ČISTÉ TECHNOLÓGIE: VLASTNOSTI, VÝHODY A PRÍKLADY - PROSTREDIE - 2026

Tieto čisté technológie sú technologické postupy, pri ktorých sa snažia minimalizovať vplyv na životné prostredie je zvyčajne generované v každej ľudskej činnosti. Tento súbor technologických postupov zahŕňa rôzne ľudské činnosti, výrobu energie, výstavbu a najrôznejšie priemyselné procesy.

Spoločným faktorom, ktorý ich spája, je ich cieľ chrániť životné prostredie a optimalizovať použité prírodné zdroje. Čisté technológie však neboli úplne účinné pri zastavení poškodzovania životného prostredia spôsobeného ľudskou ekonomickou činnosťou.

Obrázok 1. Solárne panely. Lito Encinas, z Wikimedia Commons

Ako príklady oblastí, v ktorých pôsobili čisté technológie, môžeme uviesť nasledujúce:

• Pri využívaní obnoviteľných a neznečisťujúcich zdrojov energie.
• V priemyselných procesoch s minimalizáciou odpadových vôd a toxických znečisťujúcich emisií.
• Pri výrobe spotrebného tovaru a jeho životnom cykle, s minimálnym dopadom na životné prostredie.
• Pri vývoji udržateľných poľnohospodárskych postupov.
• Pri vývoji rybolovných techník, ktoré chránia morskú faunu.
• V oblasti trvalo udržateľného rozvoja a urbanizmu.

Prehľad čistých technológií

Pozadie

Súčasný model hospodárskeho rozvoja spôsobil vážne škody na životnom prostredí. Technologické inovácie nazývané „čisté technológie“, ktoré majú menší vplyv na životné prostredie, sa javia ako nádejné alternatívy na zabezpečenie toho, aby bol hospodársky rozvoj zlučiteľný so zachovaním životného prostredia.

Rozvoj sektora čistých technológií sa zrodil začiatkom roku 2000 a v prvej dekáde tisícročia pokračuje dodnes. Čisté technológie predstavujú revolúciu alebo zmenu modelu v oblasti riadenia technológií a životného prostredia.

Ciele

Čisté technológie sledujú tieto ciele:

• Minimalizovať vplyv ľudskej činnosti na životné prostredie.
• Optimalizovať využívanie prírodných zdrojov a chrániť životné prostredie.
• Pomôžte rozvojovým krajinám dosiahnuť trvalo udržateľný rozvoj.
• Spolupracovať pri znižovaní znečistenia spôsobovaného vyspelými krajinami.

Charakteristika čistých technológií

Čisté technológie sa vyznačujú tým, že sú inovatívne a zameriavajú sa na udržateľnosť ľudských činností, snažia sa o zachovanie prírodných zdrojov (okrem iného energie a voda) a optimalizáciu ich využívania.

Cieľom týchto inovácií je znížiť emisie skleníkových plynov, ktoré sú hlavnými príčinami globálneho otepľovania. Preto možno povedať, že majú veľmi dôležitú úlohu pri zmierňovaní a prispôsobovaní sa globálnym zmenám klímy.

Čisté technológie zahŕňajú širokú škálu environmentálnych technológií, medzi ktoré patria obnoviteľná energia, energetická účinnosť, skladovanie energie, nové materiály.

Druhy čistých technológií

Čisté technológie možno klasifikovať podľa oblastí pôsobenia takto:

• Technológie použité pri navrhovaní zariadení na využívanie obnoviteľných neznečisťujúcich zdrojov energie.
• Čisté technológie sa používajú „na konci potrubia“, ktoré sa snažia znižovať emisie a priemyselné toxické odpadové vody.
• Čisté technológie, ktoré modifikujú existujúce výrobné procesy.
• Nové výrobné procesy s čistými technológiami.
• Čisté technológie, ktoré menia existujúce spôsoby spotreby a ktoré sa používajú pri navrhovaní neznečisťujúcich a recyklovateľných výrobkov.

Ťažkosti pri zavádzaní čistých technológií

V súčasnosti existuje veľký záujem o analýzu výrobných procesov a ich prispôsobenie týmto novým, ekologickejším technológiám.

