"
Реферат
Московскийинженерно–физический институт (технический университет)
отделение №2
Кафедра гуманитарныхдисциплин
Новоуральск
1997
/>Введение
Экология в переводе с греческого означает“наука о чистом жилище”. Возведение экологии в ранг науки говорит о серьезностиположения в доме человека и осознании этого его хозяином. Смысл изучения даннойнауки заключается в получении знания, как сохранить наш дом чистым и пригоднымдля обитания в течение долгих лет.
Поскольку “целью образования являются незнания, а действия” (Герберт Спенсер), то анализ существующего экологическогоположения и мер для его улучшения представляется интересной темой длярассмотрения, что и будет проделано в данном реферате.
/>Энергетическая проблема
Наблюдая за развитием человеческойцивилизации, можно сделать достаточно обоснованный вывод: никогда еще человекне имел такой власти над природой, как в последнем столетии двадцатого века. Впроцессе своей эволюции человек практически не задумывался о проблемахэкологии. Подавляющее большинство решений, имевших катастрофические последствияс точки зрения экологии для целых регионов, принимались в угоду сиюминутнымполитическим либо экономическим выгодам. Например, строительство многих крупныхГРЭС.
Одной из наиболее острых задач, стоящихперед человечеством в целом, можно назвать энергетическую. С каждым годомпотребление электроэнергии и тепла возрастает, отсюда возрастает инеобходимость в потребление все большего количества энергоносителей, к числунаиболее распространенных среди которых относятся такие как каменный уголь,нефть, природный газ. К сожалению, очистка продуктов сгорания подобныхископаемых и невозобновимых энергоносителей сопряжена со значительнымитехнологическими трудностями, что влечет за собой повышенную стоимостьфильтрации и как следствие, отказ от очистки вообще, наносящий колоссальныйущерб окружающей среды в районах, близких к подобным энергостанциям. В связи состоимостными характеристиками подобной “дешевой” электроэнергии интереснаинициатива законодательных органов штатов Нью–Йорка и Массачусетса, Америка,принявших так называемый закон о внешнем воздействии на окружающую среду,согласно которому сами сооружения и предприятия не платят за загрязнение,однако, стоимость возмещения ущерба от загрязнения включается в механизмопределения экономической эффективности электростанции [1]. Закон действуеттолько в отношении новых станций или сооружений, которые стремятся получитьэнергию новыми способами.
Члены комиссии по коммунальнымсооружениям отвергли замечания энергетических компаний и даже министерстваэнергетики США о том, что большинство проявлений загрязнения окружающей средыеще слишком мало изучены для того, чтобы можно было точно подсчитать размерущерба.
В своем решении один из членов этойкомиссии пишет: “Внешнее воздействие на окружающую среду представляет собойреальные затраты, которые несут налогоплательщики и общество в виде возросшихзатрат на медицину, а также экономического воздействия на материальные иприродные ресурсы, снижение уровня жизни”.
В соответствии с законом предполагается,что тонна выбросов диоксида серы, который является главным виновником кислотныхдождей, наносит ущерб окружающей среде в размере 1700 долларов США. Тоннаоксида азота способствует проявлению кислотных дождей и смога и наносит ущерб,равный 7200 долларам США. Тонна диоксида углерода, главного виновника всеобщегопотепления, стоит окружающей среде 24 доллара США.
Практический эффект этих цифр в том, чтопервоначально дешевые варианты получения энергии, например, сжигание угля,оказываются значительно более дорогими. В качестве примера можно привестиэлектростанцию, работающую на угле, которую предполагается построить в г.Таунтоне (штат Массачусетс). Ее деятельность ежегодно будет наносить ущербокружающей среде в размере 48,7 миллиона долларов, в основном из–за ожидаемых выбросовдиоксида углерода в размере 1,7 миллиона тонн в год.
Для сравнения, U. S. Wind Power, предложившая продавать электроэнергию, полученную наветряных двигателях, фирме Boston Edison, не будет платить ничего за загрязнениевоздуха. Компании, продающие средства сохранения энергии – такие, как установкавысокоэффективных ламп освещения, также получат толчок для своего развитияблагодаря новому законодательству, так как коммунальные сооружения ипредприятия будут искать пути, не загрязняющие природу, по сокращению спросу наэнергию. Закон будет также способствовать развития компаний, использующихприродный газ.
/>Транспортная проблема
Учитывая потребности человека втранспорте, экологию транспортных средств можно выделить отдельной статьей. В1989 году в США каждый день на нужды транспортных средств расходовалось около11.000.000 баррелей сырой нефти (1.738.000.000 литров в день) [2].
