Возникновение парникового эффекта: степень ответственности промышленно развитых и развивающихся стран
Очевидная причина возникновения парникового эффекта – ис-пользование традиционных энергоносителей промышленность и ав-томобилистами. К менее очевидным причинам можно отнести сведе-ние лесов, переработку отходов, и добычу угля. Значительно спо-собствуют увеличению парникового эффекта хлорфторуглеводоро-ды, углекислый газ (СО2), метан (СН4) , окислы серы и азота.
Однако наибольшую роль в этом процессе играет всё же угле-кислый газ, поскольку у него относительно длинный жизненный цикл в атмосфере и во всех странах его объёмы непрестанно возрастают. Источники СО2 могут быть разделены на две основных категории: промышленное производство и прочие, составляющие соответствен-но 77% и 23% общего объема его выброса в атмосферу. На всю группу развивающихся стран (примерно 3/4 мировой численности населения) приходится менее 1/3 общего объёма промышленных выбросов СО2. Если исключить их этой группы стран Китай, то этот показатель снизится примерно до 1/5. Поскольку в более богатых странах уровень доходов, а соответственно и потребления выше, то и объём вредных выбросов в атмосферу на душу населения значи-тельно выше. Например, уровень выбросов на душу населения в США более чем в 2 раза превышает среднеевропейский, в 19 раз – среднеафриканский и в 25 раз – соответствующий показатель для Индии. Однако в последнее время в развитых странах (в частности, в США) намечается тенденция постепенного сворачивания вредного для окружающей среды и населения производства и перенесения его в менее развитые страны. Таким образом, правительство США забо-тится о сохранении благоприятной экологической обстановки в своей стране, сохраняя при этом своё экономическое благополучие.
Хотя доля стран третьего мира в промышленных выбросах СО2 относительно небольшая, на них приходится практически весь объём его прочих выбросов в атмосферу. Основная причина этого – при-менение техники выжигания лесов для вовлечения в сельскохозяйст-венный оборот новых земель. Показатель объёма выбросов в атмо-сферу по этой статье рассчитывается следующим образом: предпо-лагается, что весь объём СО2, содержащийся в растениях, при сжи-гании попадает в атмосферу. Подсчитано, что на огневое сведение лесов приходится 25% всех выбросов в атмосферу Наверное, ещё большее значение имеет тот факт, что в процессе сведения лесов уничтожается источник атмосферного кислорода. Влажные тропиче-ские леса представляют собой важный механизм самовосстановле-ния экосистемы, поскольку деревья поглощают углекислый газ и вы-деляют в процессе фотосинтеза кислород. Уничтожение тропических лесов уменьшает способность окружающей среды поглощать угле-кислый газ. Таким образом, именно особенности процесса обработки земли в развивающихся странах определяют столь значительный вклад последних в повышение парникового эффекта.
В природной биосфере содержание углекислого газа в воздухе поддерживалось на одном уровне, так как его поступление равня-лось удалению. Этот процесс обуславливался круговоротом углеро-да, в ходе которого количество углекислого газа, извлекаемого из атмосферы фотосинтезирующими растениями, компенсируется за счёт дыхания и горения. В настоящее время люди активно нарушают это равновесие, сводя леса и используя ископаемое топливо. Сжи-гание каждого его фунта (угля, нефтепродуктов и природного газа) приводит к образованию примерно трёх фунтов, или 2 м3, углекисло-го газа (вес утраивается, поскольку каждый атом углерода топлива в процессе горения и превращения в углекислый газ присоединяет два атома кислорода). Химическая формула горения углерода выглядит следующим образом:
С+О2=СО2
Каждый год сжигается около 2 млрд. т ископаемого топлива, значит, в атмосферу попадает почти 5,5 млрд. т углекислого газа. Ещё приблизительно 1,7 млрд. т его поступает туда же за счёт све-дения и выжигания тропических лесов и окисления органического вещества почвы (гумуса). В связи с этим люди пытаются как можно больше сократить выбросы вредных газов в атмосферу, пытаются найти новые пути реализации своих традиционных потребностей. Интересным примером этому может послужить разработка новых, экологически безвредных кондиционеров. Кондиционеры играют не-малую роль в возникновении «парникового эффекта». Их использо-вание приводит к увеличению автомобильных выбросов. К этому не-обходимо добавить незначительную, но неизбежную потерю охлаж-дающего вещества, которое улетучивается под высоким давлением, например, через уплотнители в месте соединения шлангов. Это ох-лаждающее вещество имеет такое же воздействие на климат, как и остальные способствующие возникновению «парникового эффекта» газы. Поэтому исследователи занялись поиском экологически чисто-го охлаждающего вещества. Углеводороды, обладающие хорошими охлаждающими качествами, нельзя использовать из-за высокой вос-пламеняемости. Поэтому выбор ученых пал на двуокись углерода. СО2 является естественным составляющим воздуха. Необходимый для кондиционера СО2 появляется как побочный продукт многих промышленных производств. Кроме того, для естественного СО2 не придется создавать целую инфраструктуру по обслуживанию и пере-работке. СО2 не требует больших затрат и его можно найти по всему миру.
