Công nghệ sạch tính năng, ưu điểm, nhược điểm và ví dụ



các công nghệ sạch là những thực hành công nghệ cố gắng giảm thiểu tác động môi trường thường được tạo ra trong mọi hoạt động của con người. Tập hợp thực hành công nghệ này bao gồm nhiều hoạt động khác nhau của con người, sản xuất năng lượng, xây dựng và các quy trình công nghiệp đa dạng nhất.

Yếu tố chung giúp đoàn kết họ là mục tiêu bảo vệ môi trường và tối ưu hóa các tài nguyên thiên nhiên được sử dụng. Tuy nhiên, công nghệ sạch chưa hoàn toàn hiệu quả trong việc ngăn chặn thiệt hại môi trường do hoạt động kinh tế của con người gây ra.

Như ví dụ về các lĩnh vực mà công nghệ sạch đã tác động, chúng ta có thể đề cập đến những điều sau đây:

  • Trong việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo và không gây ô nhiễm.
  • Trong các quy trình công nghiệp với việc giảm thiểu nước thải và phát thải chất ô nhiễm độc hại.
  • Trong sản xuất hàng tiêu dùng và vòng đời của chúng, với tác động tối thiểu đến môi trường.
  • Trong sự phát triển của thực hành nông nghiệp bền vững.
  • Trong sự phát triển của các kỹ thuật đánh bắt bảo tồn động vật biển.
  • Trong xây dựng bền vững và quy hoạch đô thị, trong số những người khác.

Chỉ số

  • 1 Tổng quan về công nghệ sạch
    • 1.1 Bối cảnh
    • 1.2 Mục tiêu
    • 1.3 Đặc điểm của công nghệ sạch
  • 2 loại công nghệ sạch
  • 3 Khó khăn trong việc thực hiện công nghệ sạch
  • 4 công nghệ sạch chính áp dụng cho phát điện: ưu điểm và nhược điểm
    • 4.1 - Năng lượng cực
    • 4.2 - Năng lượng gió
    • 4.3 - Năng lượng địa nhiệt
    • 4.4 - Năng lượng thủy triều và sóng
    • 4.5 - Năng lượng thủy lực
  • 5 ví dụ khác về ứng dụng công nghệ sạch
  • 6 tài liệu tham khảo

Tổng quan về công nghệ sạch

Bối cảnh

Mô hình phát triển kinh tế hiện nay đã gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho môi trường. Những đổi mới công nghệ được gọi là "công nghệ sạch", tạo ra tác động môi trường ít hơn, xuất hiện như là sự thay thế đầy hy vọng để làm cho sự phát triển kinh tế tương thích với việc bảo vệ môi trường.

Sự phát triển của lĩnh vực công nghệ sạch đã ra đời vào đầu năm 2000 và tiếp tục phát triển trong thập kỷ đầu tiên của thiên niên kỷ cho đến ngày hôm nay. Công nghệ sạch tạo thành một cuộc cách mạng hoặc thay đổi mô hình trong quản lý công nghệ và môi trường.

Mục tiêu

Công nghệ sạch theo đuổi các mục tiêu sau:

  • Giảm thiểu tác động môi trường do các hoạt động của con người.
  • Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường.
  • Giúp các nước đang phát triển đạt được sự phát triển bền vững.
  • Hợp tác trong việc giảm ô nhiễm do các nước phát triển tạo ra.

Đặc điểm của công nghệ sạch

Công nghệ sạch được đặc trưng bởi sự đổi mới và tập trung vào sự bền vững của các hoạt động của con người, theo đuổi việc bảo tồn tài nguyên thiên nhiên (năng lượng và nước, trong số những thứ khác) và tối ưu hóa việc sử dụng chúng.

Những đổi mới này tìm cách giảm phát thải khí nhà kính, nguyên nhân chính của sự nóng lên toàn cầu. Do đó, có thể nói rằng họ có vai trò rất quan trọng trong việc giảm thiểu và thích ứng với biến đổi khí hậu toàn cầu.

Các công nghệ sạch bao gồm một loạt các công nghệ môi trường như năng lượng tái tạo, hiệu quả năng lượng, lưu trữ năng lượng, vật liệu mới, trong số những thứ khác.

Các loại công nghệ sạch

Công nghệ sạch có thể được phân loại theo các lĩnh vực hành động của họ như sau:

  • Các công nghệ được áp dụng để thiết kế các thiết bị sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, không gây ô nhiễm.
  • Các công nghệ sạch được áp dụng "ở cuối đường ống", cố gắng giảm khí thải và nước thải công nghiệp độc hại.
  • Công nghệ sạch sửa đổi các quy trình sản xuất hiện có.
  • Quy trình sản xuất mới với công nghệ sạch.
  • Công nghệ sạch thay đổi chế độ tiêu thụ hiện có, áp dụng cho thiết kế các sản phẩm không gây ô nhiễm, có thể tái chế.

