GAISA PIESÄRÅ OJUMA NOVÄRÅ ANAS TEHNOLOÄ¢IJAS
GAISA PIESÄRÅ OJUMA NOVÄRÅ ANAS TEHNOLOÄ¢IJAS
GAISA PIESÄRÅ OJUMA NOVÄRÅ ANAS TEHNOLOÄ¢IJAS
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>GAISA</strong><br />
PIESĀRŅOJUMA<br />
NOVĒRŠANAS<br />
TEHNOLOĢIJAS<br />
Docents Jānis Zaļoksnis<br />
1
VIDES PIESĀRŅOJUMA<br />
SAMAZINĀŠANAS TEHNOLOĢIJAS<br />
Vienmēr aktuāls ir<br />
jautājums, kas<br />
labāk<br />
– novērst, likvidēt un<br />
sliktākajā gadījumā<br />
līdz minimumam<br />
samazināt<br />
piesārņojuma<br />
cēloņus,<br />
- cīnīties ar<br />
piesārņojuma<br />
sekām un attīrīt<br />
piesārņotu gāzu,<br />
ūdens un cietu vielu<br />
plūsmas jau pēc<br />
tehnoloģiskā<br />
procesa.<br />
2
Gaisa piesārņojuma cēloņi un ietekmes: (1) siltumnīcefekts, (2) piesārņojums ar cietajām daļiņām,<br />
(3) UV starojuma palielināšanās, (4) “skābie lieti”, (5) piezemes ozona koncentrācijas<br />
palielināšanās, (6) slāpekļa oksīdu koncentrācijas palielināšanās.<br />
3
UGUNSDZĒSĪBA<br />
4
VIDES PIESĀRŅOJUMA SAMAZINĀŠANAS TEHNOLOĢIJAS<br />
Gāzu attīrīšanas tehnoloģijas atkarībā no piesārņojošo vielu agregātstāvokļa<br />
iedalās trīs lielās grupās:<br />
▪ gāzu un piesārņota gaisa attīrīšana no cietām daļiņām,<br />
▪ gāzveida vielu atdalīšana no tehnoloģisko gāzu, dūmgāzu un gaisa<br />
plūsmām,<br />
▪ šķidruma pilienu atdalīšana no gaisa.<br />
Gāzu attīrīšanas tehnoloģiju izvēle atkarīga no tehniski ekonomiskā<br />
pamatojuma, kas nosaka inženiertehnisko risinājumu atlasi pēc izmaksu<br />
optimizācijas principa.<br />
Vienmēr tiek dota priekšroka tehnoloģiskajiem risinājumiem, kas nodrošina<br />
gāzu emisiju samazināšanu ar minimāliem kapitālieguldījumiem un<br />
minimālām iekārtu darbināšanas un apkalpošanas izmaksām.<br />
Gāzu attīrīšanas tehnoloģiju izvēli ietekmē arī tas, vai konkrētā risinājuma<br />
izmantošanā neveidojas ūdens un augsnes piesārņojums.<br />
Piemēram, attīrot dūmgāzes no sēra oksīdiem absorbcijas iekārtās, tiek<br />
palielināti notekūdeņu apjomi un tērēta enerģija, kas ietekmē konkrēto<br />
tehnoloģiju izmantošanas iespējas.<br />
5
ES Gaisa piesārņojuma samazināšanas uzdevumi<br />
Gaisa piesārņojums rada nopietnas bažas, īpaši lielajās Latvijas pilsētās,<br />
apdraudot cilvēku veselību.<br />
Latvijai kā ES dalībvalstij ir jāņem vērā gan ES programma „Tīrs gaiss Eiropai”,<br />
gan arī ES 6. Vides rīcības programmā (2002.-2012.) noteiktie uzdevumi.<br />
ES Tematiskā stratēģija (CAFE) par gaisa piesārņojumu paredz līdz 2020. gadam<br />
samazināt: smalko cieto daļiņu koncentrācijas par 75 %, piezemes ozona<br />
koncentrācijas par 60 %, paskābināšanos un eitrofikāciju par 55 %, kas<br />
savukārt prasīs samazināt sēra dioksīda emisijas par 82 %, slāpekļa oksīda<br />
emisijas par 60 %, amonjaka emisijas par 27 %, gaistošo organisko<br />
savienojumu emisijas par 51 % un primārās smalko cieto daļiņu emisijas<br />
PM 2,5 par 59 %.<br />
Tas ES finansiālā ziņā attiecībā uz cilvēku veselību varētu dot ~ 42 miljardus eiro<br />
ieguvumus gadā, savukārt stratēģijas īstenošana prasīs apmēram 7,1<br />
miljardu eiro gadā (~ 0,05 % no ES paredzētā IKP 2020. gadā).<br />
Būs arī jāpārskata esošie ES tiesību akti, tos uzlabojot un ietverot stingrākas<br />
normas un jaunus gaisa kvalitātes standartus smalkajām cietajām daļiņām<br />
PM 2,5 .<br />
Jauni tiesību akti tiks pieņemti emisiju normām no jaunajiem automobiļiem,<br />
mazajām un vidējām sadedzināšanas iekārtām (ar ievadīto siltuma jaudu no<br />
5 – 50 MW), kuģiem un lidmašīnām.<br />
6
