Efectele producerii energiei electrice asupra mediului - efect de sera

Efectele producerii energiei electrice asupra mediului

Rezumat

Cel mai mare procent din energia electrica consumata de catre omenire este produs prin arderea combustibililor fosili. Aceasta are ca efect emisia de CO₂ care este eliberat in atmosfera. El contribuie la intensificarea efectului de sera si a incalzirii globale. Totodata, termocentralele produc emisii de dioxid de sulf, dioxid de azot si fum. Urmarea lor este intensificarea efectului de sera si incalzirea globala cu consecintele sale: incalzirea suprafetei terestre cu 1⁰F in secolul al XX-lea, topirea straturilor de gheata si de zapada ramase in urma retragerii ghetarilor, cresterea nivelelor apelor si a temperaturilor oceanice, intensificarea precipitatiilor in zonele de altitudini mijlocii si inalte din emisfera nordica, cresterea frecventei de aparitie a uraganelor, tornadelor si a furtunilor, etc.

In ceea ce priveste hidrocentralele, emisiile nocive in atmosfera sunt limitate, insa ele produc dezechilibre ecologice. In momentul in care se construiesc lacurile de acumulare prin inundarea unor terenuri, dispar flora si fauna specifica locului. Pentru lacurile de acumulare mari s-au constatat emisii semnificative de metan datorate descompunerii anaerobe a plantelor ramase sub apa, in urma inundarii terenului pentru a crea lacul. Printre efectele observate in ultimii 50 de ani se numara diminuarea permafrostului, modificarea duratei anotimpurilor la altitudinile mijlocii si inalte, inflorirea devansata a plantelor, eclozarea devansata la pasari, aparitia prea devreme a insectelor, disparitia unor specii.

Centralele mareomotrice pun si ele probleme ecologice prin restrictionarea miscarii bancurilor de pesti si a scoicilor.Centralele nuclearo-electrice necesita depozitarea reziduurilor care raman radioactive pentru inca cateva zeci de ani. Se incearca varianta ingroparii lor la adancimi mari sub pamant si chiar a eliberarii in spatiul extraterestru. In ceea ce priveste efectul asupra mediului, el este neglijabil pana in momentul aparitiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobal. Metodele care afecteaza cel mai putin mediul au in general eficienta mica. Este cazul panourilor solare si al morilor de vant.

In lucrarea de fata ne-am propus cateva experimente dedicate studiului transmisiei si al reflexiei radiatiei solare de catre suprafetele expuse, al monitorizarii temperaturii, umiditatii si luminii dintr-o minisera, o simulare a aparitiei anotimpurilor. Vom descrie pe scurt un studiu experimental al efectului de incalzire globala prin monitorizarea asistata de calculator a temperaturii in doua incinte transparente, supuse incalzirii. Una dintre ele contine aer, iar cealalta contine aer imbogatit cu CO_2. Achizitia semnalelor provenite de la senzorii de temperatura cuplati cu placa de achizitie instalata in computer arata ca in vasul cu dioxid de carbon temperatura va fi tot timpul mai mare decat in celalalt.

Este o modalitate de a ne convinge elevii ca suntem datori fata de planeta noastra! Sta la indemana oricaruia dintre noi sa incerce sa lupte pentru diminuarea emisiilor mentionate si implicit a efectelor globale pe care le induc. Pentru aceasta ar trebui reduse cantitatile individuale de combustibili fosili utilizate prin utilizarea automobilelor mai putin poluante si mai eficiente, prin micsorarea consumului individual de energie electrica.

In ultima vreme se impune tot mai mult metoda numita Negawatt Power. Ea consta in eficientizarea consumatorilor electrici in loc de a mari productia de electricitate. Este metoda care nu are nici un efect negativ asupra mediului.

