Capitolul 11.Clasificarea energiei

În literatura de specialitate se vorbeşte despre diverse tipuri de energie, în funcție de mai multe criterii.Din punct de vedere al sistemului fizic căruia îi aparţine, există:

- energie hidraulică, care, la rândul ei, poate proveni din energia potenţială a căderilor de apă şi mareelor, sau din energia cinetică a valurilor;

- energie nucleară, care provine din energia nucleelor şi din care o parte poate fi eliberată prin fisiunea sau fuziunea lor (ex. uraniu);

- energie de zăcământ, care este energia internă a gazelor sub presiune acumulate deasupra zăcămintelor de ţiţei;

- energie chimică, care este dat de potenţialul electric al legăturii dintre atomii moleculelor,

- energie de deformaţie elastică, care este energia potenţială datorită atracţiei dintre atomi;

- energie gravitaţională, care este energia potenţială în câmp gravitaţional. După sursa de provenienţă, poate fi:

- energie stelară,- energie solară,- energie a combustibililor fosili, - energie hidraulică, - energie eoliană, - energie geotermală,- energie nucleară.

După faptul că urmează sau nu un ciclu energia se clasifică în: - energie neregenerabilă - energia obţinută resurse epuizabile, cum sunt considerate

combustibilii fosili şi cei nucleari; - energie regenerabilă - energia obţinută de la soare, energie considerată inepuizabilă,

sub formă de energie electrică (conversie directă), termică (încălzire directă), hidraulică, eoliană, sau cea provenită din biomasă.

După modul de manifestare a energiei se deosebesc:- energie mecanică, - energie electrică,- energie luminoasă.

Trebuie menționat că productia și consumul de energie exercită presiuni considerabile asupra mediului, presiuni care includ contribuții la schimbările climatice, deteriorarea ecosistemelor naturale,

2.Energia primară şi modul ei de transformare

Energia cea mai accesibilă omului este energia furnizată de natură, numită şi energie primară. Deoarece energia primară nu se poate utiliza în locul, sub forma şi în cantitatea existentă, a apărut necesitatea transformării, transportului şi stocării ei, direct sau după transformări intermediare (figura 1.2.).

Asigurarea cu energie a consumatorilor a evoluat în timp pe două direcţii principale:

Energia chimică a combustibililor

Energia nucleară

Energia potenţială şi cinetică a apei

Energia termică a scoarţei terestre şi a

unor purtători naturali: apa, gaze,

etc

Energia solară

Energia cinetică a vântului

Energie termică

Energie mecanică

Energie electrică

Energie de sinteză chimică

Energie luminoasă

Energie electrică

Energie termică

Energie mecanicăFORME INTERMEDIAREDE ENERGIE

FORME FINALE DE ENERGIEENERGIE PRIMARĂ

de centralizare a producerii, transportului şi distribuţiei energiei sub formă de sisteme energetice zonale, naţionale, etc. (exemple: alimentare a cu energie electrică, cu gaze naturale, cu benzină, etc.)

de descentralizare a producerii, transportului şi distribuţiei energiei prin realizarea de unităţi locale amplasate lângă consumatori (exemple: încălzirea locuinţelor, alimentarea cu energie termică a întreprinderilor industriale, etc.).

Fig. 1.2. Principalele forme de energie primară şi posibilităţile lor de transformareFormele intermediare de energie cel mai mult folosite sunt energia termică, electrică şi

mecanică, deoarece până în prezent tehnologiile de conversie sunt mai accesibile şi randamentele mai mari.

CAPITOLUL 23.NOŢIUNI GENERALE DESPRE MEDIU

Mediul ne oferă apă, oxigen, hrană, energie și multe altele, care sunt necesare pentru a satisface multe dintre nevoile noastre vitale.Politica europeană în domeniul mediului, bazată pe articolul 174 din Tratatul de instituire a Comunităţii EuropenePe fondul deteriorării ecologice avansate din ultimul deceniu, gradul de implicare şi de responsabilitate a actorilor internaţionali a crescut. În dreptul italian, prima definiţie a

mediului, dată în mod formal de Legea nr.349/1986, a provocat o amplă dezbatere în doctrina juridică(prin Decizia nr.210 din 28 mai 1987) Curtea Constituţională a zis“Mediul înseamnă conservarea, gestionarea raţională şi ameliorarea condiţiilor mediului natural (aer, apă, sol şi toate celelalte componente), existenţa şi conservarea patrimoniului genetic terestru şi acvatic, a tuturor speciilor vegetale şi animale care vieţuiesc în mediu în stare naturală şi, în fine, fiinţa umană cu toate manifestările saleDar decizia Curţii Constituţionale Italiene, cea mai cunoscută în materie (din 30 decembrie 1987) şi care dă o definiţie juridică mult mai precisă, în care se regăsesc şi ecourile doctrinei, afirmă: “Mediul este considerat ca un bun imaterial unitar cu diferitele sale componente, fiecare dintre ele putând constitui, separat, un obiect de protecţie; dar toate, în ansamblul lor, constituie o unitate

“Mediul cuprinde:- resursele naturale abiotice şi biotice, cum sunt aerul, apa, solul, fauna şi flora,

precum şi interacţiunile între aceşti factori;- bunurile care compun moştenirea culturală; - aspectele caracteristice ale peisajului”.

Prin Tratatul de la Maastricht – cea mai profundă schimbare a tratatelor de la înființarea Comunității Europene - (semnat la 7 februarie 1992, dar intră în vigoare doar la 1 noiembrie 1993 ), protecţia mediului devine o prioritate cheie a Uniunii Europene

Componentele mediului, pot fi clasificate după originea şi natura lor, pe planuri de structură ale mediului; se deosebesc nouă planuri de structură, din care opt naturale şi unul antropic:

a. mediul cosmic sau planul cosmic, în care sunt grupaţi toţi factorii de mediu care provin de la alte planete.

b. mediul geofizic cuprinde aşa numitele forţe tehnice, care îşi au originea în geosferele profunde ale planetei, energii şi substanţe care se propagă lent sau ajung brusc la suprafaţa planetei.4 Principalele componente ale mediului înconjurător

În concepţia multor ecologi, mediul înconjurător natural reprezintă acea parte a ecosferei sau biosferei a cărei existenţă nu este condiţionată de activităţile omului. Caracteristicile principale ale acestui mediu înconjurător natural sunt:

c. înalta sa capacitate de autoreglare;d. multiplele sale posibilităţi de autoîntreţinere şi autoreglare.e. Mediul înconjurător natural este format din elemente ale litosferei, hidrosferei,

atmosferei şi biosferei.f. mediul geochimic care cuprinde ansamblul combinaţiilor chimice, organice din

învelişul extern al planetei.g. mediul orografic, adică ansamblul formelor de relief terestru şi subacvatic,

precum şi toate caracteristicile acestuia.h. mediul hidrografic, cuprinde apa de pe planetă în toate cele trei stări fizice.i. mediul edafic, configurat în spaţiul terestru prin prezenţa, răspândirea,

tipologia, proprietăţile şi starea solurilor sau pământurilor fertile.

j. mediul biocenotic, cuprinzând toate biocenozele terestre şi acvatice, sistemele lor (fitocenoze si zoocenoze), componentele acestora( populaţii de plante si animale), care îşi formează şi modelează mediul propriu şi funcţionează ca factori ai mediului general şi individual pentru întreaga lume vie.

k. mediul biochimic, alcătuit din ansamblul substanţelor eliminate în mediul geochimic de către organismele vii, ca produşi reziduali ai metabolismului, numiţi şi metaboliţi sau ergoni. Fiecare metabolit eliminat reprezintă un factor de mediu şi un mijloc de transformare a mediului geochimic iniţial în unul nou, biogeochimic, cu o altă configuraţie.

l. mediul antropic este unul complex, alcătuit atât din populaţia umană a planetei (efectivul, răspândirea, obiceiurile sale, modul său de locuire şi viaţă), cât şi din structurile tehnice sau create de om în biosferă, activitatea sa economică, socială şi culturală.factorii din mediul abiotic- reprezentaţi de multitudinea factorilor anorganici necesari traiului vieţuitoarelor. Aceştia pot fi factori de ordin fizic şi factori de ordin chimic. Din prima categorie fac parte: temperatura aerului, solului şi apei, presiunea atmosferică, presiunea apei din lacuri, mări, oceane, viteza curenţilor marini, viteza vântului, radiaţiile electromagnetice, ionizante, undele sonore şi seismice etc, iar din cea de a doua categorie amintim: compoziţia în gaze a aerului, compuşi organici şi anorganici dizolvati în apele dulci şi marine, compuşii chimici prezenţi în roci, subsol şi sol.factori din mediul biotic- reprezentaţi de mulţimea indivizilor diferitelor specii care îşi exercită influenţa asupra organismelor din propria specie , dar şi asupra organismelor din alte specii.Toţi factorii din mediul abiotic, fizici şi chimici acţionează asupra organismelor, asociaţi în proporţii diferite, respectând legea minimului.Apa şi hidrosfera

Apa, împreună cu aerul şi solul reprezintă factorii mediului indispensabili vieţii pe pământ. Hidrosfera conţine apa Pământului, apă care se află în permanentă mişcare realizând circuitul general al apei în natură.

