистите технологии обаче не са били напълно ефективни за спиране на екологичните щети, причинени от човешките икономически дейности.

Фигура 1. Соларни панели. Lito Encinas, от Wikimedia Commons

Като примери за области, в които чистите технологии са повлияли, можем да споменем следното:

При използването на възобновяеми и незамърсяващи енергийни източници.
В промишлени процеси с минимизиране на отпадъчните води и токсичните замърсяващи емисии.
При производството на потребителски стоки и техния жизнен цикъл, с минимално въздействие върху околната среда.
В развитието на устойчиви селскостопански практики.
В развитието на риболовни техники, които съхраняват морската фауна.
В областта на устойчивото строителство и градоустройството, наред с други.

Преглед на чистите технологии

Заден план

Настоящият модел на икономическо развитие нанесе сериозни щети на околната среда. Технологичните иновации, наречени „чисти технологии“, които произвеждат по-малко въздействие върху околната среда, изглеждат като надеждни алтернативи, които да направят икономическото развитие съвместимо с опазването на околната среда.

Развитието на сектора на чистите технологии се роди в началото на 2000 г. и продължава да расте през първото десетилетие на хилядолетието до днес. Чистите технологии представляват революция или промяна на модела в технологиите и управлението на околната среда.

цели

Чистите технологии преследват следните цели:

Минимизиране на въздействието на човешките дейности върху околната среда.
Оптимизирайте използването на природните ресурси и опазване на околната среда.
Помогнете на развиващите се страни да постигнат устойчиво развитие.
Сътрудничество за намаляване на замърсяването, генерирано от развитите страни.

Характеристики на чистите технологии

Чистите технологии се характеризират с това, че са иновативни и се фокусират върху устойчивостта на човешките дейности, преследват опазването на природните ресурси (енергия и вода, наред с други) и оптимизират тяхното използване.

Тези иновации се стремят да намалят емисиите на парникови газове, основните причини за глобалното затопляне. Ето защо може да се каже, че те имат много важна роля за смекчаване и адаптиране към глобалните климатични промени.

Чистите технологии включват широк спектър от екологични технологии като възобновяема енергия, енергийна ефективност, съхранение на енергия, нови материали, наред с други.

Видове чисти технологии

Чистите технологии могат да бъдат класифицирани според техните области на действие, както следва:

Технологии, прилагани при проектирането на устройства за използване на възобновяеми, незамърсяващи енергийни източници.
Чисти технологии, прилагани "в края на тръбата", които се опитват да намалят емисиите и промишлените токсични отпадни води.
Чисти технологии, които модифицират съществуващите производствени процеси.
Нови производствени процеси с чисти технологии.
Чисти технологии, които променят съществуващите режими на консумация, приложени към дизайна на замърсяващи, рециклируеми продукти.

Трудности при прилагането на чистите технологии

Има голям актуален интерес към анализа на производствените процеси и тяхното адаптиране към тези нови, по-екологични технологии.

За целта трябва да се оцени дали разработените чисти технологии са достатъчно ефективни и надеждни при решаване на екологични проблеми.

Превръщането от конвенционални в чисти технологии също представлява няколко препятствия и трудности, като например:

Дефицит в съществуващата информация за тези технологии.
Липса на обучен персонал за прилагането му.
Висока икономическа цена на необходимата инвестиция.
Преодолейте страха на предприемачите пред риска да поемат необходимите икономически инвестиции.

Основни чисти технологии, прилагани за производство на електроенергия: предимства и недостатъци

Сред чистите технологии, прилагани за производството на енергия, са следните:

-Слънчева енергия

Слънчевата енергия е енергията, която идва от излъчването на слънцето на планетата Земя. Тази енергия се използва от човека от древни времена, с примитивни рудиментарни технологии, които са се превърнали във все по-сложни така наречени чисти технологии.

В момента светлината и топлината на слънцето се използват чрез различни технологии за улавяне, преобразуване и разпределение.

Има устройства за улавяне на слънчева енергия, като фотоволтаични клетки или слънчеви панели, където енергията от слънчевата светлина произвежда електричество, и топлинни колектори, наречени хелиостати или слънчеви колектори. Тези два типа устройства представляват основата на така наречените „активни слънчеви технологии“.

За разлика от тях „пасивните слънчеви технологии“ се отнасят до техники на архитектура и строителство на къщи и работни места, където най-благоприятната ориентация за максимално слънчево облъчване, материали, които абсорбират или отделят топлина в зависимост от климата на мястото и / или или които позволяват разпръскване или навлизане на светлина и вътрешни помещения с естествена вентилация.

Тези техники благоприятстват икономия на електрическа енергия за климатизация (охлаждане или отопление на климатика).

