Угольные электростанции и загрязнение окружающей среды

Угольные электростанции и загрязнение окружающей среды – значительное сокращение загрязнения, необходимого для сохранения окружающей среды.

Электростанции, работающие на угле, являются крупнейшим стационарным источником загрязнения в любой стране. Токсины этих угольных электростанций наносят серьезный ущерб как здоровью человека, так и окружающей среде и способствуют снижению качества жизни. Очистка этих станций и поиск более чистых альтернативных источников энергии является общей целью достижения чистого, здорового воздуха в каждой стране.

Загрязнение воздуха состоит из смеси химических веществ с различными вредными воздействиями на организм человека, дикую природу, растения и климат. Электростанции, работающие на угле, ответственны за выброс более 85% от общего объема выбросов углекислого газа в мире, что является основным фактором глобального потепления. Основные компоненты загрязнения воздуха описаны ниже:

1. Углекислый газ (CO₂): Угольные электростанции являются крупнейшим источником выбросов CO₂ в мире. Сжигание ископаемых видов топлива, таких как уголь, приводит к загрязнению углекислым газом (CO₂), что делает использование энергии единственным крупнейшим источником парниковых газов в мире. В настоящее время в атмосфере на 30% больше CO₂, чем было в начале промышленной революции, и мы хорошо продвигаемся к удвоению уровней CO₂ в атмосфере в течение этого столетия. Угольные электростанции имеют самый высокий уровень выработки CO₂ на единицу электроэнергии среди всех ископаемых видов топлива.

2. Смог озона: Образуется на уровне земли, когда солнечный свет смешивается с оксидами азота и парами углеводородов, выбрасываемыми электростанциями, транспортными средствами и промышленностью. Она способствует раздражению дыхательных путей, кашлю, хрипу, приступам астмы и подавлению иммунитета.

3. Двуокись серы (SO₂ ): Газ, выделяемый при сжигании угля и масла, который превращается в кислые газы (серная кислота) и серу (в час). Последствия для здоровья включают: раздражение дыхательных путей, дестабилизацию сердечного ритма и приступы астмы.

4. Оксид азота (NO_x): общий термин для дыма NO / O₂, образующийся в результате сжигания угля, нефти, природного газа и бензина. Это основной ингредиент кислотных дождей и озонового смога.

5. Твердые примеси: : частицы почвы, сажи, SO₂ и NO_x от электростанций, автомобилей и заводов, которые достаточно малы, чтобы проникать в внутренние пространства и глубоко в легкие. Они могут спровоцировать преждевременную смерть от инфарктов, заболеваний легких и рака у взрослых; и замедленный рост легких, низкий вес при рождении, неврологические нарушения у детей.

6. Ртуть (Hg): Токсичные металлические частицы оседают в воде, загрязняют рыбу и перемещаются вверх по пищевой цепи. Проглатывание ртути может привести к преждевременным родам, низкой массе тела при рождении, структурным дефектам, нарушениям в обучении, порокам сердца и неврологическим дефектам. Ртуть – токсин развития, который в первую очередь влияет на развитие плода. У неродившихся детей это может вызвать повреждение головного мозга, умственную отсталость, слепоту и многие другие проблемы. Младенцы также подвергаются этой опасности через зараженное грудное молоко. Хотя опасность ртути чаще всего ассоциируется с женщинами и детьми, употребление рыбы с высоким содержанием ртути также подвергает мужчин среднего возраста большему риску ишемической болезни сердца.

7. Кислотный дождь: кислотный дождь или кислотное осаждение происходит, когда диоксид серы (SO₂) и оксид азота (NO_x) реагируют с водой и кислородом в атмосфере с образованием кислотных соединений, чаще всего серной и азотной кислоты. Эти кислые соединения затем либо смешиваются с естественными осадками, либо падают на землю в виде кислотных дождей, либо остаются сухими, а затем оседают на землю. Кислотный дождь разрушает экосистемы, в том числе ручьи и озера, путем изменения их баланса pH, что делает их неспособными поддерживать жизнь. Кислотный дождь может разрушать леса, разрушать растительную и животную жизнь, а также искусственные памятники и здания, чтобы эффективно уничтожить наши природные и исторические сокровища.

Неблагоприятное воздействие золы, образующейся на угольной электростанции

Летучая зола поступает в основном из угольных электростанций, вырабатывающих электроэнергию. Эти электростанции измельчают уголь до тонкости порошка до его сжигания. Летучая зола – минеральный остаток, образующийся при сжигании угля, – захватывается от выхлопных газов электростанции и собирается для использования. Летучая зола представляет собой тонкий стеклянный порошок, извлеченный из газов горения угля во время производства электроэнергии. Эти микронные земные элементы состоят в основном из диоксида кремния, оксида алюминия и железа.

Углеродные электростанции с использованием пылевидного угля или лигнита в качестве топлива генерируют большое количество летучей золы в качестве побочного продукта. С увеличением ввода в эксплуатацию нескольких тепловых электростанций большой мощности и с увеличением использования низкосортного угля с высоким содержанием золы количество выработки золы из них становится очень большим. Это создает серьезные экологические проблемы. Большая часть золы, образующейся на электростанциях, расположена вблизи завода как отходы, покрывающие несколько гектаров ценных земель. Взгляд на неприятности, создаваемые летучей золой; он был высоко оценен всеми и различными правительственными учреждениями, необходимостью безопасного удаления и эффективного использования летучей золы. Свойства летучей золы зависят от нескольких переменных, таких как источник угля, степень измельчения, конструкция котлоагрегата, условия загрузки и обжига, методы обработки и хранения и т. д.