Khó khăn trong việc thực hiện các công nghệ sạch

Có một mối quan tâm lớn hiện nay trong việc phân tích các quy trình sản xuất và sự thích ứng của chúng với các công nghệ mới này thân thiện hơn với môi trường.

Để làm điều này, nó phải được đánh giá nếu các công nghệ sạch được phát triển đủ hiệu quả và đáng tin cậy trong việc giải quyết các vấn đề môi trường.

Việc chuyển đổi các công nghệ thông thường, sang các công nghệ sạch, cũng đưa ra một số trở ngại và khó khăn, như:

  • Thiếu thông tin hiện có về các công nghệ này.
  • Thiếu nhân sự được đào tạo cho ứng dụng của nó.
  • Chi phí kinh tế cao của đầu tư cần thiết.
  • Vượt qua nỗi sợ hãi của các doanh nhân trước nguy cơ đầu tư kinh tế cần thiết.

Chính tCông nghệ sạch áp dụng cho việc tạo ra năng lượng: ưu điểm và nhược điểm

Trong số các công nghệ sạch được áp dụng để sản xuất năng lượng, có những điều sau đây:

-Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là năng lượng đến từ bức xạ của mặt trời trên hành tinh Trái đất. Năng lượng này đã được con người khai thác từ thời cổ đại, với các công nghệ thô sơ thô sơ đã phát triển thành cái gọi là công nghệ sạch, ngày càng tinh vi.

Hiện tại, ánh sáng và nhiệt từ mặt trời được khai thác thông qua các công nghệ chụp, chuyển đổi và phân phối khác nhau.

Có các thiết bị để thu năng lượng mặt trời như pin quang điện hoặc các tấm pin mặt trời, nơi năng lượng của ánh sáng mặt trời tạo ra điện và các bộ thu nhiệt gọi là heliostats hoặc bộ thu năng lượng mặt trời. Hai loại thiết bị này là nền tảng của cái gọi là "công nghệ năng lượng mặt trời hoạt động".

Ngược lại, "công nghệ năng lượng mặt trời thụ động" đề cập đến kỹ thuật kiến ​​trúc và xây dựng nhà cửa và nơi làm việc, nơi nghiên cứu định hướng thuận lợi nhất cho chiếu xạ mặt trời tối đa, các vật liệu hấp thụ hoặc tỏa nhiệt theo khí hậu của nơi này và / hoặc cho phép phân tán hoặc đi vào không gian ánh sáng và nội thất với thông gió tự nhiên.

Những kỹ thuật này giúp tiết kiệm năng lượng điện của điều hòa không khí (điều hòa, làm mát hoặc sưởi ấm).

Ưu điểm của việc sử dụng năng lượng mặt trời

  • Mặt trời là nguồn năng lượng sạch, không tạo ra khí thải nhà kính.
  • Năng lượng mặt trời là không tốn kém và không cạn kiệt.
  • Đó là một năng lượng không phụ thuộc vào nhập khẩu dầu.

Nhược điểm của việc sử dụng năng lượng mặt trời

  • Việc sản xuất các tấm pin mặt trời đòi hỏi kim loại và phi kim loại đến từ khai thác khai thác, một hoạt động tác động tiêu cực đến môi trường.

-Năng lượng gió

Năng lượng gió là năng lượng tận dụng lực của chuyển động gió; năng lượng này có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện với việc sử dụng các tuabin tạo ra.

Từ "gió" xuất phát từ tiếng Hy Lạp Eolo, Tên của thần gió trong thần thoại Hy Lạp.

Năng lượng gió được khai thác bởi các thiết bị gọi là tuabin gió trong các trang trại gió. Tua bin gió có các cánh quạt di chuyển cùng với gió, kết nối với các tuabin sản xuất điện và sau đó đến các mạng phân phối nó.

Các trang trại gió sản xuất điện rẻ hơn so với công nghệ thông thường, dựa trên việc đốt nhiên liệu hóa thạch và cũng có những tuabin gió nhỏ rất hữu ích ở những vùng xa không có kết nối với mạng lưới phân phối điện.

Hiện tại, các trang trại gió ngoài khơi đang được phát triển trên bờ biển, nơi năng lượng gió mạnh hơn và không đổi, nhưng chi phí bảo trì cao hơn..

Gió là những sự kiện ổn định và có thể dự đoán được trong năm ở một nơi cụ thể trên hành tinh, mặc dù chúng cũng có những biến thể quan trọng, đó là lý do tại sao chúng chỉ có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng bổ sung, dự phòng, cho năng lượng thông thường.

