Földtudomány (Magyar)

lecke célok

• ismertesse az energiafelhasználás csökkentésének főbb módjait.
• beszélje meg az új technológiákat, amelyeket a légszennyező anyagok, köztük az üvegházhatású gázok csökkentésére fejlesztettek ki.
• írja le a kibocsátási határértékek és a kibocsátáscsökkentés közötti különbséget.,

Szókincs

• bioüzemanyag
• cap-and-trade
• a szénmegkötés
• szén-dioxid-adó
• katalizátor
• katalizátor
• tüzelőanyag-cella
• gázosítás
• hibrid jármű

Bevezető

A Tiszta Levegő Törvény az 1970-es, majd a módosítások azóta volna egy nagy munkát igénylő ember, hogy tiszta a levegő, az Egyesült Államok felett. A tiszta levegőről szóló törvény által szabályozott hat fő szennyező anyag, a szén-monoxid, az ólom, a dinitrogén-oxidok, az ózon, a kén-dioxid és a részecskék kibocsátása több mint 50% – kal csökkent., Az autók, erőművek és gyárak egyenként kevesebb szennyezést bocsátanak ki, mint a 20.század közepén. De sokkal több autó, erőmű és gyár van. Sok szennyező anyag még mindig szabadul fel, és egyes anyagok olyan szennyező anyagoknak bizonyultak, amelyekről korábban nem volt ismert, hogy szennyező anyagok. Még sok tennivaló van a levegő tisztításának folytatására.

a légszennyezés csökkentésének módjai

hogyan csökkenthető a légszennyezés? Kevesebb fosszilis üzemanyag használata az egyik módja a szennyezés csökkentésének., Néhány példa a fosszilis tüzelőanyagok megőrzésének módjaira:

• kerékpározás vagy gyaloglás vezetés helyett.
• busszal vagy telekocsival.
• nagyobb üzemanyag-hatékonyságú autó vásárlása.
• kikapcsolja a világítást és a készüléket, ha nincs használatban.
• energiatakarékos izzók és készülékek használata.
• vásárol kevesebb dolog, hogy a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával gyártott.

mindezek az intézkedések csökkentik az erőművek által termelt energia mennyiségét.

fontos az alternatív energiaforrások fejlesztése. Gondolj vissza a fejezetre, a Föld energiája., Milyen problémák vannak az alternatív energiaforrások szélesebb körű elfogadásával?

• több alternatív energiaforrás, köztük a napenergia és a szél technológiáit még fejlesztik.
• a napenergia és a szél még mindig drága a fosszilis tüzelőanyagok használatához képest. A technológiának előre kell lépnie, hogy az ár csökkenjen.
• egyes területeken kevés a napfény, és nem alkalmas napenergiára. Másoknak nincs sok szélük. Fontos, hogy a régiók fejlesszék azt, ami a legjobban megfelel nekik., Míg a sivatagi délnyugatnak napenergiát kell kifejlesztenie, az Alföld energiaforrásként felhasználhatja a szélenergiát. Talán egyes helyszínek atomerőművekre támaszkodnak majd, bár a jelenlegi atomerőműveknek komoly gondjaik vannak a biztonsággal és a hulladék ártalmatlanításával.

néha technológiai megközelítésekre van szükség.

az energiatakarékosságot feltáró National Geographic videók környezeti videókban, energiákban találhatók: http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/.,

• alternatív energia
• üzemanyagcellák
• napenergia

A járművek Légszennyezettségének csökkentése

a járművek légszennyezettségének csökkentése számos módon elvégezhető.

• a szennyező anyagok lebontása, mielőtt azok a légkörbe kerülnek. A gépjárművek kevesebb szennyezést bocsátanak ki, mint egykor a katalizátorok miatt (az alábbi ábra). A katalizátorok olyan katalizátort tartalmaznak, amely felgyorsítja a kémiai reakciókat, és lebontja a dinitrogén-oxidokat, a szén-monoxidot és a VOC-kat., A katalizátorok csak akkor működnek, ha forróak, így sok kipufogó távozik, amikor az autó felmelegszik.

