Lektionsübersicht Wärmekraftmaschinen und Umweltschutz

Das Funktionsprinzip von Wärmekraftwerken (TPP) besteht darin, Brennstoff in Öfen von Dampfkesseln zu verbrennen, in denen die Wärmeenergie von Dampf erzeugt wird. Durch eine Dampfturbine wird Dampfenergie in mechanische Energie umgewandelt, die in einem Turbinengenerator in Elektrizität umgewandelt wird. Etwa 90% des gesamten Stroms wird von Wärmekraftwerken erzeugt. In Bezug auf die Umweltbelastung steht aber auch die Wärmekrafttechnik an erster Stelle. In diesem Zusammenhang steht die Dringlichkeit einer Verringerung der negativen Auswirkungen von Wärmekraftwerken auf die Umwelt außer Zweifel. <

  • Die wichtigsten Umweltprobleme von Wärmekraftwerken Schädliche Emissionen in die Atmosphäre
  • Ozonabbau
  • Saurer Regen
  • Abwasser
  • Thermische Verschmutzung
  • Abfallbedingte Probleme
  • Sonstige Verschmutzung
  • Umweltfolgen von TPP-Operation <

    Folgen des Lebens in der Nähe des BHKW

    In der modernen Gesellschaft besteht ein akuter Mangel an elektrischer Energie, für deren Erzeugung Wärmekraftwerke vorgesehen sind. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass solche Strukturen in Bezug auf die Gesundheit nicht die beste Nachbarschaft für Menschen sind. <

    Nach den aktuellen Hygienestandards und -regeln werden diese Objekte als zweite Gefahrenklasse (hoher Grad) eingestuft. Viele Menschen glauben fälschlicherweise, dass Wärmekraftwerke nur Dampf abgeben, weshalb das Leben in der Nähe solcher Komplexe absolut harmlos ist. Diese Meinung ist falsch. <

    Der Prozess der Energieerzeugung geht mit der Freisetzung der folgenden Gase und Substanzen in die Umwelt einher, die für die menschliche Gesundheit gefährlich sind: <

    • Kohlendioxid - erzeugt einen Treibhauseffekt und reduziert den Sauerstoffgehalt in der Luft;
    • Kohlenmonoxid - eine häufige Todesursache bei Bränden;
    • Schwefeloxid - reizt die Schleimhaut der Atemwege und verursacht die Gefahr von Atemwegserkrankungen;
    • Benzopyren - ein starkes Karzinogen, das die Entwicklung onkologischer Erkrankungen verursacht;
    • Stickoxid - ein Toxin, das die Atmung hemmt.
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      Zusätzlich zu den gasförmigen Emissionen werden Schadstoffe in flüssiger Form in Gewässer eingeleitet, wobei nicht immer ausreichende Maßnahmen getroffen werden, um die Einleitungen zu reinigen. <

      Feste Partikel der folgenden Komponenten gelangen ebenfalls in die Luft: <

      • Kohlenstaub,
      • Ruß,
      • Ascheverbindungen.
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        Was ist die Verwendung einer Wärmekraftmaschine ?

        Einfluss von Wärmekraftmaschinen Die negativen Auswirkungen von Wärmekraftmaschinen auf die Umwelt hängen mit der Wirkung verschiedener Faktoren zusammen. <

        Erstens wird beim Verbrennen von Kraftstoff Sauerstoff aus der Atmosphäre verwendet, wodurch der Sauerstoffgehalt in der Luft allmählich abnimmt. <

        Zweitens geht die Verbrennung von Kraftstoff mit der Freisetzung von Kohlendioxid in die Atmosphäre einher. <

        Drittens wird beim Verbrennen von Kohle und Öl die Atmosphäre mit gesundheitsschädlichen Stickstoff- und Schwefelverbindungen verschmutzt. Und Automotoren geben jedes Jahr zwei bis drei Tonnen Blei an die Atmosphäre ab. <