Ưu điểm của năng lượng gió

  • Năng lượng gió được tái tạo.
  • Đó là một năng lượng vô tận.
  • Nó là kinh tế.
  • Nó tạo ra một tác động môi trường thấp.

Nhược điểm của năng lượng gió

  • Năng lượng gió là khác nhau, đó là lý do tại sao việc sản xuất năng lượng gió không thể không đổi.
  • Việc xây dựng các tuabin gió là tốn kém.
  • Tua bin gió đại diện cho mối đe dọa đối với động vật chim vì chúng là nguyên nhân gây tử vong do va chạm hoặc sốc.
  • Năng lượng gió tạo ra ô nhiễm tiếng ồn.

-Năng lượng địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt là một loại năng lượng sạch, có thể tái tạo sử dụng nhiệt từ bên trong Trái đất; nhiệt này được truyền qua đá và nước, và có thể được khai thác để tạo ra điện.

Từ địa nhiệt xuất phát từ tiếng Hy Lạp "địa lý": Trái đất và "nhiệt": nhiệt.

Phần bên trong của hành tinh có nhiệt độ cao tăng theo độ sâu. Trong lòng đất có những vùng nước ngầm sâu gọi là nước ngầm; những vùng nước này được làm nóng và nổi lên bề mặt dưới dạng suối nước nóng hoặc mạch nước phun ở một số nơi.

Hiện tại, có các kỹ thuật định vị, khoan và bơm các vùng nước nóng này, tạo điều kiện cho việc sử dụng năng lượng địa nhiệt ở các vị trí khác nhau trên hành tinh..

Ưu điểm của năng lượng địa nhiệt

  • Năng lượng địa nhiệt đại diện cho một nguồn năng lượng sạch, làm giảm sự phát thải khí nhà kính.
  • Sản xuất lượng chất thải tối thiểu và thiệt hại môi trường ít hơn nhiều so với điện được sản xuất bởi các nguồn thông thường như than và dầu.
  • Không tạo ra ô nhiễm hoặc tiếng ồn.
  • Nó là một nguồn năng lượng tương đối rẻ.
  • Nó là một nguồn tài nguyên vô tận.
  • Nó chiếm diện tích nhỏ.

Nhược điểm của năng lượng địa nhiệt

  • Năng lượng địa nhiệt có thể gây ra sự phát thải của hơi axit sunfuric, gây chết người.
  • Khoan có thể gây ô nhiễm nước ngầm gần đó với asen, amoniac, trong số các chất độc nguy hiểm khác.
  • Đó là một năng lượng không có sẵn ở tất cả các địa điểm.
  • Trong cái gọi là "cặn khô", nơi chỉ có đá nóng ở độ sâu nông và nước phải được bơm để nó nóng, có thể xảy ra động đất với vỡ đá.

-Thủy triều và năng lượng sóng

Năng lượng thủy triều tận dụng động năng hoặc chuyển động của thủy triều. Năng lượng sóng (còn gọi là năng lượng sóng), sử dụng năng lượng chuyển động của sóng biển để tạo ra điện.

Ưu điểm của năng lượng thủy triều và sóng

  • Chúng có thể tái tạo, không cạn kiệt.
  • Trong sản xuất cả hai loại năng lượng, không có khí thải nhà kính.
  • Đối với năng lượng sóng, việc dự đoán các điều kiện phát sinh tối ưu sẽ dễ dàng hơn so với các nguồn năng lượng tái tạo sạch khác.

Nhược điểm của năng lượng thủy triều và sóng

  • Cả hai nguồn năng lượng tạo ra tác động môi trường tiêu cực đến hệ sinh thái biển và ven biển.
  • Đầu tư kinh tế ban đầu cao.
  • Việc sử dụng nó được giới hạn trong các khu vực biển và ven biển.

-Thủy lực

Năng lượng thủy lực được tạo ra từ nước của sông, dòng nước và thác nước hoặc thác nước. Đối với thế hệ của nó, các đập được xây dựng nơi sử dụng động năng của nước và thông qua các tuabin, nó được chuyển thành điện.

Lợi thế của thủy lực

  • Thủy điện tương đối rẻ và không gây ô nhiễm.

Nhược điểm của thủy lực

  • Việc xây dựng các đập nước tạo ra những khu rừng rộng lớn và gây thiệt hại nghiêm trọng cho các hệ sinh thái liên quan.
  • Cơ sở hạ tầng đắt đỏ về kinh tế.
  • Việc tạo ra năng lượng thủy lực phụ thuộc vào khí hậu và sự phong phú của nước.

Các ví dụ khác về ứng dụng công nghệ sạch

Năng lượng điện được sản xuất trong ống nano carbon

Các thiết bị đã được sản xuất để tạo ra các electron bắn trực tiếp qua ống nano carbon (sợi carbon có kích thước rất nhỏ).

