Czyste technologie, zalety, wady i przykłady



The czyste technologie to te praktyki technologiczne, które próbują zminimalizować wpływ na środowisko, który jest zwykle generowany w całej działalności człowieka. Ten zestaw praktyk technologicznych obejmuje różne działania człowieka, wytwarzanie energii, budowę i najróżniejsze procesy przemysłowe.

Wspólnym czynnikiem, który ich łączy, jest ich ochrona środowiska i optymalizacja wykorzystywanych zasobów naturalnych. Czyste technologie nie były jednak całkowicie skuteczne w powstrzymywaniu szkód środowiskowych spowodowanych działalnością gospodarczą człowieka.

Jako przykłady obszarów, na które wpłynęły czyste technologie, możemy wymienić następujące:

  • W wykorzystywaniu odnawialnych i niezanieczyszczających źródeł energii.
  • W procesach przemysłowych z minimalizacją wycieków i emisji toksycznych zanieczyszczeń.
  • W produkcji dóbr konsumpcyjnych i ich cyklu życia, przy minimalnym wpływie na środowisko.
  • W rozwoju zrównoważonych praktyk rolniczych.
  • W rozwoju technik połowowych chroniących faunę morską.
  • Między innymi w budownictwie zrównoważonym i urbanistycznym.

Indeks

  • 1 Przegląd czystych technologii
    • 1.1 Tło
    • 1.2 Cele
    • 1.3 Charakterystyka czystych technologii
  • 2 Rodzaje czystych technologii
  • 3 Trudności we wdrażaniu czystych technologii
  • 4 Główne czyste technologie stosowane do wytwarzania energii: zalety i wady
    • 4.1-Energia słoneczna
    • 4.2 - Energia wiatru
    • 4.3 - Energia geotermalna
    • 4.4 - Moc pływów i fal
    • 4.5 - Energia hydrauliczna
  • 5 Inne przykłady zastosowań czystej technologii
  • 6 referencji

Przegląd czystych technologii

Tło

Obecny model rozwoju gospodarczego spowodował poważne szkody dla środowiska. Innowacje technologiczne zwane „czystymi technologiami”, które wywierają mniejszy wpływ na środowisko, wydają się być obiecującymi alternatywami, aby rozwój gospodarczy był zgodny z ochroną środowiska.

Rozwój sektora czystych technologii narodził się na początku 2000 r. I nadal rośnie w pierwszej dekadzie tysiąclecia do dziś. Czyste technologie stanowią rewolucję lub zmianę modelu w technologii i zarządzaniu środowiskiem.

Cele

Czyste technologie realizują następujące cele:

  • Zminimalizuj wpływ na środowisko wynikający z działalności człowieka.
  • Optymalizacja wykorzystania zasobów naturalnych i ochrona środowiska.
  • Pomóż krajom rozwijającym się osiągnąć zrównoważony rozwój.
  • Współpracuj w zmniejszaniu zanieczyszczeń generowanych przez kraje rozwinięte.

Charakterystyka czystych technologii

Czyste technologie charakteryzują się innowacyjnością i koncentrują się na trwałości działalności człowieka, dążąc do zachowania zasobów naturalnych (między innymi energii i wody) i optymalizacji ich wykorzystania.

Te innowacje mają na celu ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, głównych przyczyn globalnego ocieplenia. Dlatego można powiedzieć, że odgrywają one bardzo ważną rolę w łagodzeniu i adaptacji do globalnych zmian klimatu.

Czyste technologie obejmują szeroki zakres technologii środowiskowych, takich jak między innymi energia odnawialna, efektywność energetyczna, magazynowanie energii, nowe materiały.

Rodzaje czystych technologii

Czyste technologie można sklasyfikować według obszarów działania w następujący sposób:

  • Technologie stosowane w projektowaniu urządzeń do wykorzystania odnawialnych, nie zanieczyszczających źródeł energii.
  • Czyste technologie stosowane „na końcu rurociągu”, które próbują zmniejszyć emisje i toksyczne ścieki przemysłowe.
  • Czyste technologie modyfikujące istniejące procesy produkcyjne.
  • Nowe procesy produkcyjne z czystymi technologiami.
  • Czyste technologie, które zmieniają istniejące tryby konsumpcji, stosowane do projektowania produktów nie nadających się do zanieczyszczenia, nadających się do recyklingu.