        Die Emission von Schadstoffen in die Atmosphäre ist nicht die einzige Seite des Einflusses von Energie auf die Natur. Nach den Gesetzen der Thermodynamik kann die Erzeugung elektrischer und mechanischer Energie grundsätzlich nicht ohne die Abgabe erheblicher Wärmemengen an die Umwelt erfolgen. Dies kann nur zu einem allmählichen Anstieg der Durchschnittstemperatur auf der Erde führen, der als "thermische Verschmutzung" bezeichnet wird. Dieser Effekt wird durch die Tatsache verstärkt, dass bei der Verbrennung einer großen Menge Kraftstoff die Kohlendioxidkonzentration in der Erdatmosphäre zunimmt. Und mit einer hohen Kohlendioxidkonzentration überträgt die Atmosphäre schlecht Wärmestrahlung von der von der Sonne erwärmten Erdoberfläche, was zum "Treibhauseffekt" führt. Infolge der beschriebenen Prozesse ist die Durchschnittstemperatur auf der Erde in den letzten Jahrzehnten stetig gestiegen. Dies bedroht die globale Erwärmung mit unerwünschten Folgen, darunter schmelzende Gletscher und steigende Meeresspiegel. <

        Ein ernstes Problem der Menschheit ist die "Umweltkrise". Das enorme Ausmaß der Energieumwandlung hat bereits begonnen, einen "planetarischen" Effekt auf das Klima und die atmosphärische Zusammensetzung der Erde zu haben. <

        Wenn Kraftstoff in Wärmekraftmaschinen verbrannt wird, wird außerdem Luftsauerstoff (in den am weitesten entwickelten Ländern verbrauchen Wärmekraftmaschinen bereits mehr Sauerstoff als von allen in diesen Ländern wachsenden Pflanzen produziert) und viele schädliche Substanzen verbraucht die die Atmosphäre verschmutzen, werden gebildet ... <

        Wärmekraftmaschinen verbrennen nicht nur Sauerstoff, sondern geben auch äquivalente Mengen Kohlenmonoxid (Kohlendioxid) an die Atmosphäre ab. Die Verbrennung von Brennstoff in den Öfen von Industrieunternehmen und Wärmekraftwerken ist fast nie vollständig, daher tritt eine Luftverschmutzung mit Asche und Rußflocken auf. Weltweit emittieren konventionelle Kraftwerke jährlich mehr als 200 Millionen Tonnen Asche und mehr als 60 Millionen Tonnen Schwefeloxid in die Atmosphäre. <

        Giftige Emissionen von Verbrennungsmotoren (ICE) sind Abgase und Blow-by-Gase, Kraftstoffdämpfe aus dem Vergaser und Kraftstofftank. Der Hauptanteil der giftigen Verunreinigungen gelangt mit den Abgasen des Verbrennungsmotors in die Atmosphäre. Mit Kurbelgehäusegasen und Kraftstoffdämpfen werden ungefähr 45% der Kohlenwasserstoffe aus ihren Gesamtemissionen in die Atmosphäre freigesetzt. <

        Neben der Industrie wird die Luft auch durch verschiedene Transportmittel, hauptsächlich Automobile, verschmutzt. Einwohner von Großstädten ersticken an den Abgasen von Automotoren. <

        Wärmekraftmaschinen sind in der Produktion und im Alltag weit verbreitet. Leistungsstarke Diesellokomotiven fahren Züge entlang der Eisenbahnen, Motorschiffe fahren entlang der Wasserstraßen. Millionen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren befördern Fracht und Passagiere. Flugzeuge und Hubschrauber sind mit Kolben-, Turboprop- und Turbostrahltriebwerken ausgestattet. Mit Hilfe von Raketentriebwerken werden künstliche Satelliten, Raumfahrzeuge und Stationen gestartet. Verbrennungsmotoren sind die Grundlage für die Mechanisierung von Produktionsprozessen in der Landwirtschaft. Sie werden auf Traktoren, Mähdreschern, selbstfahrenden Fahrgestellen und Pumpstationen installiert. <