• a jármű üzemanyag-hatékonyabbá tétele. A könnyebb, áramvonalasabb járműveknek kevesebb energiára van szükségük. A hibrid járművek elektromos motorral és újratölthető akkumulátorral rendelkeznek. A fékezés során elveszített energiát az akkumulátor töltésére fordítják, amely ezután táplálhatja az autót., A belső égésű motor csak akkor veszi át, ha az akkumulátor teljesítménye elfogyott. A hibridek 90% – kal vagy annál nagyobb mértékben csökkenthetik az automatikus kibocsátást, de sok modell nem maximalizálja a jármű lehetséges üzemanyag-hatékonyságát.

egy plug-in hibrid elektromos áramforráshoz van csatlakoztatva, ha nincs használatban, talán egy garázsban, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az akkumulátor fel van töltve. A Plug-in hibridek hosszabb ideig futnak az elektromos áramon, így kevésbé szennyezőek, mint a hagyományos hibridek. A Plug-in hibridek 2010-ben válnak elérhetővé.

• olyan új technológiák kifejlesztése, amelyek nem használnak fosszilis tüzelőanyagokat., Nehéz egy autót feltölteni valami másval, mint egy folyékony szerves alapú üzemanyag. Az üzemanyagcella a kémiai energiát elektromos energiává alakítja. A hidrogén üzemanyagcellái a hidrogén és az oxigén együttes hatására felszabaduló energiát hasznosítják, hogy vizet hozzanak létre (az alábbi ábra). Az üzemanyagcellák rendkívül hatékonyak, és nem termelnek szennyező anyagokat. Az üzemanyagcellás technológia fejlesztése azonban sok problémát okozott, és senki sem tudja, mikor és mikor válik praktikussá.

az ipari levegőszennyezés csökkentése

a szennyező anyagokat az erőművek és az ipari üzemek kipufogógázaiból távolítják el, mielőtt belépnek a légkörbe. A részecskék kiszűrhetők, a kén és a nitrogén-oxidok katalizátorokkal lebonthatók. Ezen oxidok eltávolítása csökkenti a savas esőt okozó szennyező anyagokat.

a részecskéket viszonylag könnyű eltávolítani a kibocsátásból mozgással vagy villamos energiával, hogy elkülönítsék a részecskéket a gázoktól. A súrolók folyadékok vagy semlegesítő anyagok felhasználásával távolítják el a kipufogógázból a részecskéket és a hulladékgázokat (az alábbi ábra)., A gázok, például a nitrogén-oxidok nagyon magas hőmérsékleten lebonthatók.

a gázosítás egy fejlődő technológia. Gázosításkor a szenet (ritkán egy másik szerves anyagot használnak) rendkívül magas hőmérsékletre melegítik, hogy szingákat hozzanak létre, amelyeket ezután szűrnek, majd az energia tovább vezet egy generátort. A Syngas mintegy 80% – kal kevesebb szennyezést bocsát ki, mint a hagyományos szénerőművek, és az üvegházhatású gázok is alacsonyabbak., A tiszta szénüzemeknek nincs szükségük tisztítószerekre vagy más szennyezéscsökkentő eszközökre. Bár a technológia készen áll, a tiszta szénüzemek építése és üzemeltetése drágább. Továbbá a szén elég magas hőmérsékletre történő melegítése nagy mennyiségű energiát használ, így a technológia nem energiatakarékos. Ezenkívül az üvegházhatású gáz CO2 nagy mennyisége még mindig tiszta szén technológiával szabadul fel. Ennek ellenére néhány ilyen üzem működik az Egyesült Államokban és szerte a világon.,

az Ózonpusztulás csökkentése

a légkört károsító szennyező anyagok csökkentésének egyik sikertörténete az ózonpusztító vegyi anyagokat érinti. 1973-ban a tudósok kiszámították, hogy a CFC-k elérhetik a sztratoszférát és szétszakadhatnak. Ez klóratomokat szabadít fel, amelyek aztán elpusztítják az ózont. Csak a számításaik alapján az Egyesült Államok és a legtöbb skandináv ország 1978-ban betiltotta a CFC-ket spray-dobozokban.

további megerősítés, hogy a CFC-k lebontják az ózont, mielőtt még többet tettek volna az ózonpusztító vegyi anyagok termelésének csökkentése érdekében., 1985-ben a British Antarctic Survey tagjai arról számoltak be, hogy az előző három forrásban az Antarktisz felett 50% – kal csökkent az ózonréteg. Két évvel később az” ózonréteget lebontó anyagokról szóló Montreali jegyzőkönyvet ” a világ minden tájáról ratifikálták a nemzetek.

a Montreali Jegyzőkönyv 96, az ózonréteget károsító vegyi anyag előállítását és fogyasztását szabályozza (az alábbi ábra). A veszélyes anyagokat először a fejlett nemzetek, majd egy évtizeddel később a fejlődő nemzetek fokozatosan kivonják. A veszélyesebb anyagokat gyorsabban megszüntetik., A CFC-ket 1995 óta többnyire megszüntették, bár a fejlődő országokban 2010-ig használták. A kevésbé veszélyes anyagok egy részét 2030-ig nem szüntetik meg. A jegyzőkönyv azt is előírja, hogy a gazdagabb nemzetek pénzt adományoznak olyan technológiák kifejlesztésére, amelyek helyettesítik ezeket a vegyi anyagokat.

