11.3. Тепловые выбросы тэс

КПД существующих тепловых электростанций находится в пределах 30 – 40 % и поэтому большая часть энергии теряется с теплом. Тепло сбрасывается в атмосферу, озера, пруды, реки, изменяя естественный термический баланс и оказывая отрицательное воздействие на окружающую среду. Какие пути уменьшения такого воздействия? Это:

• увеличение КПД энергоустановок;

• бессточные технологические системы и водооборотные циклы на базе очистки сточных вод;

• использование тепла в создании энергобиологических комплексов при электростанциях для производства продуктов питания, биопрепаратов;

• использование тепла для нужд теплофикации, сельского хозяйства.

Современное состояние защиты атмосферы от выбросов SO₂ и NO_x в энергетике можно оценить как неудовлетворительное. Ни одна из мощных отечественных ТЭС не осуществляет очистку дымовых газов от окислов серы и азота, при том что в стране имеется большой выбор запатентованных и проектных разработок по снижению выбросов вредных веществ. Причиной является отсутствие финансирования создания опытных образцов и промышленного испытания технологий.

В монографии [10] описывается опыт стран, являющихся передовыми в области охраны окружающей среды, имеющих национальные программы по снижению вредных выбросов работающими электростанциями, дается подборка патентов по методам очистки дымовых газов, по методам утилизации SO₂, по методам получения полезных продуктов (серы, серной кислоты, удобрений) из отработавших дымовых газов.

11.4. Транспортные двигатели

Источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), с газотурбинными двигателями (ГТД), ракетными двигателями (РД).

Автотранспорт непрерывно растет, увеличивается выброс вредных продуктов в жилых районах, в местах отдыха. В отработавших газах ДВС содержится несколько десятков компонентов: N₂, O₂, H₂O, CO₂, H₂, CO, NO_x, C_nH_m, альдегиды, сажа, бензапирен и т. д.

Наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных ДВС за счет большего выброса CO, NO_x, C_nH_m. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде нетоксична, однако обладает высокой адсорбционной способностью и несет на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и концерогенных.

Состав отработавших газов ДВС зависит от технического состояния и режима работы двигателя, от коэффицента избытка воздуха, от вида топлива (этилированный или неэтилированный бензин и т. д.).

Мировым парком автомобилей с ДВС ежегодно в атмосферу выбрасывается: СО – 260 млн. т, NO_x – 20 млн. т., летучих углеводородов (C_nH_m) – 40 млн.т.

К способам уменьшения вредных выбросов автомобильным транспортом можно отнести:

• ужесточение требований к техническому состоянию эксплуатируемого транспорта,

• улучшение характеристик топлива,

• создание экологически чистых двигателей.

Газотурбинные двигатели используются в гражданской и военной авиации, на судах морфлота. Выхлопные газы газотурбинных двигателей содержат токсичные компоненты: CO, NO_x, углеводороды, сажу, альдегиды и др. Выброс вредных веществ зависит от вида и сорта сжигаемого горючего, способа его подачи, от тонкости распыления горючего форсуночным устройством, от коэффициента избытка воздуха на выходе из камеры сгорания.

Продукты сгорания ракетных двигателей космических кораблей содержат компоненты: H₂O, CO₂, HCl, CO, NO, Cl, твердые частицы Al₂O₃. После запуска космического корабля высокотемпературное облако продуктов сгорания может стать причиной кислотных дождей. Ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на околоземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Ракета-носитель многоразового корабля ШАТТЛ выбрасывает в атмосферу 187 т хлора. Одна молекула хлора способна уничтожить 100 000 молекул озона. По оценкам специалистов, если в год будет 60 запусков ШАТТЛа, то уничтожится 18 % всего стратосферного озона. Необходимо ограничивать число запусков космических кораблей безопасным пределом.