Vlastnosti, výhody a příklady čistých technologií

5222
Abraham McLaughlin

The Čisté technologie jsou takové technologické postupy, které se snaží minimalizovat dopad na životní prostředí, který se obvykle vytváří při veškeré lidské činnosti. Tato sada technologických postupů zahrnuje různé lidské činnosti, výrobu energie, stavbu a nejrůznější průmyslové procesy..

Společným faktorem, který je spojuje, je jejich cíl chránit životní prostředí a optimalizovat použité přírodní zdroje. Čisté technologie však nebyly zcela účinné při zastavení škod na životním prostředí způsobených lidskými hospodářskými činnostmi..

Obrázek 1. Solární panely. Lito Encinas [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], z Wikimedia Commons

Jako příklady oblastí, na které mají dopad čisté technologie, můžeme uvést následující:

  • Při využívání obnovitelných a neznečišťujících zdrojů energie.
  • V průmyslových procesech s minimalizací odpadních vod a emisí toxických znečišťujících látek.
  • Při výrobě spotřebního zboží a jeho životního cyklu s minimálním dopadem na životní prostředí.
  • Při vývoji udržitelných zemědělských postupů.
  • Při vývoji rybolovných technik, které chrání mořskou faunu.
  • Mimo jiné v udržitelné výstavbě a urbanismu.

Rejstřík článků

  • 1 Přehled čistých technologií
    • 1.1 Pozadí
    • 1.2 Cíle
    • 1.3 Charakteristika čistých technologií
  • 2 Druhy čistých technologií
  • 3 Obtíže při zavádění čistých technologií
  • 4 Hlavní čisté technologie používané při výrobě energie: výhody a nevýhody
    • 4,1 -Solární energie
    • 4,2 - Energie větru
    • 4.3 - Geotermální energie
    • 4,4 - Přílivová a vlnová energie
    • 4.5 - Hydraulická energie
  • 5 Další příklady aplikací cleantech
  • 6 Reference

Přehled čistých technologií

Pozadí

Současný model hospodářského rozvoje způsobil vážné poškození životního prostředí. Technologické inovace zvané „čisté technologie“, které mají menší dopad na životní prostředí, se jeví jako nadějné alternativy, aby byl ekonomický rozvoj slučitelný s ochranou životního prostředí..

Rozvoj sektoru čistých technologií se zrodil na začátku roku 2000 a během první dekády tisíciletí pokračuje v boomu až do současnosti. Čisté technologie představují revoluci nebo změnu modelu v řízení technologií a životního prostředí.

cíle

Čisté technologie sledují následující cíle:

  • Minimalizujte dopad lidské činnosti na životní prostředí.
  • Optimalizovat využívání přírodních zdrojů a chránit životní prostředí.
  • Pomozte rozvojovým zemím dosáhnout udržitelného rozvoje.
  • Spolupracujte při snižování znečištění vytvářeného vyspělými zeměmi.

Charakteristika čistých technologií

Čisté technologie se vyznačují tím, že jsou inovativní a zaměřují se na udržitelnost lidských činností, sledování ochrany přírodních zdrojů (mimo jiné energie a vody) a optimalizace jejich využívání.

Tyto inovace usilují o snížení emisí skleníkových plynů, hlavních příčin globálního oteplování. Lze tedy říci, že mají velmi důležitou roli při zmírňování a přizpůsobování se globálním změnám klimatu..

Čisté technologie zahrnují mimo jiné širokou škálu environmentálních technologií, jako je obnovitelná energie, energetická účinnost, skladování energie, nové materiály..

Druhy čistých technologií

Čisté technologie lze klasifikovat podle oblastí jejich činnosti takto:

  • Technologie používané při návrhu zařízení pro využívání obnovitelných, neznečišťujících zdrojů energie.
  • Čisté technologie aplikované „na konci potrubí“, které se snaží snížit emise a průmyslové toxické odpadní vody.
  • Čisté technologie, které mění stávající výrobní procesy.
  • Nové výrobní procesy s čistými technologiemi.
  • Čisté technologie, které mění stávající režimy spotřeby, aplikované na design neznečišťujících, recyklovatelných produktů.