Trudności we wdrażaniu czystych technologii

Obecnie istnieje duże zainteresowanie analizą procesów produkcyjnych i ich adaptacją do tych nowych technologii bardziej przyjaznych dla środowiska.

Aby to zrobić, należy ocenić, czy opracowane czyste technologie są wystarczająco skuteczne i niezawodne w rozwiązywaniu problemów środowiskowych.

Przekształcenie konwencjonalnych technologii w czyste technologie dodatkowo stwarza szereg przeszkód i trudności, takich jak:

  • Niedobór istniejących informacji o tych technologiach.
  • Brak przeszkolonego personelu do jego zastosowania.
  • Wysoki koszt ekonomiczny niezbędnych inwestycji.
  • Pokonaj strach przedsiębiorców przed ryzykiem podjęcia niezbędnych inwestycji gospodarczych.

Główny tCzyste technologie stosowane do wytwarzania energii: zalety i wady

Wśród czystych technologii stosowanych do produkcji energii są następujące:

-Energia słoneczna

Energia słoneczna jest energią pochodzącą z promieniowania słońca na Ziemi. Energia ta została wykorzystana przez człowieka od czasów starożytnych, z prymitywnymi prymitywnymi technologiami, które rozwinęły się w tak zwane czyste technologie, coraz bardziej wyrafinowane.

Obecnie światło i ciepło ze słońca są wykorzystywane przez różne technologie wychwytywania, konwersji i dystrybucji.

Istnieją urządzenia do wychwytywania energii słonecznej, takie jak ogniwa fotowoltaiczne lub panele słoneczne, gdzie energia światła słonecznego wytwarza energię elektryczną, a kolektory ciepła zwane heliostatami lub kolektorami słonecznymi. Te dwa typy urządzeń są podstawą tak zwanych „aktywnych technologii słonecznych”.

W przeciwieństwie do tego, „pasywne technologie słoneczne” odnoszą się do technik architektonicznych i budowy domów i miejsc pracy, gdzie bada się najbardziej korzystne ukierunkowanie na maksymalne promieniowanie słoneczne, materiały, które pochłaniają lub emitują ciepło zgodnie z klimatem miejsca i / lub lub które pozwalają na rozproszenie lub wejście światła i przestrzeni wewnętrznych z naturalną wentylacją.

Techniki te sprzyjają oszczędności energii elektrycznej w klimatyzacji (klimatyzacja, chłodzenie lub ogrzewanie).

Zalety wykorzystania energii słonecznej

  • Słońce jest źródłem czystej energii, która nie wytwarza emisji gazów cieplarnianych.
  • Energia słoneczna jest niedroga i niewyczerpana.
  • To energia, która nie zależy od importu ropy.

Wady wykorzystania energii słonecznej

  • Produkcja paneli słonecznych wymaga metali i niemetali pochodzących z górnictwa wydobywczego, działalności, która negatywnie wpływa na środowisko.

-Energia wiatru

Energia wiatru to energia, która wykorzystuje siłę ruchu wiatru; energia ta może zostać przekształcona w energię elektryczną za pomocą generowania turbin.

Słowo „wiatr” pochodzi od greckiego słowa Eolo, nazwa boga wiatrów w mitologii greckiej.

Energia wiatru jest wykorzystywana przez urządzenia zwane turbinami wiatrowymi w farmach wiatrowych. Turbiny wiatrowe mają łopaty, które poruszają się z wiatrem, połączone z turbinami, które wytwarzają energię elektryczną, a następnie z sieciami, które ją rozprowadzają.

Farmy wiatrowe wytwarzają energię elektryczną tańszą niż generowane przez konwencjonalne technologie, w oparciu o spalanie paliw kopalnych, a także małe turbiny wiatrowe, które są użyteczne na odległych obszarach, które nie mają połączenia z sieciami dystrybucji energii elektrycznej.

Obecnie morskie farmy wiatrowe są rozwijane na wybrzeżach, gdzie energia wiatru jest bardziej intensywna i stała, ale koszty utrzymania są wyższe..

Wiatry są w przybliżeniu przewidywalnymi i stabilnymi zdarzeniami w ciągu roku w określonym miejscu na planecie, chociaż mają także istotne różnice, dlatego mogą być używane tylko jako źródło energii komplementarnej, rezerwowej, do konwencjonalnych energii.

