Как электричество влияет на природу

Влияние электроэнергетики на окружающую среду Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Черных И.Б.

Влияние электроэнергетики на окружающую среду рассматривается как важнейший физический фактор антропогенного происхожденияҚоршаган ортаға электроэнергетикалық ең керекті антропогендік шыгу тегінің әсері көрсетілген.Influence of electric power on the environment is considered as the most impertanl physical factor of anthropogenic origen.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Черных И.Б.

Воздействие искусственно генерируемых электромагнитных полей на биологические объекты
Эколого-экономические аспекты оценки воздействия электромагнитного излучения на окружающую среду
Экологическая безопасность городской среды при воздействии электромагнитных полей
Электросензитивность и нарушение здоровья
Особенности и результаты мониторинга электромагнитных полей в условиях территории Самарской области
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние электроэнергетики на окружающую среду»

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Павлодарский государственный университет HI им. С. Торайгырова

lili К,оршаган о рта г а электроэнергетикапыц ец KcpcKini аитропо?епд\к

¡III шыгу тегЫ’щ acepi кэрсепилген.

1111 Влияние электроэнергетики на окружающую среду рассматривается

||§§| как важнейший физический фактор антропогенного происхождения.

Шж Influence of electric power on the environment is considered as the most

lift impertanI physical factor of anthropogenic origen.

Антропогенное изменение окружающей среды идет одновременно по многим направлениям и темпы его ускоряются соответственно росту темпов развития общества, что неразрывно связано с развитием электроэнергетики.

Нами исследовано влияние электрической энергии на окружающую среду. Это воздействие значительно и многосторонее. Остановимся на некоторых из них.

Тепловые загрязнения. Известно, что любая энергия в процессе ее преобразования в конечном счете превращается в тепловую и ведет к тепловому загрязнению окружающей среды. Электричество является одним из мощнейших источников энергии на земном шаре, а следовательно, и одним из сильнейших источников теплового загрязнения.

Все жизненно важные процессы в природе и сама природа сформировались в результате воздействия естественной и прежде всего космической энергетики, Дополнительные тепловые выбросы от электроэнергетики нарушают существующий баланс сдвигая существующее равновесие в природе. Много говорится о потеплении климата и опричинах его проявления. Электроэнергетика является одним из мощных факторов вызывающих потепления климата и действие ее не ограничивается земным шаром, а простирается далеко в космос.

)юмромапштиыс излучения существующие в природе способствовали формированию земной природы. Однако с появлением элекфоэнергс-гики г) го влияние на природу и окружающую среду значительно усилилось.

>ick фомагиитные излучения можно разделип. па две группы. К первой относятся различные электромагнитные устройства, а ко второй липни электропередач. Многие устройства используемые в различных областях науки и техники создают элекфомагнитные поля с частотами от 3 Гц до 300 ГГц (3×10″ Гц).

Зго деление в значительной степени условно.

Дел шметровые, сантиметровые и миллимефовые волны называют сверх-высокочасготными (СВЧ).

Большое влияние на распределение естественной напряженности магнитного поля Земли оказывают линии электропередач особенно высокого и сверхвысокого напряжения.

Э го г вопрос малоизучен. Отмечено правда, что в сильном электромагнитном поле живая протоплазма развивается более интенсивно. Возможно, что это эффект акселерации, начавшейся с 1920 годов, отчасти связан с повышением электромагнитного поля.

Не следует забывать о влиянии этих полей на человека и все живое, как на неотъемлемую часть природы.

В поле индукции человек находится в периодически сменяющих друг друга электрических и магнитных полях. Облучение в этой зоне характеризуется напряженности электрического (Е) и магнитного (Н) полей, между которыми нет определенной зависимости.

Биологический эффект воздействия электромагнитных полей на человека зависит от диапозона частот, интенсивности и продолжительности облучения, характера излучения (непрерывное, модулированное) и режима облучения (постоянное, периодическое и кратковременное).

Нами была проведена работа по изучению воздействия линий электропередач высокого напряжения на окружающую среду.

Напряженность измерялась прибором типа ПВ-1М, изготовленным СКВ Всесоюзного научно- исследовательского института охраны труда (Санкт-Петербург). Положение прибора фиксировалось деревянной штангой на

высоте 1,8 и 0,1 м от поверхности земли. Измерения напряженности электрического поля проводились под линией 500 кВ (в габаритах ЛЭП), а также на разных расстояниях от оси ЛЭП. Максимальное значение напряженности электрического поля составили па уровне 1,8 м — 8,4 кВ/м, па уровне 0,1 м — 15 кВ/м.

