GAISA PIESĀRŠOJUMA NOVĒRŠANAS TEHNOLOĢIJAS

GAISA
PIESĀRŅOJUMA
NOVĒRŠANAS
TEHNOLOĢIJAS
Docents Jānis Zaļoksnis
1

VIDES PIESĀRŅOJUMA
SAMAZINĀŠANAS TEHNOLOĢIJAS
Vienmēr aktuāls ir
jautājums, kas
labāk
– novērst, likvidēt un
sliktākajā gadījumā
līdz minimumam
samazināt
piesārņojuma
cēloņus,
- cīnīties ar
piesārņojuma
sekām un attīrīt
piesārņotu gāzu,
ūdens un cietu vielu
plūsmas jau pēc
tehnoloģiskā
procesa.
2

Gaisa piesārņojuma cēloņi un ietekmes: (1) siltumnīcefekts, (2) piesārņojums ar cietajām daļiņām,
(3) UV starojuma palielināšanās, (4) “skābie lieti”, (5) piezemes ozona koncentrācijas
palielināšanās, (6) slāpekļa oksīdu koncentrācijas palielināšanās.
3

UGUNSDZĒSĪBA
4

VIDES PIESĀRŅOJUMA SAMAZINĀŠANAS TEHNOLOĢIJAS
Gāzu attīrīšanas tehnoloģijas atkarībā no piesārņojošo vielu agregātstāvokļa
iedalās trīs lielās grupās:
▪ gāzu un piesārņota gaisa attīrīšana no cietām daļiņām,
▪ gāzveida vielu atdalīšana no tehnoloģisko gāzu, dūmgāzu un gaisa
plūsmām,
▪ šķidruma pilienu atdalīšana no gaisa.
Gāzu attīrīšanas tehnoloģiju izvēle atkarīga no tehniski ekonomiskā
pamatojuma, kas nosaka inženiertehnisko risinājumu atlasi pēc izmaksu
optimizācijas principa.
Vienmēr tiek dota priekšroka tehnoloģiskajiem risinājumiem, kas nodrošina
gāzu emisiju samazināšanu ar minimāliem kapitālieguldījumiem un
minimālām iekārtu darbināšanas un apkalpošanas izmaksām.
Gāzu attīrīšanas tehnoloģiju izvēli ietekmē arī tas, vai konkrētā risinājuma
izmantošanā neveidojas ūdens un augsnes piesārņojums.
Piemēram, attīrot dūmgāzes no sēra oksīdiem absorbcijas iekārtās, tiek
palielināti notekūdeņu apjomi un tērēta enerģija, kas ietekmē konkrēto
tehnoloģiju izmantošanas iespējas.
5

ES Gaisa piesārņojuma samazināšanas uzdevumi
Gaisa piesārņojums rada nopietnas bažas, īpaši lielajās Latvijas pilsētās,
apdraudot cilvēku veselību.
Latvijai kā ES dalībvalstij ir jāņem vērā gan ES programma „Tīrs gaiss Eiropai”,
gan arī ES 6. Vides rīcības programmā (2002.-2012.) noteiktie uzdevumi.
ES Tematiskā stratēģija (CAFE) par gaisa piesārņojumu paredz līdz 2020. gadam
samazināt: smalko cieto daļiņu koncentrācijas par 75 %, piezemes ozona
koncentrācijas par 60 %, paskābināšanos un eitrofikāciju par 55 %, kas
savukārt prasīs samazināt sēra dioksīda emisijas par 82 %, slāpekļa oksīda
emisijas par 60 %, amonjaka emisijas par 27 %, gaistošo organisko
savienojumu emisijas par 51 % un primārās smalko cieto daļiņu emisijas
PM 2,5 par 59 %.
Tas ES finansiālā ziņā attiecībā uz cilvēku veselību varētu dot ~ 42 miljardus eiro
ieguvumus gadā, savukārt stratēģijas īstenošana prasīs apmēram 7,1
miljardu eiro gadā (~ 0,05 % no ES paredzētā IKP 2020. gadā).
Būs arī jāpārskata esošie ES tiesību akti, tos uzlabojot un ietverot stingrākas
normas un jaunus gaisa kvalitātes standartus smalkajām cietajām daļiņām
PM 2,5 .
Jauni tiesību akti tiks pieņemti emisiju normām no jaunajiem automobiļiem,
mazajām un vidējām sadedzināšanas iekārtām (ar ievadīto siltuma jaudu no
5 – 50 MW), kuģiem un lidmašīnām.
6

