9.4. Рациональное использование природных ресурсов
В промышленности сформировались следующие направления рационального использования природных ресурсов:
комплексное использование сырья;
комбинирование технологических процессов;
замыкание в цикле материальных и энергетических потоков;
использование вторичных материальных и энергетических ресурсов;
использование ресурсосберегающих малоотходных технологий.
Комплексное использование сырья обеспечивает одновременное получение нескольких видов готовой продукции. При этом в наибольшей степени реализуется ресурсный потенциал сырья
Примером комплексной переработки сырья является нефтепереработка, когда одновременно получают высококачественные горюче-смазочные материалы, горючие газы, беззольный нефтяной кокс для производства углеграфитовых материалов и анодной массы, нефтебитумы для дорожного строительства и изготовления кровельных материалов, парафин для приготовления синтетических жирных кислот и моющих средств, а также для получения синтетического белка и даже, возможно, ванадия и никеля.
а б
Рис.9.2. Потребление источников энергии в настоящее время (а), на перспективу (б): I- уголь; II- нефть III – газ; IV – ядерная энергетика;
V –гидроэнергетика; VI- солнечные батареи, ветродвигатели и пр.
Комбинирование технологических процессов в ряде случаев исключает необходимость специальной очистки промежуточных продуктов или существенно снижает образование отходов. Так, при комбинировании производства сложного удобрения карбоаммофоски с производством карбамида становятся ненужными стадии упаривания раствора карбамида и очистки соковых паров. Комбинирование в металлургии процессов выплавки металла и его непрерывной разливки исключило стадию получения слитков и обеспечило увеличение выхода годных заготовок на 15-18 %.
Замыкание в цикле материальных и энергетических потоков позволяет сократить использование первичных ресурсов и использовать имеющиеся ресурсы без очистки или с ограниченной локальной очисткой материальных потоков. Так, использование для охлаждения оборудования воды из системы оборотного водоснабжения резко сокращает потребление чистой воды..
Использование вторичных материальных и энергетических ресурсов. Отходы основного производства являются в определенной мере полупродуктами для этого же производства и их использование значительно сокращает затраты на производство первичного сырья и неблагоприятные воздействия на окружающую среду.При использовании в производстве стали 1 тонны черного металлолома, отпадает необходимость в 3 т руды, 1 т коксующегося угля, 1 т известняка и 3 т энергетических углей. Соответственно сокращаются необходимые мощности рудников и шахт, обогатительных и агломерационных фабрик, коксохимических производств и доменных цехов и одновременно исключаются неблагоприятные их воздействия на природу.
Использование ресурсосберегающих малоотходных технологий. В ряде случаев оказывается целесообразной замена традиционных решений новыми, технически более совершенными.
При создании подобных технологий возникает общая проблема, связанная с выявлением в традиционных технологиях «узких мест», которые в той или иной мере определяют причины экологического и экономического ущерба. Их знание позволяет осуществить разработку мероприятий по устранению таких «узких мест».
Так, непрерывная разливка жидких металлов позволяет существенно сократить энерго- и трудозатраты, избавляет от необходимости повторной переработки концевых участков слитков, обеспечивает стабильное и равномерное качество металла и делает возможным эффективное и ресурсосберегающее комбинирование разливки и обработки металлов давлением.
Безотвальное земледелие позволяет устранить причины истощения земли и предотвратить окисление растительных остатков предыдущих урожаев, которые при безотвальной обработке превращаются в плодородный гумус.
Существенный экологический эффект дает применение дизельного двигателя вместо карбюраторного, работающего на бензине. Так, если принять для автомобилей с карбюраторным двигателем расход бензина на 100 км за 1,0, то при использовании дизельного двигателя и таком же пробеге расход дизельного топлива составит 62-65% от этой величины.
При использовании предварительно химически и термически обработанной древесины вместо обычной деловой – срок службы ее увеличивается в 4 раза, а механическая прочность в 1,5-2 раза. И хотя обработанная древесина дороже обычной в 1,5 раза, ее применение дает большой экономический и экологический эффект благодаря сокращению вырубки лесов и уменьшению количества отходов.
Технологии, бережно охраняющие окружающую природную среду, могут быть найдены и в других отраслях хозяйственной и иной деятельности. Однако, их общее количество остается незначительным. Поэтому специалисты различного профиля, используя современные достижения науки и техники, должны еще много сделать для решения задач рационального природопользования, обеспечивающего устойчивое развитие человеческого общества.