Problémy při zavádění čistých technologií

V současné době existuje velký zájem o analýzu výrobních procesů a jejich přizpůsobení těmto novým, ekologičtějším technologiím..

K tomu je třeba vyhodnotit, zda jsou vyvinuté čisté technologie dostatečně účinné a spolehlivé při řešení problémů životního prostředí..

Přechod od konvenčních technologií k čistým technologiím přináší také několik překážek a obtíží, například:

  • Nedostatek stávajících informací o těchto technologiích.
  • Nedostatek vyškoleného personálu pro jeho aplikaci.
  • Vysoké ekonomické náklady na nutnou investici.
  • Překonejte strach podnikatelů z rizika převzetí nezbytných ekonomických investic.

Major tČisté technologie používané při výrobě energie: výhody a nevýhody

Mezi čisté technologie používané při výrobě energie patří:

-Solární energie

Sluneční energie je energie, která pochází ze slunečního záření na planetě Zemi. Tato energie byla používána člověkem od starověku s primitivními rudimentárními technologiemi, které se vyvinuly v takzvané čisté technologie, které jsou stále sofistikovanější..

V současné době je světlo a teplo slunce využíváno různými technologiemi zachycování, přeměny a distribuce..

Existují zařízení k zachycování sluneční energie, jako jsou fotovoltaické články nebo solární panely, kde energie ze slunečního záření vyrábí elektřinu, a tepelné kolektory zvané heliostaty nebo sluneční kolektory. Tyto dva typy zařízení tvoří základ takzvaných „aktivních solárních technologií“.

Naproti tomu „pasivní solární technologie“ označují techniky architektury a výstavby domů a pracovišť, kde je nejpříznivější orientace pro maximální sluneční záření, materiály, které absorbují nebo vydávají teplo podle klimatu místa a / nebo které umožňují rozptyl nebo vstup světla a vnitřních prostor s přirozeným větráním.

Tyto techniky upřednostňují úsporu elektrické energie pro klimatizaci (chlazení nebo topení klimatizace).

Výhody využití solární energie

  • Slunce je zdrojem čisté energie, která neprodukuje emise skleníkových plynů.
  • Solární energie je levná a nevyčerpatelná.
  • Je to energie nezávislá na dovozu ropy.

Nevýhody využití solární energie

  • Výroba solárních panelů vyžaduje kovy a nekovy, které pocházejí z těžební těžby, což je činnost, která negativně ovlivňuje životní prostředí.

-Síla větru

Větrná energie je energie, která využívá sílu pohybu větru; tato energie může být přeměněna na elektrickou energii pomocí turbín generátoru.

Slovo „aeolian“ pochází z řeckého slova Aeolus, jméno boha větrů v řecké mytologii.

Větrná energie je využívána zařízeními nazývanými větrné turbíny ve větrných farmách. Větrné turbíny mají lopatky, které se pohybují s větrem, připojené k turbínám, které vyrábějí elektřinu, a poté k sítím, které ji distribuují.

Větrné farmy vyrábějí levnější elektřinu než elektřinu vyráběnou konvenčními technologiemi založenou na spalování fosilních paliv a existují také malé větrné turbíny, které jsou užitečné v odlehlých oblastech, které nemají připojení k distribučním sítím elektřiny..

Obrázek 2. Větrná farma. Zdroj: Victor Salvador Vilariño [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], z Wikimedia Commons

V současné době se rozvíjejí pobřežní větrné farmy, kde je větrná energie intenzivnější a konstantní, ale náklady na údržbu jsou vyšší..

Větry jsou přibližně předvídatelné a stabilní události v průběhu roku na určitém místě na planetě, i když také představují důležité variace, a proto je lze použít pouze jako doplňkový zdroj energie, jako záložní zdroj konvenčních energií..