<strong>GAISA</strong> PIESĀRŅOJUMA SAMAZINĀŠANA LATVIJĀ<br />
Kurināmā sadedzināšana rada lielāko daļu SO 2 , NMGOS (nemetāna<br />
gaistošie organiskie savienojumi) un NO x emisiju.<br />
NO x un NMGOS samazinājums ir panākts kurināmā nomaiņas rezultātā -<br />
cieto kurināmo un smago šķidro kurināmo nomainot ar dabasgāzi un<br />
biomasu, izmantojot katalizatorus automašīnu izplūdes gāzu attīrīšanai<br />
un uzlabojot izplūdes gāzu attīrīšanas sistēmas.<br />
Samazinoties akmeņogļu un smagās šķidrās degvielas patēriņam un<br />
palielinot videi draudzīgāku resursu – dabasgāzes un biomasas –<br />
izmantošanu enerģijas ražošanā, kā arī piemērojot likumdošanas<br />
prasības par sēra saturu šķidrajā kurināmajā, ir strauji samazinājušās<br />
SO 2 emisijas gaisā.<br />
Amonjaka emisijas ir samazinājušās samazinot mājlopu skaitu un<br />
organisko mēslojumu iestrādi augsnē.<br />
Ņemot vērā tiesību aktu prasības, Rīgas domei un, nepieciešamības<br />
gadījumā arī citām pašvaldībām, ir jāizstrādā un jāīsteno ilgtermiņa<br />
gaisa kvalitātes uzlabošanas programma un jāuzlabo sabiedrības<br />
informēšana par gaisa kvalitāti.<br />
7
Gaisa piesārņojuma novēršanas metodes<br />
Līdz ar piesārņojuma rašanos un palielināšanos rodas vides problēmas,<br />
tai skaitā, arī uztvertā piesārņojuma problēma –<br />
ko darīt ar atdalītajiem kvēpiem un toksiskajām vielām.<br />
Vispārīgās metodes ir šādas:<br />
• samazināt materiālu izšķērdīgu izmantošanu,<br />
• palielināt materiālu atkārtotas izmantošanas un utilizācijas apjomu,<br />
• ražot izstrādājumus, kuriem ir ilgāks kalpošanas laiks,<br />
• samazināt enerģijas izmantošanas apjomu un palielināt energoefektivitāti,<br />
• aizvietot fosilā kurināmā un kodoldegvielas izmantošanu ar atjaunojošās<br />
enerģijas avotiem - Saules, vēja un ūdens enerģiju,<br />
• apzināt piesārņojuma avotu ražošanas procesā, mazināt to, meklēt<br />
alternatīvu, kas ir videi nekaitīgāka vai izslēgt to no procesa.<br />
Ja tiek noteikts gaisa piesārņojuma līmenis un robežkoncentrācijas, var<br />
izmantot divas pieejas, lai nepieļautu nacionālo standartu pārsniegšanu:<br />
• piesārņojuma nepieļaušana, kas novērš vai mazina piesārņojumu,<br />
• piesārņojuma attīrīšana ar elektrofiltru, skruberu vai citu iekārtu<br />
izmantošanu.<br />
8
CIETO DAĻIŅU ATTĪRĪŠANA<br />
Vienīgais veids kā novērst šāda veida piesārņojumu ir pārvērst akmeņogles par<br />
gāzveida vai šķidro kurināmo.<br />
Tomēr šī metode ir dārga un konversijas lietderības koeficients nav augsts.<br />
Cieto daļiņu uztveršanai no gāzu plūsmas izmanto gravitācijas, centrbēdzes, inerces,<br />
satveršanas (aizķeršanās) un elektrostatisko mehānismu.<br />
Ir pieejamas tehnoloģijas, kurās salīdzinoši lielas daļiņas tiek uztvertas par zemām<br />
izmaksām. Tās parasti tiek izmantotas kā cieto daļiņu uztveršanas pirmā pakāpe.<br />
Jo sīkākas ir putekļu daļiņas, jo sarežģītākas ir to uztveršanas tehnoloģijas.<br />
Cieto daļiņu uztveršanas aparātu tehnoloģiskos risinājumus var iedalīt četrās lielās<br />
gāzu attīrīšanas iekārtu grupās:<br />
▪ sausās putekļu uztveršanas iekārtas,<br />
▪ mitrās putekļu uztveršanas iekārtas,<br />
▪ elektrofiltri,<br />
▪ auduma filtri.<br />
Neviena no šīm metodēm, izņemot smalkos gaisa filtrus, neļauj atdalīt<br />
bīstamās sīkās daļiņas.<br />
Iegūtās suspensijas vai putekļu masu izvieto atkritumu poligonos vai nosēddīķos,<br />
ņemot vērā toksiskumu.<br />
9
SAUSĀ PUTEKĻU UZTVERŠANA<br />
Sausā putekļu uztveršana ir visvienkāršākā, vislētākā un spēj nodrošināt lielu daļiņu<br />
efektīvu saistīšanu.<br />
