OŚ/SOA Uzupełnienia streszczeń 22. Płaskie kolektory słoneczne (D. Szumlańska)
. Podsumowanie
Spośród opisanych dwóch rodzajów najtańsze są kolektory płaskie. Wyboru nie powinno
się jednak opierać tylko na tym kryterium. Należy też uwzględnić przeznaczenie kolektorów, ich przyszłą lokalizację oraz ilość miejsca, jaką mogą zająć.
Przeznaczenie. Jeśli poszukujemy kolektorów, które mają podgrzewać wodę latem, wtedy
w zupełności wystarczą kolektory płaskie. Jeżeli jednak chcemy wykorzystywać energię promieniowania słonecznego możliwie najpełniej, trzeba wybierać spośród kolektorów próżniowych. W przeciwieństwie do kolektorów płaskich są one bowiem w stanie wychwycić nawet tzw. promieniowanie rozproszone, które przebija się przez cienką warstwę chmur.
Będziemy z nich mieli pożytek także w takie dni z zachmurzeniem, kiedy tylko będzie choć trochę słońca.
Lokalizacja. Największą sprawność kolektory uzyskują wtedy, gdy promienie słoneczne
padają prostopadle do powierzchni absorbera. Latem warunek ten spełnią kolektory ustawione na południe, pod kątem 25 (30 ??) stopni do powierzchni ziemi. Jeśli jednak nastawiamy się na pracę kolektorów w ciągu całego roku, najlepiej ustawić je pod kątem z zakresu 30-45 stopni - również w kierunku południowym.
Przestrzeganie tych wytycznych jest bardzo ważne. W przeciwnym razie sprawność
kolektorów spada - tym bardziej, im większe są odchyłki od podanego optimum. Można temu oczywiście zapobiec przez odpowiednie zwiększanie powierzchni kolektorów, ale to zawsze podnosi koszty. Chyba, że zdecydujemy się na takie kolektory próżniowe, których rury można obracać. Pozwala to na ustawienie ich w takiej pozycji, aby promienie słoneczne docierały prostopadle do powierzchni płyty kolektora.
2. Skupiające kolektory słoneczne. (P. Baszczak)
????????
26. Duże elektrownie wodne (G. Kasprzak) Zalety i wady dużej energetyki wodnej.
Elektrownie wodne dużej mocy mają wiele zalet, a mianowicie:
- nie zanieczyszczają środowiska spalinami i pyłami, - nie zużywają paliw naturalnych,
- są modułowe,
- są tańsze w eksploatacji niż elektrownie konwencjonalne, - wytwarzanie energii elektrycznej jest w nich 8 – 10 razy tańsze, - mają większą sprawność niż elektrownie konwencjonalne, - mogą stanowić zabezpieczenie przeciwpowodziowe, Mają też jednak wady, bowiem:
- ingerują w środowisko ( utrudniają wędrówkę ryb na tarło, rozwój narybku, likwidują miejsca lęgowe ptactwa itd. )
- nakłady inwestycyjne na ich budowę są dwu- trzykrotnie większe w porównaniu z nakładami na elektrownie konwencjonalne,
- przyczyniają się do zmiany struktury hydrologicznej ( podniesienie poziomu wód gruntowych przed zaporą i obniżenie za zaporą ),
- są przyczyną zamulania zbiorników, które prowadzi do odtlenienia wody i zamierania w niej życia.
Geotermia 6
(K. Lubaczewska) ???
(AG: zwracam uwagę na zrealizowane w Polsce: Pyrzyce, rejon Zakopanego) Elektownie jądrowe - za i przeciw. 16
(M. Noskowicz)
Zalety wykorzystania energii jądrowej Wady wykorzystania energii jądrowej
Źródło energii nie zanieczyszczające środowiska naturalnego gazami zaliczanych do gazów cieplarnianych
Szkodliwość dla środowiska elektrowni jądrowych jest dużo mniejsza niż np. elektrowni produkującej energię ze spalania węgla
Niezależność elektrowni od miejsc występowania surowca – możliwość ich budowania w miejscach, gdzie zajdzie taka potrzeba
Sama energia jądrowa jest tania,
Daje szanse na zaspokojenie potrzeb na energię w przyszłości w obliczu wyczerpywania się konwencjonalnych źródeł energii
Przy obecnej wysoko rozwiniętej technologii można powiedzieć że jest to jedno z najbezpieczniejszych źródeł energii
Bardzo duża wydajność paliwa jądrowego w stosunku do innych paliw
Długi czas trwania budowy elektrowni atomowe
Istnieje niebezpieczeństwo awarii elektrowni jądrowych
Brak możliwości wykorzystania energii jądrowej do transportu ciężarówek, samolotów czy statków.