Na tento účel sa musí vyhodnotiť, či sú vyvinuté čisté technológie dostatočne efektívne a spoľahlivé pri riešení problémov životného prostredia.

Transformácia z konvenčných technológií na čisté technológie predstavuje aj niekoľko prekážok a problémov, napríklad:

• Nedostatok existujúcich informácií o týchto technológiách.
• Nedostatok vyškoleného personálu na jeho aplikáciu.
• Vysoké ekonomické náklady na potrebné investície.
• Prekonajte strach podnikateľov pred rizikom prevzatia potrebných ekonomických investícií.

Hlavné čisté technológie používané pri výrobe energie: výhody a nevýhody

Medzi čisté technológie používané pri výrobe energie patria:

-Solárna energia

Slnečná energia je energia, ktorá pochádza zo žiarenia slnka na planéte Zem. Túto energiu používa človek už v staroveku s primitívnymi základnými technológiami, ktoré sa vyvinuli v čoraz sofistikovanejšie tzv. Čisté technológie.

V súčasnosti sa svetlo a teplo slnka využívajú rôznymi technológiami zachytávania, premeny a distribúcie.

Existujú zariadenia na zachytávanie slnečnej energie, ako sú fotovoltaické články alebo solárne panely, kde energia zo slnečného svetla produkuje elektrinu, a tepelné kolektory nazývané heliostaty alebo solárne kolektory. Tieto dva typy zariadení tvoria základ takzvaných „aktívnych solárnych technológií“.

Naopak, „pasívne solárne technológie“ sa týkajú techník architektúry a výstavby domov a pracovísk, kde je najpriaznivejšia orientácia pre maximálne slnečné žiarenie, materiály, ktoré absorbujú alebo emitujú teplo podľa klímy miesta a / alebo alebo ktoré umožňujú rozptyl alebo vstup svetelných a vnútorných priestorov s prirodzenou ventiláciou.

Tieto techniky uprednostňujú úsporu elektrickej energie pre klimatizáciu (klimatizácia chladenia alebo kúrenia).

Výhody využívania slnečnej energie

• Slnko je čistý zdroj energie, ktorý neprodukuje emisie skleníkových plynov.
• Solárna energia je lacná a nevyčerpateľná.
• Je to energia, ktorá nezávisí od dovozu ropy.

Nevýhody využívania slnečnej energie

• Výroba solárnych panelov vyžaduje kovy a nekovy, ktoré pochádzajú z ťažby, čo je činnosť, ktorá má negatívny vplyv na životné prostredie.

-Sila vetra

Veterná energia je energia, ktorá využíva silu pohybu vetra; Táto energia sa môže pomocou generátorových turbín premeniť na elektrickú energiu.

Slovo „Liparské“ pochádza z gréckeho slova Aeolus, mena boha vetrov v gréckej mytológii.

Veterná energia sa využíva na veterných farmách pomocou zariadení nazývaných veterné turbíny. Veterné turbíny majú lopatky, ktoré sa pohybujú s vetrom, spojené s turbínami, ktoré vyrábajú elektrinu, a potom so sieťami, ktoré ju distribuujú.

Veterné farmy vyrábajú lacnejšiu elektrinu ako konvenčné technológie založené na spaľovaní fosílnych palív a existujú aj malé veterné turbíny, ktoré sú užitočné v odľahlých oblastiach, ktoré nie sú napojené na rozvodné siete elektrickej energie.

Obrázok 2. Veterná farma. Zdroj: Victor Salvador Vilariño, z Wikimedia Commons

V súčasnosti sa vyvíjajú pobrežné veterné farmy, kde je veterná energia intenzívnejšia a konštantnejšia, ale náklady na údržbu sú vyššie.

Vietor je približne predvídateľná a stabilná udalosť počas roka na určitom mieste planéty, hoci predstavuje aj významné variácie, a preto sa dá použiť iba ako doplnkový zdroj energie, ako záloha, pre konvenčné energie.

Výhody veternej energie

• Veterná energia je obnoviteľná.
• Je to nevyčerpateľná energia.
• Je to ekonomické.
• Má malý vplyv na životné prostredie.