Loại thiết bị được gọi là "thermopower" này có thể cung cấp cùng một lượng năng lượng điện như pin lithium thông thường, nhỏ hơn hàng trăm lần.

Gạch năng lượng mặt trời

Chúng là những viên gạch hoạt động giống như các tấm pin mặt trời, được làm bằng các tế bào mỏng của đồng, indium, gallium và selenium. Gạch năng lượng mặt trời, không giống như các tấm pin mặt trời, không yêu cầu không gian mở lớn để xây dựng các công viên năng lượng mặt trời.

Công nghệ năng lượng mặt trời Zenith

Công nghệ mới này đã được nghĩ ra bởi một công ty Israel; sử dụng bức xạ thu năng lượng mặt trời với gương cong, có hiệu suất cao gấp năm lần so với các tấm pin mặt trời thông thường.

Trang trại dọc

Các hoạt động nông nghiệp, chăn nuôi, công nghiệp, xây dựng và quy hoạch đô thị đã chiếm đóng và làm suy thoái một phần lớn đất đai của hành tinh. Một giải pháp cho tình trạng thiếu đất sản xuất là các trang trại được gọi là dọc.

Trang trại thẳng đứng trong khu vực đô thị và công nghiệp cung cấp các khu vực canh tác mà không sử dụng hoặc suy thoái đất. Ngoài ra, chúng là những vùng thực vật tiêu thụ CO2 -khí nhà kính được biết đến - và tạo ra oxy thông qua quá trình quang hợp.

Cây trồng thủy canh theo hàng luân phiên

Loại cây trồng thủy canh này trong các hàng xoay, một hàng trên hàng kia, cho phép chiếu xạ mặt trời đầy đủ cho mỗi nhà máy và tiết kiệm lượng nước sử dụng.

Động cơ điện hiệu quả và kinh tế

Chúng là những động cơ không phát thải khí nhà kính như carbon dioxide CO2, lưu huỳnh đioxit SO2, nitơ oxit NO, và do đó không góp phần vào sự nóng lên toàn cầu của hành tinh.

Bóng đèn tiết kiệm năng lượng

Không có hàm lượng thủy ngân, kim loại lỏng độc hại cao và chất ô nhiễm môi trường.

Thiết bị điện tử

Được làm bằng các vật liệu không bao gồm thiếc, kim loại là chất gây ô nhiễm môi trường.

Xử lý sinh học ổn định nước

Làm sạch nước bằng cách sử dụng các vi sinh vật như vi khuẩn.

Quản lý chất thải rắn

Với việc ủ phân hữu cơ và tái chế giấy, thủy tinh, nhựa và kim loại.

Cửa sổ thông minh

Trong đó đầu vào ánh sáng tự điều chỉnh, cho phép tiết kiệm năng lượng và kiểm soát nhiệt độ bên trong của các phòng.

Sản xuất điện qua vi khuẩn

Đây là những biến đổi gen và phát triển trong chất thải dầu.

Tấm năng lượng mặt trời trong bình xịt

Chúng được sản xuất bằng vật liệu nano (vật liệu được trình bày ở kích thước rất nhỏ, chẳng hạn như bột rất mịn) giúp hấp thụ ánh sáng mặt trời nhanh chóng và hiệu quả.

Xử lý sinh học

Bao gồm xử lý (khử nhiễm) nước mặt, nước sâu, bùn công nghiệp và đất, bị nhiễm kim loại, hóa chất nông nghiệp hoặc chất thải dầu mỏ và các dẫn xuất của chúng, bằng phương pháp xử lý sinh học với vi sinh vật.

Tài liệu tham khảo

  1. Aghion, P., David, P. và Foray, D. (2009). Khoa học công nghệ và đổi mới cho tăng trưởng kinh tế. Tạp chí Chính sách nghiên cứu. 38 (4): 681-693. doi: 10.1016 / j.respol.2009.01.016
  2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. và Meniere, Y. (2008). Cơ chế phát triển sạch và sự phổ biến quốc tế của các công nghệ: Một nghiên cứu thực nghiệm. Chính sách năng lượng. 36: 1273-1283.
  3. Dresselhaus, M. S. và Thomas, I.L. (2001). Công nghệ năng lượng thay thế. Thiên nhiên 414: 332-337.
  4. Kemp, R. và Volpi, M. (2007). Sự khuếch tán của các công nghệ sạch: một đánh giá với các đề xuất cho phân tích khuếch tán trong tương lai. Tạp chí sản xuất sạch hơn. 16 (1): S14-S21.
  5. Zangeneh, A., Jadhid, S. và Rahimi-Kian, A. (2009). Chiến lược xúc tiến của các công nghệ sạch trong quy hoạch mở rộng thế hệ phân tán. Tạp chí năng lượng tái tạo. 34 (12): 2765-2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018