По данным на 1975 год [3], из 200миллионов тонн ядовитых газов, ежедневно попадающих в воздух, около 95миллионов приходится на отработавшие газы автомобилей. Например, двигателиавтомобильного парка ФРГ в 1970 году выбросили в атмосферу 3900 тонн угарногогаза, 500 тысяч тонн углеводородов, 28 тысяч тонн окислов азота, 50 тысяч тоннсажи и 6 тысяч тонн свинцовых соединений.
В ФРГ установлены для 1971 года следующиенормы на токсичность отработавших газов:
угарный газ – не более 25 г на 100 граммтоплива;
углеводороды – не более 1,5 г на 100грамм топлива.
Можно сравнить с калифорнийскимистандартами, где с 1975 были введены следующие ограничения:
угарный газ – не более 7,5 г/км;
окислы азота плюс углеводороды – не более8,1 г/км;
твердых частиц – 0,625 г/км.
Те же стандарты предусматривают, что к1998 году 2%, а к 2003 10% всех автомобилей будут иметь нулевую токсичностьотработавших газов [4].
Данные стандарты являются частьюамериканской национальной программы, получившей название ZEVs (Zero Emission Vehicle). Данная программа предусматривает взаимодействие исотрудничество на международном уровне. Основными направлениями по разработкеэкологически чистого двигателя являются:
применение керамических деталей в камерахсгорания автомобилей с целью повышения рабочей температуры двигателя –упраздняется система охлаждения, обеспечивается более полное и эффективноесгорание;
создание двухтактных двигателей;
создание гибридных установок типа:
турбина–электрогенератор;
дизель–электрогенератор;
электромобилей с использованием толькоаккумулированной электрической энергией;
применение возобновляемых топливныхсмесей, таких как:
рапсовое масло или его эфир;
этиловый спирт.
Моторы (по конструкции наиболее близкие кдизельным двигателям), использующие в качестве топлива рапсовое масло, такназываемые Elsbett–моторы [5], признаны наиболее перспективнымидля стран Западной Европы. Теоретически, если одну пятую всех посевных площадейЗападной Европы использовать для выращивания рапса, то получаемого из неготоплива будет достаточного для удовлетворения всех автотранспортных нужд.
Конструктивными особенностями Elsbett–моторов является запатентованный процесссгорания DuoTherm, обеспечиваемый специальной формойкамеры сгорания и особым расположением форсунки, что позволяет не допускатьконтакта топливной смеси со стенками цилиндра.
В результате использования Elsbett–моторов на реальных автомобилях былидостигнуты следующие результаты: автомобиль Mercedes–Benz имеет расход 5,5 литров рапсового маслана 100 километров, максимальную скорость – 170 км/ч. Измерения на стенде далисредний результат в 4,9 л/100 км. Осенью 1993 года этот автомобиль принималучастие в экотуре Eco Tour of Europe и на отрезке 2330 км израсходовал 88 литров, чтосоответствует расходу в 3,78 л/100 км.
И все–таки одним из основных достоинств Elsbett–моторов следует признать минимальноесодержание токсичных веществ в отработавших газах. Причины этому следующие:
как и любой дизель, данный мотор работаетс избытком воздуха – отсюда низкое содержание монооксида углерода и несгораемыхуглеводородов СН;
в растительном масле не содержится серы –диоксид серы не образуется по определению.
/>Заключение
Целью данного реферата былопродемонстрировать на конкретных примерах, что одним из главных стимуловразвития современной науки и техники стала экология. Новейшие изобретениячеловека направлены на урегулирование конфликта между его хозяйственнойдеятельностью и окружающей средой.
Можно предположить следующее: идеальнымвариантом мирного сосуществования природы и человека было бы использованиепоследним быстровосстанавливаемой энергии солнца и, как следствие, отказ отиспользования в качестве энергоносителей ископаемых минералов, нефти, газа;минимизация или полное избавление от отходов промышленных производств; полнаяутилизация отходов жизнедеятельности человека и так далее.
Факты, указанные выше, позволяютнадеяться, что именно этому варианту развития большинство стран мира отдаютпредпочтение.
Список литературы
Автомобильная промышленность США, 1993,№3.
Реферативный журнал, 1993, №39, 6 “Двигателивнутреннего сгорания”.
К. К. Папок, Н. А. Рагозин Словарь потопливам, маслам, присадкам, смазкам и специальным жидкостям (химмотологическийсловарь): Справочник –М.: “Химия”, 1975, 392 с.
Реферативный журнал, 1993, №39, 2“Двигатели внутреннего сгорания”.
Автомобильная промышленность США, 1994,№3.
Для подготовки данной работы былииспользованы материалы с сайтаhttp://www.ef.wwww4.com/