Въздействие на CTE върху околната среда (курс) - PDF документ
Документи
11 . VV II AA - EE NN EE RR GG II EE MM EE DD II UU
Един от основните проблеми, за да се създаде решение, зависи от развитието на нашата цивилизация, проблемът, който се е върнал начело на проблемите на учените, е да се осигури енергията, необходима за разработване на основни дейности, които обуславят прогресивната еволюция на жизнения стандарт на света.
Повишаването на жизнения стандарт не може да се осъществи без съответно увеличаване на потреблението на енергия. Следователно, когато искаме да анализираме необходимостта от консумация на енергия, е полезно да направим преглед на историческото й развитие. Минималната консумация на енергия, необходима за човек, е количеството енергия, получено от храната, необходимо за сортиране. Преди един милион години, както и днес, в някои части на света хората живеят с храна, която съдържа около 1800 калории на ден от всеки човек, или ако измерваме енергията в единиците, с които сме свикнали, два киловата часа на ден и човек. Тази енергия се изразходва за две цели: да се осигури постоянна телесна температура и да се осигури механичната енергия, необходима за микроните, с които човек набавя храна и различни движения.
Превръщането на химическата енергия от храната в топлинна енергия, топлината, необходима за поддържане на телесната температура, както и механичната енергия на краищата, се постига чрез не напълно известни биологични процеси. Основният източник на енергия преди милион години, както и преди откриването на ядрената енергия, беше слънчевата енергия, която чрез процеса на фотосинтеза произвеждаше въглеводородите, необходими за храната.
Преди около сто хиляди години е направен голям скок чрез контролирано използване на огън.
Слънчевата енергия, транспонирана чрез фотосинтеза в дървото, е първият източник на енергия, който човекът трансформира, чрез външни средства, във необходимите за него форми на енергия, преди всичко в топлина. Дървото става първото гориво, което чрез химичен процес, комбинацията от въглерод и кислород във въздуха, се трансформира в топлинна енергия.
Така произведената топлинна енергия се използва за приготвяне на храна, отопление и осветление на дома. В същото време позволява на хората да удължават деня и да плашат опасни животни през нощта, когато станат опасни.
Значителен скок, който откри нова ера в енергоспестяването, беше направен около 7000 години преди нашата ера, когато човекът се научи да опитомява животни и да стопанисва. В земеделското общество храната се произвежда чрез обработване на земята и човек не само може да яде повече, консумирайки около 4 кВтч на ден, но има излишък, с който може да храни опитомени животни.,
ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА 18
които ги използват за производство на механична енергия, необходима за транспортиране и обработка на земята.
Развитието на селското стопанство доведе до усилено обезлесяване на земните повърхности, за да се получат земите, необходими за отглеждането на земеделски растения. Така в населените региони започна интензивно обезлесяване. Тъй като този източник започва да се свива поради обезлесяване, се очакваше, че с течение на времето ще възникне проблем с ресурсите на топлинна енергия.
Слънчевата енергия се проявява на повърхността на Земята и под формата на механична енергия на ветрове и води. Въпреки че тези източници са били използвани стотици години преди нашата ера, обаче, тяхното интензивно използване започва едва около 1400 г. сл. Н. Е., Когато използването на вода и енергия от вятъра се разширява. Това въвежда допълнително производство на енергия и води до индустриално потребление на енергия.
Постепенното изчезване на горите и увеличаването на вътрешното и индустриалното потребление тласкат хората към въвеждането в енергийната верига на изкопаеми горива: въглища, нефт и газ, които по отношение на дървесината имат много по-висока калоричност на единица маса или обем.
След 1800 г. въглищата започват да се използват интензивно, с въвеждането на парни стрелки в индустриалната верига. След това, с появата на двигателите с вътрешно горене, експлоатацията на масло започна да се засилва.
През 19 век структурата на потреблението на енергия започва да отразява аспекти на индустриалното общество. Потреблението за храна се увеличава до 8 kWh/ден/човек, потреблението в домакинството е много по-голямо, от 36 kWh/ден/човек, промишленото потребление става 27 kWh/ден/човек, а потреблението за транспорт се увеличава значително, до 16 kWh/ден/човече.
Двадесети век въвежда като новост възможността за трансформиране на топлинната и механичната енергия в електрическа енергия.
Електрическата енергия все повече се замества с други форми на енергия, поради лекотата, с която се транспортира от разстояние и възможността да я трансформира в други форми на полезна енергия като: механична енергия, светлина, топлина, химическа енергия. Това означаваше, че днес от общата консумирана енергия над 30% е електричеството.
В момента разпределението на енергийното потребление по четирите категории (храна, домакинство, промишленост и транспорт) се характеризира с увеличение от 45 пъти в сравнение с миналия век.