Apa acoperă în jur de 70 % din suprafaţa Pământului, jucând un rol cheie în numeroase segmente ale antrosferei.

Peste 97 % din apa Pământului este reprezentată de oceane, iar din rest o bună parte este prezentă sub formă de gheaţă.

Din această cauză numai un procent mic din totalul apei de pe Pământ este implicat în procesele terestre, atmosferice si biologice.

Datorită energiei solare apa se evaporă. Vaporii din atmosferă au 83% origine oceanică şi numai 17% provin de pe uscat.

Studiile arată că durata circuitului natural este, pentru apa lichidă de 9 zile, pentru apa care devine gheaţă este de mii de ani, iar pentru apa subterană este de zeci de mii de ani (durata circuitului natural).

În paralel cu circuitul natural al apei şi asociata acestuia este circuitul artificial al apei, care este determinat de nevoile de apă ale societăţii umane; este un circuit complex ce se realizează prin construcţii hidrotehniceAerul şi atmosfera

Atmosfera este pătura protectoare subţire de la suprafaţa Pământului care asigură viaţa şi o protejează faţă de elementele ostile din afara spaţiului terestru absorbind energia şi radiaţiile ultraviolete periculoase ale Soarelui moderând temperatura Pământului. Compoziţia atmosferei.

Aerul atmosferic reprezintă un amestec de mai multe gaze, printre care cele mai importante fiind azotul, oxigenul, argonul. Pe lângă acestea mai intră (în cantităţi mici) şi hidrogenul, heliul, xenonul şi criptonul.

Compoziţia aerului uscat la nivelul mării

GazulMasa molară(μ)

Presiunea parţială (N/m2)

Nr. de molecule dintr-un cm3(cm3)

Proporţia în volum(%)

Aer uscat 28,9 1,013·105 2,7·1019

N2 28 7,904·104 2,11·1019 78,088O2 32 2,119·104 5,6·1018 20,949Ar 39,9 9,5·102 2,5·1017 0,930CO2 44 30,66 8,1·1015 0,030H2 2 10,66 2,7·1015 1,0·10-4

Ne 20,2 1,1996 3,2·1014 1,8·10-3

He 4 0,399 1,1·1014 5,2·10-4

În afara gazelor indicate, straturile inferioare ale atmosferei au un volum de până la 1% de vapori de apă. De asemenea, există un strat de ozon, la aproximativ 30-60km, care se formează sub acţiunea radiaţiei solare ultravioleteDensitatea atmosferei

Densitatea aerului rezultă din raportul dintre masă şi volum (ca în cazul oricărui corp material). Pentru aerul uscat ea poate fi calculată cu ajutorul ecuaţiei gazelor ideale P ∙V =R∙ T unde P – presiunea

V – volumul

R – constanta universala a gazelor (R=P0 ∙V 0

273)

T – temperatura absolutăStructura verticală a atmosferei

Straturile atmosferei

Denumirea sfereiAltitudinea în care

se extinde (km)Denumirea stratului

de tranziţie ce urmeazăTroposfera 0-11(17)

TropopauzaStratopauzaMezopauzaTermopauza

Stratosfera 11-50Mezosfera 50-80Termosfera 80-800Exosfera >800

este prezentată, schematic, structura pe verticală a atmosferei.

Troposfera – strat ce se întinde de la suprafaţa Pământului până la altitudinea (în medie) de 11km (17km).Stratul de tranziţie care urmează, tropopauza, are o grosime de 1-2km.

Stratosfera – se întinde deasupra tropopauzei, până la altitudinea de cca. 50km.Stratul de tranziţie ce urmează între 50-55km se numeşte stratopauză.Mezopauza – se extinde între 55-80 km.Termosfera – se extinde deasupra mezopauzei până la cca. 800km. Exosfera – este stratul cvasi-izoterm ce se află deasupra termosferei (peste 800km)..Pământul

Geosfera constă din masa solidă a Pământului inclusiv solul care este suportul “ce asigură viaţa” pentru regnul vegetal. Miezul interior al geosferei sau nucleul pământului bogat în fier, este acoperit de o întreagă serie de alte miezuri, mantale finalizate prin scoarţa terestră foarte subţire (5-40 km) prin comparaţie cu diametrul Pământului.

Nucleul exterior (fier lichid) are o grosime de 2 200 km, În interiorul acestuia se află nucleul interior (fier solid), o sferă solidă cu raza de 1 270 km

Sfera de fier cu raza de 3470 km din centrul pământului constituie nucleul. În marea majoritate scoarţa pământului este formată din roci (mase solide de minerale

pure sau agregate de două sau mai multe minerale). Mantaua terestră înconjoară nucleul şi are o grosime de aproximativ 2 900 km (1 900

km mantaua inferioară, 600 km zona de tranziţie, 400 km grosime mantaua superioară). Scoarţa pământului este o crustă solidă care are grosime medie de 40 kmîn scoarţa terestră sunt prezente o multitudine de elemente:

bazalturile pirogenetice ce conţin în principal O, Si, Al, Fe, Ca, Mg. graniturile pirogenetice ce conţin pe lângă elementele precedente şi elemente

alcaline, mai ales Na şi K.

rocile sedimentare ce conţin în plus faţă de granituri, carbonaţi, adică elementul carbon.Viaţa/Biosfera. Antrosfera

Toate entităţile aparţinând lumii vii de pe Pământ alcătuiesc biosfera. Organismele vii şi aspectele care se referă direct la influenţa mediului înconjurător

asupra acestora alcătuiesc mediul biotic iar celelalte porţiuni ale mediului sunt abiotice (mediul anorganic plus clima etc.)

Biologia este ştiinţa vieţii în timp ce biochimia studiază reacţiile chimice complexe ce se produc în organismele vii.

Antrosfera poate fi definită ca acea parte a mediului înconjurător creată şi modificată de către oameni şi folosită pentru activităţile lor. Noţiunea “tehnologie” include toate căile prin care umanitatea îşi produce cele necesare folosind materiale şi energie.

Dacă ştiinţa este preocupată de descoperire, explicarea şi dezvoltarea teoriilor aparţinând interrelaţiilor fenomenelor naturale ce privesc energia, materia, timpul şi spaţiul, bazate pe cunoştinţele fundamentale ale ştiinţei, ingineria elaborează planuri şi mijloace care să asigure realizarea practică a obiectivelor.

Sursele antropice de contaminare ale solului, pânzei freatice ca şi râurilor, atmosferei sunt:

surse primare, de exemplu fertilizarea solului în agricultură, emisiile uzinale de gaze, emisiile auto;

surse secundare, prin care agentul poluant ajunge în pământ(ex. apă uzată rezultată) ca urmare a unei activităţi desfăşurate în vecinătate).introduce în aer, apă,

defrişarea pădurilor în vederea asigurării de suprafeţe tot mai mari pentru culturile agricole bararea râurilor, modificarea cursurilor de apă, transformarea enegiei chimice

. Subdiviziunile de mediu, tipuri de mediu

La nivel macro, mezo sau microscală, sunt teritorii în care mediul, diferit şi dependent de cel global, devine tot mai omogen pe măsură ce scara de reprezentare se diminuează.

zona de mediu polar (glaciar), a deşertului de gheaţă în care temperaturile sunt veşnic negative

zona de mediu tundral, rece şi foarte rece, umedă sau subumedă zona de mediu arboral, este caldă, dar mai bogată în precipitaţii, favorabilă

vegetaţiei lemnoase arborale, dar şi unei vegetaţii ierboase, denumită şi zona mediului de pădure, cu subzone ca:

a pădurilor ecuatoriale a pădurilor tropicale a pădurilor musonice a pădurilor mediteraneene a pădurilor temperate a taigalei.

zona de mediu eremial, în general foarte cald şi uscatLa nivel de mezoscală, în cadrul zonelor şi subzonelor, pe longitudine şi criterii

morfogenetice şi morfostructurale, se diferenţiază, datorită megareliefului şi înclinării maselor continentale şi oceanice, domenii de mediu : atlantic, pacific, pontic, iberic, alpin, carpatin,etc. funcţie de macrorelief, mezoclimă, hidrografie, circulaţia curenţilor de aer, în cadrul

domeniilor şi a zonelor se diferenţiază mediul regional sau regiunile de mediu: montană, de deal, de podiş, de câmpie, deltaică, litorală, marină.