Zalety energetyki wiatrowej

  • Energia wiatrowa jest odnawialna.
  • To niewyczerpana energia.
  • Jest ekonomiczny.
  • Daje niski wpływ na środowisko.

Wady energii wiatrowej

  • Energia wiatru jest zmienna, dlatego produkcja energii wiatru nie może być stała.
  • Budowa turbin wiatrowych jest kosztowna.
  • Turbiny wiatrowe stanowią zagrożenie dla fauny ptaków, ponieważ są przyczyną śmierci w wyniku uderzenia lub wstrząsu.
  • Energia wiatru wytwarza zanieczyszczenie hałasem.

-Energia geotermalna

Energia geotermalna jest rodzajem czystej, odnawialnej energii, która wykorzystuje ciepło z wnętrza Ziemi; to ciepło jest przekazywane przez skały i wodę i może zostać wykorzystane do wytwarzania energii elektrycznej.

Słowo geotermia pochodzi z greckiego „geo”: Ziemia i „termos”: ciepło.

Wnętrze planety ma wysoką temperaturę, która wzrasta wraz z głębokością. W podłożu występują głębokie wody podziemne zwane wodami podziemnymi; te wody są ogrzewane i wynurzają się na powierzchnię jako gorące źródła lub gejzery w niektórych miejscach.

Obecnie istnieją techniki lokalizowania, wiercenia i pompowania tych gorących wód, które ułatwiają wykorzystanie energii geotermalnej w różnych miejscach na planecie..

Zalety energii geotermalnej

  • Energia geotermalna stanowi źródło czystej energii, która zmniejsza emisję gazów cieplarnianych.
  • Wytwarza minimalną ilość odpadów i szkód środowiskowych znacznie mniej niż energia elektryczna wytwarzana przez konwencjonalne źródła, takie jak węgiel i ropa.
  • Nie powoduje hałasu ani hałasu.
  • Jest to stosunkowo tanie źródło energii.
  • To niewyczerpany zasób.
  • Zajmuje małe obszary ziemi.

Wady energii geotermalnej

  • Energia geotermalna może powodować emisję oparów kwasu siarkowego, która jest śmiertelna.
  • Wiercenie może spowodować zanieczyszczenie pobliskich wód podziemnych arsenem, amoniakiem, między innymi niebezpiecznymi toksynami.
  • Jest to energia, która nie jest dostępna we wszystkich lokalizacjach.
  • W tak zwanych „suchych osadach”, gdzie na płytkiej głębi występują tylko gorące skały i woda musi być wtryskiwana tak, aby była gorąca, mogą wystąpić trzęsienia ziemi z pęknięciem skały.

-Siła pływów i fal

Energia pływów wykorzystuje energię kinetyczną lub ruch pływów morskich. Energia fal (zwana również energią falową) wykorzystuje energię ruchu fal morza do wytwarzania energii elektrycznej.

Zalety energii pływów i fal

  • Są odnawialne, niewyczerpane.
  • W produkcji obu rodzajów energii nie ma emisji gazów cieplarnianych.
  • W odniesieniu do energii falowej łatwiej jest przewidzieć optymalne warunki wytwarzania niż w innych czystych odnawialnych źródłach energii.

Wady energii pływów i fal

  • Oba źródła energii wywierają negatywny wpływ na środowisko ekosystemów morskich i przybrzeżnych.
  • Początkowa inwestycja ekonomiczna jest wysoka.
  • Jego stosowanie jest ograniczone do obszarów morskich i przybrzeżnych.

-Moc hydrauliczna

Energia hydrauliczna jest wytwarzana z wody rzek, prądów wodnych i wodospadów lub wodospadów. W celu jego wytworzenia zapory buduje się tam, gdzie wykorzystuje się energię kinetyczną wody, a przez turbiny przekształca się w energię elektryczną.

Zaleta mocy hydraulicznej

  • Energia wodna jest stosunkowo tania i nie zanieczyszcza środowiska.

Wady mocy hydraulicznej

  • Budowa zapór wodnych powoduje oczyszczanie dużych obszarów lasów i poważne szkody dla powiązanych ekosystemów.
  • Infrastruktura jest ekonomicznie droga.
  • Wytwarzanie energii hydraulicznej zależy od klimatu i obfitości wody.

Inne przykłady zastosowań czystej technologii

Energia elektryczna wytwarzana w nanorurkach węglowych

Wytworzono urządzenia, które wytwarzają elektrony z prądem stałym przez nanorurki węglowe (włókna węglowe o bardzo małych wymiarach).