GAISA PIESĀRŅOJUMA SAMAZINĀŠANA LATVIJĀ
Kurināmā sadedzināšana rada lielāko daļu SO 2 , NMGOS (nemetāna
gaistošie organiskie savienojumi) un NO x emisiju.
NO x un NMGOS samazinājums ir panākts kurināmā nomaiņas rezultātā -
cieto kurināmo un smago šķidro kurināmo nomainot ar dabasgāzi un
biomasu, izmantojot katalizatorus automašīnu izplūdes gāzu attīrīšanai
un uzlabojot izplūdes gāzu attīrīšanas sistēmas.
Samazinoties akmeņogļu un smagās šķidrās degvielas patēriņam un
palielinot videi draudzīgāku resursu – dabasgāzes un biomasas –
izmantošanu enerģijas ražošanā, kā arī piemērojot likumdošanas
prasības par sēra saturu šķidrajā kurināmajā, ir strauji samazinājušās
SO 2 emisijas gaisā.
Amonjaka emisijas ir samazinājušās samazinot mājlopu skaitu un
organisko mēslojumu iestrādi augsnē.
Ņemot vērā tiesību aktu prasības, Rīgas domei un, nepieciešamības
gadījumā arī citām pašvaldībām, ir jāizstrādā un jāīsteno ilgtermiņa
gaisa kvalitātes uzlabošanas programma un jāuzlabo sabiedrības
informēšana par gaisa kvalitāti.
7

Gaisa piesārņojuma novēršanas metodes
Līdz ar piesārņojuma rašanos un palielināšanos rodas vides problēmas,
tai skaitā, arī uztvertā piesārņojuma problēma –
ko darīt ar atdalītajiem kvēpiem un toksiskajām vielām.
Vispārīgās metodes ir šādas:
• samazināt materiālu izšķērdīgu izmantošanu,
• palielināt materiālu atkārtotas izmantošanas un utilizācijas apjomu,
• ražot izstrādājumus, kuriem ir ilgāks kalpošanas laiks,
• samazināt enerģijas izmantošanas apjomu un palielināt energoefektivitāti,
• aizvietot fosilā kurināmā un kodoldegvielas izmantošanu ar atjaunojošās
enerģijas avotiem - Saules, vēja un ūdens enerģiju,
• apzināt piesārņojuma avotu ražošanas procesā, mazināt to, meklēt
alternatīvu, kas ir videi nekaitīgāka vai izslēgt to no procesa.
Ja tiek noteikts gaisa piesārņojuma līmenis un robežkoncentrācijas, var
izmantot divas pieejas, lai nepieļautu nacionālo standartu pārsniegšanu:
• piesārņojuma nepieļaušana, kas novērš vai mazina piesārņojumu,
• piesārņojuma attīrīšana ar elektrofiltru, skruberu vai citu iekārtu
izmantošanu.
8

CIETO DAĻIŅU ATTĪRĪŠANA
Vienīgais veids kā novērst šāda veida piesārņojumu ir pārvērst akmeņogles par
gāzveida vai šķidro kurināmo.
Tomēr šī metode ir dārga un konversijas lietderības koeficients nav augsts.
Cieto daļiņu uztveršanai no gāzu plūsmas izmanto gravitācijas, centrbēdzes, inerces,
satveršanas (aizķeršanās) un elektrostatisko mehānismu.
Ir pieejamas tehnoloģijas, kurās salīdzinoši lielas daļiņas tiek uztvertas par zemām
izmaksām. Tās parasti tiek izmantotas kā cieto daļiņu uztveršanas pirmā pakāpe.
Jo sīkākas ir putekļu daļiņas, jo sarežģītākas ir to uztveršanas tehnoloģijas.
Cieto daļiņu uztveršanas aparātu tehnoloģiskos risinājumus var iedalīt četrās lielās
gāzu attīrīšanas iekārtu grupās:
▪ sausās putekļu uztveršanas iekārtas,
▪ mitrās putekļu uztveršanas iekārtas,
▪ elektrofiltri,
▪ auduma filtri.
Neviena no šīm metodēm, izņemot smalkos gaisa filtrus, neļauj atdalīt
bīstamās sīkās daļiņas.
Iegūtās suspensijas vai putekļu masu izvieto atkritumu poligonos vai nosēddīķos,
ņemot vērā toksiskumu.
9