Výhody větrné energie

  • Větrná energie je obnovitelná.
  • Je to nevyčerpatelná energie.
  • Je to ekonomické.
  • Má malý dopad na životní prostředí.

Nevýhody větrné energie

  • Větrná energie je proměnlivá, a proto výroba větrné energie nemůže být konstantní.
  • Konstrukce větrné turbíny je drahá.
  • Větrné turbíny představují hrozbu pro ptačí faunu, protože jsou příčinou úmrtí v důsledku nárazu nebo kolize..
  • Větrná energie produkuje hlukové znečištění.

-Geotermální energie

Geotermální energie je druh čisté obnovitelné energie, která využívá teplo z vnitřku Země; Toto teplo se přenáší skály a vodou a lze jej použít k výrobě elektřiny.

Slovo geotermální pochází z řečtiny „geo“: Země a „termos“: teplo.

Vnitřek planety má vysokou teplotu, která se zvyšuje s hloubkou. V podloží jsou hluboké podzemní vody zvané freatické vody; tyto vody se na některých místech ohřívají a vystupují na povrch jako horké prameny nebo gejzíry.

V současné době existují techniky pro lokalizaci, vrtání a čerpání těchto horkých vod, které usnadňují využití geotermální energie na různých místech planety..

Výhody geotermální energie

  • Geotermální energie představuje zdroj čisté energie, který snižuje emise skleníkových plynů.
  • Produkuje minimální množství odpadu a mnohem menší škody na životním prostředí než elektřina vyrobená z konvenčních zdrojů, jako je uhlí a ropa.
  • Nevytváří zvukové nebo hlukové znečištění.
  • Je to relativně levný zdroj energie.
  • Je to nevyčerpatelný zdroj.
  • Zabírá malé plochy půdy.

Nevýhody geotermální energie

  • Geotermální energie může způsobit smrtelné výpary kyseliny sírové.
  • Vrtání může způsobit kontaminaci okolních podzemních vod arzenikem, amoniakem a dalšími nebezpečnými toxiny..
  • Je to energie, která není k dispozici ve všech lokalitách.
  • V takzvaných „suchých nádržích“, kde jsou jen horké kameny v mělké hloubce a voda musí být vstřikována, aby se zahřála, může při prasknutí horniny dojít k zemětřesení..

-Přílivová a vlnová energie

Přílivová energie využívá kinetickou nebo pohybovou energii mořských přílivů a odlivů. Energie vln (nazývaná také energie vln) využívá energii pohybu oceánských vln k výrobě elektřiny.

Obrázek 3. Vlnová energie. Zdroj: P123 [Public domain], z Wikimedia Commons

Výhody slapové a vlnové energie

  • Jsou to obnovitelné, nevyčerpatelné energie.
  • Při výrobě obou druhů energie nedochází k žádným emisím skleníkových plynů.
  • Pokud jde o vlnovou energii, je snazší předvídat optimální podmínky výroby než u jiných čistých obnovitelných zdrojů energie.

Nevýhody slapových a vlnových energií

  • Oba zdroje energie mají negativní dopad na životní prostředí na mořské a pobřežní ekosystémy.
  • Počáteční ekonomická investice je vysoká.
  • Jeho použití je omezeno na mořské a pobřežní oblasti.

-Hydraulická energie

Hydraulická energie je generována z vody řek, potoků a vodopádů nebo sladkovodních vodopádů. Pro jeho výrobu jsou stavěny přehrady, kde se využívá kinetická energie vody, a ta se prostřednictvím turbín transformuje na elektřinu.

Výhoda vodní energie

  • Vodní energie je relativně levná a neznečišťuje.

Nevýhody vodní energie

  • Stavba vodních přehrad vytváří kácení velkých ploch lesů a vážné poškození souvisejících ekosystémů.
  • Infrastruktura je finančně nákladná.
  • Výroba hydraulické energie závisí na podnebí a množství vody.