Максимальное значение напряженности электрического поля наблюдается в точках пространства, расположенных в близи поверхности над крайней фазой линии электропередачи.

По мере увеличении расстояния от габаритов ЛЭП напряженность поля плавно снижается.

Как показали результаты исследований влияние ЛЭП сверхвысоких напряжений на окружающую среду велико.

Громадное отрицательное влияние па окружающую среду и природу в целом оказывают электростанции работающих на сжигании топлива, так как при этом расходуется громадное количество кислорода. Приборы пока не фиксируют значительного снижения его концентрации в атмосфере, некоторые оптимисты уверены, что этого снижения нет, так как его количество восполняется зелеными растениями. Однако, известно, что количество лесов (фабрик, кислорода) катастрофически уменьшается, а следовательно, количество вырабатываемого в процессе фотосинтеза кислорода также снижается. Снижение концентрации кислорода ведет к затруднению образования озона, а это еще одна из причин образования озоновых «дыр», а увеличение содержания углекислого газа (С02) в атмосфере ведет к созданию парникового эффекта.

Велико отрицательное влияние дымогазовых выбросов из труб тепловых электростанций и образуемых ими золоотвалов, так как в них находятся окислы практически всех элементов таблицы Менделеева, из которых некоторые ядовиты, а многие просто вредные.

Таким образом, бурно развивающаяася электроэнергетика, восполняя энергетический голод, оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду и природу в целом, производя тепловое, электромагнитное и углекислотное, зольное и дымо-газовое загрязнение.

1. Гирусов Э.В. Основы общей экологии.- Изд. Российского университета дружбы народов, 1998.

2. Воздушные линии электропередачи. Международная конференция по боль-

шим электрическим системам (СИГОЭ-74). / Под ред. Бургсдорфа.- М.: Энергия, 1977 — С. 138.

3. Охрана труда для газоэлектросварщиков, электриков и механиков: Учебное пособие — Ростов-на-Дону, 2001.

4. Сидпеев ЮТ. Учебное пособие для профессиональных лицеев, училищ и колледжей.-С. 192.

Как электричество влияет на природу

Какое влияние на окружающую среду оказывают электромобили?
Июль 20, 2022 | Милана Гехт

За последнее десятилетие электромобили стали главным оружием в борьбе с выбросами, связанными с транспортом. Ожидается, что мировое количество электромобилей увеличится с 11 миллионов в 2020 году до более чем 145 миллионов к 2030 году. Многие производители автомобилей также обязались полностью перейти на электромобили в ближайшие пять-десять лет, среди них Jaguar, Audi, GM и Mercedes.
Однако, возникает один важный вопрос: насколько экологичны электромобили на самом деле?

Воздействие электромобилей на окружающую среду

Воздействие электромобиля на окружающую среду намного ниже по сравнению с его аналогом, работающим на газе, но это не значит, что его нет вообще. Итак, давайте разбираться.

Электромобили действительно не производят выбросов при сжигании топлива, но все же могут выделять некоторое количество CO2 в зависимости от того, как вырабатывалась электроэнергия для их питания. Однако выбросы углерода при питании электромобилей составляют лишь небольшую часть от общего воздействия на окружающую среду. Что еще нужно учитывать?

Производство: Из-за сложного и ресурсоемкого производственного процесса электромобиль потребляет в два раза больше энергии и выделяет больше CO2 , чем автомобиль с ДВС во время его производства.

Эксплуатация: как мы уже сказали, все же электромобили выделяют некоторое количество углекислого газа.

Срок службы: В конце срока службы электромобиль — и особенно его аккумулятор — требуют особого обращения и не всегда оно полезно для окружающей среды. Однако, можно перерабатывать до 90 процентов материалов батареи.

Действительно ли электромобили лучше для окружающей среды?

В то время как воздействие транспортных средств, работающих на газе, на окружающую среду в основном связано с их использованием, электромобили загрязняют окружающую среду больше всего во время их производства и в конце срока службы. В частности, из-за их аккумуляторов.

Влияние литий-ионных аккумуляторов на окружающую среду

Добыча таких материалов, как литий, также может негативно повлиять на окружающую среду. Например, литий чаще всего получают путем его извлечения из солончаков, оставляя после себя токсичный фильтрат, который необходимо хранить и очищать. Из-за своей влагоемкости извлечение лития может также усугубить засухи и лишить местные общины достаточного количества воды.