SAUSĀ PUTEKĻU UZTVERŠANA
Sausā putekļu uztveršana ir visvienkāršākā, vislētākā un spēj nodrošināt lielu daļiņu
efektīvu saistīšanu.
Visbiežāk lietotā cieto daļiņu uztveršanas iekārta ir ciklons, kurā atdalīšanai tiek
izmantots centrbēdzes spēks.
10

MITRĀS PUTEKĻU UZTVERŠANAS IEKĀRTAS
Mitrās putekļu uztveršanas tehnoloģiju izveides pamatā ir cieto daļiņu uztveršana uz šķidruma
piliena vai plēvītes, kā arī to izgulsnēšana šķidruma tilpumā.
Gāzu attīrīšanas efektivitāte šādās iekārtās sīkām daļiņām un mikrodaļiņām ir augsta (98 – 99
%), tomēr vidi piesārņojošās vielas tiek uztvertas ūdens vidē, un veidojas notekūdeņi.
Grūtības gan rodas, aizkavējot šķidruma pilienu aizplūšanu ar gāzu plūsmu, kas noved pie
gaisa papildu piesārņojuma.
11

ELEKTROFILTRI
Elektrofiltros izmanto pozitīvi un negatīvi lādētus elektrodus, starp kuriem veidojas elektriskais
lauks, caur kuru plūst piesārņotā gāze.
Cietās uzlādētās daļiņas nosēžas uz pretēji lādēta elektroda virsmām.
Gāzu attīrīšanas efektivitāte sīkām un mikrodaļiņām ir augsta (99%), tomēr ir liels enerģijas patēriņš.
Elektrostatiskais filtrs 2 MW biomasas siltumstacijā.
12

AUDUMA FILTRI
Auduma filtros cieto daļiņu uztveršanai izmanto materiālus, uz kuru
virsmas tiek aizturētas cietās daļiņas.
Visbiežāk izmanto auduma maisu filtrus.
13

GĀZVEIDA VIELU ATDALĪŠANA
Gandrīz katrā ražotnē ir gāzveida emisijas, kuras veidojas tehnoloģiskajos
un degšanas procesos un kuras ir nepieciešams samazināt.
Gāzveida vielas tehnoloģiskajās gāzēs, dūmgāzēs un nosūces ventilācijas
sistēmu gaisā atšķiras pēc ķīmiskā sastāva, koncentrācijas un ietekmes
uz vidi un klimatu.
Degšanas produktu attīrīšanai no kaitīgām gāzēm katrai ražotnei ir
jāpiemēro kāds noteikts risinājums, kurā izmanto gāzu absorbcijas,
adsorbcijas un katalītiskās attīrīšanas principus.
Gāzu attīrīšana no gāzveida komponentiem gandrīz vienmēr ir saistīta
ar lielām izmaksām, kas ir 25–50 % no kopējām ražošanas
izmaksām.
Izvēloties «caurules gala» tehnoloģijas gāzu attīrīšanai, vienmēr tiek
analizēti dažādi varianti mazatlikuma tehnoloģiju izmantošanai.
14

GĀZVEIDA VIELU ATDALĪŠANA
Visdārgākā, visefektīvākā un visprogresīvākā gāzu attīrīšanas metode ir katalītiskā
metode. Šī procesa realizācijai nepieciešams materiāls, kuram piemīt īpašība
paātrināt oksidēšanās vai reducēšanās reakcijas.
Katalizatori sastāv no korpusa ar gāzes ievadu un izvadu un katalītiskā materiāla
slāņa, ko sauc par pildījumu. Pildījumu veido kā slāni, kurā sabērti dažādu
ģeometrisko formu (zvaigznītes, konusi, gredzeni) keramiski veidojumi, kas
pārklāti ar ļoti plānu katalītiskās vielas slāni (vanādiju, niķeli, hromu, platīnu).
Katalītiskā procesa efektivitāte ir atkarīga no ķīmiskiem un fizikāliem apstākļiem,
kādi tiek nodrošināti procesa norisei (koncentrācija, citu vielu piemaisījums,
temperatūra, parciālais spiediens).
Īpaši svarīgs nosacījums ir garantēt, lai citu gāzu piemaisījumi nenoārdītu katalītisko
slāni.
Svarīga vides piesārņojuma problēma ir slāpekļa oksīdu veidošanās gan
termoelektrocentrālēs, gan no automašīnu darbības. Lai nodrošinātu izplūdes
gāzu attīrīšanu, tiek izmantota to apstrāde ar katalizatoru.
Izplūdes gāzēm plūstot caur katalizatoru amonjaka klātbūtnē (šādi reducēšanas
procesu var realizēt rūpnieciskos apstākļos), notiek reducēšanās reakcija, kurā
veidojas slāpeklis un ūdens, bet automašīnu katalizatori nodrošina slāpekļa
oksīdu reducēšanu:
4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O
2NO → N 2 + O 2
15