Ten typ urządzenia o nazwie „thermopower” może dostarczać taką samą ilość energii elektrycznej jak zwykła bateria litowa, będąc sto razy mniejszy.

Płytki słoneczne

Są to płytki, które działają jak panele słoneczne, wykonane z cienkich komórek miedzi, indu, galu i selenu. Płytki solarne, w przeciwieństwie do paneli słonecznych, nie wymagają dużych otwartych przestrzeni do budowy parków słonecznych.

Zenith Solar Technology

Ta nowa technologia została opracowana przez izraelską firmę; wykorzystuje promieniowanie zbierające energię słoneczną z zakrzywionymi zwierciadłami, których wydajność jest pięciokrotnie wyższa niż w przypadku konwencjonalnych paneli słonecznych.

Farmy pionowe

Działalność rolnictwa, zwierząt gospodarskich, przemysłu, budownictwa i urbanistyki zajęła i zdegradowała dużą część gleb planety. Rozwiązaniem problemu braku gleb produkcyjnych są tzw. Gospodarstwa pionowe.

Gospodarstwa pionowe na obszarach miejskich i przemysłowych zapewniają obszary uprawne bez wykorzystania lub degradacji gleb. Ponadto są to obszary roślinności, które zużywają CO2 -znany gaz cieplarniany - i wytwarzać tlen poprzez fotosyntezę.

Uprawy hydroponiczne w obrotowych rzędach

Ten rodzaj upraw hydroponicznych w obrotowych rzędach, jeden rząd nad drugim, pozwala na odpowiednie napromieniowanie słoneczne każdej rośliny i oszczędność w ilości zużywanej wody.

Wydajne i ekonomiczne silniki elektryczne

Są to silniki o zerowej emisji gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla CO2, dwutlenek siarki SO2, NO tlenku azotu, a zatem nie przyczyniają się do globalnego ocieplenia planety.

Energooszczędne żarówki

Brak zawartości rtęci, wysoce toksyczny ciekły metal i zanieczyszczenia środowiska.

Sprzęt elektroniczny

Wykonane z materiałów, które nie zawierają cyny, metalu, który jest zanieczyszczeniem środowiska.

Biotraktacja potabilizacji wody

Oczyszczanie wody za pomocą mikroorganizmów, takich jak bakterie.

Gospodarka odpadami stałymi

Z kompostowaniem odpadów organicznych i recyklingiem papieru, szkła, tworzyw sztucznych i metali.

Inteligentne okna

W których wejście światła jest samoregulujące, co pozwala na oszczędność energii i kontrolę temperatury wewnątrz pomieszczeń.

Wytwarzanie energii elektrycznej przez bakterie

Są one modyfikowane genetycznie i rosną w odpadach olejowych.

Panele słoneczne w aerozolu

Są one wytwarzane z nanomateriałów (materiałów prezentowanych w bardzo małych wymiarach, takich jak bardzo drobne proszki), które szybko i skutecznie absorbują światło słoneczne.

Bioremediacja

Obejmuje remediację (odkażanie) wód powierzchniowych, głębokiej wody, szlamu przemysłowego i gleb, zanieczyszczonych metalami, agrochemikaliami lub odpadami ropopochodnymi i ich pochodnymi, za pomocą zabiegów biologicznych mikroorganizmami.

Referencje

  1. Aghion, P., David, P. and Foray, D. (2009). Technologia nauki i innowacje dla wzrostu gospodarczego. Journal of Research Policy. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
  2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. i Meniere, Y. (2008). Mechanizm czystego rozwoju i międzynarodowa dyfuzja technologii: badanie empiryczne. Polityka energetyczna. 36: 1273-1283.
  3. Dresselhaus, M. S. i Thomas, I.L. (2001). Alternatywne technologie energetyczne. Natura 414: 332-337.
  4. Kemp, R. i Volpi, M. (2007). Dyfuzja czystych technologii: przegląd z sugestiami przyszłej analizy dyfuzji. Journal of Cleaner Production. 16 (1): S14-S21.
  5. Zangeneh, A., Jadhid, S. i Rahimi-Kian, A. (2009). Strategia promocji czystych technologii w planowaniu rozwoju generacji rozproszonej. Journal of Renewable Energy. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018