תכונות טכנולוגיות נקיות, יתרונות, חסרונות ודוגמאות

ה טכנולוגיות נקיות הן אותן שיטות טכנולוגיות המנסות למזער את ההשפעה הסביבתית המופקת בדרך כלל בכל פעילות אנושית. סדרה זו של פרקטיקות טכנולוגיות מקיפה פעילויות אנושיות שונות, ייצור אנרגיה, בנייה ותהליכים תעשייתיים מגוונים ביותר.

הגורם המשותף המאחד אותם הוא המטרה שלהם להגן על הסביבה ואת מיטוב המשאבים הטבעיים בשימוש. עם זאת, טכנולוגיות נקיות לא היו יעילות לחלוטין לעצור את הנזק הסביבתי שנגרם על ידי הפעילות הכלכלית האנושית.

כדוגמאות לתחומים בהם השפיעו טכנולוגיות נקיות, ניתן להזכיר את הדברים הבאים:

• בשימוש של מקורות אנרגיה מתחדשים ולא מזהמים.
• בתהליכים תעשייתיים עם מזעור השפכים ופליטת מזהמים רעילים.
• בייצור של מוצרי צריכה ומחזור החיים שלהם, עם השפעה מינימלית על הסביבה.
• בפיתוח שיטות חקלאיות בנות קיימא.
• בפיתוח טכניקות דיג המשמרות את החי והצומח.
• ב בנייה בת קיימא ותכנון עירוני, בין היתר.

אינדקס

• 1 סקירה של טכנולוגיות נקיות
  • 1.1 רקע
  • 1.2 יעדים
  • 1.3 תכונות טכנולוגיות נקיות
• סוגי טכנולוגיות נקיות
• 3 קשיים ביישום טכנולוגיות נקיות
• 4 טכנולוגיות נקיות עיקריות החלות על ייצור חשמל: יתרונות וחסרונות
  • 4.1 - אנרגיה סולארית
  • 4.2 - אנרגיית רוח
  • 4.3 - אנרגיה גיאותרמית
  • 4.4 - כוח גאות ושפל
  • 4.5 - אנרגיה הידראולית
• 5 דוגמאות אחרות של יישומים טכנולוגיה נקייה
• 6 הפניות

סקירה כללית של טכנולוגיות נקיות

רקע

מודל הפיתוח הכלכלי הנוכחי גרם נזק חמור לסביבה. החידושים הטכנולוגיים הנקראים "טכנולוגיות נקיות", המייצרים פחות השפעות סביבתיות, מופיעים כחלופות מתקדמות להתאמה כלכלית עם שימור הסביבה.

התפתחות ענף הטכנולוגיות הנקיות נולדה בתחילת שנת 2000 וממשיכה לצמוח בעשור הראשון של המילניום ועד היום. טכנולוגיות נקיות מהוות מהפכה או שינוי של המודל בטכנולוגיה וניהול סביבתי.

מטרות

טכנולוגיות נקיות לרדוף את המטרות הבאות:

• צמצם את ההשפעה הסביבתית הנובעת מפעילות אנושית.
• למטב את השימוש במשאבים טבעיים ולשמור על הסביבה.
• עזרה למדינות מתפתחות להשיג פיתוח בר קיימא.
• לשתף פעולה בהפחתת זיהום שנוצר על ידי מדינות מפותחות.

מאפייני טכנולוגיות נקיות

טכנולוגיות נקיות מאופיינות בחדשנות ומתמקדות בקיימות של פעילות אנושית, תוך שמירה על משאבי טבע (אנרגיה ומים, בין היתר) ומיטוב השימוש בהן.

חידושים אלה מבקשים לצמצם את פליטת גזי החממה, הגורמים העיקריים להתחממות הגלובלית. לכן, ניתן לומר כי יש להם תפקיד חשוב מאוד בהקלה והתאמה לשינוי האקלים העולמי.

טכנולוגיות נקיות כוללות מגוון רחב של טכנולוגיות סביבתיות כגון אנרגיה מתחדשת, יעילות אנרגיה, אחסון אנרגיה, חומרים חדשים, בין היתר.

סוגי טכנולוגיות נקיות

ניתן לסווג טכנולוגיות נקיות בהתאם לתחומי פעילותן כדלקמן:

• טכנולוגיות חלות על תכנון של מכשירים לשימוש של מקורות אנרגיה מתחדשים ולא מזהמים.
• הטכנולוגיות נקיות "בסוף הצינור", המנסות להפחית פליטות וקולחין תעשייתיים רעילים.
• טכנולוגיות נקיות שמשנות תהליכי ייצור קיימים.
• תהליכים פרודוקטיביים חדשים בטכנולוגיות נקיות.
• טכנולוגיות נקיות שמשנות מצבים קיימים של צריכה, מוחלות על תכנון של מוצרים שאינם מזהמים, הניתנים למחזור.