Sēra dioksīda emisiju mazināšana no
stacionāriem avotiem
Apmēram 65 % sēra dioksīda rodas sadedzinot fosilo kurināmo,
galvenokārt akmeņogles, siltumelektrostacijās, 30 % - sadedzinot fosilo
kurināmo rūpnīcu siltuma ražošanas iekārtās un citās stacionārās
siltumapgādes sistēmās, bet 5 % rodas automašīnu izplūdes gāzēs.
Lai samazinātu sēra dioksīda piesārņojumu ir nepieciešams:
- izmantot akmeņogles ar zemu sēra savienojumu saturu,
- atdalīt sēra savienojumus no akmeņoglēm pirms sadedzināšanas - var
atdalīt 20 - 50 % (sēra baktērijas var atdalīt līdz 40 % sēra savienojumu 4-
6 nedēļu laikā),
- pārvērst akmeņogles par gāzveida vai šķidro kurināmo,
- atdalīt sēra savienojumus kurināmā sadedzināšanas laikā -
izmantojot pseidošķidrā slāņa metodi var atdalīt 90 % SO 2 , samazināt
CO 2 par 20 % un palielināt enerģijas izmantošanas efektivitāti par 5 %.
- atdalīt sēra savienojumus kurināmā sadedzināšanas laikā, izmantojot
nepārtrauktu kaļķakmens pievadīšanas metodi.
16

Lai izkliedētu vai attīrītu sēra dioksīda piesārņojumu ir
nepieciešams:
- izmantot garus dūmeņus, lai tie neatrastos termiskās inversijas slānī - tā
var samazināt SO 2 koncentrāciju uzņēmuma tiešā tuvumā, bet
piesārņojums palielinās attālākās teritorijās, kas atrodas pa vējam,
- atdalīt piesārņojumu ar dūmgāzu skrubera palīdzību - tā var atdalīt līdz
95 % SO 2 un 99, 9 % suspendēto daļiņu (izņemot sīkās, īpaši bīstamās
cietās daļiņas) - šo metodi var izmantot jaunos uzņēmumos vai pievienot
vairumam veco, tomēr tas ir samērā dārgi,
- radušos suspensiju izvietot izgāztuvēs vai nosēddīķos, kaut gan
vismaz 90 % iegūtās masas var izmantot kā ķīmiskās izejvielas, lai ražotu
minerālmēslus, katalizatorus un celtniecības materiālus,
- palielināt izmešu nodokli, kas rosina meklēt efektīvākas un ekonomiski
izdevīgākas metodes, lai mazinātu piesārņojumu. Tomēr tas palielina
izstrādājuma cenu un iznāk dārgāk, kā uzbūvēt augstu dūmeni.
17

Sēra savienojumu atdalīšana kurināmā sadedzināšanas
laikā, izmantojot pseidošķidrā slāņa metodi
18

Sēra savienojumu atdalīšana
Pirms tika uzstādītas sēra savienojumu atdalīšanas iekārtas Ņūmeksikas siltumelektrostacijā,
sēra dioksīda emisijas bija milzīgas un pārsniedza visus limitus.
19

Akmeņogļu pārvēršana par gāzveida vai šķidro kurināmo
Vienīgais veids kā novērst gaisa piesārņojumu siltumenerģētiskās iekārtās, ir
pārvērst akmeņogles par gāzveida vai šķidro kurināmo.
Tomēr šī metode ir dārga un konversijas lietderības koeficients nav augsts.
20

