Запрошуємо розробників корисного устаткування до співпраці

Парниковий ефект

Близько 70 % сонячної енергії, що прямує до Землі, досягає її поверхні, а потім частина енергії, відбиваючись від поверхні планети, повертається назад, у космічний простір. Концентрація С02 в атмосфері безперервно зростає: в 1850 р. вона становила 0,027%, в 1956 р. - 0,028 %, в 1998 р. - вже 0,035 %. Збільшення в атмосфері вуглекислоти призвело до зміни оптичних властивостей атмосфери, зміни її температурного режиму. Накопичення вуглекислого газу та інших “парникових” газів в атмосфері викликає появу парникового ефекту за рахунок поглинання газом довгохвильової частини теплового випромінювання, що йде від Землі. Інакше кажучи, збільшення викидів парникових газів в атмосферу призводить до утворення своєрідної „ковдри”, що залишає в атмосфері дедалі більшу частину сонячного тепла. Внаслідок цього атмосфера розігрівається, середня температура її підвищується. Збільшення на декілька градусів температури нижніх шарів атмосфери може призвести до танення льодовиків Гренландії та Антарктиди й затоплення частини суші, на якій сьогодні проживає майже десята частина населення Землі.

Відомий публіцист В. Пєсков зобразив ймовірний варіант наслідків потепління атмосфери [1]: „Рік 2039 нашої ери. В Парижі та Філадельфії населення попереджають про загрозу повені, на вулицях

о

Нью-Йорка стоїть вода вище пояса середньої дорослої людини, і більшість населення подалося у внутрішні райони. Надходять повідомлення про епідемії катаракти очей, лишаю та гепатиту в Бразилії, Індії та середземноморських країнах. Десятий рік підряд зростає кількість захворювань раком шкіри, яка вже досягла в усьому світі півмільярда. Посуха знову різко скоротила виробництво пшениці на американському Середньому Заході і в Криму. Рибалки повідомляють, що у Світовому океані практично зникли краби та креветки. Однак є й добрі вісті: жителі Стокгольма в листопаді загоряють, розквітає туризм в Антарктиді, Сибір став житницею”.

За прогнозами Римського клубу (об’єднання політичних і громадських діячів та вчених майже з ЗО країн світу) парниковий ефект вижене з одного лише Єгипту 18-20 млн людей, оскільки за песимістичним сценарієм розвитку Ніл може вийти з берегів і затопити найродючіші землі країни.

Підтвердженням того, що потепління вже почалося, є факт, що з 1986 р. щорічно від льодового панциру Антарктиди відколюються величезні айсберги, найбільший із яких мав площу майже 4 тис. км (це дорівнює половині площі Кіпру чи Лівану).

До парникових газів відносять природні (вуглекислий газ, метан і закис азоту) та антропогенні гази, тобто ті, що є результатом діяльності людини (галогенфторвуглеці, перфторвуглеці та гексафторид сірки).

Вуглекислий газ - С02 (двооксид вуглецю). В умовах Землі існує кругообіг вуглекислого газу атмосфери, в якому беруть участь мікроорганізми, водорості, планктон, рослини, дерева. Це все поглинають води океанів. У результаті дихання тварин та людей, спалювання біомаси в атмосферу надходить приблизно така ж кількість вуглекислого газу.

Баланс природного загальнопланетарного вуглецевого циклу дуже стабільний, бо в природі існує система зворотних зв’язків. Наприклад, доведено, що при незначному збільшенні вмісту вуглекислого газу в атмосфері інтенсифікується процес фотосинтезу та відповідно збільшується кількість наземної біомаси. Таким чином, потоки вуглекислого газу між різними резервуарами рухомого фонду дуже інтенсивні, але в природному стані вони досить точно компенсують один одного.

Антропогенна діяльність порушила врівноваженість потоків. Проблема полягає в тому, що повна маса вуглецю рухомого фонду незрівнянно мала порівняно з масою вуглецю, накопиченого за сотні мільйонів років в осадових породах Землі. Спалювання в результаті людської діяльності природного палива призводить до некомпенсованого викиду вуглекислого газу в атмосферу.

Таким чином, система кругообігу вуглекислого газу виведена з рівноваги короткочасним, проте надзвичайно потужним збуренням. Деякі інші неенергетичні процеси (як, наприклад, виробництво цементу з вапна) також є джерелами невеликої кількості С02. При визначенні антропогенного впливу необхідно також врахувати проведення деяких заходів в лісовому господарстві та зміни в землекористуванні, оскільки ці дії створюють незбалансований притік або відтік вуглекислого газу.

Таким чином, на вміст вуглекислого газу в атмосфері впливають такі сфери людської діяльності:

- спалювання різноманітних видів органічного палива;

- лісове господарство та зміни в землекористуванні;

- поверхнева забрудненість морів та океанів;

- деякі неенергетичні промислові процеси.

Метан — СН4. Обсяг щорічних природних джерел та стоків метану становить приблизно 500 млн т. Природними джерелами атмосферного метану є:

- анаеробний розклад органічних речовин у біологічних системах;

- видобування підземних копалин (вугілля);

- перетравлення термітами деревини шляхом розкладу целюлози в метан;

- океани, моря і прісні водоймища.

Основними видами діяльності людини, які призводять до викидів метану в атмосферу, є:

- вирощування рису на дуже зволожених землях;

- видобування та транспортування викопних природних палив;

- звалища сміття;

- кишкова ферментація тварин та розклад відходів тваринного походження.

