Eigenschaften, Vorteile und Beispiele sauberer Technologien

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Anthony Golden

Das Saubere Technologien sind jene technologischen Praktiken, die versuchen, die Umweltauswirkungen zu minimieren, die normalerweise bei allen menschlichen Aktivitäten entstehen. Diese Reihe von technologischen Praktiken umfasst verschiedene menschliche Aktivitäten, Energieerzeugung, Bauwesen und die unterschiedlichsten industriellen Prozesse..

Der gemeinsame Faktor, der sie verbindet, ist ihr Ziel, die Umwelt zu schützen und die verwendeten natürlichen Ressourcen zu optimieren. Saubere Technologien waren jedoch nicht vollständig wirksam, um die durch menschliche wirtschaftliche Aktivitäten verursachten Umweltschäden zu stoppen..

Abbildung 1. Sonnenkollektoren. Lito Encinas [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] von Wikimedia Commons

Als Beispiele für Bereiche, in denen sich saubere Technologien ausgewirkt haben, können wir Folgendes erwähnen:

  • Bei der Nutzung erneuerbarer und umweltfreundlicher Energiequellen.
  • In industriellen Prozessen mit Minimierung von Abwässern und toxischen Schadstoffemissionen.
  • Bei der Herstellung von Konsumgütern und deren Lebenszyklus mit minimalen Auswirkungen auf die Umwelt.
  • Bei der Entwicklung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken.
  • Bei der Entwicklung von Fangtechniken zur Erhaltung der Meeresfauna.
  • Unter anderem im Bereich nachhaltiges Bauen und Stadtplanung.

Artikelverzeichnis

  • 1 Überblick über saubere Technologien
    • 1.1 Hintergrund
    • 1.2 Ziele
    • 1.3 Eigenschaften sauberer Technologien
  • 2 Arten sauberer Technologien
  • 3 Schwierigkeiten bei der Implementierung sauberer Technologien
  • 4 Hauptreinigungstechnologien für die Stromerzeugung: Vor- und Nachteile
    • 4.1 -Solare Energie
    • 4.2 -Windenergie
    • 4.3 -Geothermische Energie
    • 4.4 - Gezeiten- und Wellenenergie
    • 4.5 -Hydraulische Energie
  • 5 Weitere Beispiele für Cleantech-Anwendungen
  • 6 Referenzen

Übersicht über saubere Technologien

Hintergrund

Das derzeitige wirtschaftliche Entwicklungsmodell hat die Umwelt ernsthaft geschädigt. Technologische Innovationen, sogenannte „saubere Technologien“, die weniger Umweltbelastung verursachen, erscheinen als hoffnungsvolle Alternativen, um die wirtschaftliche Entwicklung mit dem Schutz der Umwelt vereinbar zu machen.

Die Entwicklung des Sektors für saubere Technologien wurde zu Beginn des Jahres 2000 geboren und boomt im ersten Jahrzehnt des Jahrtausends bis heute. Saubere Technologien stellen eine Revolution oder einen Modellwechsel im Technologie- und Umweltmanagement dar.

Tore

Saubere Technologien verfolgen folgende Ziele:

  • Minimieren Sie die Umweltauswirkungen menschlicher Aktivitäten.
  • Optimieren Sie die Nutzung natürlicher Ressourcen und schonen Sie die Umwelt.
  • Helfen Sie den Entwicklungsländern, eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen.
  • Zusammenarbeit bei der Reduzierung der durch Industrieländer verursachten Umweltverschmutzung.

Eigenschaften sauberer Technologien

Saubere Technologien zeichnen sich dadurch aus, dass sie innovativ sind und sich auf die Nachhaltigkeit menschlicher Aktivitäten konzentrieren, die Erhaltung der natürlichen Ressourcen (unter anderem Energie und Wasser) verfolgen und deren Nutzung optimieren.

Diese Innovationen zielen darauf ab, die Emission von Treibhausgasen, den Hauptursachen der globalen Erwärmung, zu reduzieren. Daher kann gesagt werden, dass sie eine sehr wichtige Rolle bei der Eindämmung und Anpassung an den globalen Klimawandel spielen..

Zu den sauberen Technologien gehört eine breite Palette von Umwelttechnologien wie erneuerbare Energien, Energieeffizienz, Energiespeicherung und neue Materialien..

Arten sauberer Technologien

Saubere Technologien können nach ihren Handlungsfeldern wie folgt klassifiziert werden:

  • Technologien für die Entwicklung von Geräten zur Nutzung erneuerbarer, umweltfreundlicher Energiequellen.
  • „Am Ende des Rohrs“ werden saubere Technologien angewendet, die versuchen, Emissionen und industrielle toxische Abwässer zu reduzieren.
  • Saubere Technologien, die bestehende Produktionsprozesse verändern.
  • Neue Produktionsprozesse mit sauberen Technologien.
  • Saubere Technologien, die bestehende Verbrauchsmodi ändern und auf die Gestaltung umweltfreundlicher, recycelbarer Produkte angewendet werden.