Amonjaka šķīduma selektīvās katalītiskās atdalīšanas procesa shēma.
21

Slāpekļa oksīdu emisijas mazināšana no stacionāriem avotiem
Apmēram 50 % slāpekļa oksīdu rodas sadedzinot fosilo kurināmo
siltumelektrostacijās un citās stacionārās iekārtās, bet puse - no
transporta līdzekļiem.
Samērā maz uzmanības tiek veltīts, lai samazinātu slāpekļa oksīdu emisiju
stacionāros avotos, jo piesārņojums ar sēra dioksīdu un cietām daļiņām
tika uzskatīts par kaitīgāku.
Slāpekļa oksīdi ir bīstamākās vielas skābajos nokrišņos.
Tie palielina troposfēras ozona un citu fotoķīmisko oksidantu daudzumu, kas
savukārt rada kaitējumu kokiem, lauksaimniecības kultūraugiem un
materiāliem.
Lai samazinātu slāpekļa oksīdu piesārņojumu, ir nepieciešams:
- atdalīt slāpekļa oksīdus no kurināmā sadedzināšanas laikā, izmantojot
pseidošķidrā slāņa metodi. Tādā veidā var atdalīt 50 - 75 % slāpekļa
oksīdu,
- samazināt sadegšanas temperatūru, jo laba kurināmā sadedzināšanas
tehnoloģija un iekārtas var samazināt slāpekļa oksīdu daudzumu par 50 -
60 %.
22

KATALĪTISKIE KONVERTORI
Katalītiskie konvertori joprojām tiek plaši izmantoti, lai mazinātu izplūdes gāzu
koncentrāciju.
Dodge Ram katalītiskais konvertors, 1996.
Metāliskās aktīvās virsmas konvertors.
Triju funkciju katalītiskie konvertori vienlaicīgi nodrošina:
- slāpekļa oksīdu reducēšanu līdz slāpeklim un skābeklim 2NO x → xO 2 + N 2
- oglekļa monoksīda oksidēšanu līdz oglekļa dioksīdam 2CO + O 2 → 2CO 2
- ogļūdeņražu oksidēšanu līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim
C x H 2x+2 + [(3x+1)/2]O 2 → xCO 2 + (x+1)H 2 O
Tā kā konvertori satur vērtīgus cēlmetālus – platīnu, pallādiju un irīdiju, kā arī ir izvietoti
samērā pieejamā vietā, pastāv to nozagšanas risks.
23

DŪMEŅI
Akmeņogļu siltumelektrostacijai (1000
MW) Ekibastuzā, Kazahstanā ir
pasaulē augstākais dūmenis 419,7 m.
Tas ir par 38 m augstāks kā Inco
Superstack (krāsaino metālu ieguve)
dūmenis Sadberijā, Kanādā.
24

Noteikumi par kopējo valstī maksimāli pieļaujamo emisiju gaisā
MK Nr. 419 ( 31.05.2011.)
4. Kopējā valstī maksimāli pieļaujamā emisija gaisā nepārsniedz:
4.1. sēra dioksīdam – 101 kilotonnu gadā;
4.2. slāpekļa oksīdiem (slāpekļa oksīda un slāpekļa dioksīda summa, kas izteikta kā
slāpekļa dioksīds) – 61 kilotonnu gadā;
4.3. amonjakam – 44 kilotonnas gadā;
4.4. gaistošajiem organiskajiem savienojumiem (antropogēnas izcelsmes organiskie
savienojumi, izņemot metānu, kuri gaisā spēj veidot fotoķīmiskus oksidantus, saules
gaismā reaģējot ar slāpekļa oksīdiem) – 136 kilotonnas gadā.
Noteikumi par gaisa kvalitāti
MK Nr. 1290, 11.03.2009.
Robežlielumi slāpekļa dioksīdam
Robežlieluma veids Noteikšanas periods Robežlieluma skaitliskā vērtība
Stundas robežlielums cilvēka veselības
aizsardzībai
Gada robežlielums cilvēka veselības
aizsardzībai
1 stunda 200 μg/m 3 (nedrīkst pārsniegt vairāk kā
18 reizes kalendāra gadā)
kalendāra gads 40 μg/m 3
25

Klimata tehnoloģijas
26

Klimata tehnoloģijas
Vides tehnoloģijas, kas samazina
siltumnīcefekta gāzu emisijas atmosfērā,
tādējādi, samazinot ietekmi uz klimata
pārmaiņām, sauc par klimata
tehnoloģijām.
Ideja par klimata tehnoloģiju attīstību aizsākās
1992. gadā Riodežaneiro ANO konferencē
„Par vidi un attīstību”, kad ANO Vispārējo
konvenciju par klimata pārmaiņām parakstīja
158 pasaules valstis un 1994. gada martā tā
stājās spēkā.
Klimata tehnoloģiju praktiskas attīstības uzsākšanu
noteica1997. gadā pieņemtais Kioto protokols.
Kioto protokola mērķis ir veicināt tādu pasākumu
ieviešanu nacionālā un starptautiskā līmenī, kas
ļautu samazināt kopējās siltumnīcefekta
gāzes emisijas pasaulē.
27