        Ursachen der Luftverschmutzung durch Abgase von Fahrzeugen

        Viele Technologien, die alternativer Energie zugrunde liegen, sind seit mehr als einem Jahrzehnt bekannt. Beispielsweise wurden vor 100 Jahren Torfkraftwerke und Mini-Wasserkraftwerke eingesetzt. Die weltweit erste Windkraftanlage zur Stromerzeugung wurde 1887 in Großbritannien gebaut. Ab den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts begannen sich einzelne Kraftwerke auf der ganzen Welt zu leistungsstarken Stromversorgungssystemen mit einzelnen Kontrollzentren zusammenzuschließen, die mehrere Regionen oder ein ganzes Land gleichzeitig abdeckten. Der Stand der technologischen Entwicklung in diesen Jahren erlaubte es nicht, eine große Anzahl kleiner Kraftwerke zu verwalten, so dass im Energiesektor viele Jahre lang gigantische Manie herrschte. <

        Aber Mitte der 2000er Jahre änderte sich die Situation plötzlich und Politiker ersten Ranges waren an der Förderung alternativer Energie beteiligt. 2006 wurde ein Dokumentarfilm "An Inconvenient Truth" veröffentlicht, der unter direkter Beteiligung des ehemaligen US-Vizepräsidenten Al Gore entstand. Dieser Film sprach über das Problem der globalen Erwärmung und die Notwendigkeit, die Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre zu begrenzen. 2007 gewann der Film zwei Oscars. Ebenfalls 2007 erhielt Al Gore den Friedensnobelpreis als Teil einer Gruppe von Aktivisten, die gegen die globale Erwärmung kämpfen. <

        Alternative Energie ist eine Reihe von Methoden zur Gewinnung, Übertragung und Nutzung von Energie, die auf modernen Technologien basieren und sich von den zu einem bestimmten Zeitpunkt am häufigsten verwendeten unterscheiden. Alternative Energie basiert in der Regel auf erneuerbaren Energiequellen (RES), zum Beispiel: Wind, Sonne, fließender Wasserfluss. Es ist auch üblich, sich auf erneuerbare Energiequellen zu beziehen, die mit der Abfallentsorgung verbunden sind (Biogas, Holzhackschnitzel, Schalen aus Getreide). Die Erzeugung von Elektrizität aus der Abfallverarbeitung führt zwangsläufig zur Freisetzung von Kohlendioxid in die Atmosphäre. Dies ist jedoch ein geringeres Übel als das Entsorgen derselben Abfälle auf einer Mülldeponie. Ein Beispiel für nicht erneuerbare alternative Energie sind Torfkraftwerke. Übrigens war Torf noch vor 100 Jahren die Basis der Energie, jetzt kehren sie auf einer neuen technologischen Basis dorthin zurück. <

        Natürlich werden solche Dinge nicht einfach so gemacht. Die Welt stand kurz vor einer globalen Wirtschaftskrise, und alternative Energien tragen zur Schaffung neuer Arbeitsplätze in den Ländern der „goldenen Milliarde“ bei. Infolgedessen begannen Regierungen auf der ganzen Welt, auch in Russland, aktiv alternative Energie zu unterstützen. <

        Mehr als 50% des in Dänemark verbrauchten Stroms wird von Windkraftanlagen erzeugt <

        Dänemark ist das Land, in dem Windkraft gewonnen wird

        Ab 2021 deckt Dänemark ungefähr 50% seines Strombedarfs aus Windparks. Dort wurde 1976 die erste industrielle Windkraftanlage installiert. Es ist wichtig, dass die Anlagen zur Winderzeugung in Dänemark entwickelt und hergestellt werden. Der Export solcher Geräte ist eine wichtige Einnahmequelle. <

        Es gibt mindestens zwei verbreitete Missverständnisse darüber, wie Dänemark solche Ergebnisse im Windenergiesektor erzielt hat. <

        Der erste Mythos besagt, dass Dänemark kein eigenes Öl und Gas hat. Deshalb haben wir beschlossen, uns von der Energieabhängigkeit zu entfernen. Tatsächlich verfügt Dänemark über große Offshore-Öl- und Gasfelder, die aktiv genutzt werden (die Ölförderung im Jahr 2021 belief sich auf 140.000 Barrel pro Tag, was fast dem Zweifachen des Wertes in Rumänien entspricht, das traditionell als Ölförderland gilt) Dänemark exportiert sogar Kohlenwasserstoffe. <