Предимства на използването на слънчева енергия

Слънцето е чист източник на енергия, който не произвежда емисии на парникови газове.
Слънчевата енергия е евтина и неизчерпаема.
Това е енергия, която не зависи от вноса на петрол.

Недостатъци от използването на слънчева енергия

Производството на слънчеви панели изисква метали и неметали, които идват от добивната добив, дейност, която влияе негативно на околната среда.

-Вятърната енергия

Вятърната енергия е енергията, която се възползва от силата на движението на вятъра; Тази енергия може да бъде преобразувана в електрическа енергия с използването на генератори турбини.

Думата „еолийски“ идва от гръцката дума Aeolus, името на бога на ветровете в гръцката митология.

Вятърната енергия се използва с помощта на устройства, наречени вятърни турбини във вятърни електроцентрали. Вятърните турбини имат лопатки, които се движат с вятъра, свързани с турбини, които произвеждат електричество и след това към мрежи, които го разпределят.

Вятърните централи произвеждат по-евтина електроенергия от тази, генерирана от конвенционалните технологии, базирана на изгарянето на изкопаеми горива, а има и малки вятърни турбини, които са полезни в отдалечени райони, които нямат връзка с електроразпределителните мрежи.

Фигура 2. Вятърна централа. Източник: Виктор Салвадор Вилариньо, от Wikimedia Commons

В момента се разработват офшорни вятърни централи, където енергията на вятъра е по-интензивна и постоянна, но разходите за поддръжка са по-високи.

Ветровете са приблизително предвидими и стабилни събития през годината на определено място на планетата, въпреки че те също представляват важни вариации, поради което те могат да се използват само като допълнителен енергиен източник, като резервен, към конвенционалните енергии.

Предимства на вятърната енергия

Вятърната енергия е възобновяема.
Това е неизчерпаема енергия.
Икономично е.
Произвежда слабо въздействие върху околната среда.

Недостатъци на вятърната енергия

Енергията на вятъра е променлива, поради което производството на вятърна енергия не може да бъде постоянно.
Строителството на вятърни турбини е скъпо.
Вятърните турбини представляват заплаха за фауната на птиците, тъй като те са причина за смъртни случаи поради удар или сблъсък.
Вятърната енергия произвежда шумово замърсяване.

-Геотермална енергия

Геотермалната енергия е вид чиста, възобновяема енергия, която използва топлината от вътрешността на Земята; Тази топлина се предава чрез скали и вода и може да се използва за генериране на електричество.

Думата геотермална идва от гръцкото „гео“: Земя и „термос“: топлина.

Вътрешността на планетата има висока температура, която се увеличава с дълбочина. В подпочвата има дълбоки подземни води, наречени фреатични води; Тези води се нагряват и се издигат на повърхността като горещи извори или гейзери на някои места.

В момента съществуват техники за локализиране, пробиване и изпомпване на тези горещи води, които улесняват използването на геотермална енергия на различни места на планетата.

Предимства на геотермалната енергия

Геотермалната енергия представлява чист енергиен източник, който намалява емисиите на парникови газове.
Той произвежда минимално количество отпадъци и далеч по-малко щети върху околната среда от електричеството, произведено от конвенционални източници като въглища и нефт.
Не произвежда звуково или шумово замърсяване.
Той е сравнително евтин източник на енергия.
Това е неизчерпаем ресурс.
Заема малки площи земя.

Недостатъци на геотермалната енергия

Геотермалната енергия може да доведе до отделянето на изпарения на сярна киселина, което е смъртоносно.
Пробиването може да причини замърсяване на близките подземни води с арсен, амоняк, сред другите опасни токсини.
Това е енергия, която не е налична във всички населени места.
В така наречените „сухи резервоари“, където има само горещи скали на малка дълбочина и водата трябва да се инжектира, така че да се нагрява, може да възникнат земетресения с разкъсване на скалата.

-Електрическа и вълнова енергия

Приливната енергия се възползва от кинетичната или движещата енергия на приливите и отливите на морето. Енергията на вълната (наричана още вълнова енергия) използва енергията от движението на океанските вълни за генериране на електричество.

Фигура 3. Енергия на вълната. Източник: P123, от Wikimedia Commons

Предимства на приливните и вълновите енергии

Те са възобновяеми, неизчерпаеми енергии.
При производството на двата вида енергия няма емисии на парникови газове.
По отношение на енергията на вълните е по-лесно да се предвидят оптимални условия за производство, отколкото в други чисти възобновяеми енергийни източници.