La nivel de microscală, în fiecare regiune se formează medii locale, diferenţiate datorită reliefului local, climei locale pe care acesta o modifică, reţelei hidrografiei superficiale, mozaicului de soluri şi ecosisteme din diferite segmente teritoriale ale regiuniibiotopul este unitatea teritorială de mediu, acel fragment de spaţiu terestru sau

acvatic, caracterizat printr-un mediu relativ omogen, pe întreaga sa suprafaţă şi în decursul timpului.

În interiorul unui biotop, când factorii ecologici îşi modifică concentraţia, datorită micro şi nanoreliefului, schimbării proprietăţilor solului, stratificării apei, în cel acvatic, distribuţiei spaţiale şi activităţii plantelor şi animalelor se pot delimita microbiotopuri. Asemenea biotipuri nu-şi pierd integralitatea.

Tipurile de mediu - după diferiţi autori şi luând în consideraţie anumite criterii (geografice, planul de structură care domină) sunt:

mediul terestru (dominat de mediul orografic si edafic) mediul acvatic (dominat de cel hidrologic: marin, lacustru, fluvial, etc.).

După criterii antropice, legate de gradul de influenţă umană şi modul de locuire sunt: mediul natural - neinfluenţat antropic, direct sau indirect (aproape inexistent); mediul antropizat - artificial, modificat în diferite grade de cel natural, de

prezenţa şi activitatea omului; mediul urban - al marilor localităţi, cu densitate mare a populaţiei umane,

prestând, în general, activităţi în industrie, sociale şi culturale (este un mediu antropizat); mediul rural - al întinderilor mari, ca spaţiu,cu densitate redusă a populaţiei

care prestează activităţi agricole, silvice şi de industrie alimentară mică.Factorii ecologici (de mediu) şi legile lor de acţiune.

Factor ecologic – este orice substanţă sau energie, din orice plan de structură al mediului (deci, orice factor de mediu), care, direct sau indirect, imediat sau după un anumit timp, produce schimbări în viaţa unui organism viu şi, în acelaşi timp, suferă schimbări ale concentraţiei şi efectului său, produse de acel organism viu.

Pentru a înţelege de ce rezultă un număr atât de mare de factori, dăm doar două exemple:

dintre factorii cosmici, nu lumina solară, în general, este un factor ecologic, ci: durata iluminării, intensitatea luminii, radiaţiile roşii, radiaţiile orange, radiaţiile galbene, radiaţiile verzi, radiaţiile albastre, radiaţiile indigo şi radiaţiile violet, reprezintă fiecare un factor ecologic, deoarece au structură informaţională diferită şi produc efecte specifice fiecare;

din planul edafic al structurii mediului, nu solul este un factor ecologic, ci mai mulţi: tipul de sol, grosimea profilului, grosimea fiecărui orizont al profilului, textura solului, structura solului, conţinutul în humus, pH-ul solului, conţinutul in macro – şi microelemente, etc., etc.; fiecare proprietate fizică, chimică, biologică. fizico-mecanică a solului reprezintă un factor ecologic.CAPITOLUL 3

Ecologia ( gr. oikos-casa, logos-ştiinţă ) este ştiinţa care are ca obiect de studiu ecosfera, adică sistemul global ce include viaţa şi mediul ambiant (Barry Commoner). Bogdan Stugren spunea în lucrarea “Bazele ecologiei generale”: "Ecologia este ştiinta relaţiilor reciproce, a interacţiunilor vieţii şi mediului pe niveluri supraorganismice". Biologul Ludwig von Bertalanffy (1969), în “Teoria generală a sistemelor”, concepea Universul ca pe o totalitate de sisteme, fiecare sistem fiind mai mult decât suma factorilor care îl alcătuiesc sau a proprietăţilor acestora. Formele de agresiune asupra mediului

Prin degradarea mediului se înţelege alterarea caracteristicilor fizico-chimice şi structurale ale componentelor naturale ale mediului, reducerea biodiversităţii şi productivităţii biologice a ecosistemelor naturale şi antropizate, afectarea echilibrului ecologic şi a calităţii vieţii, cauzate, în principal de poluarea apei, solului şi atmosferei, supraexploatarea resurselor, gospodărirea şi valorificarea lor deficitară, ca şi amenajarea necorespunzătoare a teritoriului (Legea 137/1995

Există o dublă acţiune: epuizare a resurselor şi degradare continuă a mediului ambiant prin extracţia şi utilizarea lor. Arderea combustibililor organici conduce la reziduuri care ecranează căldura şi , în final duc la efectul de seră.

.Poluarea mediuluiPrincipala acţiune cu caracter vătămător exercitată de om asupra mediului ambiant

este poluarea (lat. polluoere- a murdări, a profana, a degrada, a pângări). Disciplina ştiinţifică, care studiază fenomenul extreme de complex al acţiunii poluanţilor asupra ecosistemelor este molismologia.

Cele mai des întâlnite forme de poluare sunt: poluarea apei, poluarea solului, poluarea aerului (atmosferică). Aceste elemente de bază vieţii omeneşti se pare că sunt şi cele mai afectate de acţiunile iresponsabile ale fiinţei omeneşti.

Solul, ca şi aerul şi apa este un factor de mediu cu influenţă deosebită asupra sănătăţii. De calitatea solului depinde formarea şi protecţia surselor de apă, atât a celei de suprafaţă cât mai ales a celei subterane.

Poluarea- este clasificată în: poluare naturală şi poluare artificială.Sursele naturale principale ale poluării sunt:- erupţiile vulcanice, - furtunile de praf, - incendiile naturale ale pădurilor, - gheizerele,- descompunerea unor substanţe organice.

Erupţiile vulcanice care generează produşi gazoşi, lichizi şi solizi exercitând influenţe negative asupra purităţii atmosferice. Furtunile de praf sunt şi ele un important factor în poluarea aeruluiIncendiile naturale sunt o importantă sursă de fum şi cenuşă

Industria este, la momentul actual, principalul poluant la scară mondială.

Gazele industriale, gazele rezultate din arderi, fie ca e vorba de încălzirea locuintelor sau de gazele de esapament eliminate de autovehicule

Praful, cenuşa şi fumul au o proporţie destul de mare în totalitatea poluanţilor care există în atmosferă.

Cele mai importante gaze cu efect de seră (GES) sunt: dioxidul de carbon (CO2), metanul (CH4), hidrocarburile halogenate, protoxidul de azot (N2O), ozonul (O3) şi vaporii de apă (H2O), aerosoli, etc. Dioxidul de carbon contribuie în cea mai mare măsură la procesul de încălzire globală, urmat fiind de metan.Supraexploatarea ecosferei;intervenția omului în echilibrele ecosferei.

Supraexploatarea ecosferei vizează atât solul, păşunile, pădurile, cât şi fauna şi flora, aceasta poluând toate mediile de viaţă. Primele (solul, păşunile, pădurile) au cunoscut şi cunosc un drastic proces de diminuare a suprafeţelor, la care se adaugă fenomenul degradării solului, colmatarea rapidă a lacurilor naturale şi a bazinelor de acumulare, producerea viiturilor violente, toate acestea ca o consecinţă a despăduririlor masive.

De asemenea, reducerea suprafeţelor împădurite influenţează negativ regimul precipitaţiilor şi condiţiilor climaterice, cu efecte nefaste pentru toate formele de viaţă din zonele în care se produc asemenea modificări.

Intervenția omului în echilibrele ecosferei se reflectă și prin construirea de baraje și canale, precum și prin introducerea, intentionată sau nu, a unor specii de plante și animale.

Efectele acțiunii lor sunt mult amplificate, cu urmări catastrofale precum alterarea genofondului și ecofondului biocenozelor, care duce la modificarea raporturilor cantitative și funcționale între populații și a circuitului materiei în ecosisteme.

