ČISTÉ TECHNOLOGIE: VLASTNOSTI, VÝHODY A PŘÍKLADY - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Tyto čisté technologie jsou technologické postupy, při nichž se snaží minimalizovat dopad na životní prostředí je obvykle generovány v každé lidské činnosti. Tento soubor technologických postupů zahrnuje různé lidské činnosti, výrobu energie, stavebnictví 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, z Wikimedia Commons

Jako příklady oblastí, ve kterých mají čisté technologie dopad, můžeme uvést následující:

• Při využívání obnovitelných a neznečišťujících zdrojů energie.
• V průmyslových procesech s minimalizací odpadních vod a toxických znečišťujících emisí.
• Při výrobě spotřebního zboží a jeho životním cyklu, s minimálním dopadem na životní prostředí.
• Při vývoji udržitelných zemědělských postupů.
• Při vývoji rybolovných technik, které chrání mořskou faunu.
• V oblasti udržitelné výstavby a územního plánování.

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, díky nimž bude ekonomický rozvoj slučitelný s ochranou životního prostředí.

Vývoj sektoru čistých technologií se zrodil na začátku roku 2000 a v první dekádě tisíciletí pokračuje dodnes. Čisté technologie představují revoluci nebo změnu modelu v řízení technologií a životního prostředí.

cíle

Čisté technologie sledují následující cíle:

• Minimalizovat dopad lidské činnosti na životní prostředí.
• Optimalizace využití přírodních zdrojů a ochrana životního prostředí.
• Pomozte rozvojovým zemím dosáhnout udržitelného rozvoje.
• Spolupracovat na snižování znečištění způsobeného vyspělými zeměmi.

Charakteristika čistých technologií

Čisté technologie se vyznačují tím, že jsou inovativní a zaměřují se na udržitelnost lidských činností, usilují o zachování přírodních zdrojů (mezi jinými energii a vodu) a optimalizují jejich využívání.

Cílem těchto inovací je snížit emise skleníkových plynů, které jsou hlavními příčinami globálního oteplování. Lze tedy říci, že mají velmi důležitou roli při zmírňování a přizpůsobování se globálním změnám klimatu.

Čisté technologie zahrnují širokou škálu environmentálních technologií, jako jsou obnovitelná energie, energetická účinnost, skladování energie, nové materiály a další.

Typy čistých technologií

Čisté technologie lze klasifikovat podle oblastí jejich působnosti takto:

• Technologie používané při návrhu zařízení pro využívání obnovitelných, neznečišťujících zdrojů energie.
• Čisté technologie byly použity „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 způsoby spotřeby a které se používají při návrhu neznečisťujících, 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 posoudit, zda jsou vyvinuté čisté technologie dostatečně účinné a spolehlivé při řešení environmentálních problémů.

Transformace z konvenčních technologií na čisté technologie také představuje několik překážek a obtíží, jako například:

• Nedostatek ve stávajících informacích o těchto technologiích.
• Nedostatek vyškoleného personálu pro jeho aplikaci.
• Vysoké ekonomické náklady na nezbytnou investici.
• Překonejte strach podnikatelů před rizikem převzetí nezbytných ekonomických investic.

Hlavní čisté technologie používané při výrobě energie: výhody a nevýhody

Mezi čisté technologie používané při výrobě energie patří:

-Solární energie

Sluneční energie je energie, která pochází z vyzařování slunce na planetě Zemi. Tuto energii používá člověk od pradávna s primitivními základními technologiemi, které se vyvinuly ve stále sofistikovanější tzv. Čisté technologie.

V současné době se světlo a teplo slunce využívají různými technologiemi zachycení, přeměny a distribuce.

Existují zařízení pro zachycení sluneční energie, jako jsou fotovoltaické články nebo solární panely, kde energie ze slunečního záření produkuje elektřinu a tepelné kolektory nazývané heliostaty nebo solární kolektory. Tyto dva typy zařízení tvoří základ tzv. „Aktivních solárních technologií“.

Naopak „pasivní solární technologie“ se týkají technik architektury a výstavby domů a pracovišť, kde je nejvýhodnější orientace pro maximální sluneční záření, materiály, které absorbují nebo emitují teplo podle klimatu místa a / nebo nebo které umožňují rozptyl nebo vstup světelných a vnitřních prostorů s přirozenou ventilací.

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

Výhody využití sluneční energie

• Slunce je čistý zdroj energie, který neprodukuje emise skleníkových plynů.
• Solární energie je levná a nevyčerpatelná.
• Je to energie, která nezávisí na dovozu ropy.

Nevýhody využití sluneční 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 síly pohybu větru; Tato energie může být přeměněna na elektrickou energii pomocí generátorových turbín.

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

Větrná energie je využívána pomocí zařízení zvaných větrné turbíny na 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 elektřina vyráběná konvenčními technologiemi, založená na spalování fosilních paliv a 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, z Wikimedia Commons

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

Větry jsou přibližně předvídatelné a stabilní události během roku na určitém místě na planetě, i když také představují důležité variace, a proto je lze použít pouze jako doplňkový zdroj energie, jako záloha, k konvenčním energiím.

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 proměnná, 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 srážky.
• Větrná energie způsobuje znečištění hlukem.

-Geotermální energie

Geotermální energie je druh čisté, obnovitelné energie, která využívá teplo z vnitřku Země; Toto teplo je přenášeno horninami a vodou a může být použito k výrobě elektřiny.

Slovo geotermální pochází z řeckého „geo“: Země a „termoska“: teplo.