Visbiežāk lietotā cieto daļiņu uztveršanas iekārta ir ciklons, kurā atdalīšanai tiek<br />
izmantots centrbēdzes spēks.<br />
10
MITRĀS PUTEKĻU UZTVERŠANAS IEKĀRTAS<br />
Mitrās putekļu uztveršanas tehnoloģiju izveides pamatā ir cieto daļiņu uztveršana uz šķidruma<br />
piliena vai plēvītes, kā arī to izgulsnēšana šķidruma tilpumā.<br />
Gāzu attīrīšanas efektivitāte šādās iekārtās sīkām daļiņām un mikrodaļiņām ir augsta (98 – 99<br />
%), tomēr vidi piesārņojošās vielas tiek uztvertas ūdens vidē, un veidojas notekūdeņi.<br />
Grūtības gan rodas, aizkavējot šķidruma pilienu aizplūšanu ar gāzu plūsmu, kas noved pie<br />
gaisa papildu piesārņojuma.<br />
11
ELEKTROFILTRI<br />
Elektrofiltros izmanto pozitīvi un negatīvi lādētus elektrodus, starp kuriem veidojas elektriskais<br />
lauks, caur kuru plūst piesārņotā gāze.<br />
Cietās uzlādētās daļiņas nosēžas uz pretēji lādēta elektroda virsmām.<br />
Gāzu attīrīšanas efektivitāte sīkām un mikrodaļiņām ir augsta (99%), tomēr ir liels enerģijas patēriņš.<br />
Elektrostatiskais filtrs 2 MW biomasas siltumstacijā.<br />
12
AUDUMA FILTRI<br />
Auduma filtros cieto daļiņu uztveršanai izmanto materiālus, uz kuru<br />
virsmas tiek aizturētas cietās daļiņas.<br />
Visbiežāk izmanto auduma maisu filtrus.<br />
13
GĀZVEIDA VIELU ATDALĪŠANA<br />
Gandrīz katrā ražotnē ir gāzveida emisijas, kuras veidojas tehnoloģiskajos<br />
un degšanas procesos un kuras ir nepieciešams samazināt.<br />
Gāzveida vielas tehnoloģiskajās gāzēs, dūmgāzēs un nosūces ventilācijas<br />
sistēmu gaisā atšķiras pēc ķīmiskā sastāva, koncentrācijas un ietekmes<br />
uz vidi un klimatu.<br />
Degšanas produktu attīrīšanai no kaitīgām gāzēm katrai ražotnei ir<br />
jāpiemēro kāds noteikts risinājums, kurā izmanto gāzu absorbcijas,<br />
adsorbcijas un katalītiskās attīrīšanas principus.<br />
Gāzu attīrīšana no gāzveida komponentiem gandrīz vienmēr ir saistīta<br />
ar lielām izmaksām, kas ir 25–50 % no kopējām ražošanas<br />
izmaksām.<br />
Izvēloties «caurules gala» tehnoloģijas gāzu attīrīšanai, vienmēr tiek<br />
analizēti dažādi varianti mazatlikuma tehnoloģiju izmantošanai.<br />
14
GĀZVEIDA VIELU ATDALĪŠANA<br />
Visdārgākā, visefektīvākā un visprogresīvākā gāzu attīrīšanas metode ir katalītiskā<br />
metode. Šī procesa realizācijai nepieciešams materiāls, kuram piemīt īpašība<br />
paātrināt oksidēšanās vai reducēšanās reakcijas.<br />
Katalizatori sastāv no korpusa ar gāzes ievadu un izvadu un katalītiskā materiāla<br />
slāņa, ko sauc par pildījumu. Pildījumu veido kā slāni, kurā sabērti dažādu<br />
ģeometrisko formu (zvaigznītes, konusi, gredzeni) keramiski veidojumi, kas<br />
pārklāti ar ļoti plānu katalītiskās vielas slāni (vanādiju, niķeli, hromu, platīnu).<br />
Katalītiskā procesa efektivitāte ir atkarīga no ķīmiskiem un fizikāliem apstākļiem,<br />
kādi tiek nodrošināti procesa norisei (koncentrācija, citu vielu piemaisījums,<br />
temperatūra, parciālais spiediens).<br />
Īpaši svarīgs nosacījums ir garantēt, lai citu gāzu piemaisījumi nenoārdītu katalītisko<br />
slāni.<br />
Svarīga vides piesārņojuma problēma ir slāpekļa oksīdu veidošanās gan<br />
termoelektrocentrālēs, gan no automašīnu darbības. Lai nodrošinātu izplūdes<br />
gāzu attīrīšanu, tiek izmantota to apstrāde ar katalizatoru.<br />
Izplūdes gāzēm plūstot caur katalizatoru amonjaka klātbūtnē (šādi reducēšanas<br />
procesu var realizēt rūpnieciskos apstākļos), notiek reducēšanās reakcija, kurā<br />
veidojas slāpeklis un ūdens, bet automašīnu katalizatori nodrošina slāpekļa<br />
oksīdu reducēšanu:<br />