קשיים ביישום טכנולוגיות נקיות

יש עניין רב הנוכחי בניתוח תהליכי הייצור והתאמתם לטכנולוגיות חדשות אלה ידידותיות יותר לסביבה.

לשם כך, יש להעריך אם הטכנולוגיות הנקיות שפותחו יעילות מספיק ואמינות בפתרון בעיות סביבתיות.

הטרנספורמציה של טכנולוגיות קונבנציונליות, לטכנולוגיות נקיות, מציגה בנוסף מספר מכשולים וקשיים, כגון:

• מחסור במידע הקיים על טכנולוגיות אלה.
• היעדר כוח אדם מיומן ליישום.
• עלות כלכלית גבוהה של ההשקעה הנדרשת.
• להתגבר על הפחד של יזמים על הסיכון של לקיחת ההשקעה הכלכלית הדרושים.

ראשי tטכנולוגיות נקיות החלות על יצירת אנרגיה: יתרונות וחסרונות

בין הטכנולוגיות הנקיות המופעלות על ייצור האנרגיה, הן כדלקמן:

-אנרגיה סולארית

אנרגיה סולארית היא האנרגיה הנובעת מקרינת השמש על כדור הארץ. אנרגיה זו נוצלה על ידי האדם מאז ימי קדם, עם טכנולוגיות פרימיטיביות ראשוניות שהתפתחו לטכנולוגיות נקיות כביכול, מתוחכמות יותר ויותר.

כיום, האור והחום מהשמש מנוצלים באמצעות טכנולוגיות שונות ללכידה, המרה והפצה.

ישנם מכשירים ללכידת אנרגיה סולארית כגון תאים פוטו-וולטאים או פאנלים סולאריים, שבהם האנרגיה של אור השמש מייצרת חשמל, ואספני חום הנקראים הליוסטטים או קולטי שמש. אלה שני סוגים של מכשירים הם הבסיס של מה שמכונה "טכנולוגיות השמש הפעילה".

לעומת זאת, "טכנולוגיות סולאריות פאסיביות" מתייחסות לטכניקות אדריכליות ולבניית בתים ומקומות עבודה, שבהם נלמד האוריינטציה הטובה ביותר לקרינה השמש המרבי, חומרים הקולטים או פולטים חום על פי האקלים של המקום ו / או שמאפשר פיזור או כניסה של חלל האור והחלל עם אוורור טבעי.

טכניקות אלה לטובת חיסכון של אנרגיה חשמלית של מיזוג אוויר (מיזוג אוויר, קירור או חימום).

יתרונות השימוש באנרגיה סולארית

• השמש היא מקור של אנרגיה נקייה, אשר אינו מייצר פליטות של גזי החממה.
• אנרגיה סולארית היא זולה בלתי נדלה.
• זוהי אנרגיה שאינה תלויה ביבוא נפט.

חסרונות בשימוש באנרגיה סולארית

• ייצור של פאנלים סולאריים דורש מתכות ולא מתכות שמקורן כרייה אקטיבית, פעילות המשפיעה לרעה על הסביבה.

-אנרגיית רוח

אנרגיית הרוח היא האנרגיה המנצלת את כוח תנועת הרוח; אנרגיה זו יכולה להיות מומרת לאנרגיה חשמלית תוך שימוש בהפקת טורבינות.

המילה "רוח" באה מהמילה היוונית ללא שם: Eolo, שם אל הרוחות במיתולוגיה היוונית.

כוח הרוח מנוצל על ידי מכשירים הנקראים טורבינות רוח בחוות רוח. טורבינות הרוח יש להבי לנוע עם הרוח, מחובר טורבינות המייצרות חשמל ולאחר מכן לרשתות להפיץ אותו.

חוות הרוח מייצרות חשמל זול יותר מזה שנוצר על ידי טכנולוגיות קונבנציונליות, בהתבסס על שריפת דלקים מאובנים ויש גם טורבינות רוח קטנות כי הם שימושיים באזורים מרוחקים שאין להם חיבור לרשתות חלוקת חשמל.

נכון לעכשיו, חוות רוח ימיות מפותחים על החופים, שם אנרגיית הרוח היא אינטנסיבית יותר קבוע, אבל עלויות תחזוקה גבוהים יותר..