Consecințe: a) reducerea productivității biologice;b) reducerea diversității genetice (înlocuirea biocenozelor complexe cu altele

simplificate);c) afectarea gravă a mecanismelor homeostatice ale ecosistemelor, a capacității de

autoreglare a biosferei și, în consecință, a condițiilor vieții pe Pământ.Defrișarea pădurilor duce la degradarea bazinelor hidrografice, ele având rol în

conservarea resurselor de apă: moderează scurgerile de suprafață, echilibrează alimentarea pânzelor subterane prin apa de infiltrație. În timp, în urma defrișării pădurilor apar deșerturile.

CAPITOLUL 5. Demersuri în definirea unei politici comune de energie

În istoria Comunităţilor Europene, politica de energie a fost mai degrabă nesemnificativă, deşi, paradoxal, două dintre tratatele de bază, Tratatul de constituire a Comunităţii Europene a Cărbunelui şi Oţelului (CECO) şi Tratatul de constituire a Comunităţii Europene a Energiei Atomice (Euratom), se referă la energie. CECO, înfiinţată prin Tratatul de la Paris în 1951, crea « de jure » o piaţă comună a cărbunelui, care până la urmă nu s-a dezvoltat şi spre alte direcţii. Tratatul Euratom, încheiat la Roma în 1957, îşi are originea în criza petrolului din Suez din 1956.

O deschidere spre unele clarificări s-a făcut în 1964, când a fost încheiat un Protocol de Inţelegere între SM pe probleme de energie. Documentul atrăgea atenţia asupra

caracterului global al problemelor de energie şi asupra faptului că Tratatele Comunităţilor Europene acoperă acest sector într-o manieră necoordonată• Actul Unic European (AUE) (1987) • Tratatul de la Maastricht încheiat în 1992 ....” Capitol de Enegie“• Tratatul de la Amsterdam (1995- Rețele de Energie Trans-Europene- TENs, 1997) • Carta Europeană a Energiei (1990/1991/1994/1998)• Cartea Verde a Energiei (1995/1996/1997)• în anul 2000 cea de-a treia Carte Verde „Spre o strategie europeană a siguranţei în

alimentarea cu energie”• Consiliul European de la Barcelona (martie 2002) - s-a decis liberalizarea totală a

pieţei de energie electrică pentru consumatorii industriali şi comerciali începând cu anul 2004.Obiectivele principale de mediu care se regăsesc în politica de energie se referă la

minimizarea impactului de mediu şi dezvoltarea unui sistem energetic durabil. Minimizarea impactului de mediu are trei direcţii principale de acţiune: - înlocuirea energiilor poluante cu altele mai puţin poluante,

- introducerea tehnologiilor de reducere a emisiilor de gaze,

- creşterea eficienţei energetice.

În contextul extinderii UE, pentru ţările în curs de aderare şi candidate s-au evidenţiat următoarele direcţii de acţiune:

- integrarea problemelor de mediu în cele ale diferitelor sectoare- dezvoltarea unor programe pe termen lung- dezvoltarea de legături strategice cu celelalte politici ale UE.

Instrumente necesare:- eficiența energetică- creșterea ponderii resurselor regenerabile- Inovarea tehnologică- cercetarea

Actul Unic European (AUE) (1987) a marcat un punct de turnură pentru piaţa unică, dar energia nu s-a bucurat de un interes special, pentru că, la acea vreme, guvernele nu erau dispusesă cedeze o parte din controlul lor asupra monopolurilor naţionale de energie în favoarea deschiderii către piaţă.

Tratatul de la Maastricht încheiat în 1992 şi cunoscut sub numele de Tratatul UE, a adus unele completări la definirea conceptului de piaţă internă a energiei (PIE), fără să includă un Capitol de Energie. Comisia Europeană a pregătit o propunere de capitol, care ar fi trebuit, între altele, să o investească cu anumite competenţe în domeniu. Trei ţări sau opus vehement acestei iniţiative : Marea Britanie, Olanda şi Germania

Clasificarea/Gruparea Statelelor Membre ale UE din punct de vedere al surselor de energie primarăStatele Membre ale UE se pot împărţi, din punct de vedere al surselor de energie primară, în trei categorii:

- net producătoare (Olanda, Danemarca şi Marea Britanie),

- net importatoare (țări mari imprtatoare - Germania, Franţa și Italia, țări mici importatoare -

Austria, Belgia, Finlanda, Suedia şi Luxembourg),

- categoria specială a ţărilor coeziunii (Irlanda, Grecia, Spania şi Portugalia, ţări care au

beneficiat de un masiv support financiar din partea ţărilor mai bogate ale UE prin Fondul de

Coeziune Socială, sunt net importatoare de energie.).

Programe de acțiune în domeniul energiei și mediului- Programul cadru numit “Intelligent Energy for Europe” oferă un instrument pentru

implementarea strategiei UE pe termen mediu şi lung în domeniul energiei, cu trei obiective

principale: siguranţa în alimentarea cu energie, concurenţa pe piaţa de energie, protecţia

mediului.

- c) Programul Cadru 6, program care are drept scop general crearea unui Spaţiu European de

Cercetare (European Research Area),

PAM 6.Cel de-al şaselea program comunitar de acţiune pentru mediu „Mediu 2010: viitorul nostru, alegerea noastră” acoperă perioada 22 iulie 2002 - 21 iulie 2012. Acest program se inspiră din cel de-al cincilea program de acţiune pentru mediu, care a acoperit perioada 1992-2000, şi din decizia cu privire la revizuirea acestuia.

A) Schimbările climatice

Cel de-al şaselea program de acţiune recunoaşte că schimbările climatice constituie principala provocare pentru următorii zece ani.

B) Natura şi biodiversitatea

Obiectivul indicat în comunicare pentru acest domeniu îl constituie protejarea şi refacerea structurii şi a funcţionării sistemelor naturale

C) Mediul şi sănătatea Obiectivul descris în comunicare pentru acest domeniu este obţinerea

unei calităţi a mediului care să nu pună în pericol şi să nu influenţeze negativ sănătatea

umană.

D) Gestionarea resurselor naturale şi a deşeurilor Obiectivul este garantarea faptului că prin

consumul de resurse regenerabile şi neregenerabile nu se depăşeşte ceea ce mediul

poate suporta

reducerea cantităţii finale a acestora cu 20 % până în 2010 şi cu 50 % până în 2050.Strategiile tematice ale PAM 6Programul de acţiune prevede adoptarea a şapte strategii tematice privind:

- protecţia solului, - protecţia şi conservarea mediului marin, - utilizarea pesticidelor în contextul dezvoltării durabile,- poluarea aerului, - mediul urban,

- reciclarea deşeurilor, - gestionarea şi utilizarea resurselor în perspective dezvoltării durabile.

Program de Acțiune pentru Mediu -PAM 7PAM 7 oferă o strategie comună pe politicile de mediu până în anul 2020.

Programul identifică trei obiective cheie:- protejarea, conservarea și sporirea capitalului natural al Uniunii,- transformarea Uniunii într-o economie verde, eficientă din punct de vedere al resurselor și

competitivă din punct de vedere al nivelului scăzut al carbonului,- salvarea cetățenilor UE de presiunile legate de mediu și riscurile asupra sănătății și

bunăstării.Problemele majore actuale ale sectorului de energie în spaţiul comunitar, rezumate din Raportul la Cartea Verde a Energiei, sunt după cum urmează:

a) Creşterea dependenţei faţă de resursele energetice de import. Două treimi din combustibilul fosil - ţiţei, cărbune, gaz natural, provin în prezent din import (20 % din gazul natural se importă din Rusia). Peste 30 ani, dependenţa va creşte la 70 % din necesarul total, iar 90 % din ţiţei va fi importat.

b) Problema siguranţei în alimentarea cu energie electrică. Dependenţa faţă de resursele energetice din import duce la o siguranţă scăzută în alimentarea cu energie.

c) Slăbiciunile structurale, geopolitice şi sociale, impactul negativ al producerii energiei asupra mediului, mai ales cel legat de emisiile de gaze cu efect de seraActori în politica de mediu

Comisia europeanaParlamantul EuropeanConsiliul UEConsiliul de MiniştriCurtea Europeană de JustiţieComitetul Economic şi Social EuropeanComitetul RegiunilorAgențiile UE – ex. Agenţia Europeană pentru MediuGrupurile de interese ecologiste

Elaborarea şi adoptarea legislaţiei europene implică 3 instituţii: Parlamentul European - reprezintă cetăţenii UE şi este ales direct de către aceştia. Consiliul Uniunii Europene - reprezintă statele membre. Preşedinţia Consiliului este

deţinută, prin rotaţie, de statele membre. Comisia Europeană - reprezintă interesele Uniunii în ansamblu.