4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O<br />
2NO → N 2 + O 2<br />
15
Sēra dioksīda emisiju mazināšana no<br />
stacionāriem avotiem<br />
Apmēram 65 % sēra dioksīda rodas sadedzinot fosilo kurināmo,<br />
galvenokārt akmeņogles, siltumelektrostacijās, 30 % - sadedzinot fosilo<br />
kurināmo rūpnīcu siltuma ražošanas iekārtās un citās stacionārās<br />
siltumapgādes sistēmās, bet 5 % rodas automašīnu izplūdes gāzēs.<br />
Lai samazinātu sēra dioksīda piesārņojumu ir nepieciešams:<br />
- izmantot akmeņogles ar zemu sēra savienojumu saturu,<br />
- atdalīt sēra savienojumus no akmeņoglēm pirms sadedzināšanas - var<br />
atdalīt 20 - 50 % (sēra baktērijas var atdalīt līdz 40 % sēra savienojumu 4-<br />
6 nedēļu laikā),<br />
- pārvērst akmeņogles par gāzveida vai šķidro kurināmo,<br />
- atdalīt sēra savienojumus kurināmā sadedzināšanas laikā -<br />
izmantojot pseidošķidrā slāņa metodi var atdalīt 90 % SO 2 , samazināt<br />
CO 2 par 20 % un palielināt enerģijas izmantošanas efektivitāti par 5 %.<br />
- atdalīt sēra savienojumus kurināmā sadedzināšanas laikā, izmantojot<br />
nepārtrauktu kaļķakmens pievadīšanas metodi.<br />
16
Lai izkliedētu vai attīrītu sēra dioksīda piesārņojumu ir<br />
nepieciešams:<br />
- izmantot garus dūmeņus, lai tie neatrastos termiskās inversijas slānī - tā<br />
var samazināt SO 2 koncentrāciju uzņēmuma tiešā tuvumā, bet<br />
piesārņojums palielinās attālākās teritorijās, kas atrodas pa vējam,<br />
- atdalīt piesārņojumu ar dūmgāzu skrubera palīdzību - tā var atdalīt līdz<br />
95 % SO 2 un 99, 9 % suspendēto daļiņu (izņemot sīkās, īpaši bīstamās<br />
cietās daļiņas) - šo metodi var izmantot jaunos uzņēmumos vai pievienot<br />
vairumam veco, tomēr tas ir samērā dārgi,<br />
- radušos suspensiju izvietot izgāztuvēs vai nosēddīķos, kaut gan<br />
vismaz 90 % iegūtās masas var izmantot kā ķīmiskās izejvielas, lai ražotu<br />
minerālmēslus, katalizatorus un celtniecības materiālus,<br />
- palielināt izmešu nodokli, kas rosina meklēt efektīvākas un ekonomiski<br />
izdevīgākas metodes, lai mazinātu piesārņojumu. Tomēr tas palielina<br />
izstrādājuma cenu un iznāk dārgāk, kā uzbūvēt augstu dūmeni.<br />
17
Sēra savienojumu atdalīšana kurināmā sadedzināšanas<br />
laikā, izmantojot pseidošķidrā slāņa metodi<br />
18
Sēra savienojumu atdalīšana<br />
Pirms tika uzstādītas sēra savienojumu atdalīšanas iekārtas Ņūmeksikas siltumelektrostacijā,<br />
sēra dioksīda emisijas bija milzīgas un pārsniedza visus limitus.<br />
19
Akmeņogļu pārvēršana par gāzveida vai šķidro kurināmo<br />
Vienīgais veids kā novērst gaisa piesārņojumu siltumenerģētiskās iekārtās, ir<br />
pārvērst akmeņogles par gāzveida vai šķidro kurināmo.<br />
Tomēr šī metode ir dārga un konversijas lietderības koeficients nav augsts.<br />
20
Amonjaka šķīduma selektīvās katalītiskās atdalīšanas procesa shēma.<br />
21
Slāpekļa oksīdu emisijas mazināšana no stacionāriem avotiem<br />
Apmēram 50 % slāpekļa oksīdu rodas sadedzinot fosilo kurināmo<br />
siltumelektrostacijās un citās stacionārās iekārtās, bet puse - no<br />
transporta līdzekļiem.<br />
Samērā maz uzmanības tiek veltīts, lai samazinātu slāpekļa oksīdu emisiju<br />
stacionāros avotos, jo piesārņojums ar sēra dioksīdu un cietām daļiņām<br />
tika uzskatīts par kaitīgāku.<br />
Slāpekļa oksīdi ir bīstamākās vielas skābajos nokrišņos.<br />
Tie palielina troposfēras ozona un citu fotoķīmisko oksidantu daudzumu, kas<br />
savukārt rada kaitējumu kokiem, lauksaimniecības kultūraugiem un<br />
materiāliem.<br />