TRĪS MEHĀNISMI SEG EMISIJU SAMAZINĀŠANAI
Starptautiskā emisiju tirdzniecība ir
mehānisms, kas ļauj valstīm, kuras
uzņēmušās starptautiskas saistības,
pirkt un pārdot valsts emisijas citām
iesaistītajām valstīm.
Kopīgi īstenojamie projekti:
mehānisms, kā rūpnieciski attīstīto
valstu investors – valsts vai
privātuzņēmums – par ieguldījumiem
SEG emisiju samazināšanā valstīs,
kurās notiek pāreja uz tirgus
ekonomiku, saņem emisiju
samazināšanas vienības, kuras var
pārdot.
Tīras attīstības mehānisms ļauj īstenot
SEG emisiju samazināšanas
projektus jaunattīstības valstīs, kuras
nav uzņēmušās emisiju
samazināšanas saistības.
Mehānisma galvenais mērķis ir tīrāku
tehnoloģiju ieviešana jaunattīstības
valstīs, investoram saņemot
sertificētu emisiju samazinājumu.
28

M CO2 = Q × R × O
M CO2 - emitētās ogļskābās gāzes
daudzums laika vienībā,
Q - darbības dati (parasti tie ir dati
par izejvielām, patērēto kurināmo,
ražošanas tempiem),
R - emisijas faktors, kuru nosaka
dažādiem kurināmajiem atkarībā
no oglekļa daudzuma tajā,
O - oksidācijas faktors.
Kurināmā veids
Emisijas faktors
(R), kg/GJ
Mazuts 77,36
Dīzeļdegviela 74,74
Sadzīves krāšņu
kurināmais
74,74
Degakmens eļļa 76,19
Dabas gāze 56,10
Akmeņogles 94,08
Kurināmā kūdra ar
mitruma saturu 40 %
105,99
Kūdras briketes 105,99
Kurināmā koksne 0
Kokapstrādes atkritumi 0
Emisijas faktora
aprēķināšanas formula
Kurināmo emisiju
faktori
29

elektroenerģijas ražošanas energoresursu
mikslis
0,28
ogļu elektrostacijas
0,86
degslānekļa elektorstacijas
0,97
biogāzes koģenerācijas stacijas
0
koksnes koģenerācijas stacijas
0
vēja stacijas
0
hidrostacijas
0
dabas gāzes koģenerācijas stacija
0,45
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
emisijas faktors, tCO2/MWhe
30

SEG avota
likvidācija
SEG
samazināšana
CO 2
izmantošana
Uzglabāšana
Transports
Piesaiste
31

Efektīvākas tehnoloģijas. Produkcijas ražošana un lietošana,
kurā tiek patērēts mazāks izejvielu un resursu daudzums.
Atjaunojamo energoresursu izmantošana. Energoresursi, ar
kuru palīdzību ir iespējams saražot enerģiju ar minimālu
ietekmi uz klimata pārmaiņām un apkārtējo vidi.
Nākotnes kurināmais bez oglekļa.
SEG emisiju samazināšana no dabiskajiem avotiem.
CO 2 uzglabāšana pazemes glabātavās.
32

Efektivitātes uzlabošana
Efektivitāti var uzlabot katlu
mājās, metālapstrādē,
cukura, papīra, stikla,
būvmateriālu un citās
ražotnēs.
Energoefektivitāti var
uzlabot ēkās, enerģijas
pārvades tīklos, jebkurā
iekārtā, kas patērē
enerģiju.
33

Saules enerģijas izmantošana
Saules enerģiju var izmantot elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanai.
Vidējais horizontālais Saules starojums Baltijas valstīs ir ~1000 kWh/m 2 .
Visvienkāršāk Saules siltumu var izmantot mājsaimniecībā.
Ir vairāki veidi Saules enerģijas izmantošanai ēkās:
• tās absorbēšana un pārvade caur ēku konstruktīvajiem elementiem
(logiem, sienām, jumtu);
• tās absorbēšana ar speciālām iekārtām, piemēram, Saules kolektoriem.
Saules kolektors uz ēkas sienas Vācijā
34

Saules enerģijas izmantošana
Solar Electric Light Fund
darbība Āfrikā un D.Amerikā
35