Schwierigkeiten bei der Implementierung sauberer Technologien

Derzeit besteht großes Interesse an der Analyse von Produktionsprozessen und deren Anpassung an diese neuen, umweltfreundlicheren Technologien..

Dazu muss bewertet werden, ob die entwickelten sauberen Technologien zur Lösung von Umweltproblemen ausreichend effektiv und zuverlässig sind..

Die Umstellung von konventionellen auf saubere Technologien birgt auch verschiedene Hindernisse und Schwierigkeiten, wie zum Beispiel:

  • Mangel an vorhandenen Informationen zu diesen Technologien.
  • Mangel an geschultem Personal für seine Anwendung.
  • Hohe wirtschaftliche Kosten der notwendigen Investition.
  • Überwinde die Angst der Unternehmer vor dem Risiko, die notwendigen wirtschaftlichen Investitionen zu übernehmen.

Major tSaubere Technologien für die Stromerzeugung: Vor- und Nachteile

Zu den sauberen Technologien für die Energieerzeugung gehören:

-Solarenergie

Sonnenenergie ist die Energie, die aus der Strahlung der Sonne auf dem Planeten Erde stammt. Diese Energie wird vom Menschen seit der Antike mit primitiven rudimentären Technologien genutzt, die sich zu sogenannten sauberen Technologien entwickelt haben, die immer ausgefeilter werden..

Gegenwärtig werden das Licht und die Wärme der Sonne durch verschiedene Einfang-, Umwandlungs- und Verteilungstechnologien genutzt..

Es gibt Geräte zur Erfassung von Sonnenenergie wie Photovoltaikzellen oder Sonnenkollektoren, bei denen die Energie aus Sonnenlicht Strom erzeugt, und Wärmekollektoren, sogenannte Heliostaten oder Sonnenkollektoren. Diese beiden Gerätetypen bilden die Grundlage der sogenannten „aktiven Solartechnologien“.

Im Gegensatz dazu beziehen sich "passive Solartechnologien" auf Techniken der Architektur und des Baus von Häusern und Arbeitsplätzen, bei denen die günstigste Ausrichtung für maximale Sonneneinstrahlung Materialien sind, die je nach Klima des Ortes Wärme absorbieren oder abgeben und / oder die Streuung ermöglichen oder Eintritt von Licht und Innenräumen mit natürlicher Belüftung.

Diese Techniken begünstigen die Einsparung elektrischer Energie für die Klimatisierung (Kühl- oder Heizklimaanlage).

Vorteile der Nutzung von Sonnenenergie

  • Die Sonne ist eine saubere Energiequelle, die keine Treibhausgasemissionen verursacht.
  • Solarenergie ist billig und unerschöpflich.
  • Es ist eine Energie, die nicht von Ölimporten abhängt.

Nachteile der Nutzung von Sonnenenergie

  • Die Herstellung von Sonnenkollektoren erfordert Metalle und Nichtmetalle, die aus dem Rohstoffabbau stammen, eine Aktivität, die sich negativ auf die Umwelt auswirkt.

-Windkraft

Windenergie ist die Energie, die die Kraft der Windbewegung ausnutzt. Diese Energie kann mit Hilfe von Generatorturbinen in elektrische Energie umgewandelt werden.

Das Wort "Äolisch" kommt vom griechischen Wort Aeolus, Name des Windgottes in der griechischen Mythologie.

Windenergie wird von Geräten genutzt, die als Windkraftanlagen in Windparks bezeichnet werden. Windkraftanlagen haben Blätter, die sich mit dem Wind bewegen und mit Turbinen verbunden sind, die Strom erzeugen, und dann mit Netzwerken, die ihn verteilen.

Windparks produzieren billiger Strom als herkömmliche Technologien, die auf der Verbrennung fossiler Brennstoffe basieren, und es gibt auch kleine Windkraftanlagen, die in abgelegenen Gebieten ohne Anschluss an Stromverteilungsnetze nützlich sind..

Abbildung 2. Windpark. Quelle: Victor Salvador Vilariño [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], aus Wikimedia Commons

Derzeit werden Offshore-Windparks entwickelt, in denen die Windenergie intensiver und konstanter ist, die Wartungskosten jedoch höher sind..

Winde sind annähernd vorhersehbare und stabile Ereignisse während des Jahres an einem bestimmten Ort auf dem Planeten, obwohl sie auch wichtige Variationen aufweisen, weshalb sie nur als zusätzliche Energiequelle, als Backup zu herkömmlichen Energien verwendet werden können..