הרוחות הן אירועים צפויים ויציבים במהלך השנה במקום ספציפי על הפלנטה, למרות שיש להם גם וריאציות חשובות, ולכן הם יכולים לשמש רק כמקור של אנרגיה משלימה, גיבוי, לאנרגיות קונבנציונליות.

היתרונות של כוח הרוח

• אנרגיית רוח מתחדשת.
• זוהי אנרגיה בלתי נדלה.
• זה חסכוני.
• זה מייצר השפעה סביבתית נמוכה.

חסרונות של אנרגיית רוח

• אנרגיית הרוח משתנה, ולכן הייצור של אנרגיית הרוח לא יכול להיות קבוע.
• בניית טורבינות רוח יקר.
• טורבינות רוח מייצגות איום על עולם החיית ציפורים, כיוון שהן הגורם למוות על ידי השפעה או זעזוע.
• אנרגיית הרוח מייצרת זיהום רעש.

-אנרגיה גיאותרמית

אנרגיה גיאותרמית היא סוג של אנרגיה נקייה ומתחדשת המשתמשת בחום מתוך כדור הארץ; חום זה מועבר דרך סלעים ומים, וניתן לרתום אותו לייצור חשמל.

המילה גיאותרמית בא מן היוונית "גיאו": כדור הארץ "תרמוס": חום.

הפנים של כדור הארץ יש טמפרטורה גבוהה, כי עולה עם עומק. בתת הקרקע יש מים תת קרקעיים עמוקים הנקראים מי תהום; מים אלה מחוממים ו להופיע על פני השטח כמו מעיינות חמים או גייזרים במקומות מסוימים.

נכון לעכשיו, קיימות טכניקות לאיתור, קידוח ושאיבה של מים חמים אלה, המאפשרים שימוש באנרגיה גיאותרמית במקומות שונים על פני כדור הארץ..

יתרונותיו של אנרגיה גיאותרמית

• אנרגיה גיאותרמית מייצגת מקור של אנרגיה נקייה, אשר מקטין את פליטת גזי החממה.
• מייצר כמות מינימלית של פסולת ונזק סביבתי הרבה פחות חשמל המיוצר על ידי מקורות קונבנציונליים כגון פחם ושמן.
• אינו מייצר זיהום רעש או רעש.
• זהו מקור זול יחסית של אנרגיה.
• זהו משאב בלתי נדלה.
• היא תופסת שטחי קרקע קטנים.

חסרונות של אנרגיה גיאותרמית

• אנרגיה גיאותרמית יכולה לגרום פליטה של ​​אדי חומצה גופרתית, אשר קטלני.
• קידוח יכול לגרום זיהום של מי התהום בקרבת מקום עם ארסן, אמוניה, בין רעלים מסוכנים אחרים.
• זוהי אנרגיה שאינה זמינה בכל המקומות.
• בשינה שנקראו "פיקדונות יבשים", שבו רק סלעים חמים רדודים מים חייבים להיות מוזרקים כך שזה חם, רעידות אדמה יכולה להתרחש עם סלעים שבירים.

-כוח גאות ושפל

אנרגיית הגאות מנצלת את האנרגיה או התנועה הקינטית של גאות הים. אנרגיית הגל (הנקראת גם אנרגיית גלים), משתמשת באנרגיה של תנועת גלי הים כדי לייצר חשמל.

היתרונות של אנרגיית גאות ושפל

• הם מתחדשים, בלתי נדלים.
• בייצור של שני סוגי האנרגיה, אין פליטות של גזי החממה.
• ביחס לאנרגיית גלים, קל יותר לחזות את תנאי הדור האופטימליים יותר ממקורות אנרגיה מתחדשים נקיים אחרים.

חסרונות של אנרגיית גאות ושפל

• שני מקורות האנרגיה מייצרים השפעה שלילית על הסביבה ועל מערכות אקולוגיות ימיות וחופיות.
• ההשקעה הכלכלית הראשונית גבוהה.
• השימוש בו מוגבל לאזורים ימיים וחופים.

-כוח הידראולי

אנרגיה הידראולית נוצרת ממי הנהרות, זרמי מים ומפלי מים או מפלים. עבור הדור שלה, סכרים נבנים שבו האנרגיה הקינטית של המים משמש, באמצעות טורבינות זה הופך חשמל.

היתרון של כוח הידראולי

• Hydropower הוא זול יחסית ולא מזהמים.

חסרונות של כוח הידראולי

• בניית סכרי מים יוצרת ניקוי של שטחים גדולים של יערות ופגיעה קשה במערכות האקולוגיות הנלוות.
• התשתית יקרה מבחינה כלכלית.
• הדור של אנרגיה הידראולית תלוי באקלים ובשפע של מים.