Brak możliwości wykorzystania energii jądrowej jako surowca do otrzymywania tworzyw sztucznych, nawozów i środków ochrony roślin.
Pojawianie się elektrowni atomowej stanowi problem i techniczny i fizyczny, jednocześnie jest to problem nierozprzestrzeniania broni jądrowej. Który stanowi niemały problem w obecnych czasach
Ogniwa paliwowe 2 (P. Krzeszowiec)
OGNIWA PALIWOWE
W 1838 roku szwajcarski chemik Christian Friedrich Schönbein odkrył zasadę działania ogniw wodorowych. Opublikowana została w styczniowym wydaniu 1839 "Philosophical Magazine" (Magazynu Filozoficznego). Na podstawie tej pracy walijski naukowiec sir William Grove stworzył pierwsze ogniwo paliwowe, które działa.
Ogniwa paliwowe są urządzeniami elektro - chemicznymi, stanowiącymi przełom w dziedzinie źródeł energii, pozwalają na uzyskanie energii elektrycznej i ciepła bezpośrednio z zachodzącej w nich reakcji chemicznej. Ogniwo paliwowe to ogniwo generujące energię elektryczną z reakcji utleniania stale dostarczanego do niego z zewnątrz paliwa.
Najważniejsze zastosowania ogniw paliwowych:
-energetyka,
-sondy i statki kosmiczne, -systemy zasilania awaryjnego,
-dostarczanie energii 2 mld. ludzi pozbawionych dostępu do sieci energetycznej, -urządzenia mobilne – telefony komórkowe, urządzenia PDA, notebooki,
-samochody na wodór,
-roboty mobilne – autonomiczne roboty wykonujące prace serwisowe (sprzątanie) lub transportowe.
Podział ogniw paliwowych bazuje na zastosowanym w ogniwie elektrolicie.
Zastosowany elektrolit determinuje temperaturę reakcji zachodzącej w ogniwie oraz rodzaj paliwa zasilającego ogniwo. Każde z ogniw posiada zalety i wady, które określają pola zastosowań dla każdego typu ogniw.
PEM (Proton Exchange Membrane lub Polimer Electrolyte Membrane).
DMFC (Direct Methanol Fuel Cell).
AFC (Alkaline Fuel Cell).
Phosphoric Acid (PAFC).
MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell).
Solid Oxide (SOFCs).
Spalanie drewna i słomy 20
(M. Zając) (AG: otrzymałem poniższy tekst) Krótkie streszczenie:
1.Wprowadzeniw; zapoznanie sie z pojeciami,
przedstawienie interesujacych nas wskazników.
2.Spalanie słomy; technologia spalania (kotlownia Luban), podział słomy(podzial kotlów).
3.Spalnie drewna;technologia spalania,
porównanie składu i wartośći kalorycznej drewna iglastego i liściastego z weglem kamiennym.
4. Podsumowanie; przedstawienie korzysci
Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w rolnictwie 21 (E. Szczęsna)
nie dostarczono skrótu
Pasywne systemy ogrzewania budynków 30 (R. Cybulski)
Nie dostarczono skrótu
Spalanie odpadów specjalnych. Piroliza. 3 (M. Siegieniewicz)
(AG: otrzymany skrót)
Najważniejsze zagadnienia
1. Różnice porównanie procesu spalania i procesu pirolizy.( rys. 6.2 str.2)
2. omówienie jednej z technologii spalania np. Spalanie odpadów niebezpiecznych 3. Omówienie technologii pirolizy zintegrowanej.
(AG: sporządziłem skrót) PODSTAWOWEDEFINICJE
Odpady specjalne
Odpady specjalne to takie, które wymagają specjalnego nadzoru ze względu na ich rodzaj, właściwości lub ilość mogą one zagrażać w szczególnym stopniu zdrowiu, powietrzu lub wodzie, mogą być wybuchowe lub palne, zawierać zarazki i wywoływać choroby zakaźne.
Odpady te nie mogą być usuwane razem z odpadami komunalnymi, a zatem są one wyłączone z publicznego procesu unieszkodliwiania.
Proces spalania
Pojęcie „ spalanie” rozumiane jest zwykle, jako szybka reakcja chemiczna związana z wyzwoleniem znacznych ilości ciepła i światła. W bardziej naukowym sensie jest to zespół szybko przebiegających reakcji utleniania. Podstawową substancją biorącą udział w procesie spalania jest paliwo. Aby spalić paliwo, konieczne jest doprowadzenie do niego odpowiedniej ilości tlenu dostarczonego przeważnie z powietrzem.