        Der zweite Mythos besagt, dass die Entwicklung der Windenergieerzeugung auf die höchsten Stromtarife in Europa (und nach einigen Quellen sogar weltweit) zurückzuführen ist. In der Tat zahlen Einzelhandelsverbraucher in Dänemark in Bezug auf unser Geld (zum Satz von 2021) durchschnittlich 23 Rubel. für 1 kWh Strom. Dies macht die Windenergie an sich jedoch nicht besonders rentabel. Dänemark ist das Land mit der niedrigsten sozialen Schichtung der Welt. Dies wird auf Kosten hoher Steuern erreicht, wodurch das Land für alles, einschließlich Strom, hohe Preise hat. Der größte Teil der Tarifstruktur ist mit Steuern besetzt, und die Rentabilität der Erzeugung ist nicht höher als in anderen europäischen Ländern. <

        Daher wurde die Windenergie in Dänemark trotz des höchsten Tarifs in Europa bis 2021 vom Staat subventioniert. Die Höhe der Subventionen betrug 3 Euro pro 1 kWh. Sie wurden für die ersten 22.000 Betriebsstunden einer an Land installierten Windkraftanlage oder für die ersten 50.000 Betriebsstunden einer auf See installierten Windkraftanlage bezahlt. Die zeitliche Begrenzung der Subventionen stimulierte die Investitionen in den Bau neuer Windkraftanlagen. <

        Infolgedessen werden Mehrkomponenten-Verunreinigungen, die aus Zehntausenden von Substanzen bestehen, in die Luft geworfen. Einige eignen sich nicht einmal zur Identifizierung. <

        Fällt es Ihnen schwer, in der Stadt zu atmen? <

        Zusammensetzung der anthropogenen Verschmutzung

        Die natürliche Umwelt ist vor dem Hintergrund der Entwicklung der chemischen Industrie stark verschmutzt. Chemische Elemente, die zuvor in der Natur nicht existierten, gelangen in die Atmosphäre. <

        Von allen vom Menschen verursachten Schadstoffen ist Kohlenmonoxid der größte. Sie entstehen durch die Tätigkeit von Wärmekraftwerken, Verkehr. Andere Elemente, die in die Atmosphäre gelangen - Stickstoff, Schwefel, Chlor: <

        • Kohlenstoff. Wenn wir mit natürlichen Quellen vergleichen, beträgt der Anteil anthropogener Quellen nicht mehr als 2%. Diese zusätzlichen Kohlenstoffkonzentrationen erweisen sich jedoch als übermäßig und die Pflanzen des Planeten können sie nicht binden.
        • Stickstoff. Gebildet nach Kraftstoffverbrennung. Während der Verbrennung wird Stickstoff freigesetzt, dessen Konzentration direkt proportional zur Temperatur der Flamme ist. Es bindet sich dann an Sauerstoff und fällt als saurer Regen, was das Gleichgewicht im Ökosystem beeinträchtigt.
        • Schwefel. Einige Kraftstoffe enthalten Schwefel. Beim Verbrennen verbindet sich der freigesetzte Schwefel mit der Ausfällung. Die Kombination von Salpetersäure und Schwefelsäure führt zur Ausfällung von aggressivem "saurem Regen" mit einem pH-Wert von 2 ..
        • Chlor. Unter natürlichen Bedingungen tritt es als Verunreinigung in vulkanischen Gasen auf. In der chemischen Industrie wird reines Chlor verwendet. Bezieht sich auf besonders giftige Verbindungen. Es hat eine höhere Dichte als Luft, bei Unfällen "breitet" es sich im Tiefland des Reliefs aus.
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          Die Gefahr einer anthropogenen Infektion besteht in der Möglichkeit, dass Komponenten die negativen Auswirkungen gegenseitig verstärken. Einwohner von Großstädten laufen daher Gefahr, einen "Cocktail" mit einer unbekannten Zusammensetzung von Schadstoffen einzuatmen, was zu schweren somatischen Erkrankungen führen kann. <

          Situation in den Regionen

          Das Ministerium für natürliche Ressourcen der Russischen Föderation hat die Folgen der Luftverschmutzung in den Regionen untersucht. Die ungünstigste Situation entwickelte sich in Krasnojarsk, Norilsk und Blagoweschtschensk. Die höchsten Indikatoren für die industrielle Luftverschmutzung werden gezeigt durch: <