Vnitřek planety má vysokou teplotu, která se s hloubkou zvyšuje. V podloží jsou hluboké podzemní vody nazývané phreatic vody; Tyto vody se na některých místech zahřívají a stoupají 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 čistý zdroj energie, který snižuje emise skleníkových plynů.
• Produkuje minimální množství odpadu a mnohem menší škody na životním prostředí než elektřina vyráběná konvenčními zdroji, jako je uhlí a ropa.
• Nevyvolává zvukové nebo hlukové znečištění.
• Je to relativně levný zdroj energie.
• Je to nevyčerpatelný zdroj.
• To zabírá malé oblasti země.

Nevýhody geotermální energie

• Geotermální energie může způsobit emise výparů kyseliny sírové, která je smrtelná.
• Vrtání může způsobit kontaminaci nedaleké podzemní vody arzénem, ​​amoniakem a dalšími nebezpečnými toxiny.
• Je to energie, která není k dispozici ve všech lokalitách.
• V tzv. „Suchých nádržích“, kde jsou v mělké hloubce pouze horké horniny a voda musí být vstřikována tak, aby byla zahřátá, může při zemětřesení dojít k zemětřesení.

- Přílivová a vlnová energie

Přílivová energie využívá kinetickou nebo pohybovou energii mořských přílivů. Vlnová energie (nazývaná také vlnová energie) využívá energii z pohybu oceánských vln k výrobě elektřiny.

Obrázek 3. Vlnová energie. Zdroj: P123, z Wikimedia Commons

Výhody přílivové a vlnové energie

• Jsou to obnovitelné, nevyčerpatelné energie.
• Při výrobě obou typů energie nedochází k emisím skleníkových plynů.
• S ohledem na vlnovou energii je snazší předvídat optimální podmínky výroby než v jiných čistých obnovitelných zdrojích energie.

Nevýhody přílivové a vlnové energie

• Oba zdroje energie mají negativní vliv 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 se vyrábí z vody řek, potoků a vodopádů nebo sladkovodních vodopádů. Pro její výrobu se staví přehrady, kde se využívá kinetická energie vody, a prostřednictvím turbín se tato přemění na elektřinu.

Výhoda vodní energie

• Vodní energie je relativně levná a neznečišťující.

Nevýhody vodní energie

• Stavba vodních přehrad vede k těžbě velkých ploch lesů a vážným poškozením souvisejících ekosystémů.
• Infrastruktura je ekonomicky nákladná.
• Výroba vodní energie závisí na klimatu a hojnosti vody.

Další příklady čistých aplikací

Elektrická energie vyráběná v uhlíkových nanotrubičkách

Byla vyrobena zařízení, která produkují stejnosměrný proud vypalováním elektronů přes uhlíkové nanotrubice (velmi malá uhlíková vlákna).

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

Solární dlaždice

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

Solární technologie Zenith

Tuto novou technologii vyvinula izraelská společnost; Využívá solární energie shromažďováním záření zakřivenými zrcadly, jejichž účinnost je pětkrát vyšší než u klasických solárních panelů.

Vertikální farmy

Činnosti zemědělství, chovu hospodářských zvířat, průmyslu, stavebnictví a urbanismu zabíraly a degradovaly velkou část půd planety. Řešením nedostatku produktivní půdy jsou tzv. Vertikální farmy.

Vertikální farmy v městských a průmyslových oblastech poskytují pěstební oblasti bez využití nebo degradace půdy. Kromě toho, že jsou oblasti vegetace, které spotřebovávají CO ₂ - známý skleníkových plynů - a produkují kyslík prostřednictvím fotosyntézy.

Hydroponické plodiny v rotujících řadách

Tento typ hydroponických plodin v rotujících řadách, jeden řádek nad druhým, umožňuje odpovídající sluneční záření pro každou rostlinu a úspory v množství použité vody.

Účinné a hospodárné elektromotory

Jsou to motory, které mají nulové emise skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý CO ₂, oxid siřičitý SO _2, oxid dusičitý NO, a proto nepřispívají ke globálnímu oteplování planety.

Úsporné žárovky

Bez obsahu rtuti, velmi toxický tekutý kov a znečišťující životní prostředí.

Elektronická zařízení

Vyrobeno z materiálů, které neobsahují cín, kov, který znečišťuje životní prostředí.

Biologické 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 kterém je vstup světla samoregulační, což umožňuje úsporu energie a kontrolu vnitřní teploty v místnostech.

Výroba elektřiny bakteriemi

Jsou geneticky upraveny a rostou na odpadním oleji.

Aerosolové solární panely

Jsou vyráběny s nanomateriály (materiály prezentované 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, agrochemikálie nebo ropnými odpady a jejich deriváty biologickými úpravami mikroorganismy.

1. Aghion, P., David, P. a Foray, D. (2009). Vědecké technologie a inovace pro hospodářský růst. Žurnál politiky výzkumu. 38 (4): 681-693. doi: 10,016 / 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, MS a Thomas, IL (2001). Alternativní energetické technologie. Příroda. 414: 332-337.
4. Kemp, R. a Volpi, M. (2007). Šíření čistých technologií: přehled s návrhy na budoucí difúzní analýzu. Žurnál čistší výroby. 16 (1): S14-S21.
5. Zangeneh, A., Jadhid, S. a Rahimi-Kian, A. (2009). Propagační strategie čistých technologií v plánování rozšíření distribuované generace. Žurnál obnovitelné energie. 34 (12): 2765-2773. doi: 10,016 / j.renene.2009.06.018