"Прикладная" экология

СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение 3 2. энергетическая проблема 4 3. Транспортная проблема 6 4. заключение 8 1. Введение Экология в переводе с греческог о означает “наука о чистом жилище” . Возвед ение экологии в ранг науки говорит о серьезности положения в доме человека и о сознании этого его хозяином . Смысл изучения данной науки заключается в получении знани я , как сохранить н аш дом чистым и пригодным для обитания в течение д олгих лет. Поскольку “цель ю образования являются не знания , а действ ия” (Герберт Спенсер ), то анализ существующего экологического положения и мер для его улучшения представляется интересной темой для рассм отрения , что и будет проделано в данном реферате. 2. энергетическая проблема Наблюдая за развитием человеческой цивилизации , можно сделать достаточно обосно ванный вывод : никогда еще человек не имел так ой власти над природой , как в последнем столетии двадцатого века . В про цессе своей эволюции человек практически не задумывался о проблемах экологии . Подавляюще е большинство решений , имевших катастрофические последствия с точки зрения экологии для целых р е г ионов , принимались в угоду сиюминутным политическим либо экономическим выгодам . Наприм ер , строительство многих крупных ГРЭС. Одной из на иболее острых задач , стоящих перед человечест вом в целом , можно назвать эне р гетическую . С каж дым годом потребление элект роэнергии и тепла возрастает , отсюда возрастает и необх одимость в потребление все большего количеств а энергоносителей , к числу наиболее распростр а ненных сред и которых относятся такие как каменный уг оль , нефть , природный газ . К сожалению , очис тка продуктов сгорания подобных ископаемых и невозобновимых энергоносителей сопряжена с о значительными технологическими трудностями , что влечет за собой повышенную стоимость фил ь трации и как следствие , отказ от очистки вообще , наносящий колоссальный ущерб окружающей сре ды в районах , близких к подобным э нергостанциям . В связи со стоимостными характ еристиками подобной “дешевой” электроэнергии инт ересна инициатива законодательных органов штатов Нью– Йорка и Массачусетса , Америка , принявших так называемый закон о внешнем воз д ействии на окружающую среду , согл асно которому сами сооружения и предприятия не платят за загрязнение , однако , стоимос ть возмещения ущерба от загрязнения включаетс я в механизм определения экономической эффект ивности электростанции [ 1 ] . Закон действует толь ко в отнош ении новых станций или сооружений , которые стремятся получить энергию новыми способами . Члены комиссии по коммунальным сооружения м отвергли замечания энергетических компаний и даже министерства энергетики США о том , что большинство проявлений за грязнения окружающей среды еще слишком мало изучен ы для того , чтобы можно было точно под считать размер ущерба. В своем решении один из членов эт ой комиссии пишет : “Внешнее воздействие на окружающую среду представляет собой реальные затраты , которые несут н алогоплательщики и общество в виде возросших затрат на медицину , а также экономического воздействия на материальные и природные ресурсы , сниж ение уровня жизни”. В соответствии с законом предполагается , что тонна выбросов диоксида серы , которы й я в ляется гла вным виновником кислотных дождей , наносит ущерб окружающей среде в размере 1700 до л ларов С ША . Тонна оксида азота способствует проявлени ю кислотных дождей и смога и наносит ущерб , равный 7200 долларам США . Тонна диоксида углерода , главного виновника всеобще го потепления , стоит окружающей среде 24 доллара СШ А. Практический эффект этих цифр в том , что первоначально дешевые варианты получения энергии , например , сжигание угля , оказываются значительно более дорогими . В качестве пр имера можно привести электростанц ию , рабо тающую на угле , которую предполагается постро ить в г . Таунтоне (штат Массачусетс ). Ее деятельность ежегодно будет наносить ущерб окружающей среде в размере 48,7 миллиона долла ров , в основном из– за ожидаемых выбросов диоксида углерода в размере 1,7 миллио на тонн в год. Для сравнения , U. S. Wind Power, предложившая продавать электроэн ергию , полученную на ветряных двигателях , фирм е Boston Edison , не будет платить ничего за загрязнение возд уха . Компании , продающие средства сохранения э нергии – такие , ка к установка высокоэ ффективных ламп освещения , также получат толч ок для своего развития благодаря новому з аконодательству , так как коммунальные сооружения и предприятия будут искать пути , не з агрязняющие природу , по сокращению спросу на энергию . Закон буде т также спос обствовать развития компаний , использующих природ ный газ. 3. Транспортная проблема Учитывая потребности человека в транспорте , экологию транспортных средств можно в ы делить отдельной