Джерела викидів метану значно різняться між собою залежно від видів виробництва тощо певної держави. Так, наприклад, у Китаї джерелами викидів метану є вугледобувна промисловість і виробництво рису, Росія викидає більшу частину свого метану в атмосферу з системи природного газу та нафти, основними джерелами подібних викидів в Індії є виробництво рису і тваринництво, а найбільшим джерелом викидів метану в СІЛА є звалища сміття.

Термін існування СН4 в атмосфері (і2±Зроки) значно менший, ніж у СО2 (50-200 років) або N20 (120 років). Проте безпосередній вплив метану на зростання парникового ефекту перевищив 20 %.

Закис азоту - N20. Природні джерела атмосферного закису азоту - океани, ґрунти тропічних та помірних широт, ліси та луки. Основний природний стік відбувається в результаті фотохімічного розпаду в атмосфері.

Антропогенними джерелами емісії закису азоту є:

- сільськогосподарська обробка ґрунтів, особливо використання азотовмісних добрив;

- спалювання викопного природного палива;

- спалювання біомаси;

- виробництво адипінової (нейлонової) та азотної кислот.

Галогенфтореуглеці (HFC), перфтореуглеці (PFC) та

гексафторид сірки (SF6) - антропогенні гази, які не спостерігалися в

атмосфері Землі до початку XX ст. Вони викликаються такими промисловими процесами, як виробництво алюмінію, магнію, галогеновмісних вуглеводнів тощо. Сучасне та очікуване застосування цих сполук включає охолодження та заморожування, кондиціонування повітря, гасіння пожеж, розпилення аерозолів, розчинників та виробництво поропласту.

Для порівняння окремих газів за їхньою здатністю затримувати теплоту в атмосфері розроблена система оцінки потенціалу глобального потепління (CWP) (як газ для порівняння використовується вуглекислий газ):

GWP = -

есо2

де Епг — ефект (прямий і побічний) утримання теплоти в атмосфері 1 кг парникового газу;

есо2 - ефект утримання теплоти в атмосфері 1 кг вуглекислого

газу.

Оцінку потенціалу глобального потепління парникових газів наведено в таблиці 2.2.1 [2] (згідно з рекомендаціями ІРСС

співвідношення оцінюється за 100-річний період часу).

Таблиця 2.2.1 - Оцінка потенціалу глобального потепління (GWP)

парникових газів

Газ

Ж Ж

GWP ЕРА USA

1995 ІРСС GWP

Вуглекислий газ

(С02)

1

1

Метан (СН4)

11/22*

21

Закис азоту (N20)

270

310

HFC-134 а

1200

1300

HFC-23 (CHF3)

10000

11700

HFC-152 а

150

HFC-32 (CH2F2)

650

HFC-41 (CH3F)

150

PFCS

5400

cf4

6500

c2f6

6500

SF6

23900

"Непрямий ефект метану наведено згідно з ІРСС, 1992.

ЕР A (Environmental Protection Agency) USA - Агентство захисту довкілля СІНА.

Однією з галузей, що значною мірою впливають на викиди парникових газів, є електроенергетика. Величини викидів парникових газів (в еквіваленті С02 для повного енергетичного ланцюга, що припадають на одиницю виробленої енергії для повного паливного циклу різних паливних технологій, наведено в таблиці 2.2.2 [3].

Таблиця 2.2.2 - Викиди парникових газів при виробленні

електроенергії різними паливними технологіями

Енерго джерело

Викиди, г/(кВт*год)

Вугілля

265-357

Нафта

219-264

Природний газ

120-188

Гідроенергетика

6-65

Атомна енергія

2-6

Якщо розглядати баланс надходження й перероблення довкіллям С02? то він має такі показники. Об’єм поглинутого водами океанів СО 2 (фізичне розчинення) становить приблизно

(2,0 - 2,б) ± 1,0 млрд т С/рік. Крім цього, має місце ще фотохімічне поглинання атмосферного вуглецю біотою океану, що становить

2,4 млрд т С/рік. Ліси, сільськогосподарські угіддя і рослинність біоти суші поглинають 1,3 млрд т С/рік. Таким чином, сумарне зменшення СО 2 з атмосфери становить приблизно 6,0 -

6,7 млрд т С/рік. Це на 0,1 - 0,8 млрд т С/рік перевищує суму викидів СО 2 в атмосферу. З цих даних можна зробити висновок, що сучасна концентрація С02 не може призвести до швидкого катастрофічного парникового ефекту.

Глобальний напрям подолання парникового ефекту полягає в розв'язанні енергетичної проблеми планети, і це має відбуватися таким чином, щоб зменшилися викиди в атмосферу і вівся контроль за вирубкою та насадженням лісів.

Додати коментар

Реквізити Майстерні своєї справи

Адреса і телефони:

Україна, Кіровоградська обл., м. Олександрія, вул. Куколівське шосе 5/1А,
тел./факс +38 (05235) 7 41 13,
+380 (68) 408 39 56 — будівельне обладнання, шлакоблочні вібропреси
+380 (50) 984 5 684 — будівельне обладнання, шлакоблочні вібропреси
+380 (67) 561 22 71 — решта обладнання
ICQ: 491675177
e-mail: msd@inbox.ru

WordPress Video Lightbox