Lai samazinātu slāpekļa oksīdu piesārņojumu, ir nepieciešams:<br />
- atdalīt slāpekļa oksīdus no kurināmā sadedzināšanas laikā, izmantojot<br />
pseidošķidrā slāņa metodi. Tādā veidā var atdalīt 50 - 75 % slāpekļa<br />
oksīdu,<br />
- samazināt sadegšanas temperatūru, jo laba kurināmā sadedzināšanas<br />
tehnoloģija un iekārtas var samazināt slāpekļa oksīdu daudzumu par 50 -<br />
60 %.<br />
22
KATALĪTISKIE KONVERTORI<br />
Katalītiskie konvertori joprojām tiek plaši izmantoti, lai mazinātu izplūdes gāzu<br />
koncentrāciju.<br />
Dodge Ram katalītiskais konvertors, 1996.<br />
Metāliskās aktīvās virsmas konvertors.<br />
Triju funkciju katalītiskie konvertori vienlaicīgi nodrošina:<br />
- slāpekļa oksīdu reducēšanu līdz slāpeklim un skābeklim 2NO x → xO 2 + N 2<br />
- oglekļa monoksīda oksidēšanu līdz oglekļa dioksīdam 2CO + O 2 → 2CO 2<br />
- ogļūdeņražu oksidēšanu līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim<br />
C x H 2x+2 + [(3x+1)/2]O 2 → xCO 2 + (x+1)H 2 O<br />
Tā kā konvertori satur vērtīgus cēlmetālus – platīnu, pallādiju un irīdiju, kā arī ir izvietoti<br />
samērā pieejamā vietā, pastāv to nozagšanas risks.<br />
23
DŪMEŅI<br />
Akmeņogļu siltumelektrostacijai (1000<br />
MW) Ekibastuzā, Kazahstanā ir<br />
pasaulē augstākais dūmenis 419,7 m.<br />
Tas ir par 38 m augstāks kā Inco<br />
Superstack (krāsaino metālu ieguve)<br />
dūmenis Sadberijā, Kanādā.<br />
24
Noteikumi par kopējo valstī maksimāli pieļaujamo emisiju gaisā<br />
MK Nr. 419 ( 31.05.2011.)<br />
4. Kopējā valstī maksimāli pieļaujamā emisija gaisā nepārsniedz:<br />
4.1. sēra dioksīdam – 101 kilotonnu gadā;<br />
4.2. slāpekļa oksīdiem (slāpekļa oksīda un slāpekļa dioksīda summa, kas izteikta kā<br />
slāpekļa dioksīds) – 61 kilotonnu gadā;<br />
4.3. amonjakam – 44 kilotonnas gadā;<br />
4.4. gaistošajiem organiskajiem savienojumiem (antropogēnas izcelsmes organiskie<br />
savienojumi, izņemot metānu, kuri gaisā spēj veidot fotoķīmiskus oksidantus, saules<br />
gaismā reaģējot ar slāpekļa oksīdiem) – 136 kilotonnas gadā.<br />
Noteikumi par gaisa kvalitāti<br />
MK Nr. 1290, 11.03.2009.<br />
Robežlielumi slāpekļa dioksīdam<br />
Robežlieluma veids Noteikšanas periods Robežlieluma skaitliskā vērtība<br />
Stundas robežlielums cilvēka veselības<br />
aizsardzībai<br />
Gada robežlielums cilvēka veselības<br />
aizsardzībai<br />
1 stunda 200 μg/m 3 (nedrīkst pārsniegt vairāk kā<br />
18 reizes kalendāra gadā)<br />
kalendāra gads 40 μg/m 3<br />
25
Klimata tehnoloģijas<br />
26
Klimata tehnoloģijas<br />
Vides tehnoloģijas, kas samazina<br />
siltumnīcefekta gāzu emisijas atmosfērā,<br />
tādējādi, samazinot ietekmi uz klimata<br />
pārmaiņām, sauc par klimata<br />
tehnoloģijām.<br />
Ideja par klimata tehnoloģiju attīstību aizsākās<br />
1992. gadā Riodežaneiro ANO konferencē<br />
„Par vidi un attīstību”, kad ANO Vispārējo<br />
konvenciju par klimata pārmaiņām parakstīja<br />
158 pasaules valstis un 1994. gada martā tā<br />
stājās spēkā.<br />
Klimata tehnoloģiju praktiskas attīstības uzsākšanu<br />
noteica1997. gadā pieņemtais Kioto protokols.<br />
Kioto protokola mērķis ir veicināt tādu pasākumu<br />
ieviešanu nacionālā un starptautiskā līmenī, kas<br />
ļautu samazināt kopējās siltumnīcefekta<br />
gāzes emisijas pasaulē.<br />
27
TRĪS MEHĀNISMI SEG EMISIJU SAMAZINĀŠANAI<br />
Starptautiskā emisiju tirdzniecība ir<br />
mehānisms, kas ļauj valstīm, kuras<br />
uzņēmušās starptautiskas saistības,<br />
pirkt un pārdot valsts emisijas citām<br />
iesaistītajām valstīm.<br />
Kopīgi īstenojamie projekti:<br />