דוגמאות אחרות של יישומים טכנולוגיה נקייה

הספק חשמלי המיוצר בננו-צינורות פחמן

התקנים יוצרו המייצרים אלקטרונים ירי ישיר הנוכחי באמצעות צינורות פחמן (סיבי פחמן של ממדים קטנים מאוד).

סוג זה של התקן המכונה "thermopower" יכול לספק את אותה כמות של אנרגיה חשמלית כמו סוללת ליתיום משותף, להיות קטן פי מאה.

אריחים סולאריים

הם אריחים שעובדים כמו פאנלים סולאריים, עשויים עם תאים דקים של נחושת, אינדיום, גליום וסלניום. אריחי השמש, בניגוד פאנלים סולאריים, אינם דורשים שטחים פתוחים גדולים לבניית פארקים סולאריים.

טכנולוגיה זנית השמש

טכנולוגיה חדשה זו פותחה על ידי חברה ישראלית; משתמשת באנרגיה סולארית עם קרינת מראות מעוקלת, אשר יעילותה גבוהה פי חמישה מזו של פאנלים סולאריים קונבנציונליים.

חוות אנכי

הפעילות של חקלאות, משק חי, תעשייה, בנייה ותכנון עירוני, כובשת והשפילה הרבה של הקרקעות של כדור הארץ. פתרון משבר בזמינות קרקע פורה נקרא משקים אנכיים.

חוות אנכיות באזורים עירוניים ותעשייתיים מספקות שטחי גידול ללא שימוש או השפלה של קרקעות. בנוסף, הם אזורים של צמחייה הצורכים CO₂ -גז החממה הידוע - ולייצר חמצן באמצעות פוטוסינתזה.

גידולים הידרופוניים בשורות מסתובבות

סוג זה של הידרופוניקה בשורות רולר, שורה אחת מעל השנייה, מאפשר לאור השמש נאותה לכל מפעל ושמירת כמות המים הנצרכת.

מנועים חשמליים יעילים וכלכליים

הם מנועים כי יש אפס פליטות של גזי חממה כגון פחמן דו חמצני CO₂, דו תחמוצת הגופרית_2, תחמוצות חנקן NO, ולכן אינם תורמים התחממות כדור הארץ של כדור הארץ.

חסכון באנרגיה

אין תוכן כספית, מתכת נוזלית רעילה מאוד מזהמים סביבתיים.

ציוד אלקטרוני

עשוי מחומרים שאינם כוללים פח, מתכת המהווה מזהם סביבתי.

Biotreatment של potabilization מים

טיהור מים באמצעות מיקרואורגניזמים כגון חיידקים.

ניהול פסולת מוצקה

קומפוסטציה של פסולת אורגנית ומיחזור של נייר, זכוכית, פלסטיק ומתכות.

חלונות חכמים

שבו קלט האור הוא ויסות עצמי, המאפשר חיסכון באנרגיה ושליטה על טמפרטורת הפנים של החדרים.

הדור של חשמל באמצעות חיידקים

אלה מהונדסים גנטית וגדלים בזבוז נפט.

פאנלים סולאריים בארוסול

הם מיוצרים עם ננו (חומרים המוצגים בממדים קטנים מאוד, כגון אבקות יפות מאוד) כי במהירות וביעילות לספוג אור השמש.

Bioremediation

היא כוללת תיקון (טיהור) של מים עיליים, במים עמוקים, בוצה תעשייתית קרקעות מזוהמות עם מתכות, כימיקלים או פסולת נפט ונגזרותיו ידי טיפול ביולוגי עם מיקרואורגניזמים.

הפניות

1. אגיון, פ, דוד, פ ופורי, ד '(2009). מדע וחדשנות לצמיחה כלכלית. כתב העת של מדיניות המחקר. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. ו Meniere, Y. (2008). מנגנון הפיתוח הנקי והדיפוזיה הבינלאומית של טכנולוגיות: מחקר אמפירי. מדיניות אנרגיה. 36: 1273-1283.
3. דרסלהאוס, מ 'ס' ותומאס, א. (2001). טכנולוגיות אנרגיה חלופית. הטבע 414: 332-337.
4. Kemp, R. and Volpi, M. (2007). דיפוזיה של טכנולוגיות נקייה: סקירה עם הצעות לניתוח דיפוזיה בעתיד. מגזין של ייצור מנקה. 16 (1): S14-S21.
5. זנגנה, א., ג'האד, ס. רחימי-קיאן, א. (2009). אסטרטגיית קידום של טכנולוגיות נקיות בתכנון הרחבת דור מבוזר. כתב העת של אנרגיה מתחדשת. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018