          • Krasnojarsker Territorium.
          • Autonomer Okrug Khanty-Mansi.
          • Region Kemerowo.
          • Region Swerdlowsk.
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            Hier leben etwa 75% der Bevölkerung unter Bedingungen technogener Luftverschmutzung. Im Gebiet Chabarowsk, in Burjatien und im autonomen Okrug Taimyr ist die Situation nicht viel besser. Luftverschmutzungsstatistik nach Landkreisen: <

            In Krasnojarsk, Bratsk, Nowokusnezk, Magnitogorsk, Nischni Tagil, Tscheljabinsk und Lipezk erreicht die Luftverschmutzung mit Ammoniak 15 mg / m3. Der Indikator führt zu einem Anstieg der Anzahl von Patienten mit Lungenkrebs. <

            Was sind Wärmekraftmaschinen für uns ?

            Jeden Tag beschäftigen wir uns mit Motoren, die Autos, Schiffe, Industrieausrüstungen, Eisenbahnlokomotiven und Flugzeuge antreiben. Es war das Auftreten und der weit verbreitete Einsatz von Wärmekraftmaschinen, die die Branche schnell voranbrachten. <

            Das ökologische Problem bei der Verwendung von Wärmekraftmaschinen besteht darin, dass Wärmeenergieemissionen zwangsläufig zur Erwärmung der umgebenden Objekte einschließlich der Atmosphäre führen. Wissenschaftler haben seit langem mit dem Problem des Schmelzens von Gletschern und der Erhöhung des Weltozeans zu kämpfen, wobei menschliche Aktivitäten als Haupteinflussfaktor angesehen werden. Veränderungen in der Natur werden zu einer Veränderung der Lebensbedingungen führen, aber trotzdem steigt der Energieverbrauch jedes Jahr. <

            Wo werden Wärmekraftmaschinen eingesetzt?

            Millionen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor befördern Passagiere und Güter. Leistungsstarke Diesellokomotiven fahren mit der Eisenbahn, Motorschiffe fahren auf Wasserwegen. Flugzeuge und Hubschrauber sind mit Kolben-, Turbostrahl- und Turboprop-Triebwerken ausgestattet. Raketentriebwerke "schieben" Stationen, Schiffe und Erdsatelliten in den Weltraum. Verbrennungsmotoren in der Landwirtschaft werden an Mähdreschern, Pumpstationen, Traktoren und anderen Gegenständen installiert. <

            Was ist eine Wärmekraftmaschine ?

            Wir sprechen über Motoren und vereinfachte Mechanismen, die Wärmeenergie zum Antrieb von Autos, Zügen, Schiffen, Flugzeugen und Produktionsanlagen verwenden. Es war einmal, dass die Entdeckung eines solchen Mechanismus der Entwicklung der Industrie starke Impulse verlieh. <

            Eine Person trifft jeden Tag auf Wärmekraftmaschinen. In der Tat ist sogar ein Kühlschrank eine Heizeinheit. Im Gegensatz zu leistungsstärkeren Mechanismen, die Wärme nutzen, gibt der Kühlschrank keine gefährlichen Substanzen an die Atmosphäre ab. <

            Eine große Anzahl von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor gehört zur Kategorie der Wärmekraftmaschinen. Turbostrahltriebwerke treiben Flugzeuge und Hubschrauber an. Raumschiffe und Satelliten des Planeten werden von Raketentriebwerken angetrieben. Landwirtschaftliche Maschinen sind auch mit Wärmekraftmaschinen ausgestattet. <

            Umweltproblem bei der Verwendung von Wärmekraftmaschinen

            Vom Menschen benutzte Maschinen, Wärmekraftmaschinen, Automobilproduktion, Einsatz von Gasturbinenantriebssystemen, Luft- und Trägerraketen, Wasserverschmutzung durch Schiffe - all dies hat katastrophale Auswirkungen auf die Umwelt. <

            Erstens werden beim Verbrennen von Kohle und Öl Stickstoff- und Schwefelverbindungen in die Atmosphäre freigesetzt, die für den Menschen zerstörerisch sind. Zweitens verwenden die Prozesse Luftsauerstoff, dessen Luftgehalt dadurch abnimmt. <

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