Vorteile der Windenergie

  • Windenergie ist erneuerbar.
  • Es ist eine unerschöpfliche Energie.
  • Es ist wirtschaftlich.
  • Erzeugt eine geringe Umweltbelastung.

Nachteile der Windenergie

  • Die Windenergie ist variabel, weshalb die Windenergieerzeugung nicht konstant sein kann.
  • Windkraftanlagenbau ist teuer.
  • Windkraftanlagen stellen eine Bedrohung für die Vogelfauna dar, da sie die Todesursache aufgrund von Stößen oder Kollisionen sind..
  • Windenergie erzeugt Lärmbelästigung.

-Geothermische Energie

Geothermie ist eine Art sauberer, erneuerbarer Energie, die die Wärme aus dem Erdinneren nutzt. Diese Wärme wird durch Steine ​​und Wasser übertragen und kann zur Stromerzeugung genutzt werden.

Das Wort Geothermie kommt aus dem Griechischen "Geo": Erde und "Thermoskanne": Wärme.

Das Innere des Planeten hat eine hohe Temperatur, die mit der Tiefe zunimmt. Im Untergrund gibt es tiefe unterirdische Gewässer, die als phreatische Gewässer bezeichnet werden. Diese Gewässer erwärmen sich und steigen an einigen Stellen als heiße Quellen oder Geysire an die Oberfläche.

Gegenwärtig gibt es Techniken zum Lokalisieren, Bohren und Pumpen dieser heißen Gewässer, die die Nutzung von Geothermie an verschiedenen Orten auf dem Planeten erleichtern..

Vorteile der Geothermie

  • Geothermie stellt eine saubere Energiequelle dar, die die Emission von Treibhausgasen reduziert.
  • Produziert nur minimale Abfallmengen und viel weniger Umweltschäden als Strom, der aus konventionellen Quellen wie Kohle und Öl erzeugt wird.
  • Erzeugt keine Schall- oder Lärmbelastung.
  • Es ist eine relativ billige Energiequelle.
  • Es ist eine unerschöpfliche Ressource.
  • Es nimmt kleine Landflächen ein.

Nachteile der Geothermie

  • Geothermie kann tödliche Schwefelsäuredämpfe verursachen.
  • Durch Bohren kann das nahe gelegene Grundwasser unter anderem mit Arsen, Ammoniak und anderen gefährlichen Toxinen kontaminiert werden..
  • Es ist eine Energie, die nicht an allen Orten verfügbar ist.
  • In den sogenannten „trockenen Stauseen“, in denen sich nur heiße Gesteine ​​in geringer Tiefe befinden und das Wasser zur Erwärmung eingespritzt werden muss, können Erdbeben mit Gesteinsbruch auftreten..

-Gezeiten- und Wellenenergie

Gezeitenenergie nutzt die kinetische oder Bewegungsenergie der Gezeiten des Meeres. Wellenenergie (auch Wellenenergie genannt) nutzt die Energie der Bewegung von Meereswellen zur Stromerzeugung.

Abbildung 3. Wellenenergie. Quelle: P123 [Public Domain], aus Wikimedia Commons

Vorteile der Gezeiten- und Wellenenergie

  • Sie sind erneuerbare, unerschöpfliche Energien.
  • Bei der Erzeugung beider Energiearten fallen keine Treibhausgasemissionen an.
  • In Bezug auf Wellenenergie ist es einfacher, optimale Erzeugungsbedingungen vorherzusagen als bei anderen sauberen erneuerbaren Energiequellen.

Nachteile von Gezeiten- und Wellenenergien

  • Beide Energiequellen haben negative Auswirkungen auf die Umwelt der Meeres- und Küstenökosysteme.
  • Die anfängliche wirtschaftliche Investition ist hoch.
  • Seine Verwendung ist auf Meeres- und Küstengebiete beschränkt.

-Hydraulische Energie

Hydraulische Energie wird aus dem Wasser von Flüssen, Bächen und Wasserfällen oder Süßwasserwasserfällen erzeugt. Für seine Erzeugung werden Dämme gebaut, in denen die kinetische Energie des Wassers genutzt wird, und durch Turbinen wird diese in Elektrizität umgewandelt.

Vorteil der Wasserkraft

  • Wasserkraft ist relativ billig und umweltfreundlich.

Nachteile der Wasserkraft

  • Der Bau von Staudämmen führt zum Fällen großer Waldflächen und zu ernsthaften Schäden an den damit verbundenen Ökosystemen.
  • Infrastruktur ist finanziell teuer.
  • Die hydraulische Stromerzeugung hängt vom Klima und der Wassermenge ab.