Rolul Comisiei:- stabilește obiective și priorități de acțiune la nivel european,- propune proiecte legislative pe care le supune aprobării Parlamentului şi Consiliului,- gestionează și pune în aplicație politicile și bugetul UE, - asigură respectarea legislaţiei europene (alături de Curtea de Justiţie)- reprezintă interesele UE pe plan extern (negociază acorduri comerciale între Uniune şi

alte ţări etc.)

CERTIFICATELE „VERZI” COMERCIALIZABILE Ideea certificatelor „verzi” comercializabile a apărut la începutul anilor ’90, în SUA.

În Europa primul sistem a fost creat în Olanda, în 1988, apoi treptat şi alte state europene au început să-şi dezvolte sisteme similare.În 1999 s-a conturat o iniţiativă a industriei energiei electrice, respectiv aceea de a promova utilizarea certificatelor „verzi” comercializabile în Europa: Sistemul Certificatelor de Energie Regenerabilă (Renewable Energy Certificate System) – RECS

Scopul este – pe de o parte – de a crea o cerere pentru energie electrică produsă din surse regenerabile (cote), iar pe de altă parte, o ofertă garantată de alimentare cu energie electrică din surse regenerabile (certificatele).

Sistemul poate fi sugestiv ilustrat printr-un exemplu: o turbină eoliană produce energie regenerabilă. La contor, energia regenerabilă este separată în două „produse”:

- energia electrică fizică;- certificatul pentru mediu.Energia fizică produsă din surse regenerabile este introdusă în reţeaua de distribuţie,

unde nu se mai poate distinge de energia produsă din surse conveţionale. Energia fizică este vândută de proprietarul turbinei eoliene, ca şi în cazul energiei produse de toate celelalte instalaţii tradiţionale pentru generarea energiei electrice, la un preţ fixat prin contracte bilaterale sau pe piaţa spot. Certificatul verde, care exprimă o cuantificare a beneficiilor de mediu ale energiei generate din surse regenerabile se poate tranzacţiona complet independent de piaţa fizică a energiei.CAPITOLUL 6 CONSERVAREA ENERGIEI. EFICIENŢĂ ENERGETICĂ6.1CONCEPTUL DE CONSERVARE A ENERGIEI Obiectivul central al politicii de conservare a energiei este obţinerea aceluiaşi efect util cu consumuri reduse de energie.

Conceptele de bază ale conservării energiei, care stau la baza activităţii complexe de management al energiei sunt:

a) economisirea energiei, adică măsuri sau rezultate ale acţiunilor întreprinse de producătorii şi utilizatorii de energie pentru a evita risipa (de exemplu: limitarea mersului în gol al utilajelor) b) utilizarea raţională a energiei, adică utilizarea energiei de către consumatori în

modul cel mai potrivit pentru realizarea obiectivelorc) substituirea unor forme de energie şi procese prin altele mai bine adaptate, adică

măsuri ce se referă la schimbări făcute deliberat ca parte a unei politici energetice6.2. PRINCIPALELE COMPONENTE ALE POLITICILOR PENTRU EFICIENŢA ENERGETICĂ

Eficienţa energetică este una dintre direcţiile principale ale restructurării economice, pentru că:

reduce consumurile ineficiente; contribuie la creşterea competitivităţii produselor; reduce importul de resurse primare; reduce impactul asupra mediului ambiant.

Politica pentru eficienţă energetică trebuie să reprezinte o componentă de bază a politicii în domeniul energiei, a fiecărei ţări. În ultimele decade, se constată la nivel internaţional o orientare a politicii energetice spre cererea (consumul) de energie. Politicile energetice orientate spre consum se bazează pe conceptul de utilizare raţională a energiei.politica pentru eficienţă energetică, desfăşurată prin implicarea statului, care poate apela la următoarele instrumente:

informare şi conştientizare; educaţie energetică; reglementări şi acorduri (înţelegeri) voluntare; instrumente economice şi financiare; cercetare, dezvoltare şi proiecte demonstrative; participarea furnizorilor de energie, a autorităţilor locale. Informarea şi conştientizarea se realizează prin Informarea generală, care este o soluţie foarte utilă pentru a conştientiza consumatorul

în sensul utilizării eficiente a energiei Informarea asupra caracteristicilor de consum Etichetarea energetică a aparatelor şi echipamentelor consumatoare de energieEducaţia energetică trebuie desfăşurată în două direcţii principale: către specialiştii din sectorul energe către utilizatorii de energie

CAPITOLUL 77.1. Combustibilii fosili

Combustibilii fosili sunt substanţe naturale care s-au format în urma unui proces de fosilizare a organismelor vegetale şi animale. După milioane de ani, o presiune mare, căldura şi absenţa oxigenului au făcut din resturile în descompunere materii care pot suferi procese de ardere: cărbune, petrol, gaze naturale.

Deci, prin noţiunea de combustibil fosil se înţelege orice substanţă care conţine şi poate degaja liber elemente carburante în stare atomică

În compoziţia unui combustibil fosil intră: masa combustibilă (partea care nu este legată direct de balast, fiind compusă

din: C, H, N, O, S); masa minerală necombustibilă (provine din substanţe minerale, sulfaţi, oxizi,

carbonaţi, săruri, oxizi metalici etc); umiditatea(cantitatea totală de apă din combustibil).

Combustibilii fosili se clasifică după mai multe criterii. De exemplu: după starea de agregare se deosebesc combustibili: solizi, lichizi şi gazoşi; după provenienţă combustibilii pot fi: naturali şi artificiali; după puterea calorică combustibilii fosili se pot grupa în: superiori, medii şi

inferiori.Cărbunele.

Din categoria combustibililor solizi cei mai utilizaţi în procesele energetice sunt cărbunii, iar dintre aceştia, cărbunele brun şi huilele; lemnele sunt folosite numai pentru scopuri de încălzire locală.

Cărbunele brun cuprinde mai multe grupe, funcţie de vârsta geologică, şi anume: brun lemnos (BL) numit şi lignit, brun mat (BM), brun pământos (BP), brun smâlos (BS), brun huilos (BH).

Huilele se întâlnesc sub formă de huilă cu flacără lungă (HL), huilă pentru gaz (HG), huilă pentru cocs (HC), huilă slabă sau semigrasă (HS), huilă antrocitoasă (H/A).

Antracitul (A) este cel mai vechi cărbune natural; el nu se utilizează în scopul energetice şi are o putere calorifică apropiată de cea a combustibilului convenţional

Caracteristicile tehnice şi energetice principale ale cărbunilor sunt: materiile volatile (V) – respectiv cantitatea totală de gaze formate în procesul

de transformare termică a masei combustibile cenuşa (Ai) provine din masa minerală rămasă după arderea combustibilului

temperatura de curgere a cenuşii vâscozitatea zgurii – sau rezistenţa pe care o opune deplasării particulelor în

timpul curgerii şi care influenţează evacuarea lichidă; balastul – partea din combustibil care nu produce căldură prin ardere;

puterea calorică inferioară [Hi(Kj/Kg)] – cantitatea de căldură degajată prin arderea unităţii de combustibil

cenuşa raportabilă rezistenţa la stocare – reprezintă timpul în care cărbunele se degradează (se

fărâmiţează), până la mărunţirea lui completă.Combustibilii lichizi

Combustibilii lichizi sunt amestecuri de hidrocarburi lichide şi compuşi ai acestora cu oxigenul, sulful sau azotul, care se obţin prin distilarea fracţionată sau prin dizolvare din ţiţei (combustibil lichid natural) din şisturi bituminoase.

