Экологические проблемы использования нетрадиционных источников энергии

Помехи, вызванные отражением электромагнитных волн лопастями ветровых турбин, могут сказываться на качестве телевизионных и микровол-новых радиопередач, а также различных навигационных систем в районе размещения ветрового парка ВЭС на расстоянии нескольких километров. Наиболее радикальный способ уменьшения помех – удаление ветрового пар-ка на соответствующее расстояние от коммуникаций. В ряде случаев помех можно избежать, установив ретрансляторы. Этот вопрос не относится к кате-гории трудноразрешимых, и в каждом случае может быть найдено конкрет-ное решение

 

Неблагоприятные факторы ветроэнергетики:

 

• шумовые воздействия, электро-, радио- и телевизионные помехи;
• отчуждение земельных площадей;
• локальные климатические изменения;
• опасность для мигрирующих птиц и насекомых;
• ландшафтная несовместимость, непривлекательность, визуальное не-восприятие, дискомфортность;
• изменение традиционных морских перевозок, неблагоприятные воз-действия на морских животных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 Возможные экологические проявления геотермальной энергетики

 

Основное воздействие  на окружающую среду геотермальные  электро-станции оказывают в период разработки месторождения, строительства па-ропроводов и здания станций, но оно обычно ограничено районом месторож-дения.

 

Природный пар или  газ добываются бурением скважин  глубиной от 300 до 2700 м. Под действием собственного давления пар поднимается к по-верхности, где собирается в теплоизолированные трубопроводы и подается к турбинам. К примеру, в долине гейзеров (США) производительность каждой скважины обеспечивает в среднем 7 МВт полезной мощности. Для работы станции мощностью 1000 МВт требуется 150 скважин, которые занимают территорию более 19 км².

Потенциальными последствиями  геотермальных разработок являются оседание почвы и сейсмические эффекты. Оседание возможно всюду, где нижележащие слои перестают поддерживать верхние слои почвы и выража-ется в снижении дебитов термальных источников и гейзеров и даже полном их исчезновении. Так, при эксплуатации месторождения Вайрокей (США) с 1954 по 1970 гг. поверхность земли просела почти на 4 м, а площадь зоны, на которой произошло оседание грунта, составила около 70 км², продолжая ежегодно увеличиваться.

 

Высокая сейсмическая активность является одним из признаков близо-сти геотермальных месторождений, и этот признак используется при поисках ресурсов. Однако интенсивность землетрясений в зоне термальных явлений, вызванных вулканической деятельностью, обычно значительно меньше ин-тенсивности землетрясений, вызванных крупными смещениями земной коры по разломам. Поэтому нет оснований считать, что разработка геотермальных ресурсов увеличивает сейсмическую активность.

 

На ГеоТЭС не происходит сжигания топлива, поэтому объем отрав-ляющих газов, выбрасываемых в атмосферу, значительно меньше, чем на

 

 

ТЭС, и они имеют другой химический состав по сравнению с газообразными отходами станций на органическом топливе. Пар, добываемый из геотер-мальных скважин, в основном является водяным. Газовые примеси на 80 % состоят из двуокиси углерода и содержат небольшую долю метана, водорода, азота, аммиака и сероводорода. Наиболее вредным является сероводород (0,0225 %). В геотермальных водах содержатся в растворенном виде такие газы, как SO₂, N₂, NH₃, H₂S, CH₄, H₂.

 

Потребность ГеоТЭС в  охлаждающей воде (на 1 кВт·ч электроэнергии) в 4-5 раз выше, чем ТЭС, из-за более низкого КПД. Сброс отработанной воды и конденсата для охлаждения в водоемы может вызвать их тепловое загряз-нение, а также повышение концентрации солей, в том числе хлористого на-трия, аммиака, кремнезема, и таких элементов, как бор, мышьяк, ртуть, руби-дий, цезий, калий, фтор, натрий, бром, иод, хотя и в небольших количествах. С ростом глубин скважин возможно увеличение этих поступлений.

Одно из неблагоприятных  проявлений ГеоТЭС – загрязнение поверх-ностных и грунтовых вод в случае выброса растворов высокой концентрации при бурении скважин. Сброс отработанных термальных вод может вызвать заболачивание отдельных участков почвы в условиях влажного климата, а в засушливых районах – засоление. Опасен прорыв трубопроводов, в результа-те которого на землю могут поступить большие количества рассолов.

 

ГеоТЭС, имея КПД в 2-3 раза меньше, чем АЭС и ТЭС, дают в 2-3 раза больше тепловых выбросов в атмосферу. В качестве простого пути сокраще-ния воздействий на окружающую среду следует рекомендовать создание круговой циркуляции теплоносителя на ГеоТЭС по системе «скважина – теп-лосъемные агрегаты – скважина – пласт». Это позволит избежать поступле-ния термальных вод на поверхность земли, в грунтовые воды и поверхност-ные водоемы, обеспечить сохранение пластового давления, исключить осе-дание грунта и любую возможность сейсмических проявлений.

 

 

 

 

 

       Неблагоприятные экологические воздействия геотермальной энергетики на эколгию:

 

• отчуждение земель;
• изменение уровня грунтовых вод, оседание почвы, заболачивание;
• подвижки земной коры, повышение сейсмической активности;
• выбросы газов (метан, водород, азот, аммиак, сероводород) ;
• выброс тепла в атмосферу или в поверхностные воды;
• сброс отравленных вод и конденсата, загрязненных в небольших коли-чествах аммиаком, ртутью, кремнеземом;
• загрязнение подземных вод и водоносных слоев, засоление почв;
• выбросы больших количеств рассолов при разрыве трубопроводов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экологические последствия использования энергии  океана

 

При преобразовании любых  видов океанической энергии неминуемы  определенные изменения естественного  состояния затрагиваемых экосистем.