Andere Beispiele für Cleantech-Anwendungen

In Kohlenstoffnanoröhren erzeugte elektrische Energie

Es wurden Vorrichtungen hergestellt, die Gleichstrom erzeugen, indem Elektronen durch Kohlenstoffnanoröhren (sehr kleine Kohlenstofffasern) gezündet werden..

Diese Art von Gerät, die als „Thermopower“ bezeichnet wird, kann die gleiche Menge elektrischer Energie liefern wie eine herkömmliche Lithiumbatterie und ist hundertmal kleiner.

Solarfliesen

Es sind Fliesen, die wie Sonnenkollektoren funktionieren und aus dünnen Zellen aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen bestehen. Solardachziegel benötigen im Gegensatz zu Sonnenkollektoren keine großen Freiflächen für den Bau von Solarparks.

Zenith Solartechnologie

Diese neue Technologie wurde von einem israelischen Unternehmen entwickelt. nutzt die Sonnenenergie durch das Sammeln von Strahlung mit gekrümmten Spiegeln, deren Wirkungsgrad fünfmal höher ist als der herkömmlicher Solarmodule.

Vertikale Farmen

Die Aktivitäten von Landwirtschaft, Viehzucht, Industrie, Bauwesen und Stadtplanung haben einen großen Teil der Böden des Planeten besetzt und degradiert. Eine Lösung für den Mangel an produktiven Böden sind die sogenannten vertikalen Farmen.

Vertikale Farmen in städtischen und industriellen Gebieten bieten Anbauflächen ohne Nutzung oder Verschlechterung der Böden. Darüber hinaus sind sie Vegetationszonen, die CO verbrauchenzwei -bekannte Treibhausgas- und Sauerstoffproduktion durch Photosynthese.

Hydroponische Pflanzen in rotierenden Reihen

Diese Art der hydroponischen Kultivierung in rotierenden Reihen, eine Reihe übereinander, ermöglicht eine ausreichende Sonneneinstrahlung für jede Pflanze und Einsparungen bei der verwendeten Wassermenge..

Effiziente und wirtschaftliche Elektromotoren

Es handelt sich um Motoren ohne Treibhausgasemissionen wie Kohlendioxid-COzwei, Schwefeldioxid SOzwei, Stickoxid NO und tragen daher nicht zur globalen Erwärmung des Planeten bei.

Energiesparlampen

Kein Quecksilbergehalt, sehr giftiges flüssiges Metall und umweltschädlich.

Elektronische Geräte

Hergestellt aus Materialien, die kein Zinn enthalten, ein Metall, das ein Umweltschadstoff ist.

Biobehandlung der Wasserreinigung

Wasserreinigung mit Mikroorganismen wie Bakterien.

Abfallwirtschaft

Mit Kompostierung von organischen Abfällen und Recycling von Papier, Glas, Kunststoff und Metallen.

Intelligente Fenster

Bei dem sich der Lichteintritt selbst reguliert, können Energie gespart und die Innentemperatur der Räume gesteuert werden.

Stromerzeugung durch Bakterien

Diese sind gentechnisch verändert und wachsen auf Altöl.

Aerosol-Sonnenkollektoren

Sie werden aus Nanomaterialien hergestellt (Materialien, die in sehr kleinen Abmessungen vorliegen, wie z. B. sehr feine Pulver), die Sonnenlicht schnell und effizient absorbieren.

Bioremediation

Umfasst die Sanierung (Dekontamination) von Oberflächengewässern, Tiefwasser, Industrieschlamm und Böden, die mit Metallen, Agrochemikalien oder Erdölabfällen und deren Derivaten kontaminiert sind, durch biologische Behandlungen mit Mikroorganismen.

Verweise

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  2. Dechezlepretre, A., Glachant, M. und Meniere, Y. (2008). Der Mechanismus der sauberen Entwicklung und die internationale Verbreitung von Technologien: Eine empirische Studie. Energiepolitik. 36: 1273-1283.
  3. Dresselhaus, M. S. und Thomas, I.L. (2001). Alternative Energietechnologien. Natur. 414: 332 & ndash; 337.
  4. Kemp, R. und Volpi, M. (2007). Die Verbreitung sauberer Technologien: eine Überprüfung mit Vorschlägen für zukünftige Diffusionsanalysen. Zeitschrift für sauberere Produktion. 16 (1): S14-S21.
  5. Zangeneh, A., Jadhid, S. und Rahimi-Kian, A. (2009). Förderstrategie sauberer Technologien in der Expansionsplanung für verteilte Generationen. Zeitschrift für erneuerbare Energien. 34 (12): 2765 & ndash; 2773. doi: 10.1016 / j.renene.2009.06.018

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