mehānisms, kā rūpnieciski attīstīto<br />
valstu investors – valsts vai<br />
privātuzņēmums – par ieguldījumiem<br />
SEG emisiju samazināšanā valstīs,<br />
kurās notiek pāreja uz tirgus<br />
ekonomiku, saņem emisiju<br />
samazināšanas vienības, kuras var<br />
pārdot.<br />
Tīras attīstības mehānisms ļauj īstenot<br />
SEG emisiju samazināšanas<br />
projektus jaunattīstības valstīs, kuras<br />
nav uzņēmušās emisiju<br />
samazināšanas saistības.<br />
Mehānisma galvenais mērķis ir tīrāku<br />
tehnoloģiju ieviešana jaunattīstības<br />
valstīs, investoram saņemot<br />
sertificētu emisiju samazinājumu.<br />
28
M CO2 = Q × R × O<br />
M CO2 - emitētās ogļskābās gāzes<br />
daudzums laika vienībā,<br />
Q - darbības dati (parasti tie ir dati<br />
par izejvielām, patērēto kurināmo,<br />
ražošanas tempiem),<br />
R - emisijas faktors, kuru nosaka<br />
dažādiem kurināmajiem atkarībā<br />
no oglekļa daudzuma tajā,<br />
O - oksidācijas faktors.<br />
Kurināmā veids<br />
Emisijas faktors<br />
(R), kg/GJ<br />
Mazuts 77,36<br />
Dīzeļdegviela 74,74<br />
Sadzīves krāšņu<br />
kurināmais<br />
74,74<br />
Degakmens eļļa 76,19<br />
Dabas gāze 56,10<br />
Akmeņogles 94,08<br />
Kurināmā kūdra ar<br />
mitruma saturu 40 %<br />
105,99<br />
Kūdras briketes 105,99<br />
Kurināmā koksne 0<br />
Kokapstrādes atkritumi 0<br />
Emisijas faktora<br />
aprēķināšanas formula<br />
Kurināmo emisiju<br />
faktori<br />
29
elektroenerģijas ražošanas energoresursu<br />
mikslis<br />
0,28<br />
ogļu elektrostacijas<br />
0,86<br />
degslānekļa elektorstacijas<br />
0,97<br />
biogāzes koģenerācijas stacijas<br />
0<br />
koksnes koģenerācijas stacijas<br />
0<br />
vēja stacijas<br />
0<br />
hidrostacijas<br />
0<br />
dabas gāzes koģenerācijas stacija<br />
0,45<br />
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2<br />
emisijas faktors, tCO2/MWhe<br />
30
SEG avota<br />
likvidācija<br />
SEG<br />
samazināšana<br />
CO 2<br />
izmantošana<br />
Uzglabāšana<br />
Transports<br />
Piesaiste<br />
31
Efektīvākas tehnoloģijas. Produkcijas ražošana un lietošana,<br />
kurā tiek patērēts mazāks izejvielu un resursu daudzums.<br />
Atjaunojamo energoresursu izmantošana. Energoresursi, ar<br />
kuru palīdzību ir iespējams saražot enerģiju ar minimālu<br />
ietekmi uz klimata pārmaiņām un apkārtējo vidi.<br />
Nākotnes kurināmais bez oglekļa.<br />
SEG emisiju samazināšana no dabiskajiem avotiem.<br />
CO 2 uzglabāšana pazemes glabātavās.<br />
32
Efektivitātes uzlabošana<br />
Efektivitāti var uzlabot katlu<br />
mājās, metālapstrādē,<br />
cukura, papīra, stikla,<br />
būvmateriālu un citās<br />
ražotnēs.<br />
Energoefektivitāti var<br />
uzlabot ēkās, enerģijas<br />
pārvades tīklos, jebkurā<br />
iekārtā, kas patērē<br />
enerģiju.<br />
33
Saules enerģijas izmantošana<br />
Saules enerģiju var izmantot elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanai.<br />
Vidējais horizontālais Saules starojums Baltijas valstīs ir ~1000 kWh/m 2 .<br />
Visvienkāršāk Saules siltumu var izmantot mājsaimniecībā.<br />
Ir vairāki veidi Saules enerģijas izmantošanai ēkās:<br />
• tās absorbēšana un pārvade caur ēku konstruktīvajiem elementiem<br />
(logiem, sienām, jumtu);<br />
• tās absorbēšana ar speciālām iekārtām, piemēram, Saules kolektoriem.<br />
Saules kolektors uz ēkas sienas Vācijā<br />
34
Saules enerģijas izmantošana<br />
Solar Electric Light Fund<br />
darbība Āfrikā un D.Amerikā<br />
35
Vēja enerģija<br />
Mohaves tuksnesis, ASV<br />
36
Biokurināmais<br />