Další příklady aplikací cleantech

Elektrická energie vyrobená v uhlíkových nanotrubičkách

Byly vyrobeny přístroje, které produkují stejnosměrný proud spalováním elektronů přes uhlíkové nanotrubice (velmi malá uhlíková vlákna).

Tento typ zařízení zvaného „termopower“ může dodávat stejné množství elektrické energie jako běžná lithiová baterie, je stokrát menší.

Solární dlaždice

Jsou to dlaždice, které fungují jako solární panely, vyrobené z tenkých článků mědi, india, gália a selenu. Solární střešní tašky, na rozdíl od solárních panelů, nevyžadují pro stavbu solárních parků velké otevřené prostory.

Solární technologie Zenith

Tuto novou technologii vymyslela izraelská společnost; využívá solární energie tím, že sbírá záření zakřivenými zrcadly, jejichž účinnost je pětkrát vyšší než u konvenčních solárních panelů.

Vertikální farmy

Činnosti v zemědělství, chovu hospodářských zvířat, průmyslu, stavebnictví a územního plánování obsadily a degradovaly velkou část půd planety. Řešením nedostatku produktivních půd jsou takzvané vertikální farmy.

Vertikální farmy v městských a průmyslových oblastech poskytují kultivační oblasti bez použití nebo degradace půdy. Navíc jsou to vegetační zóny, které konzumují COdva -známý skleníkový plyn - a produkují kyslík fotosyntézou.

Hydroponické plodiny v rotujících řadách

Tento typ hydroponické kultivace v rotujících řadách, jedna řada na druhé, umožňuje adekvátní sluneční záření pro každou rostlinu a úspory v množství použité vody..

Efektivní a ekonomické elektromotory

Jsou to motory, které mají nulové emise skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý COdva, oxid siřičitý SOdva, oxid dusíku NO, a proto nepřispívají ke globálnímu oteplování planety.

Energeticky úsporné žárovky

Žádný obsah rtuti, vysoce toxický tekutý kov a znečišťující životní prostředí.

Elektronická zařízení

Vyrobeno z materiálů, které neobsahují cín, kov znečišťující životní prostředí.

Biologická léčba čištění vody

Čištění vody pomocí mikroorganismů, jako jsou bakterie.

Nakládání s pevným odpadem

S kompostováním organického odpadu a recyklací papíru, skla, plastů a kovů.

Inteligentní okna

Ve kterých je vstup světla samoregulační, což umožňuje úspory energie a řízení vnitřní teploty místností.

Výroba elektřiny prostřednictvím bakterií

Ty jsou geneticky upraveny a rostou na odpadním oleji.

Aerosolové solární panely

Jsou vyráběny z nanomateriálů (materiály dodávané ve velmi malých rozměrech, jako jsou velmi jemné prášky), které rychle a účinně absorbují sluneční světlo.

Bioremediace

Zahrnuje sanaci (dekontaminaci) povrchových vod, hlubinných vod, průmyslových kalů a půd kontaminovaných kovy, agrochemikáliemi nebo ropným odpadem a jeho deriváty biologickými úpravami mikroorganismy.

Reference

  1. Aghion, P., David, P. a Foray, D. (2009). Vědecká technologie a inovace pro hospodářský růst. Journal of Research Policy. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
  2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. a Meniere, Y. (2008). Mechanismus čistého rozvoje a mezinárodní šíření technologií: empirická studie. Energetická politika. 36: 1273-1283.
  3. Dresselhaus, M. S. a Thomas, I.L. (2001). Alternativní energetické technologie. Příroda. 414: 332-337.
  4. Kemp, R. a Volpi, M. (2007). Šíření čistých technologií: přehled s návrhy pro budoucí analýzu šíření. Journal of Cleaner Production. 16 (1): S14-S21.
  5. Zangeneh, A., Jadhid, S. a Rahimi-Kian, A. (2009). Strategie propagace čistých technologií v plánování expanze distribuované generace. Journal of Renewable Energy. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

Zatím žádné komentáře