Недостатъци на приливните и вълновите енергии

И двата източника на енергия произвеждат отрицателно въздействие върху околната среда върху морските и крайбрежните екосистеми.
Първоначалната икономическа инвестиция е висока.
Използването му е ограничено до морски и крайбрежни райони.

-Хидравлична енергия

Хидравличната енергия се генерира от водата на реки, потоци и водопади или сладководни водопади. За нейното генериране се изграждат язовири, където се използва кинетичната енергия на водата и чрез турбини това се трансформира в електричество.

Предимство на хидроенергията

ВЕЦ е сравнително евтина и не замърсява.

Недостатъци на хидроенергията

Изграждането на водни язовири причинява изсичане на големи площи гори и сериозни щети на свързаните екосистеми.
Инфраструктурата е икономически скъпа.
Генерирането на хидроенергия зависи от климата и изобилието на вода.

Други примери за cleantech приложения

Електрическа енергия, произведена в въглеродни нанотръби

Направени са устройства, които произвеждат постоянен ток чрез изстрелване на електрони през въглеродни нанотръби (много малки въглеродни влакна).

Този тип устройства, наречени "термоенергия", могат да доставят същото количество електрическа енергия като обикновена литиева батерия, като са сто пъти по-малки.

Слънчеви плочки

Те са плочки, които работят като слънчеви панели, изработени от тънки клетки от мед, индий, галий и селен. Соларните керемиди за разлика от слънчевите панели не изискват големи открити пространства за изграждането на соларни паркове.

Зенитна слънчева технология

Тази нова технология е разработена от израелска компания; Възползва се от слънчевата енергия чрез събиране на радиация с извити огледала, чиято ефективност е пет пъти по-висока от тази на конвенционалните слънчеви панели.

Вертикални ферми

Дейностите на селското стопанство, животновъдството, промишлеността, строителството и градоустройството са заели и деградирали голяма част от почвите на планетата. Решение за недостига на продуктивни почви са така наречените вертикални ферми.

Вертикалните стопанства в градските и индустриалните райони осигуряват обработваеми площи без използване или деградация на почвите. Освен това те са растителна зона, която консумира CO ₂ - известен парников газ - и произвежда кислород чрез фотосинтеза.

Хидропонични култури във въртящи се редове

Този вид хидропонични култури във въртящи се редове, един ред отгоре на другия, позволява адекватно слънчево облъчване за всяко растение и спестяване на количеството използвана вода.

Ефективни и икономични електродвигатели

Те са двигатели, които имат нулеви емисии на парникови газове, като въглероден диоксид CO ₂, серен диоксид SO _2, азотен оксид NO и следователно не допринасят за глобалното затопляне на планетата.

Енергоспестяващи крушки

Без съдържание на живак, много токсичен течен метал и замърсява околната среда.

Електронно оборудване

Произведено с материали, които не включват калай, метал, който е замърсител за околната среда.

Биолечение с пречистване на вода

Пречистване на водата с помощта на микроорганизми като бактерии.

Управление на твърди отпадъци

С компостиране на органични отпадъци и рециклиране на хартия, стъкло, пластмаси и метали.

Умни прозорци

При което навлизането на светлина се саморегулира, което позволява икономия на енергия и контрол на вътрешната температура на помещенията.

Генериране на електричество чрез бактерии

Те са генетично разработени и растат на отработено масло.

Аерозолни слънчеви панели

Те се произвеждат с наноматериали (материали, представени в много малки размери, като много фини прахове), които бързо и ефективно абсорбират слънчевата светлина.

Биолечение

Тя включва възстановяване (обеззаразяване) на повърхностни води, дълбоки води, промишлени утайки и почви, замърсени с метали, агрохимикали или нефтени отпадъци и техните производни, чрез биологично третиране с микроорганизми.

Aghion, P., David, P. and Foray, D. (2009). Научни технологии и иновации за икономически растеж. Списание за изследователска политика. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
Dechezlepretre, A., Glachant, M. and Meniere, Y. (2008). Механизмът за чисто развитие и международното разпространение на технологии: емпирично проучване. Енергийна политика. 36: 1273-1283.
Dresselhaus, MS и Thomas, IL (2001). Алтернативни енергийни технологии. Nature. 414: 332-337.
Кемп, Р. и Волпи, М. (2007). Разпространението на чистите технологии: преглед с предложения за бъдещ дифузионен анализ. Списание за по-чисто производство. 16 (1): S14-S21.
Zangeneh, A., Jadhid, S. и Rahimi-Kian, A. (2009). Стратегия за популяризиране на чистите технологии при планиране на разширено поколение. Списание за възобновяема енергия. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

ЧИСТИ ТЕХНОЛОГИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРЕДИМСТВА И ПРИМЕРИ - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025