Biokurināmais ir atjaunojamais kurināmais, kas veidojas no dabas produktiem<br />
un atkritumiem.<br />
Biokurināmā izmantošana ir klimatam draudzīga, jo oglekļa dabīgās aprites<br />
dabā dēļ tiek uzskatīts, ka SEG emisijas ir nulle.<br />
Biokurināmo nosacīti var iedalīt šādās grupās:<br />
biomasa (malka, kokapstrādes uzņēmumu atlikumi, koksnes šķelda,<br />
granulas un briketes, ātraudzīgo krūmu masa),<br />
biogāze (no atkritumu poligoniem un notekūdeņu iekārtām),<br />
biodegviela (arī biodīzeļdegviela).<br />
Biokurināmais ieņem galveno vietu atjaunojamo energoresursu struktūrā<br />
Latvijā, galvenokārt fosilā kurināmā nomaiņā, pārejot uz biomasas<br />
izmantošanu katlu mājās.<br />
Latvijā līdz 2020. gadam, klimata tehnoloģiju attīstības virziens ir lielo<br />
enerģijas avotu izveide, uzstādot biomasas koģenerācijas stacijas<br />
Latvijas lielajās pilsētās, ieskaitot Rīgu.<br />
37
Bioūdeņradis - nākotnes kurināmais<br />
Bioūdeņradi izmantojot, netiek ietekmētas klimata<br />
pārmaiņas.<br />
Bioūdeņradi ražo no atjaunojamiem energoresursiem.<br />
Biomasa<br />
Organiskās<br />
skābes<br />
Termoķīmiskā<br />
pārveidošana<br />
Bioķīmiskā pārveidošana<br />
Ūdeņradis<br />
Ūdens<br />
39
Kurināmā elements<br />
fuel cell<br />
Metanola kurināmais elements<br />
40
Bioūdeņraža ražošana<br />
Termoķīmiskajos procesos ūdeņraža ražošanai no biomasas vispirms realizē pirolīzi<br />
un pēc tam – gazifikācijas procesu, lai nodrošinātu izejvielu pārveidošanu<br />
sintēzes gāzē.<br />
Sintēzes gāze, kura satur ogļūdeņražus, pēc tam tiek pārveidota ūdeņradī un<br />
oglekļa oksīdos.<br />
Tad atliek tikai atdalīt oglekļa oksīdus, un tīrais ūdeņradis tiek novadīts<br />
uzglabāšanai. Svarīgi ir panākt maksimālu ūdeņraža koncentrāciju produktā.<br />
Vissvarīgākais tehnoloģiskais mezgls ir gazifikācijas iekārta.<br />
Biomasas gazifikācijas tehnoloģiju salīdzinājums atspoguļo mūsdienu problēmas:<br />
bioūdeņraža ražošanai ir nepieciešama gāze, kuras sastāvā ir zems oglekļa<br />
līmenis, zems slāpekļa saturs, augsta H 2 /CO attiecība, augsts ūdens saturs.<br />
Bioūdeņraža ražošana, izmantojot mikroorganismus, ir jaunums tehnoloģiju attīstībā,<br />
kas piedāvā ūdeņraža ražošanu no dažādiem atjaunojamiem resursiem.<br />
Bioloģiskā sistēma paredz vairākas shēmas bioūdeņraža ražošanai un ietver:<br />
- tiešo biofotolīzi un netiešo biofotolīzi,<br />
- fotofermentāciju un fermentāciju tumsā.<br />
42
Siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšana no dabiskajiem<br />
avotiem<br />
Dabiskie siltumnīcefekta gāzu emisiju avoti ir dažādu rūgšanas, pūšanas,<br />
nitrifikācijas un mēslošanas procesi.<br />
Šajos avotos veidojas CO 2 , CH 4 , N 2 O un citas siltumnīcefekta gāzes. Lai<br />
samazinātu emisiju aizvadīšanu atmosfērā no dabiskiem avotiem,<br />
nepieciešams meklēt emisiju lietojumu.<br />
Pēdējā laikā arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta tādiem biogāzes<br />
avotiem, kā pārtikas uzņēmumu atkritumu pārstrāde, cūku un liellopu<br />
fermas un biomasas kultūraugi un zemkopības pārpalikumi.<br />
Visizplatītākais risinājums ir biogāzes iegūšana atkritumu poligonos, kur<br />
biogāzi iespējams savākt un izmantot gan transportā, gan enerģijas<br />
ražošanai.<br />
Poligona atkritumu slānī veidojas metāna gāze, kas nonāk apkārtējā vidē<br />
gan tad, kad poligons darbojas, gan arī pēc tā darbības izbeigšanas.<br />
Lai savāktu metāna gāzi, atkritumu slāni pārklāj un tajā ievieto biogāzes<br />
savākšanas caurules.<br />
43
Biogāze no atkritumu poligona<br />
Biogāzes attīrīšana<br />