Ha a CFC-ket nem szüntették volna meg, 2050-re 10-szer több bőrrákos eset fordult volna elő, mint 1980-ban. Az eredmény körülbelül 20 millió további bőrrákos eset lett volna az Egyesült Államokban, világszerte pedig 130 millió eset.

mivel a CFC-k sok évig tartanak, hogy elérjék a sztratoszférát, és ott sokáig túlélhetik, mielőtt lebomlanak, az ózonlyuk valószínűleg tovább fog növekedni egy ideig, mielőtt elkezd zsugorodni. Az ózonréteg egy-két évszázad alatt eléri az 1980 előtti szintet, 2068 és 1950 körül.,

az üvegházhatású gázok csökkentése

az éghajlati tudósok egyetértenek abban, hogy az éghajlatváltozás globális probléma, amelyet egy egységes világnak egyetlen céllal kell megtámadnia. Minden nemzetnek össze kell jönnie az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése érdekében. Az azonban, hogy a nemzetek megállapodjanak valamiben, nehéznek bizonyult. Néhány ötletet javasoltak, és néhány országban bevezetésre kerülnek.,

nemzetközi megállapodások

az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának korlátozására tett első kísérlet a Kiotói Jegyzőkönyv volt, amelyben a klímatudósok egyetértettek abban, hogy nem tettek eleget a kibocsátások csökkentése vagy a nemzetek részvételének megszerzése szempontjából. A Kiotói Jegyzőkönyv egy kap-és kereskedelmi rendszert hozott létre. A kap és a kereskedelem monetáris ösztönzést nyújt a nemzetek számára olyan technológiák kifejlesztésére, amelyek csökkentik a kibocsátást és megtakarítják az energiát. Az Egyesült Államok egyes államai és városai megkezdték saját kap-és kereskedelmi rendszereiket.

az Egyesült Nemzetek éghajlatváltozási Konferenciája évente más helyszínen ülésezik., Bár minden évben ajánlásokat tesznek, a csoport nem kapta meg a nemzeteket, hogy kötelező érvényű megállapodást írjanak alá. Azáltal, hogy nem teszünk semmit, teszünk valamit – továbbra is emeljük az üvegházhatású gázok szintjét, és nem készülünk fel az elkövetkező környezeti változásokra.

mennyire lehet rossz néhány fok? A National Geographic egy videókészlettel rendelkezik arról, hogy mire számíthat, ha a hőmérséklet ezen összegek mindegyikével Celsius-fokkal emelkedik.

szén-dioxid-adó

a legegyszerűbb és leggyorsabb módja az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése az energiahatékonyság növelése., A hatékonyság ösztönzésének egyik hatékony módja a pénzügyi. Szén-dioxid-adót lehet kivetni a CO2-kibocsátásra a megőrzés ösztönzése érdekében. Az adót a benzinre, a gyárak által kibocsátott szén-dioxidra és az otthoni energiaszámlákra vetnék ki, így azok az emberek vagy vállalkozások, amelyek több szenet bocsátanak ki, több pénzt fizetnének. Ez ösztönözné a megőrzést, mivel például amikor az emberek új autót vásárolnak, nagyobb valószínűséggel vásárolnak energiatakarékos modellt. A szén-dioxid-adóból származó pénzt alternatív energiaforrások kutatására fordítanák., A szén-dioxid-adó minden terve lehetővé teszi az adójóváírást azok számára, akik nem engedhetik meg maguknak, hogy többet fizessenek az energiáért, hogy ne szenvedjenek igazságtalanul.