Поставки аккумуляторов для электромобилей

Взрывной рост продаж электромобилей в последние годы в сочетании с общим увеличением использования бытовой электроники способствует беспрецедентному росту спроса на аккумуляторы. В настоящее время Австралия, Китай, Канада и Бразилия производят большую часть лития, графита и никеля, необходимых в мире для производства аккумуляторов. Чтобы удовлетворить этот растущий спрос, избежать дефицита производства и укрепить цепочки поставок, появляются новые технологии производства лития. Важно сказать, что производители по всему миру отказываются от загрязняющих минералов при производстве аккумуляторов.

Выбросы углерода при производстве аккумуляторов

Производство литий-ионных аккумуляторов требует больших затрат энергии: от добычи до переработки — путь от сырья до готового продукта долгий и трудный. Из-за этого электромобили потребляют в два раза больше энергии и выделяют больше CO2 при производстве, чем автомобили с ДВС.
Однако картина меняется, когда мы смотрим на общий жизненный цикл. Как только электромобиль изготовлен, он практически не производит выбросов, не требуя дизельного топлива или бензина для питания своего двигателя.

TOUCH — больше, чем зарядные станции
TOUCH — больше, чем зарядные станции
Получите гайд по запуску вашего бизнеса

В гайде мы рассказываем, как установить зарядные станции на объекте, и предоставляем расчет прибыли и расходов от установки. Вся необходимая информация будет у вас на руках. Никаких подводных камней и скрытых расходов

ПОЛУЧИТЬ ГАЙД
Получите гайд по запуску вашего бизнеса

В гайде мы рассказываем, как установить зарядные станции на объекте, и предоставляем расчет прибыли и расходов от установки. Вся необходимая информация будет у вас на руках. Никаких подводных камней и скрытых расходов

ПОЛУЧИТЬ ГАЙД
Введите контактную информацию для получения гайда
После ввода данных вы будете перенаправлены на страницу скачивания
Нажимая на кнопку, я выражаю согласие на обработку персональных данных

Как долго работают аккумуляторы электромобилей?

У всех аккумуляторов ограниченный срок службы: каждый цикл зарядки и разрядки вносит небольшие химические изменения, которые накапливаются со временем, уменьшая общую энергию, которую может удерживать аккумулятор. Аккумуляторы для электромобилей не являются исключением и изнашиваются после определенного количества зарядок. По текущим оценкам, срок службы большинства аккумуляторов для электромобилей составляет 10-20 лет, прежде чем их потребуется заменить, однако есть несколько способов продлить срок их службы.

Утилизация аккумуляторов для электромобилей

Даже с увеличением срока службы аккумуляторов для электромобилей наступит момент, когда они больше не будут пригодны для питания автомобиля. Однако, существует бесчисленное множество возможностей для повторного использования или утилизации использованной батареи EV.
Аккумуляторы EV могут иметь вторую жизнь. Например, в Амстердаме используется накопитель мощностью 3 мегаватта, изготовленный из старых аккумуляторов Nissan Leaf.
Для батарей, которые нельзя использовать повторно, переработка позволяет восстанавливать и повторно использовать их материалы. В настоящее время технология утилизации аккумуляторов все еще развивается, но уже сейчас позволяет извлекать до 90 процентов лития и кобальта. В условиях растущего спроса на эти материалы старые аккумуляторы для электромобилей являются устойчивым источником ресурсов

Итак, электромобили сами по себе не являются волшебным решением проблемы изменения климата. Тем не менее, они являются ценным инструментом для сокращения выбросов.

Влияние электроэнергетики на окружающую среду

Щелкунова, А. Ю. Влияние электроэнергетики на окружающую среду / А. Ю. Щелкунова, Е. А. Кожеватова, В. В. Ермолаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 3 (293). — С. 74-77. — URL: https://moluch.ru/archive/293/66327/ (дата обращения: 16.03.2024).

В данной статье рассмотрены проблемы в окружающей среде, которые вызваны производством электроэнергии и работой электростанций.

Ключевые слова: электроэнергетика, электростанция, окружающая среда, альтернативный источник энергии, электричество.

Современный мир невозможно представить без электричества. Электроэнергетика занимает значимое место в экономике любой страны, что объясняется такими преимуществами как: относительная простота передачи на большие расстояния, распределение между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (химическую, механическую, световую, тепловую и др.). Отличительной чертой электроэнергии является едино временность ее генерирования и потребления.

Всемирное производство электроэнергии за период с 90-х годов 19 века по 21 век увеличилось примерно в две тысячи раз, и с ежегодно это увеличение растет. Основная часть выработки электроэнергии (примерно 50 % — 55 %) приходится на развитые страны, но в последние время увеличение производства электричества в развивающихся странах с каждым годом растет быстрее, чем в развитых. В России в 2010 году было произведено около миллиона ГВт*ч.