Ei se împart în: benzine, amestecuri de hidrocarburi care fierb la temperaturi cuprinse între

300C şi 2050C şi se folosesc la motoarele cu aprindere prin scânteie; petroluri, amestecuri de hidrocarburi care fierb la temperaturi cuprinse între

1500C şi 2800C (de ex. petrol lampant, petrol pentru tractor, petrol pentru reactor); motorine, amestecuri compexe de hidrocarburi mai grele, care fierb de la 2000C

până la 3800C; se folosesc la motoarele Diesel; păcuri, amestecuri de hidrocarburi grele care fierb la temperaturi cuprinse între

3000C şi 5000C; la temperatura mediului ambiant au consistenţă vâscoasă combustibil lichid uşor (de calorifer) – amestec de produse petroliere (de

obicei motorină şi păcură),Dintre caracteristicile energetice ale combustibililor lichizi amintim: vâscozitatea,

temperatura (punctul) de congelare, temperatura de inflamabilitate, compoziţia elementară, conţinutul în impurităţi mecanice, conţinutul în vanadiu, conţinutul în sulf, puterea calorifică inferioară.Combustibilii gazoşi

Sunt amestecuri de gaze combustibile, oxigen, azot, vapori de apă. Gazul natural este combustibilul fosil a cărui ardere este cea mai curată; el este un amestec compus în principal din metan cu urme de alte hidrocarburi gazoase şi este extras în majoritatea cazurilor din zăcăminte de gaze uscate (90%) care nu conţin petrol.

Caracteristicile energetice principale ale combustibililor gazoşi sunt: compoziţia volumetrică, densitatea, puterea calorifică inferioară, temperatura de aprindere.7.2. Energia nucleară

Energia nucleară este obţinută prin fisiunea uraniului 235, realizată într-un reactor nuclear. Reacţia, menţinută sub control strict, eliberează o mare cantitate de energie

Printre riscurile prezentate de folosirea energiei nucleare pentru producerea de energie electrică se menţionează: riscul contaminării radioactive legate de tratarea minereului de uraniu natural (pentru o tonă de uraniu utilizabil în reactor se obţin circa 500 tone deşeuri slab radioactive); riscurile legate de dezafectarea centralelor nuclearoelectrice la terminarea duratei de viaţă; riscurile legate de stocarea uraniului utilizat, care poate persista timp de mii de ani; accidente nucleare (scurgeri radioactive) minore sau importante, în centrale. 7.3. Forme de energie regenerabilă

Energia regenerabilă se referă la forme de energie produse prin transferul energetic al energiei rezultate din pricese naturale regenerabile. Astfel, energia luminii solare, a vântului, a apelor curgătoare, a proceselor biologice şi a căldurii geotermale pot fi captate de către oameni utilizând diferite procedee.

Dintre sursele regenerabile de energie fac parte: energia derivată din biomasă(biodiesel, bioetanol, biogaz), energia geotermică, energia apei (hidraulică şi a mareelor), energia solară, energia eoliană.

Toate aceste forme de energie sunt valorificate pentru a servi la generarea curentului electric, a apei calde, etc.

Obiectivul strategic pentru anul 2012 a fost ca aportul surselor regenerabile de energie în țările membre al UE, să fie de 12% în consumul total de resurse primare. HG 443/2003 (modificată prin HG 958/2005) a stabilit pentru 2012, în Romania ponderea energiei electrice din SRE în consumul naţional brut de energie electrică la 33% .

Un act normative important care a fost iniţiat de autorităţile române în 2008. Certificatele verzi sunt acordate producătorilor de energie electrică pentru fiecare MWh generat din energie eoliană, energie solară, energie hidraulică, biomasă, gaz de fermentare a deşeurilor sau gaz de fermentare a nămolurilor din instalatiile de epurare a apelor uzate. În cazul în care, energia este produsă în instalatii de cogenerare cu un randament ridicat se va acorda un bonus. Certificatele verzi emise de stat pentru producători pot fi vândute furnizorilor de energie electric; aceştia au obligaţia să le cumpere, în anumite cote, în fiecare an. Dar, dacă furnizorii nu îşi ating cotele obligatorii, vor trebui să plătească penalizări

Autoritatea Naţională de Reglementare în domeniul Energiei(ANRE) a estimat că , până la 31 decembrie 2016, în această schemă vor intra 500 de companii, ca beneficiari de certificate verzi. În 2010, ANRE a anunţat că, în ultimii ani influenţa surselor regenerabile la preţul final al energiei a crescut constant, de la 2 bani pe MWh, în 2005 la 1,21 lei în 2009 şi

2,85 în 2010. Tot ANRE estimează că, în 2011 influenţa surselor regenerabile în preţul final al energiei electrice va fi între 7 şi 14 lei pe MWhEnergia solară Potenţialul radiaţiilor solare

Soarele este la originea tuturor formelor de energie pe care le-au descoperit şi de care s-au servit oamenii. Energia solară se poate transforma în alte forme de energie: mecanică, termică sau electrică.

Particularităţile şi dificultăţile de folosire a acestei energii sunt: resursă inepuizabilă, nepoluantă şi disponibilă, practic, pe tot globul; resursă difuză, variabilă după anotimp şi nebulozitate şi intermitentă (cu alternanţe noapte/zi); decalajul între însorire (cea mai puternică în timpul verii) şi cererea de căldură pentru încălzire (cea mai puternică în timpul iernii); slaba densitate energetică (900 kWh/m2 la nord - 1600 kWh/m2 la sud)

Captarea şi concentrare a radiaţiei solare Energia solară poate fi valorificată prin colectarea acestei energii cu ajutorul

captatoarelor solare şi prin utilizarea celulelor solare. Captatorul solar este un convertor heliotermic, al cărui scop este convertirea energiei

solare în căldură. Captatoarele solare pot fi utilizate cu concentrarea sau fără concentrarea radiaţiei solare.

Captatoarele fără concentrarea radiaţiei au ca domeniu de aplicaţie instalaţiile cu temperaturi moderate (sub 1000C peste temperatura ambiantă), cum sunt: instalaţii solare de încălzire a apei menajere; instalaţii de încălzire şi climatizare a clădirilor; instalaţii de uscare; instalaţii de distilare a apei .

În cele mai multe cazuri suprafaţa absorbantă este plană şi captatoarele respective sunt denumite „captatoare plane” (mai există captatoare cilindrice, semicilindrice, etc.). În fig.7.3. este reprezentat schematic un captator plan tipic.

Schema unui captator plan tipicÎn esenţă, funcţionarea captatorului plan se bazează pe încălzirea suprafeţei absorbante

sub acţiunea radiaţiei solare directe sau difuze.Oglinzile concentratoare se realizează din aluminiu sau sticlă metalizată, dintr-o singură

piesă, sau din mai multe oglinzi plane orientate corespunzător.

De exemplu, cu oglinzile cilindro-parabolice (fig.7.4.) se obţin concentrări de până la 10.

. Oglinzile cilindro-parabolice, la captatoarele cu concentrarea radiaţieiSchimbarea înclinării captatorului se face periodic, chiar numai odată pe lună. Domeniul

lui de temperaturi este de 100 - 230°C

Concentratorul sferic fix cu receptor mobil este format dintr-o parte a unei oglinzi sferice plasată în poziţie staţionară în faţa soarelui şi dintr-un colector liniar care urmăreşte soarele printr-o mişcare de pivotare (fig.7.5.).

Fig.7.5.

Conversia energiei solare în energie termică destinată încălzirii Încălzirea solară a apei la temperaturi relativ scăzute (sub 100°C), în scopuri menajere sau industriale, constituie un domeniu în care energia solară a cunoscut cea mai extinsă utilizare în ultimii 35 de ani. Actualmente, mai multe milioane de încălzitoare solare de apă funcţionează în peste 12 ţări: Japonia, Australia, Israel, Franţa, SUA, Maroc

Fig 7.6

Fig 7.7Elementele de bază ale unei instalaţii solare de încălzire a apei (fig.7.6.) sunt

captatorul solar 1 şi unitatea (rezervorul) de stocare termică 2. Circulaţia apei între captator şi rezervorul de stocare se poate realiza fie natural (fără pompă), prin termosifon, fie forţat, cu o pompă de circulaţie 3. Climatizarea locuinţelor cu ajutorul energiei solare se poate realiza în sistem pasiv sau activ. În fig.7.7. se prezintă schiţa unui sistem pasiv de încălzire solară experimentat la Odeillo (Franţa).Energia solară fotovoltaică

Conversia directă a energiei solare în energie electrică bazată pe efectul fotovoltaic constituie unul din mijloacele cele mai atractive de a utiliza energia solarăCelulele solare - celule fotovoltaice, au fost utilizate până nu demult ca surse de energie doar în aplicaţiile spaţialeSistemele fotovoltaice pot fi autonome, sau conectate la reţeaua electrică. Un modul de celule fotovoltaice se compune din 40 de celuleNoaptea sistemul se alimentează din reţeaua locală de electricitate. În locurile izolate, unde nu este posibil un sistem racordat la reţea, se pot utiliza baterii de acumulatoare pentru stocarea curentului

Din punct de vedere al mediului, tehnologia fotovoltaică de producere a electricităţii prezintă un important avantaj faţă de tehnologiile clasice cu combustibili fosili: nu au nici o emisie de CO2 sau de alţi poluanţi în timpul funcţionării. În acelaşi timp, trebuie ameliorată durata de viaţă a celulelor solare (15 - 20 de ani în prezent), îmbunătăţirea randamentului lor (în prezent acesta fiind de circa 15%), iar pentru ca soluţia să devină interesantă economic, reducerea costului acestor celule (de 5 ori).