Cuvinte-cheie: efect de sera, incalzire globala, achizitie de semnale

S-a crezut initial ca hidrocentralele nu au acelasi potential poluant ca si termocentralele, emisiile lor nocive in atmosfera fiind limitate, insa ele produc dezechilibre ecologice. In momentul in care se construiesc lacurile de acumulare prin inundarea unor terenuri, dispar flora si fauna specifica locului. Pentru lacurile de acumulare mari s-au constatat emisii semnificative de metan datorate descompunerii anaerobe a plantelor ramase sub apa, in urma inundarii terenului pentru a crea lacul. Printre efectele observate in ultimii 50 de ani se numara diminuarea permafrostului, modificarea duratei anotimpurilor la altitudinile mijlocii si inalte, inflorirea devansata a plantelor, eclozarea devansata la pasari, aparitia prea devreme a insectelor, disparitia unor specii. Centralele mareomotrice pun si ele probleme ecologice prin restrictionarea miscarii bancurilor de pesti si a scoicilor. Centralele nuclearo-electrice necesita depozitarea reziduurilor care raman radioactive pentru inca cateva zeci de ani. Se incearca varianta ingroparii lor la adancimi mari sub pamant si chiar a eliberarii in spatiul extraterestru. In ceea ce priveste efectul asupra mediului, el este neglijabil pana in momentul aparitiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobal. Metodele care afecteaza cel mai putin mediul au in general eficienta mica. Este cazul panourilor solare si al morilor de vant.

Efectul de sera consta in absorbtia radiatiei infrarosii si in reemisia ei de catre moleculele de gaze din atmosfera (figura 1).

Fig. 3

La nivel global, efectul de sera se soldeaza cu incalzirea atmosferei si a suprafetei terestre. Acestea antreneaza, la randul lor, modificari climatice, topirea ghetarilor si diminuarea permafrostului, ridicarea nivelului apelor marine, aparitia ploilor acide, modificarea regimului precipitatiilor etc. Emisiile de CO₂, metan, NO₂ si clorofluorocarburi (figura 3) in atmosfera s-au intensificat in ultimul secol dupa cum indica diagramele din figura 4. Ele duc la intensificarea efectului de sera. Pana la anumite limita, efectul de sera este benefic. Dupa depasirea lor apar probleme. In tabelul alaturat apar principalele gaze responsabile de intensificarea efectului de sera si sursele producerii lor.

Fig. 4

Fig. 5

Prezentam in continuare cateva dintre experimentele realizate la Liceul Teoretic Grigore Moisil din Bucuresti pentru a demonstra rolul emisiilor atmosferice poluante in producerea efectului de sera. Efectul dioxidului de carbon asupra incalzirii atmosferei (figura 6-a si b), monitorizarea iluminarii solare (figura 7-a si b ), monitorizarea conditiilor dintr-o minisera (figura 8-a si b) si formarea anotimpurilor (figura 9-a si b).

Fig. 6-a

Fig. 6-b

Fig. 7-a Fig. 7-b

		Fig. 8-b
	Fig. 9-b

Razele solare sunt incidente normal pe suprafata terestra de la Tropicul Capricornului, in prima zi a iernii, pe 21 decembrie. Aceeasi incidenta normala se obtine pe 21 iunie pentru prima zi de vara. Pentru temperatura suprafetei terestre din Romania in functie de anotimp am obtinut variatia din figura 9-b.

Este o modalitate de a ne convinge elevii ca suntem datori fata de planeta noastra! Sta la indemana oricaruia dintre noi sa incerce sa lupte pentru diminuarea emisiilor mentionate si implicit a efectelor globale pe care le induc. Pentru aceasta ar trebui reduse cantitatile individuale de combustibili fosili utilizate prin utilizarea automobilelor mai putin poluante si mai eficiente, prin micsorarea consumului individual de energie electrica.

In ultima vreme se impune tot mai mult metoda numita Negawatt Power. Ea consta in eficientizarea consumatorilor electrici in loc de a mari productia de electricitate. Este metoda care nu are nici un efect negativ asupra mediului.