Наиболее распространенными типами электростанций являются: ТЭС, ГЭС и АЭС. Большую часть электроэнергии вырабатывают тепловые электростанции. На них приходятся около 2/3 от общего количества. В некоторых странах доля электроэнергии, получаемая на ТЭС, превышает 80 %. ТЭС работают на угле, нефтепродуктах и газе.

На гидроэлектростанции приходится около 16 % от всех электростанций. Около 14 стран вырабатывают большую часть электроэнергии на ГЭС. Самая крупная ГЭС построена в Китае на реке Янцзы — «Три ущелья», мощностью более 97 000 МВт. В целом, наиболее крупные ГЭС построены в Китае и Бразилии.

Так же около 16 % приходится на атомные электростанции. Они эксплуатируются в 31 странах мира. Всего 191 атомная электростанция с 449 энергоблоками общей электрической мощностью около 398 887 МВт; 52 энергоблока находятся в стадии строительства; 178 энергоблоков закрыты.

Эксплуатация электростанций в результате их значительной мощности существенно влияет на состояние окружающей среды.

Например, при сжигании топлива на ТЭЦ вредные выбросы в атмосферу обеспечивают наибольшее количество антропогенных загрязнений. Таким образом, они несут ответственность за около 25 % всех вредных выбросов от промышленных предприятий. Следует отметить, что за 20 лет с 1970 по 1990 год в мире сгорело 450 миллиардов баррелей нефти, 90 миллиардов тонн угля и 11 триллионов м^3 газа.

Без сомнения, по сравнению с электростанциями, работающими на органическом топливе, электростанции, использующие гидроресурсы, являются более чистыми с экологической точки зрения: нет выбросов золы, оксидов серы и азота в атмосфере. Это важно, потому что гидроэлектростанции довольно распространены и занимают второе место после тепловых электростанций с точки зрения производства электроэнергии. Но создание гидроэлектростанции связано с затоплением земельных ресурсов.

Иллюзия о безопасности атомной энергетики была разрушена после ряда серьезных аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом которых стала катастрофа на Чернобыльской АЭС. В эпицентре аварии уровень загрязнения был настолько высок, что население нескольких районов пришлось эвакуировать, а почвы, поверхностные воды, растительный покров оказались радиоактивно зараженными на многие десятилетия. Всё это обострило понимание того, что мирный атом требует особого подхода.

Однако опасность атомной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131).

А ведь современный мир не может похвастаться хорошей экологией. Во всем мире люди пытаются улучшить нашу среду обитания путем исправления и предотвращения загрязнения воздуха, воды и земли. Что же для этого можно предпринять в сфере электроэнергетики?

Во-первых, стараться развивать альтернативную электроэнергетику. Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование нетрадиционных источников энергии. Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению.

Виды альтернативной энергетики: солнечная энергетика, ветроэнергетика, биомассовая энергетика, волновая энергетика, градиент-температурная энергетика, эффект запоминания формы, приливная энергетика, геотермальная энергия.

Но альтернативная энергетика имеет значительные минусы, которые сильно затруднят полный переход на данный вид энергии. Она не подходит для промышленного производства. Энергия, получаемая из природных источников, нуждается в «страховочном» дублировании другими типами электростанций. Это связано с тем, что ее производство зависит от времени суток, погодных условий и прочих факторов. Именно поэтому, в большинстве стран альтернативная энергетика способна выполнять только функцию дополнительного источника, но заменить собой традиционную энергию она пока что не может.

Во-вторых, можно уменьшать потери энергии. Ведь чем меньше потери, тем меньше энергии нужно производить, а значит выбросов будет меньше. Примерная структура потерь: наибольшие расходы связаны с передачей по воздушным линиям (ЛЭП), это составляет около 64 % от общего числа потерь. На втором месте эффект коронированния (ионизация воздуха рядом с проводами ВЛ и, как следствие, возникновение разрядных токов между ними) — 17 %.

В-третьих, нужно сделать упор на энергосбережение. Обыкновенное выключение ненужных приборов снижает потребление энергии. Еще сыграет роль покупка только тех вещей, которые используются. Ведь очень много вещей покупается, но оказываются ненужными. А это как лишнее использование энергии и ресурсов, так и огромное количество отходов в итоге.