Nevýhody veternej energie

• Veterná energia je premenlivá, a preto výroba veternej energie nemôže byť konštantná.
• Konštrukcia veternej turbíny je drahá.
• Veterné turbíny predstavujú hrozbu pre vtáčiu faunu, pretože sú príčinou úmrtí v dôsledku nárazu alebo zrážky.
• Veterná energia spôsobuje znečistenie hlukom.

-Geotermálnej energie

Geotermálna energia je typ čistej obnoviteľnej energie, ktorá využíva teplo z vnútra Zeme; Toto teplo sa prenáša horninami a vodou a môže sa použiť na výrobu elektriny.

Slovo geotermálne pochádza z gréckeho „geo“: Zem a „termoska“: teplo.

Interiér planéty má vysokú teplotu, ktorá sa s hĺbkou zvyšuje. V podloží sa nachádzajú hlboké podzemné vody nazývané phreatické vody; Tieto vody sa na niektorých miestach zohrievajú a stúpajú na povrch ako horúce pramene alebo gejzíry.

V súčasnosti existujú techniky na lokalizáciu, vŕtanie a čerpanie týchto horúcich vôd, ktoré uľahčujú využívanie geotermálnej energie na rôznych miestach planéty.

Výhody geotermálnej energie

• Geotermálna energia predstavuje čistý zdroj energie, ktorý znižuje emisie skleníkových plynov.
• Produkuje minimálne množstvo odpadu a oveľa menšie škody na životnom prostredí ako elektrina vyrobená z konvenčných zdrojov, ako je uhlie a ropa.
• Nevytvára zvukové ani hlukové znečistenie.
• Je to relatívne lacný zdroj energie.
• Je to nevyčerpateľný zdroj.
• Zaberá malé oblasti pôdy.

Nevýhody geotermálnej energie

• Geotermálna energia môže spôsobiť emisiu výparov kyseliny sírovej, ktorá je smrteľná.
• Vŕtanie môže spôsobiť kontamináciu okolitých podzemných vôd arzénom, amoniakom a ďalšími nebezpečnými toxínmi.
• Je to energia, ktorá nie je dostupná vo všetkých lokalitách.
• V takzvaných „suchých nádržiach“, kde sú v malej hĺbke iba horúce horniny a voda sa musí vstrekovať tak, aby bola zahrievaná, môže dôjsť k zemetraseniu pri prasknutí horniny.

- Prílivová a vlnová energia

Slapová energia využíva kinetickú alebo pohybovú energiu morských prílivov. Vlnová energia (tiež nazývaná energia vĺn) využíva energiu z pohybu morských vĺn na výrobu elektriny.

Obrázok 3. Vlnová energia. Zdroj: P123, z Wikimedia Commons

Výhody prílivovej a vlnovej energie

• Sú to obnoviteľné nevyčerpateľné energie.
• Pri výrobe oboch druhov energie nevznikajú žiadne emisie skleníkových plynov.
• Pokiaľ ide o energiu vĺn, je ľahšie predpovedať optimálne podmienky výroby ako v iných čistých obnoviteľných zdrojoch energie.

Nevýhody prílivovej a vlnovej energie

• Oba zdroje energie majú negatívny vplyv na životné prostredie na morské a pobrežné ekosystémy.
• Počiatočné ekonomické investície sú vysoké.
• Jeho použitie je obmedzené na morské a pobrežné oblasti.

-Hydraulická energia

Hydraulická energia sa vyrába z vody riek, potokov a vodopádov alebo sladkovodných vodopádov. Na jej výrobu sa stavajú priehrady, v ktorých sa využíva kinetická energia vody, a prostredníctvom turbín sa premieňa na elektrinu.

Výhody vodnej energie

• Vodná energia je relatívne lacná a neznečisťujúca.

Nevýhody vodnej energie

• Vybudovanie vodných priehrad spôsobuje rozrábanie veľkých plôch lesov a vážne poškodenie súvisiacich ekosystémov.
• Infraštruktúra je ekonomicky drahá.
• Výroba vodnej energie závisí od podnebia a množstva vody.

Ďalšie príklady čistých aplikácií

Elektrická energia vyrábaná v uhlíkových nanorúrkach

Boli vyrobené zariadenia, ktoré produkujú jednosmerný prúd spaľovaním elektrónov cez uhlíkové nanorúrky (veľmi malé uhlíkové vlákna).