Biogāzes uzlabošana<br />
Odorizācija<br />
Biometāna saspiešana<br />
Biometāna saspiešana<br />
Dabasgāzes tīkls<br />
Biometāna<br />
uzglabāšana<br />
rezervuārā<br />
Degviela transportlīdzekļos<br />
Gāzes uzpildes<br />
stacija<br />
45
CO 2 uzglabāšana<br />
CO 2 glabāšanas iespējas tiek pētītas un attīstītas,<br />
lai samazinātu siltumnīcas efekta gāzu emisiju<br />
rašanos no lieliem fosilā kurināmā<br />
energoavotiem.<br />
Īpaši tas ir saistīts ar cieto fosilo kurināmo<br />
degšanas procesā emitēto CO 2 glabāšanu,<br />
tādējādi, novēršot CO 2 nonākšanu atmosfērā.<br />
CO 2 glabāšana ietver divas stadijas:<br />
- CO 2 piesaiste pirms nonākšanas atmosfērā;<br />
- uzglabāšana, kas ietver arī transportēšanu uz<br />
glabātuvi.<br />
47
Akmeņogļu siltumelektrostaciju oglekļa dioksīda piesaistīšanas un noglabāšanas iespējas.<br />
48
CO 2 piesaiste ir tehnoloģisks process, ar kura palīdzību<br />
iespējams iegūt tīru ogļskābo gāzi<br />
(bez piemaisījumiem).<br />
49
Kurināmais<br />
gaiss<br />
gazifikācija<br />
gazifikācija<br />
CO 2<br />
atdalīšana<br />
enerģijas ražošana<br />
H 2<br />
gaiss<br />
N 2<br />
O 2<br />
H 2<br />
O<br />
CO 2<br />
CO 2<br />
saspiešana &<br />
dehidratācija<br />
50
CO 2 uzglabāšana<br />
Pastāv dažādas CO 2 uzglabāšanas iespējas, kurām ir gan<br />
priekšrocības, gan trūkumi salīdzinājumā ar pārējām<br />
uzglabāšanas iespējām.<br />
Visvairāk apskatītās un pētītās iespējas ir CO 2 uzglabāšana<br />
okeānos un jūrās, gāzes rezervuāros, ogļu šahtās, dabas<br />
pazemes rezervuāros.<br />
Tiek izmantota CO 2 mineralizācija, kas notiek pastāvīgi.<br />
Kopējais emisiju daudzums, kas veidojas enerģijas un cementa<br />
ražošanā un sadedzinot cieto kurināmo<br />
Emisijas, miljoni<br />
tonnu oglekļa/gadā<br />
Aprēķinu nenoteiktība,<br />
miljoni t oglekļa/gadā<br />
6,3 ± 0,4<br />
Kopējais okeānu uzņemtais daudzums 1,4 ± 0,7<br />
Kopējais sauszemes uzņemtais daudzums 1,7 ± 0,5<br />
Kopējais atmosfērā uzglabātais daudzums 3,2 ± 0,1<br />
51
CO 2 uzglabāšana<br />
52
Uzglabāšanas metode<br />
Iespējamā uzglabāšanas ietilpība, miljoni t<br />
oglekļa<br />
CO 2 mineralizācija<br />
lielāka nekā kopējā cietā kurināmā veidā saistītā<br />
oglekļa daudzums pasaulē<br />
CO 2 uzglabāšana okeānos > 1000<br />
CO 2 uzglabāšana dabas pazemes rezervuāros > 100<br />
CO 2 uzglabāšana gāzes rezervuāros > 140<br />
Atbalstot mežsaimniecības attīstību 50–100<br />
Bioloģiski saistot CO 2 1,35<br />
53
CO 2 uzglabāšana okeāna vai jūrā<br />
54
Velomobilis 24. Klimata dienas pasākumā;<br />
Londona, Ontario province, Kanāda<br />
TRANSPORTA LĪDZEKĻI<br />
Delfu Universitātes (Nīderlande)<br />
mobilis ar Saules baterijām.<br />
55
ELEKTROSPULDZES<br />
Fluoroscentās lampas<br />
Tomasa Edisona oriģinālā<br />
kvēlspuldze ar oglekļa<br />
kvēldiegu.<br />
56
Gaismas emisijas diode – (a light-emitting diode - LED) ir<br />
pusvadītāju gaismas avots. Tās bieži izmanto arī kā<br />
indicatoru lampiņas dažādos aparātos un iekārtās.<br />
Kopš to, kā praktiskas elektronikas komponentes,<br />
ieviešanas 1962. gadā, sākotnējās sarkanās gaismas<br />
vietā, tagad ir iespējami arī redzamās, ultravioletās un<br />
infrasarkanās frekvences lampas ar ļoti lielu spožumu.<br />
Kad gaismu emitējošā diode tiek ieslēgta, elektroni<br />
rekombinējas ar elektronu “caurumiem” un izdala<br />
enerģiju fotonu veidā. Šādu efektu sauc par<br />
fotoluminiscenci.<br />
Diodes ir ļoti mazas – to virsma ir mazāka par 1 mm 2 .<br />
LED<br />
57
Paldies par<br />
uzmanību !<br />
58