И така, четирите енергийни цикъла, през които е преминало човечеството, са: изолиран човек, с възможностите за биологично преобразуване на химическата енергия,
с консумация от 2 kWh/ден/човек; вятърното общество, което използва изгарянето на дърва като възможност
външно преобразуване на регенеративна енергия, съхранявана чрез фотосинтеза, с консумация от 5 kWh/ден/човек;
земеделското общество, което води до унищожаване на горите, на регенериращия енергиен източник, с консумация от 8 kWh/ден/човек;
модерното индустриално общество, характеризиращо се с използването на възобновяема енергия, изкопаеми и ядрени горива и с възможностите за преобразуване на енергия от една форма в друга, с непрекъснато нарастващо потребление.
Увеличението на потреблението на енергия отразява повишаване на жизнения стандарт. Не пренебрегван аспект на повишаването на жизнения стандарт е възможността за изолиране на човека от вредната външна среда и създаване на условия, осигуряващи здравословен живот, за възможно най-много години. Средният живот се увеличава с жизнения стандарт и със специфичното потребление на енергия.
Единственият източник на енергия, който подхранва нашата цивилизация до този век, е слънчевата енергия, съхранявана под формата на химическа енергия, чрез процеса на фотосинтеза, в регенеративни източници (дърво, вода, вятър) или изкопаеми горива (въглища, нефт, природен газ), чието постоянно образуване е от порядъка на милиони години.
Кратък анализ на целите, за които е необходимо да се консумира енергия, за да се поддържа адекватен жизнен стандарт, подчертава, че те са:
осигуряване на питейна вода; хранителна застраховка; застраховка на метали, влакна и строителни материали; осигуряване на поносима среда.
Тези цели са необходимите елементи за процъфтяването на човешката цивилизация. Отрицателната реакция на лака е илюстрирана на фигура 1.1.
Водата е необходима директно за поддържане на живота, но също и косвено, за да се осигури плодородието на земята, използвана за земеделие. За съжаление питейната вода не е равномерно разпределена на повърхността на Земята и има големи площи, където морската вода трябва да се използва за наторяване на почвата. Трябва обаче да се дестилира, като този процес изисква консумация на енергия. Производството на питейна вода чрез обезсоляване на морската вода не е икономично.
Осигуряването на храна за нашето общество повдига преди всичко проблема с превръщането на енергията в торове, чрез фиксиране на азот, чрез производство на калиеви соли и суперфосфати. Елементите, необходими за осигуряване на хранителния цикъл, са: слънчева енергия, въглероден диоксид, вода и азот, които чрез почвата произвеждат хранителни вещества за селскостопанските растения. Те от своя страна представляват или храна за човека или животното, чиято плът става храна.
Металите са абсолютно необходими, за да осигурят поддържането и развитието на нашата цивилизация. В природата те се намират под формата на оксиди. За тяхното извличане и обработка е необходима консумация на енергия.
ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА 20
Фиг. 1.1. Отрицателна реакция на лака.
За да се осигури поносима среда (в домове, офиси и на открито) е необходимо увеличаване на потреблението на енергия и, следователно, повишено потребление на изкопаеми горива, което усилва замърсяването на атмосферата, образувайки верига с отрицателна реакция върху развитието.
Най-важният проблем, повдигнат от увеличаването на енергопотреблението, необходимо за постигане на повишаване на жизнения стандарт на човечеството, е екологичното въздействие, чрез намаляване на запасите от горива и суровини, строго необходими, както и явлението замърсяване, което трябва да бъде строго контролирано, за да се поддържа околната среда. чрез fr noxe. Само по този начин може да се постигне висок жизнен стандарт на човечеството и особено здравословен.
Енергията е едновременно решение и проблем за устойчиво развитие, тъй като улеснява напредъка, но е и основната причина за замърсяване и други щети за човешкото здраве и околната среда.
Световното потребление на енергия се е увеличило значително и се очаква да продължи да нараства до 2020 г. с годишен темп от 2%. Ако глобалният темп на растеж на потреблението на енергия от приблизително 2% годишно продължи, се очаква удвояване на потреблението на енергия до 2035 г. и утрояване на него до 2055 г. в сравнение с 1998 г.
Най-голямото увеличение на потреблението на енергия е регистрирано в транспорта, където 95% от консумираната енергия се получава от нефт. Очаква се в този сектор потреблението на енергия да се увеличава с 1,5% годишно в развитите страни и 3,6% в развиващите се страни.
За да се отговори на новото търсене на енергия, са необходими инвестиции от около 22,5% от БВП.
В момента една трета от цялото население на света (около 2,5 милиарда души) няма достъп