Tento typ zariadenia nazývaného „tepelná energia“ môže dodávať rovnaké množstvo elektrickej energie ako bežná lítiová batéria, ktorá je stokrát menšia.

Solárne panely

Sú to dlaždice, ktoré fungujú ako solárne panely, vyrobené z tenkých buniek medi, india, gália a selénu. Solárne strešné škridle na rozdiel od solárnych panelov nevyžadujú na výstavbu solárnych parkov veľké otvorené priestranstvá.

Solárna technológia Zenith

Túto novú technológiu navrhla izraelská spoločnosť; Využíva solárnu energiu zhromažďovaním žiarenia so zakrivenými zrkadlami, ktorých účinnosť je päťkrát vyššia ako pri klasických solárnych paneloch.

Vertikálne farmy

Činnosti poľnohospodárstva, chovu dobytka, priemyslu, stavebníctva a urbanizmu zaberali a zhoršovali veľkú časť zemských planét. Riešením nedostatku produkčných pôd sú tzv. Vertikálne farmy.

Vertikálne farmy v mestských a priemyselných oblastiach poskytujú pestovateľské oblasti bez využívania alebo degradácie pôdy. Okrem toho, že sú oblasti vegetácie, ktoré spotrebúvajú CO ₂ - známy skleníkových plynov - a produkujú kyslík prostredníctvom fotosyntézy.

Hydroponické plodiny v rotujúcich radoch

Tento typ hydroponických plodín v rotujúcich radoch, jeden rad nad druhým, umožňuje primerané slnečné žiarenie pre každú rastlinu a úspory množstva použitej vody.

Efektívne a hospodárne elektrické motory

Sú to motory, ktoré majú nulové emisie skleníkových plynov, ako je oxid uhličitý CO ₂ , oxid siričitý SO _2, oxid dusičitý NO, a preto neprispievajú k globálnemu otepľovaniu planéty.

Úsporné žiarovky

Bez obsahu ortuti, veľmi toxický tekutý kov a znečisťujúci životné prostredie.

Elektronické zariadenia

Vyrobené z materiálov, ktoré neobsahujú cín, kov, ktorý znečisťuje životné prostredie.

Biologické čistenie vody

Čistenie vody pomocou mikroorganizmov, ako sú baktérie.

Nakladanie s pevným odpadom

S kompostovaním organického odpadu a recykláciou papiera, skla, plastov a kovov.

Inteligentné okná

V ktorom je vstup svetla samoregulačný, čo umožňuje úsporu energie a kontrolu vnútornej teploty miestností.

Výroba elektriny baktériami

Tieto sú geneticky upravené a rastú na odpadovom oleji.

Aerosólové solárne panely

Vyrábajú sa z nanomateriálov (materiály prezentované vo veľmi malých rozmeroch, ako sú veľmi jemné prášky), ktoré rýchlo a efektívne absorbujú slnečné svetlo.

Bioremediation

Zahŕňa sanáciu (dekontamináciu) povrchových vôd, hlbinných vôd, priemyselných kalov a zemín kontaminovaných kovmi, agrochemikáliami alebo ropným odpadom a jeho derivátmi biologickými úpravami mikroorganizmami.

1. Aghion, P., David, P. a Foray, D. (2009). Vedecká technológia a inovácie pre hospodársky rast. Vestník výskumnej politiky. 38 (4): 681 - 693. doi: 10,016 / j.respol.2009.01.016
2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. a Meniere, Y. (2008). Mechanizmus čistého rozvoja a medzinárodné šírenie technológií: Empirická štúdia. Energetická politika. 36: 1273 - 1283.
3. Dresselhaus, MS a Thomas, IL (2001). Alternatívne energetické technológie. Nature. 414: 332 - 337.
4. Kemp, R. a Volpi, M. (2007). Šírenie čistých technológií: prehľad s návrhmi na budúcu difúznu analýzu. Žurnál čistejšej výroby. 16 (1): S14-S21.
5. Zangeneh, A., Jadhid, S. a Rahimi-Kian, A. (2009). Propagačná stratégia čistých technológií v plánovaní rozširovania distribuovanej výroby. Úradný vestník pre obnoviteľné zdroje energie. 34 (12): 2765 - 2773. doi: 10,016 / j.renene.2009.06.018