Piroliza
Jest to proces degradacji cząsteczki związku chemicznego pod wpływem dostatecznie wysokiej temperatury w środowisku beztlenowym. Piroliza jest zatem konwersją cieplną paliw (w tym przypadku odpadów) w układzie zamkniętym, a więc bez doprowadzania z zewnątrz dodatkowych substratów ( przede wszystkim tlenu).
WYBRANETECHNOLOGIESPALANIA ODPADÓWSPECJALNYCH
Celem spalania śmieci jest zmniejszenie ich objętości. Dzisiejsze urządzenia redukują 80 % objętości śmieci (bez przetwarzania żużlu) do 95 % (przy przeróbce żużlu). Redukcja wagi wynosi 60 do 70 %. W ostatnim czasie usiłuje się zastosować spalarnie śmieci, jako
elektrownie cieplne tzn. uzyskać jednocześnie prąd i ciepło. Spalanie odpadów w spalarniach jest często nazywane recyklingiem, ze względu na energetyczne wykorzystanie odpadów jako paliwa.
Powszechne zastosowanie do spalania odpadów specjalnych, toksycznych, niebezpiecznych znalazły obrotowe paleniska typu „ piec cementowy”.
TECHNOLOGIESPALANIAODPADÓWMEDYCZNYCH
Istnieje wiele typów instalacji do spalania odpadów medycznych. Są to instalacje o działaniu okresowym lub ciągłym. Wszystkie musza być wyposażone w instalację dopalania oraz oczyszczania gazów spalinowych. Oczyszczanie powinno polegać na odpylaniu oraz usuwaniu związków kwaśnych (SO2 , HCl), są to więc zazwyczaj instalacje mokre.
Spalanie odpadów komunalnych. 14 (M. Klisiewicz)
Spalanie odpadów komunalnych
Odpady są to zużyte przedmioty oraz substancje stałe i ciekłe powstające w związku z bytowaniem człowieka lub działalnością gospodarczą, nieprzydatne w miejscu i czasie w którym powstały i uciążliwe dla środowiska.
Odpady komunalne to odpady powstające w gospodarstwach domowych a także odpady nie zawierające odpadów niebezpiecznych, pochodzących od innych wytwórców odpadów, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w
gospodarstwach domowych (Dz.U. z 2001 r. Nr 62, poz. 628)
Składniki zawarte w odpadach komunalnych, głównie organiczne, ulegają przemianom biochemicznym i oddziałują na środowisko poprzez produkty rozkładu: dwutlenek węgla, amoniak, siarkowodór, metan, azotany, azotyny, siarczany i inne.
Spalanie - inaczej termiczne przekształcanie odpadów. Spalanie śmieci w temperaturze pomiędzy 750 a 1000 stopni C w specjalnym piecu jest najskuteczniejszą metodą
zmniejszania ich objętości, tak więc w wyniku spalania objętość odpadów redukuje się do około 10%, a ich masę do około 35% wartości początkowej.
Ponadto osiąga się:
* termiczną destrukcję i redukcję substancji szkodliwych zawartych w odpadach,
* neutralizację stałych i gazowych produktów spalania,
* pozyskanie energii zawartej w odpadach.
Toksyczność odpadów przed i po spaleniu
W czasie spalania występuje duże niebezpieczeństwo uwolnienia substancji szkodliwych:
Należą do nich: kwas solny (HCl), metale ciężkie (kadm, ołów, rtęć, selen, arsen, nikiel, wanad i cynk), produkty niepełnego spalania tlenki azotu (NOx), tlenki siarki (SOx) oraz dioksyny i furany. Najgroźniejszymi z nich są związki metali ciężkich oraz dioksyny i furany.
Akumulatory, baterie, farby i wiele innych produktów zawiera w sobie metale ciężkie. Metale takie jak ołów, arsen i chrom mogą występować w formach bardziej toksycznych po, niż przed spaleniem. Na przykład chrom przed spaleniem może powodować stany zapalne skóry, natomiast utleniony (do Cr VI) może wywołać raka.
Koncentracja metali w popiołach jest znacznie większa niż w odpadach wyjściowych.
Niektóre metale, szczególnie te o niskich temperaturach topnienia i wrzenia (a więc bardziej lotne), koncentrują się w drobnych cząstkach lotnych. Znaczna część z nich nie jest
zatrzymywana przez filtry i zostaje wyemitowana do atmosfery. Dotyczy to - niestety - metali o wysokiej toksyczności: rtęci, ołowiu i kadmu.