К отрицательным последствиям работы установок, использующих тер-мальную энергию океана, можно отнести возможные утечки в океан аммиа-ка, пропана или фреона, а также веществ, применяемых для промывки тепло-обменников (хлор и др.). Возможно значительное выделение углекислого га-за из поднимаемых на поверхность холодных глубинных вод из-за снижения в них парциального давления СО₂ и повышения температуры, Выделение СО₂ из воды при работе океанических ТЭС предположительно на 30% боль-ше, чем при работе обычных ТЭС той же мощности, использующих органи-ческое топливо. Охлаждение вод океана вызывает увеличение содержания питательных веществ в поверхностном слое и значительный рост фитопланк-тона. При подъеме к поверхности глубинные микроорганизмы будут загряз-нять океан и придется применять специальные меры для его очистки.

 

Строительство ПЭС сказывается  неблагоприятно на состоянии при-

брежных земель, самого побережья и аквальной вдольбереговой полосы: из-меняются условия подтопления, засоления, размыва берегов, формирование пляжей и т. д. Изменение движения грунтовых вод влияет на динамику засо-ления прибрежных земель.

 

На ПЭС в КНР изучены  закономерности отложения наносов  в водохра-нилище ПЭС и за плотиной, а также мероприятия по борьбе с ними. Экс-плуатация ПЭС «Ране» во Франции показала, что принятая в ее проекте од-нобассейновая схема двухстороннего действия максимально сохраняет при-родный цикл колебаний бассейна и гарантирует тем самым экологическую безопасность приливной энергии.

Использование энергии волн на глубоководных местах в открытом океане сказывается на процессах в акватории океана. Преобразователи раз-мещаются далеко от берега и не оказывают отрицательного действия на ус-тойчивость побережья.

 

 

При установке преобразователей вблизи побережья возникают пробле-мы эстетического характера, так как они видны с берега. Цепочка устройств типа ныряющих уток Солтера длиной в несколько километров выглядит эс-тетически менее привлекательно, чем группа продуманно размещенных от-дельно стоящих преобразователей энергии. Кроме того, непрерывная линия преобразователей в отличие от отдельно расположенных установок может стать препятствием для навигации и оказаться опасной для судов во время сильных штормов.

   Один из важных вопросов влияния на окружающую среду преобразо-вания энергии волн в прибрежной зоне – это воздействие на процессы в ее пределах. Вещества, перемещаемые волнами, называются прибрежными на-носами. Движение их необходимо для стабилизации береговой полосы, т. е. баланса между эрозией и отложениями. В связи с этим цепь из преобразова-телей энергии волн целесообразно устанавливать в местах намечаемых вол-ноломов, чтобы они выполняли двойную функцию: использование энергии волн и защиту побережья.

 

Неблагоприятные экологические  последствия в гидротермальной энергетике:

• утечки в океан аммиака, фреона, хлора и др.;
• выделение СО₂ из воды;
• изменение циркуляции вод, появление региональных и биологи-ческих аномалий под воздействием гидродинамических и тепловых возмущений;
• изменение климата.

Неблагоприятные экологические последствия в приливной энергетике:

• периодическое затопление прибрежных территорий, изменение земле-пользования в районе ПЭС, флоры и фауны акватории;

• строительное замутнение воды, поверхностные сбросы загрязненных вод.

Неблагоприятные экологические последствия в волновой энергетике:

• эрозия побережья, смена движения прибрежных песков;
• значительная материалоемкость;
• изменение сложившихся судоходных путей вдоль берегов;
• загрязнение воды в процессе строительства, поверхностные сбросы.

 

 

 

Экологическая характеристика использования биоэнергетических установок

 

Биоэнергетические станции  по сравнению с традиционными  электро-станциями и другими НВИЭ являются наиболее экологически безопасными. Они способствуют избавлению окружающей среды от загрязнения всевоз-можными отходами. Так, например, анаэробная ферментация – эффективное средство не только реализации отходов животноводства, но и обеспечения

экологической чистоты, так как твердые органические вещества теряют запах и становятся менее привлекательными для грызунов и насекомых (в процессе перегнивания разрушаются болезнетворные микроорганизмы). Кроме того, образуются дополнительный корм для скота (протеин) и удобрения.

    Городские стоки и твердые отходы, отходы при рубках леса и дерево-обрабатывающей промышленности, представляя собой возможные источни-ки сильного загрязнения природной среды, являются в то же время сырьем для получения энергии, удобрений, ценных химических веществ. Поэтому широкое развитие биоэнергетики эффективно в экологическом отношении. Однако неблагоприятные воздействия на объекты природной среды при энергетическом использовании биомассы имеют место. Прямое сжигание древесины дает большое количество твердых частиц, органических компо-нентов, окиси углерода и других газов. По концентрации некоторых загряз-нителей они превосходят продукты сгорания нефти и ее производных. Дру-гим экологическим последствием сжигания древесины являются значитель-ные тепловые потери.

   По сравнению с древесиной биогаз – более чистое топливо, непроизво-дящее вредных газов и частиц. Вместе с тем необходимы меры предосторож-ности при производстве и потреблении биогаза, так как метан взрывоопасен. Поэтому при его хранении, транспортировке и использовании следует осу-ществлять регулярный контроль для обнаружения и ликвидации утечек.