Eko3.doc

Ekologia –W3-RJ- 090307 dr hab. inż. Andrzej Doniec prof. PŁ

-W3-

13.04.07 – kolokwium z wykładów

REWOLUCJA PRZEMYSŁOWA

1. W wyniku rewolucji przemysłowej ogromna masa towarów, które człowiek przenosi (1000ton/sek) oraz ogromne wydobycie surowców z ziemi (przemysł wydobywczy, hutniczy).

Ruda surowca zawiera jedynie kilka procent (ok.10%) czystego materiału. Reszta, to ogromne ilości materiału niewykorzystywanego – odpadów, co wpływa na zanieczyszczenie środowiska w dość dużym stopniu.

Z kolei do przetworzenia tego surowca potrzebne są duże ilości energii. W dawnych czasach była to energia odnawialna (potencjał ludzki).

2. Ogromne uzależnienie społeczeństw uprzemysłowionych (technicznych) od energii. Gdyby nagle został przerwany dopływ prądu, dzisiejsze społeczeństwo byłoby całkowicie sparaliżowane.

3. Do ekosfery zaczęliśmy wprowadzać bardzo dużo substancji w nadmiernych ilościach (również zużyte wyroby, jak i pierwotne odpady).

Ludy pierwotne – najczęściej żyją w pewnego rodzaju symbiozie z naturą.

Błędne założenia RP:

1)     Zasoby są nieograniczone

2)     Biosfera ma nieograniczoną pojemność

Zużycie materiałów na mieszkańca w kg

Zużycie wybranych surowców w USA, Japonii, Niemczech, Wielkiej Brytanii i Francji w procentach zużycia światowego

Al. – 52,0; Fe ruda – 29,4; Fe surówka - 34,6; Zn – 40,3; Sn – 48,7; Cu – 51,3; Nikiel – 54,0

Zużycie Energii w USA (w EJ exadżule)

1850 – 2,64; 1900 – 8,76; 1950 – 36; 2000 – 78,6; 2006 – 90,52

W roku 2000 transport w USA pochłaniał 21 EJ, z czego 19 EJ było zużywane przy stratach silnikowych. Drugie 21 EJ wylatywało z kominów elektrowni i fabryk.

Ludność świata i produkcja energii:

75% - kraje rozwijające się 3.3 TW

25% - kraje uprzemysłowione 7.0 TW

(obecnie jest mniej niż 25% populacji, czyli niemal 1/5 ludzkości zużywa 75% całkowitej wytwarzanej energii na świecie)

Obecnie ok. 78% energii uzyskuje się z paliw kopalnych (nieodnawialnych: ropa, węgiel…)

Konsekwencje:

a)     emisje gazowe

b)     zanieczyszczenia atmosfery

c)     efekt cieplarniany

d)     uszczuplenie warstwy ozonowej

e)     wyczerpywanie się zasobów

dopływ – odpływ = akumulacja (bilans)

Skutkiem RP jest akumulacja dwutlenku węgla w atmosferze. Efekt ten jest jeszcze bardziej wzmacniany, ponieważ ubywa lasów (np. Amazonka).

Na skutek tej akumulacji poprawia się izolacyjność warstwy gazów w atmosferze, która chroni nas przed utratą ciepła. Czyli to co jest przy ziemi bardziej się grzeje (efekt cieplarniany).

Światowe zasoby paliw kopalnych:

Węgiel kamienny: 1711 Gt

Ropa naftowa: 1594 * 10^9 baryłek   1 baryłka = 0,1635 m^2

Gaz ziemny: 254 * 10^12 m^3

Zużycie:

Węgiel kamienny: 1987 – 4,4 Gt; 2025 – 130 Gt

Gaz ziemny: 2.63 * 10^9 m^3; 100 * 10^12m^3

Oczywiście są odkrywane nowe źródła (nie często) oraz wprowadzana jest polityka oszczędnościowa, dlatego tych danych nie można traktować jako pewnik.

Dyssypacja energii – straty energii o niskiej temperaturze w procesie przemysłowym, której nie da się do niczego wykorzystać.

Prognozowanie zapotrzebowania na energię:

Rok 2025, ludność 8,2 mld

- 14 TW przy zachowaniu podobnej struktury zużycia jak w 1980 (konsekwencja: konieczność radykalnych zmian w wytwarzaniu i użytkowaniu)

- 55 TW po osiągnięciu przez wszystkie kraje świata obecnego zużycia w krajach uprzemysłowionych (konsekwencja: zwiększenie obciążenia środowiska przyrodniczego)

Rocznie, przez spalanie paliw, do atmosfery uwalniane jest 6,5 Gt dwutlenku węgla. Obecnie w atmosferze jest około 375 ppm CO2 (part per milion).

Efekt szklarniowy.

Promieniowanie słoneczne jest promieniowaniem, które łatwo przenika przez warstwę gazową do ziemi. Natomiast ziemia ogrzewając się od tego promieniowania, oddaje cześć energii, ale o innej długości fali (promieniowanie podczerwone) i ono nie może się przebić przez warstwę gazów. Ta warstwa nas chroni, ale jeżeli się pogrubia, jej izolacyjność się polepsza.

Od lat ’50 człowiek zaczął wytwarzać i wprowadzać do środowiska substancje, które nigdy się w nim nie znajdowały.

W wyniku RP wzrosła znacznie produktywność (stosunek efektu do wsadu).

Nie możemy już dłużej tak traktować środowiska bez świadomości następstw naszego postępowania.

·         Od roku 1700 międzynarodowa wymiana handlowa wzrosła 800 razy

·         W ostatnich stu latach produkcja przemysłowa na świecie wzrosła 100 razy

·         Na początku XX wieku produkcja chemiczna związków organicznych była minimalna, obecnie ponad 100 mln ton

·         Od początku 1900 roku zużycie paliw kopalnych wzrosło 50 razy.

Tworzywa:

Sztuczne – naśladujące to co jest naturalne (np. włókno celulozowe na bazie bawełny)

Syntetyczne – nigdy nie istniały takie materiały w przyrodzie.