Odzyskiwanie energii zawartej w odpadach
Powstająca w wyniku spalania odpadów energia cieplna (i ew. elektryczna) jest wykorzystywana na potrzeby zakładu. Nadwyżka ciepła może zostać sprzedana w formie nieprzetworzonej lub w postaci energii elektrycznej. Może zatem częściowo poprawić bilans ekonomiczny realizacji inwestycji, jaką jest spalarnia odpadów. Mimo to odzyskiwanie energii zawartej w odpadach nie stanowi efektywnego sposobu oszczędzania energii.
Podsumowanie
Zagrożenia dla środowiska występują praktycznie we wszystkich fazach gospodarki odpadami, począwszy od ich powstawania i gromadzenia, poprzez wykorzystanie i
unieszkodliwianie, na ostatecznym składowaniu kończąc. Zagadnienia gospodarki odpadami zaliczyć należy do spraw priorytetowych, co znalazło odzwierciedlenie w aktualnie
obowiązującym prawie związanym z zagadnieniami ochrony środowiska.
Należy podejmować zdecydowane działania zmierzające do wyeliminowania niekontrolowanego wprowadzania odpadów komunalnych do środowiska oraz
zdecydowanego rozwoju systemów selektywnej zbiórki odpadów komunalnych. Celowym jest również tworzenie struktur organizacyjnych przez łączenie się gmin w związki do realizacji wspólnych celów związanych z prawidłową gospodarką odpadami. Niezbędnym jest stworzenie mechanizmów ekonomicznych, które wpłyną na opłacalność stosowania surowców z odzysku.
W celu zmniejszenia ilości wytworzonych odpadów istnieje potrzeba dążenia do stosowania nisko odpadowych czystszych technologii produkcji, w odniesieniu do środowiska oraz zapewniających produkcyjne wykorzystanie wszystkich składników przerobionych
surowców. Jednocześnie celowa jest kontynuacja badań nad nowymi technologiami w zakresie odzysku / unieszkodliwiania odpadów.
Rośliny energetyczne w Polsce (rodzaje, stan prawny) (m.in.: Dz.U 07.35.217.Ustawa o płatn.do gruntów rolnych., Dz.U. 07.55.364 rośl.energet.plony repr. DzU 07.195.1410 rośl.energet.zmiana., Dz.U 07.207.1527 rośl.energet..p) 29
(A. Podlewska)
KONSPEKT: „Rośliny energetyczne w Polsce”
Co to są rośliny energetyczne?
Uprawy energetyczne to takie, których płody wykorzystuje się do wytworzenia ciepła, energii elektrycznej, czy też paliwa, ciekłego lub gazowego.
Biomasa.
Biomasa, więc również rośliny energetyczne, to jedno z najbardziej obiecujących źródeł energii odnawialnej w Polsce. Podstawowymi cechami, które powinny charakteryzować rośliny wykorzystywane dla celów grzewczych są: duży przyrost roczny, odporność na choroby i szkodniki a także niewielkie wymagania względem siedliska oraz możliwość zmechanizowania prac polowych przy zakładaniu plantacji i zbiorze biomasy. Innym istotnym parametrem jest wysoka wartość opałowa.
Wady i zalety energetycznego wykorzystania biomasy
Najważniejszymi argumentami za energetycznym wykorzystaniem biomasy:
- stałe i pewne dostawy krajowego nośnika energii,
zapewnienie dochodu, który jest trudny do uzyskania przy nadprodukcji żywności, tworzenie nowych miejsc pracy nieodnawialnych,
ograniczenie emisji CO2 z paliw nieodnawialnych, nie zwiększa efektu cieplarnianego,
wysokie koszty desulfuryzacji spalin z paliw kopalnych.
Potencjalne wady:
ryzyko zmniejszenia bioróżnorodności, powstawanie NOx,
powstanie zanieczyszczeń związanych z opryskami pestycydami.
Dopłaty do uprawy roślin energetycznych.
O płatność do upraw roślin energetycznych może ubiegać się rolnik, który:
- uprawia rośliny energetyczne przeznaczone do przetworzenia na produkty energetyczne.
Prognoza zapotrzebowania na rolnicze surowce energetyczne.
W wielu krajach UE obserwuje się szybko rosnące w ostatnich latach zapotrzebowanie na biopaliwa. W dokumencie UE (Biofuels in the European Union A Vision for 2030 and Beyond) zostało sformułowane oczekiwanie, że do 2030 r. jedną czwartą paliw do pojazdów w UE będą stanowiły biopaliwa.
Gaz ziemny, zużycie i prognozy 24 (M. Orzechowska, P. Bednarek) nie dostarczono skrótu