1. Гриценко В. С., Морозов В. Л.. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. — М.: Московский государственный университет экономики, статистики и информатики., 2002. — 100 с.
2. Чжан Дон, Ли Бинян,Чжао Циньтонг, Ли Цзиньпин. Анализ тепловых характеристик и энергетических характеристик системы комплементарных тепловых насосов многократных возобновляемых источников энергии // ScienceDirect. — 2020. — № Том 196. — С. 287–294.
3. Альтернативная энергетика // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %90 %D0 %BB %D1 %8C %D1 %82 %D0 %B5 %D1 %80 %D0 %BD %D0 %B0 %D1 %82 %D0 %B8 %D0 %B2 %D0 %BD %D0 %B0 %D1 %8F_ %D1 %8D %D0 %BD %D0 %B5 %D1 %80 %D0 %B3 %D0 %B5 %D1 %82 %D0 %B8 %D0 %BA %D0 %B0 (дата обращения: 29.12.2019).

Основные термины (генерируются автоматически): альтернативная энергетика, окружающая среда, альтернативный источник энергии, атомная энергетика, вид энергии, Китай, современный мир, часть электроэнергии, электростанция.

Влияние на окружающую среду

Споживання енергії притаманне майже всім видам господарської діяльності людини, а саме — опалення будинків, приготування їжі, руху транспортних засобів, промисловості, сільськогосподарського виробництва тощо. Освоєння різних видів енергії у світовому масштабі призвело до безпрецедентного зростання рівня життя. Сьогоднішні люди дуже залежать від енергії. Ми не замислюємося над тим, звідки береться енергія, поки у нас не відключають світло чи опалення. Якщо це трапляється, ми можемо повноцінно жити чи працювати.

Основні джерела енергії, доступні зараз людині, можна класифікувати так:

• викопне паливо (вугілля та горючі сланці, нафта, природний газ);
• ядерна та термоядерна енергія;
• поновлювані енергетичні ресурси (енергія води, вітру, сонця, термальних вод, деревини, торфу тощо).

Виробництво енергії суттєво впливає на стан довкілля. Спалювання викопного твердого та рідкого палива супроводжується виділенням сірчистого, вуглекислого та чадного газів, а також оксидів азоту, пилу, сажі та інших забруднюючих речовин.

Видобуток вугілля відкритим способом і торфорозробки ведуть до зміни природних ландшафтів, інколи ж — і до їх руйнування. Розливи нафти та нафтопродуктів при видобутку та транспортуванні здатні знищити все живе на величезних територіях (акваторіях).

Дуже погано позначається на ландшафтах, рослинному та тваринному світі створення інфраструктури, необхідної для вугле-, нафто- та газовидобутку.

Будівництво та експлуатація великих гідроелектростанцій призводить до: відселення людей із зони затоплення, знищення цінних видів риб, для яких греблі стають непереборними перешкодами на шляху до нерестовища, втрати лісів та високородючих земель, збільшення ризику виникнення руйнівних землетрусів у передгірських та гірських районах повеней у місцевостях, що знаходяться нижче за течією, зміною ландшафтів та їх руйнуванням.

Атомна енергетика є потенційно небезпечною через можливі аварії на енергоустановках, що супроводжуються викидом у довкілля радіоактивних матеріалів. Крім того, виникають проблеми переробки ядерних відходів та їх поховання, що коштує дуже дорого і не має надійного інженерного рішення. Ядерні відходи залишаються небезпечними протягом сотень та тисяч років. Особливо актуальною є ця тема для України, яка постраждала від наслідків вибуху на Чорнобильській АЕС.

Незважаючи на очевидні переваги, відновлювані джерела енергії можуть негативно впливати на навколишнє середовище. Експлуатація станцій, що виробляють енергію за допомогою відновлюваних енергетичних джерел, пов’язана з вилученням з обігу значних земельних ділянок і, ймовірно, у майбутньому супроводжуватиметься тими чи іншими негативними наслідками для навколишнього середовища: змінами ландшафтів (вітерники, сонячні батареї), підвищений рівень шуму (вітряки) ), забруднення ґрунтів (геотермальні енергоустановки та установки, що працюють на біомасі), згубними впливами на інші природні ресурси (приливно-відливні електростанції).

В останні роки світові політики та населення висловлюють побоювання через загострення глобальних екологічних проблем — таких як кислотні опади та зміну клімату, а також через наслідки впливу цих процесів на навколишнє середовище.

Враховуючи вищеописану ситуацію, раціональним рішенням вважатимуться енергозбереження. Саме воно має стати пріоритетним у стратегії розвитку будь-якої країни, адже запаси традиційних джерел енергії обмежені.

Нижче ілюструємо Вам структуру балансу електричної енергії, яку було куплено ДП «Енергоринок» у виробників електричної енергії та продано енергопостачальникам у 2017 році.

Ссылки на источники информации о влиянии на окружающую среду, вызванное производством электрической энергии всеми источниками энергии:

Отчеты о части источника энергии использованного для производства проданной электрической энергии