V. Ekologiczne konsekwencje pozyskiwania energii

1. Jakie są podstawowe nośniki energii pierwotnej. Procentowe ich wykorzystanie.

- węgiel kamienny- 52%

- węgiel brunatny- 10%

- ropa naftowa- 20%

- gaz ziemny- 13%

- inne- 5%

2. Jakie są perspektywy wyczerpania zasobów podstawowych paliw naturalnych?

Najwcześniej wyczerpie się zasób ropy naftowej, bo w 2045 roku, gaz ziemny i ropa naftowa ok. 2060, natomiast węgiel w 2100-2200.

Rok wyczerpania nieodnawialnych paliw naturalnych oszacowano przy założeniu, że ich wydobycie utrzymane będzie na dotychczasowym poziomie. Zgodnie z raportem Polskiego Komitetu Światowej Rady Energetyki, zaprezentowanym we wrześniu 1999 roku, zasoby węgla w Polsce wynoszą 54.700 milionów ton, co przy obecnym wydobyciu na poziomie poniżej 100 mln rocznie zapewni Polsce pokrycie potrzeb na to paliwo na ponad 500 lat. Jest to horyzont czasowy dwukrotnie dalszy od wyznaczonego w skali światowej.

3. Wymienić bezpośrednie i pośrednie szkody zagrażające środowisku, a wynikające z procesów spalania.

Choć wydobywanie naturalnych zasobów paliw jest poważną ingerencją w środowisko, to największym jednak dla niego zagrożeniem są produkty ich spalania stanowiące odpady w postaci pyłów, popiołów i żużli oraz tlenków siarki, azotu i węgla. Do innych szkód powstających w przyrodzie w wyniku oddziaływania tych odpadów zalicza się:

· tzw. „dziurę ozonową” i nasilający się efekt cieplarniany,

· tworzenie w aglomeracjach miejskich smogu wywołującego choroby układu oddechowego (astma); powstaje on w wyniku dużej koncentracji tlenków azotu i węglowodorów oraz zachodzących w atmosferze reakcji fotochemicznych,

· zakwaszanie gleby i wód (kwaśne deszcze), generowane przez tlenki siarki i azotu,

· zanieczyszczanie wód podskórnych ciężkimi metalami, wymywanymi z nieprawidłowo

składowanych popiołów i żużli, a także z odpadów powstających w procesach oczyszczania spalin metodami mokrymi i suchymi,

· toksyczne emisje typu WWA (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne), związków chlorowcopodobnych, dioksyn, furfuroli itp., wywołujące choroby nowotworowe i uszkadzające system immunologiczny.

Poza bezpośrednim oddziaływaniem wymienionych czynników na organizmy żywe i środowisko roślinne, obserwuje się szybsze niż dawniej niszczenie dorobku kultury materialnej (korozja konstrukcji żelazobetonowych, mostów, hal przemysłowych i sportowych itp.), zabytkowych pomników, w szczególności tych wykonanych z piaskowca lub marmuru.

4. Tlenki jakich pierwiastków występują w spalaniu paliw stałych. Dlaczego zagrażają one otoczeniu?

SO₂, NO_x, CO₂, pyły, ścieki nieoczyszczone, odpady przemysłowe, odpady miejskie.

Obecność tlenków azotu w spalinach jest uwarunkowana nie tylko jego obecnością w paliwie, ale również bezpośrednimi reakcjami syntezy tlenu i azotu atmosferycznego zachodzącymi w podwyższonej temperaturze płomienia. Przy temperaturach spalania powyżej 2000 °C, udział tlenków azotu (NOx) w spalinach wynosi od 1 do 5 %. Najbardziej szkodliwy dla środowiska jest NO2, który jest gazem koloru brunatnego o trującym i żrącym działaniu. W połączeniu z wodą tworzy kwas azotowy, stanowiący składnik „kwaśnych deszczów”. Obniżeniu emisji NOx służy spalanie niskotemperaturowe, występujące w nowoczesnych kotłach gazowych, a także w

fluidalnych kotłach węglowych, w których emisja NOx nie przekracza 200 mg/m3 spalin.

Największy objętościowy udział w spalinach ma CO2, który choć nie jest gazem trującym powoduje powstawanie efektu cieplarnianego, prowadzącego do zauważalnych zmian klimatycznych. Poprzez podejmowanie różnorodnych przedsięwzięć, wymuszanych między innymi ograniczeniami określonymi w międzynarodowych konwencjach (protokół z Kyoto), dąży się do istotnego zmniejszenia emisji CO2 bez uszczerbku dla wzrostu gospodarczego tak krajów rozwiniętych jak i rozwijających się.

5. Naszkicować schemat technologiczny jednej z elektrowni węglowych.

6. Jakie ekologiczne problemy niesie ze sobą energetyka jądrowa?

W kontekście stale rosnącego zapotrzebowania energetycznego światu zaczynają jednak w coraz większym stopniu zagrażać konsekwencje ekologiczne, które tworzą zbiór wad konwencjonalnej energetyki. Najważniejsze z tych zagrożeń to:

· skażenie powietrza produktami spalania (spalinami)

· wyczerpywanie się zasobów naturalnych,

· kłopoty z utylizacją produktów odpadowych, głównie radioaktywnych,

· groźba globalnego skażenia środowiska w przypadku awarii siłowni jądrowej,

· dewastacja środowiska, wynikająca z procesów wydobywczych.

---