Vēja enerģija
Mohaves tuksnesis, ASV
36

Biokurināmais
Biokurināmais ir atjaunojamais kurināmais, kas veidojas no dabas produktiem
un atkritumiem.
Biokurināmā izmantošana ir klimatam draudzīga, jo oglekļa dabīgās aprites
dabā dēļ tiek uzskatīts, ka SEG emisijas ir nulle.
Biokurināmo nosacīti var iedalīt šādās grupās:
biomasa (malka, kokapstrādes uzņēmumu atlikumi, koksnes šķelda,
granulas un briketes, ātraudzīgo krūmu masa),
biogāze (no atkritumu poligoniem un notekūdeņu iekārtām),
biodegviela (arī biodīzeļdegviela).
Biokurināmais ieņem galveno vietu atjaunojamo energoresursu struktūrā
Latvijā, galvenokārt fosilā kurināmā nomaiņā, pārejot uz biomasas
izmantošanu katlu mājās.
Latvijā līdz 2020. gadam, klimata tehnoloģiju attīstības virziens ir lielo
enerģijas avotu izveide, uzstādot biomasas koģenerācijas stacijas
Latvijas lielajās pilsētās, ieskaitot Rīgu.
37

Bioūdeņradis - nākotnes kurināmais
Bioūdeņradi izmantojot, netiek ietekmētas klimata
pārmaiņas.
Bioūdeņradi ražo no atjaunojamiem energoresursiem.
Biomasa
Organiskās
skābes
Termoķīmiskā
pārveidošana
Bioķīmiskā pārveidošana
Ūdeņradis
Ūdens
39

Kurināmā elements
fuel cell
Metanola kurināmais elements
40

Bioūdeņraža ražošana
Termoķīmiskajos procesos ūdeņraža ražošanai no biomasas vispirms realizē pirolīzi
un pēc tam – gazifikācijas procesu, lai nodrošinātu izejvielu pārveidošanu
sintēzes gāzē.
Sintēzes gāze, kura satur ogļūdeņražus, pēc tam tiek pārveidota ūdeņradī un
oglekļa oksīdos.
Tad atliek tikai atdalīt oglekļa oksīdus, un tīrais ūdeņradis tiek novadīts
uzglabāšanai. Svarīgi ir panākt maksimālu ūdeņraža koncentrāciju produktā.
Vissvarīgākais tehnoloģiskais mezgls ir gazifikācijas iekārta.
Biomasas gazifikācijas tehnoloģiju salīdzinājums atspoguļo mūsdienu problēmas:
bioūdeņraža ražošanai ir nepieciešama gāze, kuras sastāvā ir zems oglekļa
līmenis, zems slāpekļa saturs, augsta H 2 /CO attiecība, augsts ūdens saturs.
Bioūdeņraža ražošana, izmantojot mikroorganismus, ir jaunums tehnoloģiju attīstībā,
kas piedāvā ūdeņraža ražošanu no dažādiem atjaunojamiem resursiem.
Bioloģiskā sistēma paredz vairākas shēmas bioūdeņraža ražošanai un ietver:
- tiešo biofotolīzi un netiešo biofotolīzi,
- fotofermentāciju un fermentāciju tumsā.
42

Siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšana no dabiskajiem
avotiem
Dabiskie siltumnīcefekta gāzu emisiju avoti ir dažādu rūgšanas, pūšanas,
nitrifikācijas un mēslošanas procesi.
Šajos avotos veidojas CO 2 , CH 4 , N 2 O un citas siltumnīcefekta gāzes. Lai
samazinātu emisiju aizvadīšanu atmosfērā no dabiskiem avotiem,
nepieciešams meklēt emisiju lietojumu.
Pēdējā laikā arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta tādiem biogāzes
avotiem, kā pārtikas uzņēmumu atkritumu pārstrāde, cūku un liellopu
fermas un biomasas kultūraugi un zemkopības pārpalikumi.
Visizplatītākais risinājums ir biogāzes iegūšana atkritumu poligonos, kur
biogāzi iespējams savākt un izmantot gan transportā, gan enerģijas
ražošanai.
Poligona atkritumu slānī veidojas metāna gāze, kas nonāk apkārtējā vidē
gan tad, kad poligons darbojas, gan arī pēc tā darbības izbeigšanas.
Lai savāktu metāna gāzi, atkritumu slāni pārklāj un tajā ievieto biogāzes
savākšanas caurules.
43