új technológiákat lehet kifejleszteni, például a megújuló energiaforrásokat,amelyeket a fejezetben tárgyaltunk, a Föld energiája. A bioüzemanyagok helyettesíthetik a benzint a járművekben, de ezeket ésszerűen kell kifejleszteni (az alábbi ábra). Eddig a bioüzemanyag nagy részét olyan növényekből állítják elő, mint a kukorica. De amikor az élelmiszernövényeket üzemanyagként használják, az élelmiszer ára emelkedik. A modern mezőgazdaság is rendkívül függ a fosszilis tüzelőanyagok peszticidek, műtrágyák,valamint a munka a mezőgazdasági., Ez azt jelenti,hogy nem sok energiát nyerünk a bioüzemanyag felhasználásával a fosszilis tüzelőanyagok közvetlen felhasználásával. A bioüzemanyagok számára ígéretesebb növényeket kutatnak. Meglepő módon az algákat üzemanyagforrásként vizsgálják! Az algákat olyan területeken lehet termeszteni, amelyek nem hasznosak a mezőgazdaság számára, és sokkal több felhasználható olajat is tartalmaz, mint a növények, például a kukorica.

szén-dioxid-leválasztás és-megkötés

Ha az éghajlatváltozás elég rossz lesz, az emberek megpróbálhatják eltávolítani az üvegházhatású gázokat a légkörből, miután kibocsátották őket. A szén megkötése természetesen akkor következik be, amikor a szén-dioxidot az erdőben lévő fák eltávolítják a légkörből. A szén eltávolításának egyik módja az lenne, ha több fát ültetnének, de sajnos jelenleg több erdőterület vesz el, mint amennyit megszereztek.

a szén mesterségesen is elkülöníthető., Például a szén rögzíthető a gázosító üzemek kibocsátásából, majd a föld alatt sórétegekben vagy szénvarrásokban tárolható. Míg néhány kis megkötési projekt fejlesztés alatt áll, nagyszabású megkötést még nem kíséreltek meg.

Az ilyen típusú szén-dioxid-leválasztás és-megkötés a geoengineering irányítása alá tartozik. Sok más lenyűgöző ötletek geoengineering, hogy az emberek azt javasolták, hogy érdemes megnézni. Az egyik vad példa az, hogy árnyékolja a bolygót nagy keringő tárgyakkal., Egy nagy tükör a pályán tükrözheti a bejövő napsugárzás körülbelül 2% – át az űrbe. Ezek a megoldások költség-és energiapolitikában is drágák lennének.

ahogy az egyének csökkenthetik más típusú légszennyezést, az emberek az energia megőrzésével harcolhatnak a globális felmelegedés ellen. Emellett az emberek bekapcsolódhatnak a helyi, regionális és nemzeti erőfeszítésekbe, hogy megalapozott döntéseket hozzanak az energiapolitikával kapcsolatban.

lecke összefoglaló

• a légszennyező anyagok sok szempontból csökkenthetők. A legjobb módszer az, ha nem használunk olyan energiát, amely a szennyező anyagokat megőrzi vagy növeli az energiahatékonyságot.,
• az alternatív energiaforrások egy másik jó módja a szennyezés csökkentésének. Ezeknek az alternatív energiatechnológiáknak a többségét még finomítják (napenergia, szél), és néhányuknak más problémái vannak velük (nukleáris, bioüzemanyagok).
• a szennyező anyagok kiszűrésével vagy lebontásával eltávolíthatók a kipufogógáz-áramból. Néhány szennyező anyag, például a CFC-k, a legjobb, ha egyáltalán nem szabadul fel.

felülvizsgálati kérdések

1. mivel a tiszta levegőről szóló törvényt 1970-ben fogadták el, miért nem tiszta a levegő?
2. milyen módon lehet energiát megtakarítani?,
3. hogyan befolyásolja a légszennyező anyagok csökkentése az 1970-es tiszta levegőről szóló törvényben leírtak szerint az üvegházhatású gázok kibocsátását?
4. mit kell tenni, mielőtt az alternatív energiaforrások helyettesíthetik a fosszilis tüzelőanyagokat?
5. mik azok a katalizátorok?
6. miért energiatakarékosabbak a hibrid járművek, mint a belső égésű motorokkal működő hagyományos járművek?
7. miért nem állnak még széles körben rendelkezésre üzemanyagcellás járművek?
8. hogyan csökkenti egy ciklon a részecskeszennyezést?
9. hogyan lehet A szénenergiát úgy előállítani, hogy közel nulla szén-dioxid-hozzájárulása legyen a légkörhez?,
10. miért van az, hogy az ózonlyuk évtizedek óta nem gyógyul meg?
11. sokan azt gondolják, hogy a bioüzemanyagok az éghajlatváltozás sok problémájának megoldása, de mások nem értenek egyet. Milyen követelményeknek kellene megfelelniük a bioüzemanyagoknak, ha valóban hatékonyan helyettesítenék a benzint a gépjárművekben?

• miért fontos a légszennyezés csökkentése?
• mit tehet a saját életében, hogy csökkentse a légkörre gyakorolt hatását?
• miért van szükség globális erőfeszítésre a globális éghajlatváltozás veszélyének csökkentése érdekében?,