РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ

В ГОСТ Р 52104-2003 «Ресурсосбережение. Термины и определения.» термин «ресурсосбережение» определяется как: организационная, экономическая, техническая, научная, практическая и информационная деятельность, методы, процессы, комплекс организационно-технических мер и мероприятий, сопровождающих все стадии жизненного цикла объектов и направлений на рациональное использование и экономное расходование ресурсов. При этом различают энергосбережение и материалосбережение. Производство продукции должно выполняться с рациональным использованием и экономным расходованием всех видов ресурсов (веществ, энергии) при безопасном воздействии на человека и окружающую среду. Устойчивое развитие регионов и страны достигается сокращением потребления вещества и энергии, внедрением высоких технологий, экологическим управлением и социальным регулированием. Ресурсосбережение снижает объемы отходов, сбросов, выбросов, что в свою очередь уменьшает их негативное воздействие на человека и окружающую среду.

Важнейшим свойством любого производства является его ресурсоемкость, то есть количество ресурсов, которые необходимы для выпуска единицы продукции. Ресурсоемкость определяет показатели ресурсопотребления, которые включают конструктивно-технологические свойства продукции (в том числе показатели, обуславливающие фактическое потребление (материальных и энергетических ресурсов на стадии изготовления продукции)

Источники энергии на Земле делят на две большие группы: возобновляемые и невозобновляемые.

К возобновляемым относят все виды энергии, непрерывно действующие в биосфере Земли: солнечную; ветровую, энергию океана и гидроэнергию рек.

К невозобновляемым источникам относятся ископаемые виды топлива, ядерная и термоядерная энергия.

Важное различие этих источников состоит в их влиянии на биосферу. Энергетика, основанная на невозобновляемых источниках, приводит к дополнительному нагреву среды обитания. Эти виды источников называют иногда добавляющими: их энергия добавляется к энергии нагревания планеты, которая обеспечивается Солнцем.

Использование возобновляемых источников энергии не приводит к дополнительному нагреванию планеты, поэтому такая энергия иногда называется недобавляющей. Действительно, в этом случае, забирая, например, солнечные лучи в энергетические установки, расположенные на Земле, мы изымаем энергию из цикла ее нагревания, а затем после использования возвращаем планете в том же количестве в виде тепла. То же самое относится, например, к ветровой энергии и энергии океана: сколько взято из энергетического фона, столько и вернулось в среду обитания в виде тепла. Недобавляющую энергию можно назвать безотходной, а добавляющая должна рассматриваться как загрязняющая среду обитания.

Ежегодный прирост энергопроизводства составляет около 3 % в год. При сохранении такого темпа прироста добавляющей энергии допустимый предел будет достигнут через 75 лет. Уже в середине ХХI в. рост производства невозобновляемых видов энергии должен быть прекращен или последствия грозят глобальным кризисом цивилизации, имеющим геополитическое значение.

Причины и развитие экологических кризисных ситуаций

1. Экологический кризис: объединение природных ресурсов промысла и собирательства как реакция на нехватку естественных продуктов живой природы, т.е. наблюдается выход человечества из агонии чисто биологического существования.

2. Антропогенный экологический кризис или кризис консументов произошел как следствие истощения животного мира и перехода человеческого общества к примитивному земледелию и одомашниванию животных.

3. Кризис примитивного земледелия, вследствие его ограниченных возможностей и переход к с/х освоению земель.

4. Антропогенныi00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000й экологический кризис или кризис продуцентов, вследствие уничтожения больших территорий лесных массивов и истощения растительного мира. Переход человека к промышленному освоению территорий.

5. Современный экологический кризис или кризис редуцентов, вследствие постепенного истощения и уничтожения почвенно-растительного и верхнего ротового слоя. Период характеризуется широким внедрением технических средств.

6. Глобальный термодинамический кризис, как следствие максимального использования и возросших потребностей общества в энергии.

7. Кризис устойчивости и надежности экологических систем вследствие нарушения принципов сохранения и устойчивого развития экосистем. Современному состоянию экологического кризиса общества может противостоять начавшаяся революция экологического обоснования развития производства {экологизация производства). Возникает необходимость перехода к ресурсосбержению.

Существует единственный способ преодоления надвигающегося энергетического кризиса − масштабное использование возобновляемых источников энергии: солнечной, ветровой и др. Самым обильным источником недобавляющей энергии является поток солнечного излучения. Без вреда для биосферы, по-видимому, можно изъять около 3% всего потока, падающего на Землю. Учитывая коэффициент преобразования солнечной энергии, достигающий в настоящее время 30%, использование 3 % потока позволит получить энергию мощностью 1000 млн кВт. Это в 100 раз превышает современную мощность производства всей энергии, т.е. в 10 раз превышает тепловой предел производства добавляющей энергии. По имеющимся оценкам, другие виды энергии, такие как ветровая, все виды энергии океана, могут без ущерба для окружающей среды дать энергию в несколько раз превосходящую сегодня вырабатываемую в мире.