Biogāze no atkritumu poligona
Biogāzes attīrīšana
Biogāzes uzlabošana
Odorizācija
Biometāna saspiešana
Biometāna saspiešana
Dabasgāzes tīkls
Biometāna
uzglabāšana
rezervuārā
Degviela transportlīdzekļos
Gāzes uzpildes
stacija
45

CO 2 uzglabāšana
CO 2 glabāšanas iespējas tiek pētītas un attīstītas,
lai samazinātu siltumnīcas efekta gāzu emisiju
rašanos no lieliem fosilā kurināmā
energoavotiem.
Īpaši tas ir saistīts ar cieto fosilo kurināmo
degšanas procesā emitēto CO 2 glabāšanu,
tādējādi, novēršot CO 2 nonākšanu atmosfērā.
CO 2 glabāšana ietver divas stadijas:
- CO 2 piesaiste pirms nonākšanas atmosfērā;
- uzglabāšana, kas ietver arī transportēšanu uz
glabātuvi.
47

Akmeņogļu siltumelektrostaciju oglekļa dioksīda piesaistīšanas un noglabāšanas iespējas.
48

CO 2 piesaiste ir tehnoloģisks process, ar kura palīdzību
iespējams iegūt tīru ogļskābo gāzi
(bez piemaisījumiem).
49

Kurināmais
gaiss
gazifikācija
gazifikācija
CO 2
atdalīšana
enerģijas ražošana
H 2
gaiss
N 2
O 2
H 2
O
CO 2
CO 2
saspiešana &
dehidratācija
50

CO 2 uzglabāšana
Pastāv dažādas CO 2 uzglabāšanas iespējas, kurām ir gan
priekšrocības, gan trūkumi salīdzinājumā ar pārējām
uzglabāšanas iespējām.
Visvairāk apskatītās un pētītās iespējas ir CO 2 uzglabāšana
okeānos un jūrās, gāzes rezervuāros, ogļu šahtās, dabas
pazemes rezervuāros.
Tiek izmantota CO 2 mineralizācija, kas notiek pastāvīgi.
Kopējais emisiju daudzums, kas veidojas enerģijas un cementa
ražošanā un sadedzinot cieto kurināmo
Emisijas, miljoni
tonnu oglekļa/gadā
Aprēķinu nenoteiktība,
miljoni t oglekļa/gadā
6,3 ± 0,4
Kopējais okeānu uzņemtais daudzums 1,4 ± 0,7
Kopējais sauszemes uzņemtais daudzums 1,7 ± 0,5
Kopējais atmosfērā uzglabātais daudzums 3,2 ± 0,1
51

CO 2 uzglabāšana
52

Uzglabāšanas metode
Iespējamā uzglabāšanas ietilpība, miljoni t
oglekļa
CO 2 mineralizācija
lielāka nekā kopējā cietā kurināmā veidā saistītā
oglekļa daudzums pasaulē
CO 2 uzglabāšana okeānos > 1000
CO 2 uzglabāšana dabas pazemes rezervuāros > 100
CO 2 uzglabāšana gāzes rezervuāros > 140
Atbalstot mežsaimniecības attīstību 50–100
Bioloģiski saistot CO 2 1,35
53

CO 2 uzglabāšana okeāna vai jūrā
54

Velomobilis 24. Klimata dienas pasākumā;
Londona, Ontario province, Kanāda
TRANSPORTA LĪDZEKĻI
Delfu Universitātes (Nīderlande)
mobilis ar Saules baterijām.
55

ELEKTROSPULDZES
Fluoroscentās lampas
Tomasa Edisona oriģinālā
kvēlspuldze ar oglekļa
kvēldiegu.
56

Gaismas emisijas diode – (a light-emitting diode - LED) ir
pusvadītāju gaismas avots. Tās bieži izmanto arī kā
indicatoru lampiņas dažādos aparātos un iekārtās.
Kopš to, kā praktiskas elektronikas komponentes,
ieviešanas 1962. gadā, sākotnējās sarkanās gaismas
vietā, tagad ir iespējami arī redzamās, ultravioletās un
infrasarkanās frekvences lampas ar ļoti lielu spožumu.
Kad gaismu emitējošā diode tiek ieslēgta, elektroni
rekombinējas ar elektronu “caurumiem” un izdala
enerģiju fotonu veidā. Šādu efektu sauc par
fotoluminiscenci.
Diodes ir ļoti mazas – to virsma ir mazāka par 1 mm 2 .
LED
57

Paldies par
uzmanību !
58