Principala problemă de mediu pusă de sistemele fotovoltaice este legată de utilizarea, în timpul procesului de fabricaţie, de compuşi toxici

Aceste substanţe chimice nu sunt biodegradabile, sunt foarte toxice şi remanenţa lor în mediul ambiant poate dura secole; de aceea depozitarea captatorilor scoşi din funcţiune poate prezenta un pericol ecologic major. 7.3.2. Hidroenergia De secole apa este utilizată pentru acţionarea sistemelor mecanice, iar în zilele noastre este larg utilizată pentru producerea de energie electrică în centrale hidroelectrice

Hidroenergia este o sursă de energie regenerabilă, care în Uniunea Europeană asigură aproape 84% din electricitatea produsă de energiile regenerabile şi 13% din producţia totală de energie electrică.

Marile centrale hidroelectrice au ajuns la maturitate pe plan tehnic şi sunt deja bine exploatate. Este convenabil mai curând să li se acorde atenţie microhidrocentralelor cu o capacitate sub 10 MW, care oferă un potenţial remarcabil, până acum neexploatat, astfel încât aportul hidroenergeticii de mică anvergură ar trebui să fie semnificativ pentru acoperirea viitoarelor nevoi energetice. 7.3.3. Energia geotermică Energia geotermică reprezintă căldura existentă în pământ. În mod obişnuit, sub scoarţa terestră, la fiecare 30 m temperatura medie creşte cu un grad, astfel încât căldura medie emanată este de 58 MW/km2.

În diferite puncte de pe suprafaţa pământului, în special în regiunile vulcanice, apare apa fierbinte, aburul sau gaze vulcanice.

Din cauza structurii diferenţiate a scoarţei terestre, în prezent există doar câteva regiuni pe pământ care oferă posibilităţi de exploatare.

Apa încălzită prin geotermie circulă printr-un schimbător de căldură, apoi este utilizată pentru încălzire urbană sau industrială, sau pentru încălzirea serelor.

Căldura obţinută prin geotermie, sub formă de abur, poate fi utilizată indirect pentru generarea de energie electrică în centrale geotermale

Când apa fierbinte nu vine direct la suprafaţă, ea trebuie exploatată cu ajutorul puţurilor

O modalitate nouă de utilizare o reprezintă pompele de căldură. Acestea permit reducerea consumului de energie electrică, pentru că pot produce căldură, frig sau ambele forme de energie.

Un fluid circulă printr-o reţea subterană de ţevi, unde este încălzit de temperatura solului, apoi în locuinţă el restituie căldura prin intermediul unui schimbător. Vara procesul poate fi inversat pentru răcirea locuinţei.

Cele mai dese utilizări ale pompei de căldură sunt cele pentru climatizare, preparare apă caldă de consum sau industrială, încălzirea spaţii lor de locuit, sau diferite aplicaţii industriale cum ar fi: uscarea materialelor poroase, vaporizarea produselor volatile, sterilizarea, concentrarea soluţiilor etc. 7.3.4. BIOMASA - SURSĂ DE ENERGIE REGENERABILĂAstăzi, cercetările se concentrează pe conversia biomasei în alcool, care ar putea servi drept carburant pentru suplimentarea şi chiar înlocuirea benzinei şi a motorinei

Alte forme lichide de energie obţinute din biomasă ar fi uleiurile vegetale. Metanolul produs prin distilarea lemnului şi a deşeurilor forestiere este considerat un carburant alternativ pentru transport şi industrie, la preţuri care ar putea concura cu cele ale combustibililor obţinuţi din bitum şi din lichefierea carbonului.

Există o largă varietate de surse de biomasă, printre care se numără copacii cu viteză mare de dezvoltare (plopul, salcia, eucaliptul), trestia de zahăr, rapiţa, plantele erbacee cu rapiditate de creştere şi diverse reziduuri cum sunt lemnul provenit din toaletarea copacilor şi din construcţii, paiele şi tulpinele cerealelor, deşeurile rezultate după prelucrarea lemnului,

deşeurile de hârtie şi uleiurile vegetale uzate. Principala resursă de biomasă o reprezintă însă lemnul.

Oficialii de la Bruxelles cer ca 20% din carburantul utilizat în 2020 să fie biogaz (în anul 2010 procentul a fost de 6% ).Produse energetice finale rezultate din biomasă

Biomasa acoperă un evantai larg de filiere de producţie cu numeroase tipuri de resurse, un anumit număr de tehnologii de conversie şi trei produse energetice finale:

Căldură Energie electrică Combustibili lichizi pentru transport

Ea utilizează: Plantele oleaginoase (rapiţa, floarea soarelui, soia) Plantele cu zahăr şi amidon (sfecla de zahăr, cereale, sorgul dulce) Biomasa solidă (lemnul, paiele, turba)

Biomasa umedă (deşeuri organice, bălegarul)Biocombustibilii şi depoluarea• Etanol din biomasă agricolă• Etanol din lignoceluloză • Biogaz• Biodiesel• Motorină regenerabilă• Biobutanol

Avantaje ale utilizării biomasei , ca sursă de energie componentele sale sunt foarte uşor de procurat;

securitatea aprovizionării este garantată tehnologia ei contribuie la crearea de locuri de muncă stabile oferă bune oportunităţi de a exporta tehnologii de dezvoltare utilizarea ei contribuie la atenuarea emisiilor de CO2 şi la reducerea altor emisii7.3.5.ENERGIA EOLIANĂ - SURSĂ DE ENERGIE NEPOLUANTĂ

Valorificarea energiei eoliene a început în anii 1970, odată cu prima criză mondială a petrolului. În anii 1990 a revenit în prim plan din cauza îngrijorărilor generate de impactul asupra mediului a poluării generate de combustibilii fosili.

Unele turbine pot produce 5 MW, deşi aceasta necesită o viteză a vîntului de aproximativ 5,5 m/s, sau 20 km/oră. Puţine zone de pe Pământ au aceste viteze ale vântului, dar vânturi mai puternice se pot găsi la altitudini mai mari şi în zone oceanice.

Conform Programului privind strategia energetică a României - 2010 - 33 % din CIB, - 2015- 35% - 2020- 38%

Instalarea a 280 MW (din energ. eoliana) - în anul 2015Conform Programului privind strategia energetică a României, în 2010 ţara noastră a

trebuit să asigure din surse regenerabile 33 % din consumul intern brut, cota urmând să ajungă la 35% în 2015 şi la 38% în anul 2020.

Avantajele utilizării sistemelor eolieneÎn contextul actual, caracterizat de creşterea alarmantă a poluării cauzate de

producerea energiei din arderea combustibililor fosili, devine din ce în ce mai importantă reducerea dependenţei de aceşti combustibili.