Главным фактором роста энергопроизводства является рост численности населения и прогресс качества жизни, который тесно связан с потреблением энергии на душу населения. Сейчас на каждого жителя Земли приходится около 2 кВт энергии в день, в то время как признанная норма качества жизни человека характеризуется мощностью 10Вт-ч, что достигнуто лишь в немногих развитых странах.

В среднем в промышленно развитых странах потребление электроэнергии на душу населения в 14 раз выше, чем в развивающихся странах. Следует отметить, что даже среди промышленно развитых стран ­потребление электроэнергии сильно различается. Например, на душу населения в год, Норвегия потребляет 25 тыс. Вт-ч, Швеция - 16 тыс., Франция - 6 тыс., Италия - 3 тыс., а Бангладеш - всего 46 Вт-ч. Из этого вытекает, что спрос на электроэнергию будет расти как в промышленно развитых странах, так и в развивающихся.

Особо следует отметить, что понятие высокого качества жизни в его материальной части характеризуется обеспеченностью чистыми продуктами питания, чистым воздухом и водой, обогреваемым зимой и охлаждаемым летом жильем, личным и общественным транспортом, бытовыми услугами и т.п. Если все население Земли рано или поздно должно иметь душевое потребление 10 кВт, то при стабилизации энергопроизводства на уровне теплового барьера (100 млн. кВт) численность населения не должна превышать 10 млн. человек. Таким образом, развитие энергетики на невозобновляемом топливе ставит жесткий предел численности населения планеты. Но при сохранении существующего сейчас темпа прироста населения, который составляет около 1 % в год, через 75 лет население Земли достигнет 20 млрд человек. Отсюда видно: уже сейчас надо думать о сокращении темпов прироста населения примерно вдвое, к чему цивилизация на современном этапе, видимо, не готова.

Таким образом, в перспективе человечество будет иметь дело с надвигающимся энергодемографическим кризисом. Радикальным способом избежать его можно, лишь развивая недобавляющую энергетику на возобновляемых источниках. При этом необходимость стабилизации численности населения по энергетическому критерию не будет столь угрожающей, так как открывается 10- кратный резерв роста энергетики.

Из изложенного вытекает, что в дальней перспективе имеются ограничения на развитие энергетики, которые поставлены физическими закономерностями и продолжающимся экспоненциальным ростом населения и качества жизни. В этих рамках следует рассмотреть, как и в каких пропорциях между различными видами энергии развивать энергопроизводство в настоящее время и в ближайшем будущем. Для этого необходимо принять во внимание ряд природных ограничений.

Цели управления ресурсосбережением сводятся к решению следующих задач:

- снижение объемов и затрат на привлекаемые ресурсы за счет рационального подбора материалов, их сортимента, совершенствования методов учета, нормирования;

- совершенствование структуры материальных ресурсов по снижению металлоемкости, внедрения прогрессивных материалов, обеспечения взаимозаменяемости, повышения доли прямых материальных затрат;

- повышение качества материальных ресурсов путем совершенствования входного контроля;

- снижение потерь материальных ресурсов при их приобретении, хранении и транспортировании за счет совершенствования тары, условий хранения, организации складского хозяйства, применения современных транспортных средств;

- снижение норм расхода материальных ресурсов на изготовление продукции за счет совершенствования технологии, выбора рациональных способов получения заготовок, обработки, контроля и учета, улучшения обслуживания и ремонта оборудования;

- совершенствование переработки отходов, расширение использования вторичных ресурсов, экономия топлива и электроэнергии, утилизация отходов.

Сложность внедрения безотходных технологий в nроизводственные nроцессы определяется следующими причинами:

1. Изоляция технологических процессов и созданных искусственно технических систем от естественных экосистем.

2. Неполнота протекания физико-химических процессов производства при использовании сырья и как следствие образование огромного количества отходов (загрязняющих веществ).

3. Образование в техносфере отходов, отличающихся от условий естественной среды (высокотемпературные производственные процессы, низкотемпературные производственные процессы,…). Такие отходы являются инородными для естественной среды и трудно утилизируемыми.

4. Увеличение энергоемкости производства.

Энергетические ресурсы подразделяются на невозобновляемые и возобновляемые.