В настоящее время в недостаточно развитой стране, такой как Индия, основное внимание уделяется демонстрации технологий, связанных с угольной золой, таких как:
— xарактеристика летучей золы;
— гидравлические конструкции, обработка и транспортировка, исследования и применение в сельском хозяйстве;
— зольные пруды и плотины, рекультивация зольных прудов для поселения людей, дорог и набережных, подземных шахтных завалов и т. д.

Только небольшое количество общего количества золы используется в бетоне, кирпиче, обработке стабилизации почвы и т. д. Массовое использование золы еще не началось полным ходом.

Характеристики летучей золы. Физические, геотехнические и химические параметры, характеризующие золу–унос, такие же, как для природных почв, например удельный вес, размер зерна, пределы Аттерберга, характеристики уплотнения, коэффициент проницаемости, параметры прочности на сдвиг и параметры консолидации.

Утилизация летучей золы в зольных прудах. Летучая зола в основном утилизируется с использованием сухой или влажной процедуры утилизации. В случае метода сухой утилизации летучая зола транспортируется грузовиком, желобом или конвейером от электростанции до места захоронения, где они утилизируются путем строительства сухой насыпи (дамбы). Во влажном удалении зола транспортируется в виде гидросмеси через трубы и утилизируется в водохранилище под названием золоотвал. Большинство электростанций используют систему мокрого удаления.

Экологические проблемы удаления летучей золы – зола, производимая на тепловых электростанциях, вызывает все три экологических риска, таких как загрязнение воздуха, поверхностных вод и грунтовых вод. С этими проблемами непосредственно связана дополнительная экологическая цель – эстетическое расширение объектов по утилизации золы.

Загрязнение воздуха вызвано прямыми выбросами токсичных газов с электростанций, а также пылением с холма/пруда. Воздушная пыль может попадать в систему поверхностного водоснабжения или почву и может загрязнять систему воды/почвы.

Влажная система утилизации на большинстве электростанций приводит к сбросу твердых частиц золы непосредственно в близлежащую систему поверхностного водоснабжения. Длительное хранение золы в прудах при влажном состоянии и влажном климате может вызвать выщелачивание токсичных металлов из золы и загрязнить почву и, в конечном счете, систему подземных вод.

Экологические аспекты удаления золы должны быть учтены в целях сведения к минимуму загрязнения воздуха и воды. Большинство из вышеуказанных экологических проблем можно свести к минимуму за счет включения технических мер в проектирование зольных прудов и непрерывного мониторинга систем воды на поверхности и грунтовых водах.

Технология чистого угля – так называемые чистые угольные технологии – это разнообразные развивающиеся реакции на экологические проблемы конца 20–го века, в том числе глобальное потепление из–за выбросов углекислого газа в атмосферу.

Как говорилось выше, уголь при сжигании является самым грязным из всех ископаемых видов топлива. Для снижения воздействия на окружающую среду угольных электростанций используется и разрабатывается целый ряд технологий. Таким образом, чистая технология использования угля – это название, приписываемое химическому промыванию угля химическими веществами и примесями, и затем газификация для выработки энергии после сжигания полученного синтез–газа. Полученные дымовые газы, обработанные паром, с целью удаления двуокиси серы, чтобы сделать углекислый газ экономически пригодным для восстановления.

В отношении технологии чистого угля обсуждается терминология Улавливание и хранение углерода – это не что иное, как метод улавливания углекислого газа, предотвращение поступления парникового газа в атмосферу и хранение его глубоко под землей различными способами, такими как:
— CO₂, закачиваемый на заброшенные угольные месторождения, вытесняет метан, который может использоваться в качестве топлива,
— СО₂ может накачиваться и храниться безопасно в солевых водоносных горизонтах или
— CO₂, закачиваемый в нефтяные месторождения, помогает поддерживать давление, облегчая извлечение.

Был разработан целый ряд подходов к Улавливанию и хранению углерода, которые оказались технически осуществимыми. Они до сих пор не доступны на коммерческой основе из–за затрат.

Заключение – Угольные электростанции и загрязнение, которое они выпускают каждый день, представляют серьезную угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Нам необходимо действовать сейчас, чтобы очистить загрязненную угольную энергетику за счет сокращения загрязнения. Нам также необходимо уменьшить зависимость от грязного угля, удалив эти установки и заменив их на чистые энергетические альтернативы, такие как ветер, солнце и повышение энергоэффективности. Это будет нашей главной целью, не только для широкой общественности, но и для правительства для того чтобы подготовить эффективные средства / законы для того чтобы контролировать такие опасности немедленно.

Процессы сжигания угля и газификации угля производят побочные продукты – большие объемы чрезвычайно разнообразных отходов, которые варьируются в зависимости от процесса горения, типа обработки дымовых газов, содержания или смеси кормового угля, механизмов контроля загрязнения и т. д. Необходимы мероприятия для улучшения здоровья и безопасности отходов этой отрасли.

Такие виды деятельности, как добыча угля и сжигание угля, выбрасывают в атмосферу тонны парниковых газов. Как и процесс изготовления цемента для бетона. Угольная зола, отход от сжигания угля, обладает определенными цементирующими свойствами (в дополнение к нескольким токсичным элементам, таким как ртуть), что в некоторых случаях может использоваться в качестве частичной замены энергоемкого портландского цемента, используемого в бетоне.