Menţionăm câteva avantaje ale energiei eoliene: emisia zero de substanţe poluante şi gaze cu efect de seră , datorită faptului că

nu se ard combustibili. nu se produc deşeuri . Producerea de energie eoliană nu implică producerea nici

unui fel de deşeuri. costuri reduse pe unitate de energie produsă

costuri reduse de scoatere din funcţiuneDezavantajele utilizării sistemelor eoliene:

resursa energetică relativ limitată ; inconstanţa datorită variaţiei vitezei vântului

la început, un important dezavantaj al producţiei de energie eoliană a fost preţul destul de mare de producere a energiei şi fiabilitatea relativ redusă a turbinelo

un alt dezavantaj este şi "poluarea vizuală" - adică, au o apariţie neplăcută; de asemenea produc "poluare sonoră" (sunt prea gălăgioase); se afirmă că turbinele afectează mediul şi ecosistemele din împrejurimi,

omorând păsări şi necesitând terenuri mari virane pentru instalarea lor. riscul mare de distrugere în cazul furtunilor

Pentru diminuarea poluării sonore există mai multe căi: multiplicatoarele sunt special concepute pentru eoliene. În plus, se încearcă

favorizarea acţionărilor directe, fără utilizarea multiplicatoarelor; profilul palelor face obiectul unor cercetări intense pentru reducerea poluării

sonore determinată de scurgerea vântului în jurul palelor sau a emisiilor datorate nacelei sau pilonului. Arborii de transmisie sunt prevăzuţi cu amortizoare pentru limitarea vibraţiilor;

antifonarea nacelei permite, de asemenea, reducerea zgomotelor.7.4. Influenţa producerii şi consumului energiei asupra mediului

            La producerea energiei, din sursele energetice se degajă substanţe poluante cu impact negativ asupra mediului.             În cazul centralelor termoelectrice care  funcţionează cu cărbuniarderea combustibililor implică degajări de gaze nocive în atmosferă care se reîntorc pe sol sub formă de ploi acide ce distrug vegetaţia.Dereglarea ecosistemelor acvatice impurifică solul. Mediul ambiant poate fi poluat de sectorul energetic direct sau indirect:- Tehnologiile cu impact direct ţin de transformarea energiei combustibilului fosil în energie electrică şi termică, transformând energia potenţială a carburanţilor în energie cinetică;- Indirect, mediul este poluat de tehnologiile energofage.            

Arderea carbunelui poluează prin:  emisii de poluanţi (oxizi de carbon, sulf şi azot, particule de praf);  contribuie la schimbarea globală a climei prin gazele cu efect de seră;  elimină zgura, care are efecte complexe asupra atmosferei, solului şi apelor subterane,

elimină pulberi metalice; produce deşeuri.

Petrolul şi gazele naturale: -produc poluarea marină şi a coastelor litoralelor; modifică pH-ul solului prin acumulări de hidrocarburi; -la ardere produc SO2, NO2, CO2 şi gaze cu efect de seră, ce contribuie la formarea ploilor

acide Impactul reţelelor electrice asupra mediului             Pentru liniile electrice de medie şi joasă tensiune, impactul cu mediul înconjurător se referă la: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor, poluarea vizuală şi impactul cu alte elemente de construcţii şi instalaţii.           Poluarea vizualăPoluarea vizuală generează deteriorarea peisajului proporţional cu tensiunea nominală, cele mai poluante fiind liniile electrice aeriene (L.E.A.) de înaltă şi foarte înaltă tensiune, precum şi staţiile de transformare..a) Poluarea vizuală determinată de liniile electrice aeriene  b) Poluarea vizuală generată de posturile de transformarec) Poluarea vizuală generată de staţiile de transformare şi conexiune

Poluarea sonoră

Poluarea sonoră generează multiple efecte asupra organismului, în funcţie de trei parametri:

intensitate (tărie), înălţime (frecvenţă) şi durată.

Poluarea sonoră produsă de centralele şi reţelele electrice poate să aibă caracter intermitent

sau permanent. Depăşirea unor anumite valori poate deveni nocivă pentru om.  Zgomote cu

caracter permanent se produc în centralele şi reţelele electrice pe toată durata funcţionării

instalaţiilor.

Poluarea electromagneticăDescărcarea corona care apare în instalaţiile de înaltă şi foarte înaltă tensiune este

insoţită de apariţia succesiunii de impulsuri de curent de scurtă durată. Propagarea acestor curenţi determină, în jurul circuitelor parcurse, apariţia de câmpuri electromagnetice perturbatoare, de frecvenţă şi amplitudine diferite, care conduc la distorsionarea semnalelor utile ale emisiilor radio şi de televiziune

emisiunilor de televiziune  sunt de două feluri:• perturbaţiii pasive, datorate prezenţei instalaţiilor electrice şi reflexiilor semnalului util

• perturbaţiii active, datorate distorsionării semnalului util de către câmpul perturbator de înaltă frecvenţă determinat de descărcarea corona.determinate de acestea (apariţia imaginilor “fantomă”);Poluarea psihică generată de pericole (riscuri) de accidente             Poluarea psihică rezidă în sentimentul de teamă pe care-l provoacă instalaţiile electrice asupra factorului uman.

Valorile limită admise ale câmpului electric încă nu sunt complet definite; studiile efectuate au pus în evidenţă fenomene de: oboseală, scăderea atenţiei, slăbiciune în membrele superioare, senzaţii de ameţeală, schimbarea ritmului de somn cu insomnii şi treziri frecvente, în cazul persoanelor care lucreaza în zone cu câmpuri electrice intense.  Pericolele (riscurile) de accidente datorate curentului electric sunt în principal electrocutările şi arsurileCAPITOLUL 9MANAGEMENTUL DEŞEURILOR ÎN DOMENIUL ENERGIEIÎn elaborarea documentelor Strategiei Naţionale de Gestionare a Deşeurilor (SNGD), aprobate prin HG nr. 1470/2004, ţara noastră a trebuit să respecte cerinţele legislaţiei europene din acest domeniu

Pentru realizarea acestui obiectiv au fost stabilite ca ţinte: a) Reducerea cantităţii de deşeuri care merg la depozitarea finală cu aproximativ 20% până în 2010, comparativ cu 2000, şi cu 50% până în 2050; b) Reducerea volumului de deşeuri periculoase generate cu aproximativ 20% până în 2010, comparativ cu 2000, şi cu 50% până în 2020.9.2. MANAGEMENTUL DEŞEURILOR SOLIDE DIN CENTRALELE CU CĂRBUNE

Producţia de energie a României se bazează în mare parte pe centralele termoelectrice care folosesc drept combustibil principal cărbunele din producţia internă. Calitatea inferioară a acestuia şi conţinutul ridicat de cenuşă au condus la o producţie anuală de zgură şi cenuşă de circa 10 milioane tone, la un consum anual de circa 30 milioane tone cărbune. Aceasta trebuie depozitată în proporţie de circa 95%, gradul de utilizare în economie fiind redus datorită slabei preocupări şi calităţii mediocre.

Fig. 9.1. Schema de evacuare hidraulică a cenuşei

1- banda transportoare; 2- bazinul cu apă; 3- concasor; 4- jgheabul de transport; 5- punctele de colectare ale zgurei şi cenuşei/pâlniile; 6- zăvoare hidraulice; 7- bazinul de cenuşă; 8- pompa de apă; 9- conducte; 10- pompe speciale de noroi; 11- conductele spre deposit

În fig. 9.1. este prezentată schema unei instalaţii în care evacuarea se face hidraulic. Zgura răcită în bazinul cu apă (2) este preluată de banda transportoare (1), concasată în concasorul (3) şi trimisă prin jgheabul de transport (4), împreună cu cenuşa antrenată prin injecţii de apă de către pompa de apă (8), prin conductele (9), în bazinul de cenuşă (7). Toate punctele de colectare ale zgurei şi cenuşei/pâlniile (5) sunt etanşate hidraulic prin zăvoare hidraulice (6), având în vedere că presiunea din interiorul traseului de gaze diferă de cea atmosferică. Canalele/jgheaburi de transport (4) au panta minimă de 1% şi sunt căptuşite cu materiale rezistente la eroziune şi coroziune. De-a lungul acestor canale continuă să se se injecteze din loc în loc apă pentru antrenare. Hidroamestecul realizat este în raportul 1:6 – 1:10 (zgură şi cenuşă/apă).

Din bazin (7), unde se colectează noroiul, materialul este evacuat în continuare spre depozit cu ajutorul unor pompe speciale de noroi, numite pompe Bagger (10). Conductele spre depozit (11), având pantă coborâtoare continuă, pot asigura transportul pe distanţa 4-5 km.

Depozitul (fig.9.2.) se formează cu ajutorul unor diguri de pământ (1), care închid bazinul de decantare (2). Apa din bazin se scurge prin deversare în puţurile de golire (3) şi apoi prin conductele de golire ( 4). Această apă este reintrodusă în circuitul de evacuare a zgurii şi cenuşei din centrală. Procentul de recirculare a apei este de 80-90%. După umplerea volumului pregătit iniţial, digul circular poate fi supraînălţat „cenuşei poate atinge astfel 20-25 m.

Fig. 9.2. Secţiune printr-un depozit de cenuşă (1- diguri de pământ; 2- bazinul de decantare; 3- puţurile de golire; 4- conductele de golire).