статьей . В 1989 году в США каждый день на нужды транспортных средств расх о довалось около 11.000.000 баррелей сырой нефти (1.738.000.000 литров в день ) [ 2 ] . По данным на 1975 год [ 3 ] , из 200 миллионов тонн ядовитых газов , ежедневно попадающих в воздух , око ло 95 милл ионов приходится на отработавшие газы автомобилей . Например , двигатели а в томобильного парк а ФРГ в 1970 году выбросили в атмосферу 3900 тонн угарного газа , 500 тысяч тонн углеводородов , 28 тысяч тонн окислов азота , 50 тысяч тонн сажи и 6 тысяч тонн свинцовы х соедин ений. В ФРГ установлены для 1971 года следующие нормы на токсичность отработавших газов : · угарный газ – не более 25 г на 100 грамм топлива ; · углеводороды – не более 1,5 г на 100 грамм топлива. Можно сравнить с калифорнийскими стандартами , где с 1975 были введены следующие огр а ничения : · угарный газ – не более 7,5 г /км ; · окислы азота плюс уг леводороды – не более 8,1 г /км ; · твердых частиц – 0,625 г /км. Те ж е стандарты предусматривают , что к 1998 году 2%, а к 2003 10% всех автомобилей будут и меть нулевую токсичность отработавших газов [4] . Данные стандарты являются частью американской национа льной программы , получившей название ZEVs (Zero Emission Vehicle) . Данная программа предусматривает взаимодействие и сотру д ничество на международном уров не . Основными направле ниями по разработке экологически чистого двиг ателя являются : · применение керамических деталей в камерах сгорания автомобилей с целью повышения р а бочей температуры двигателя – упра здняется система охлаждения , обеспечивается более по лное и эффективное сгорание ; · создание двухтактных дв игателей ; · создание гибридных уста новок типа : · турбина– электрогенератор ; · дизель– электрогенератор ; · электромобилей с исполь зованием только аккумулированной электрической э нергией ; · применение возобновляе мых топливных смесей , таких как : · рапсовое масло или его эфир ; · этиловый спирт. Моторы (по конструкции наиболее близкие к дизельны м двигателям ), использующие в качестве топлива рапсовое масло , так называемые Elsbett – моторы [5], признаны на иболее перспективными для стран Западной Европы . Теоретически , если одну пятую все х посевных площадей Западной Европы и с пользовать для выращивания рапса , то получаемого из него топлива будет достаточного для удовл е творения всех ав тотранспортных нужд. Конс труктивными особенностями Elsbett – моторов являе тся запатентованный процесс сгор а ния DuoTherm , обеспечиваемый специально й формой камеры сгорания и особым располо жением фо р су нки , что позволяет не допускать контакта т опливной смеси со стенками цилиндра . В ре зультате использования Elsbett – моторов на реальных автомобилях были достигнуты сл е дующие результаты : автомоб иль Mercedes – Benz имеет расход 5,5 литров рапсового масла на 100 к и лом етров , максимальную скорость – 170 км /ч . Изм ерения на стенде дали средний резу льт ат в 4,9 л /100 км . Осенью 1993 года этот автомоб иль принимал участие в экотуре Eco Tour of Europe и на о трезке 2330 км израсходовал 88 литров , что соответс твует расходу в 3,78 л /100 км. И все– таки одним из основных достоин ств Elsbett – мо торов следует пр изнать минимальное содерж ание токсичных веществ в отработавших газах . Причины этому следующие : * как и любой дизель , данный мотор работает с избытком воздуха – отсюда низкое содержание монооксида угл ерода и несгораемых углеводородов СН ; * в растительном мас ле не содержится серы – диоксид серы не образуется по определению. 4. заключение Целью данного реферата было про демонстрировать на конкретных примерах , что о дним из главных стимулов развития совреме нной науки и техники стала экология . Новейшие изобретения чел о века направлены на урегулирова ние конфликта между его хозяйственной деятель ностью и окружающей средой. Можно предположить следующее : идеальным вариантом мирного сосуществования природы и ч елове ка было бы использование последним быстровосстанавливаемой энергии солнца и , ка к следствие , отказ от использования в каче стве энергоносителей ископаемых минералов , нефти , газа ; минимизация или полное избавление от отходов промышленных производств ; полная у тилизация отходов жизнеде я тельности человека и так далее . Факты , указанные выше , позволяют надеятьс я , что именно этому варианту развития бол ь шинство стр ан мира отдают предпочтение. ЛИТЕРАТУРА 1. Автомобильная промышленн ость США , 1993, № 3. 2. Реф еративный жур нал , 1993, № 39, 6 “Двигатели внутреннего сгорания”. 3. К . К . Папок , Н . А . Рагозин Словарь по топливам , маслам , при садкам , смазкам и специальным жи д костям (химмотологиче ский словарь ): Справочник – М .: “Химия” , 1975, 392 с. 4. Реферативный журна л , 1993, № 39, 2 “Двигатели внутреннего сгорания”. 5. Автомобильная промышленн ость США , 1994, № 3.