1.2 WPŁYW TRADYCYJNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ELEKTRYCZNEJ NA ŚRODOWISKO NATURALNE
Spalanie paliw mineralnych powoduje narastające zanieczyszczenie środowiska. Degradacja środowiska występuje już w fazie pozyskiwania surowców przez niszczenie powierzchni Ziemi, tworzenie hałd kopalnianych oraz powstawania dużych ilości zasolonych wód odprowadzanych do rzek. W fazie wytwarzania energii elektrycznej za pomocą konwencjonalnych technologii polegających na spalaniu węgla i ropy powstają ogromne ilości zanieczyszczeń w postaci emitowanych do atmosfery pyłów i gazów. Zanieczyszczenia te często występują na obszarach gęsto zaludnionych.
W wyniku całkowitego spalenia paliwa mineralnego w komorze paleniskowej kotła energetycznego powstają spaliny zawierające: dwutlenek węgla (CO2), parę wodną (H2O), azot (N2), dwutlenek siarki (SO2), trójtlenek siarki (SO3) oraz popiół. Ze składników tych toksycznymi są: SO2, SO3 oraz częściowo popiół (pył), ze względu na zawartość w nim takich pierwiastków jak kadm, ołów, arsen.
Ilość substancji pyłowych i gazowych emitowanych przez krajowe elektrownie zawodowe
Elektrownie |
Rok |
Ilość spalonego węgla |
Ilość popiołu i żużla |
Emisja pyłu do atmosfery |
wskaźnik uchwycenia popiołu |
Emisja SO2 |
|
|
|
|
całkowita |
uchwycona |
|
|
|
|
|
x 103 t |
x 103 t |
x 103 t |
% |
x 103 t |
|
Opalane węglem brunatnym i kamiennym - łącznie |
1988 |
128 488,2 |
24 546,6 |
23 708,9 |
777,7 |
96,83 |
2004,5* |
|
1989 |
127 421,9 |
23 661,0 |
22 922,2 |
738,7 |
96,88 |
2005,6* |
|
1990 |
115 696,5 |
19 097,4 |
18 523,6 |
573,8 |
97,00 |
1553,0* |
Opalane węglem kamiennym |
1988 |
57 986,8 |
15 444,1 |
14 865,5 |
578,6 |
96,25 |
1302,8 |
|
1989 |
56 954,1 |
15 350,5 |
14 795,8 |
554,6 |
96,39 |
1257,7 |
|
1990 |
49 278,2 |
11 829,5 |
11 432,2 |
397,3 |
96,64 |
920,2 |
Opalane węglem brunatnym |
1988 |
70 501,4 |
9 102,5 |
8 903,4 |
199,1 |
97,81 |
701,7 |
|
1989 |
70 467,8 |
8 310,5 |
8 126,4 |
184,1 |
97,78 |
747,9 |
|
1990 |
66 418,3 |
7 267,9 |
7 091,4 |
176,5 |
97,57 |
632,8 |
* Poza podanymi ilościami wyemitowano z kotłów opalanych olejem opałowym odpowiednio w roku: |
Przy wysokiej temperaturze w jądrze płomienia komory paleniskowej zachodzi częściowe utlenienie azotu z powietrza i azotu z paliwa, a w jego wyniku tworzenie się tlenków azotu (tlenek azotu NO i dwutlenek azotu NO2). Tlenki azotu (NOx) nawet w minimalnych stężeniach w powietrzu działają drażniąco na organy układu oddechowego, niszczą urządzenia i materiały, przyczyniają się do powstawania smogów, pogarszają widoczność i ograniczają nasłonecznienie powierzchni Ziemi. Są one szkodliwe dla organizmów żywych, co stawia je zaraz za dwutlenkiem siarki SO2, jako najgroźniejsze zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego.
Na około połowie powierzchni kraju występują stężenia SO2 wyższe od 20 mg/m3 co może już powodować pierwszy stopień uszkodzenia lasów iglastych.
Znaczne stężenia SO2 w powietrzu atmosferycznym powodują, że na powierzchnię gleby dociera rocznie w Polsce ok. 8 ton związków siarki na 1 km2, przy czym na ok. 10% powierzchni kraju wartości te przekraczają rocznie 50 t/km2.
Duże przekroczenia dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń pyłowych i gazowych występują również na terenach chronionych i specjalnie chronionych.
Ponad połowa emisji SO2 pochodzi z energetyki. Również z energetyki pochodzi ok. 40% emitowanych pyłów.
W przypadku niezupełnego spalania w komorze paleniskowej, powstaje: tlenek węgla CO, sadza oraz rakotwórczy benzo- -piren. Energetyka jadrowa, choć nie wprowadza takich zmian w powietrzu atmosferycznym, grozi jednak bardzo niebezpiecznym zatruciem środowiska w cyklu paliwowym, awarią w procesie eksploatacji i zmusza do wieczystego przechowywania wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych.
Główne zagrożenia środowiska, jakie niosą ze sobą tradycyjne metody wytwarzania energii elektr. to:
emisja znacznych ilości tlenków azotu i siarki odpowiedzialnych za występowanie kwaśnych deszczów niszczących faunę i florę oraz budowle, także zabytkowe, korozję metali, zwiększenie zużycia maszyn i mechanizmów w promieniu wielu setek kilometrów, gdyż wysokie kominy powodują przemieszczanie się ich na wielkie odległości;
emisja dwutlenku węgla, przyczyniającego się do powstania tzw. efektu cieplarnianego, co grozi zmianami klimatycznymi (podwyższaniem temperatury na Ziemi, topnienie lodowców, co może w konsekwencji spowodować zmianę zarysu lądów);
emisja pyłów;
promieniowanie jonizujące elektrowni jądrowych;
zagrożenia radiacyjne przy przewożeniu materiałów rozszczepialnych i odpadów z elektrowni jądrowych;
zrzuty podgrzanej wody do rzek i jezior;
bezzwrotne straty wody w obiegach chłodzenia;
zrzuty ścieków technologicznych;
dewastacja terenu i pylenie wtórne na składowiskach odpadów paleniskowych (popiół, żużel);
hałas.
Wśród barier energetyki konwencjonalnej, oprócz trudności z pozyskiwaniem węgla należy wymienić również deficyt wody, który utrudnia lokalizację dużych elektrowni ze względu na brak wody chłodzącej.
Dodatkowo należy zaznaczyć, że węglowy charakter energetyki odznacza się:
stosunkowo małą sprawnością przemian energetycznych co powoduje duże zużycie energii w postaci pierwotnej;
dużym kosztem urządzeń energetycznych spalających węgiel;
znacznym obciążeniem środków transportu przewozem węgla;
zagrożeniem dla środowiska naturalnego przez wydobywanie, transport i użytkowanie węgla;
co 8 tona wydobytego węgla wraca do kopalni w postaci energii.
Konwencjonalne metody sprzyjają skoncentrowanemu sposobowi wytwarzania energii elektrycznej, co pociąga za sobą pewne negatywne skutki przy przesyłaniu energii:
oddziaływanie pola elektrycznego pod liniami najwyższych napięć, ograniczające użytkowanie terenu;
wycinanie lasów na terenach linii elektroenergetycznych;
straty mocy na długich odcinkach przesyłania energii elektrycznej;
wzrost kosztów inwestycyjnych.
2