Двуокись углерода использовали в качестве охлаждающего ве-щества уже в прошлом столетии при ловле рыбы. В 30-х годах на смену СО2 пришли синтетические и вредные для окружающей среды вещества. Они сделали возможным использование под высоким давлением более простой техники. Учёные разрабатывают компо-ненты совершенно новой охладительной системы с использованием СО2. В эту систему входят компрессор, охладитель газа, расшири-тель, испаритель, коллектор и внутренний теплообменник. Необхо-димое для СО2 высокое давление с учетом более совершенных, чем раньше, материалов не представляет большой опасности. Несмотря на их повышенную устойчивость к давлению, новые компоненты по своим габаритам и весу сравнимы с обычными установками. Испы-тания нового автомобильного кондиционера показывают, что исполь-зование двуокиси углерода в качестве охлаждающего вещества по-зволяет на треть снизить выброс парниковых газов.
Однако наибольшую роль в этом процессе играет всё же угле-кислый газ, поскольку у него относительно длинный жизненный цикл в атмосфере и во всех странах его объёмы непрестанно возрастают. Источники СО2 могут быть разделены на две основных категории: промышленное производство и прочие, составляющие соответствен-но 77% и 23% общего объема его выброса в атмосферу. На всю группу развивающихся стран (примерно 3/4 мировой численности населения) приходится менее 1/3 общего объёма промышленных выбросов СО2. Если исключить их этой группы стран Китай, то этот показатель снизится примерно до 1/5. Поскольку в более богатых странах уровень доходов, а соответственно и потребления выше, то и объём вредных выбросов в атмосферу на душу населения значи-тельно выше. Например, уровень выбросов на душу населения в США более чем в 2 раза превышает среднеевропейский, в 19 раз – среднеафриканский и в 25 раз – соответствующий показатель для Индии. Однако в последнее время в развитых странах (в частности, в США) намечается тенденция постепенного сворачивания вредного для окружающей среды и населения производства и перенесения его в менее развитые страны. Таким образом, правительство США забо-тится о сохранении благоприятной экологической обстановки в своей стране, сохраняя при этом своё экономическое благополучие.
Хотя доля стран третьего мира в промышленных выбросах СО2 относительно небольшая, на них приходится практически весь объём его прочих выбросов в атмосферу. Основная причина этого – при-менение техники выжигания лесов для вовлечения в сельскохозяйст-венный оборот новых земель. Показатель объёма выбросов в атмо-сферу по этой статье рассчитывается следующим образом: предпо-лагается, что весь объём СО2, содержащийся в растениях, при сжи-гании попадает в атмосферу. Подсчитано, что на огневое сведение лесов приходится 25% всех выбросов в атмосферу Наверное, ещё большее значение имеет тот факт, что в процессе сведения лесов уничтожается источник атмосферного кислорода. Влажные тропиче-ские леса представляют собой важный механизм самовосстановле-ния экосистемы, поскольку деревья поглощают углекислый газ и вы-деляют в процессе фотосинтеза кислород. Уничтожение тропических лесов уменьшает способность окружающей среды поглощать угле-кислый газ. Таким образом, именно особенности процесса обработки земли в развивающихся странах определяют столь значительный вклад последних в повышение парникового эффекта.
В природной биосфере содержание углекислого газа в воздухе поддерживалось на одном уровне, так как его поступление равня-лось удалению. Этот процесс обуславливался круговоротом углеро-да, в ходе которого количество углекислого газа, извлекаемого из атмосферы фотосинтезирующими растениями, компенсируется за счёт дыхания и горения. В настоящее время люди активно нарушают это равновесие, сводя леса и используя ископаемое топливо. Сжи-гание каждого его фунта (угля, нефтепродуктов и природного газа) приводит к образованию примерно трёх фунтов, или 2 м3, углекисло-го газа (вес утраивается, поскольку каждый атом углерода топлива в процессе горения и превращения в углекислый газ присоединяет два атома кислорода). Химическая формула горения углерода выглядит следующим образом:
С+О2=СО2
Каждый год сжигается около 2 млрд. т ископаемого топлива, значит, в атмосферу попадает почти 5,5 млрд. т углекислого газа. Ещё приблизительно 1,7 млрд. т его поступает туда же за счёт све-дения и выжигания тропических лесов и окисления органического вещества почвы (гумуса). В связи с этим люди пытаются как можно больше сократить выбросы вредных газов в атмосферу, пытаются найти новые пути реализации своих традиционных потребностей. Интересным примером этому может послужить разработка новых, экологически безвредных кондиционеров. Кондиционеры играют не-малую роль в возникновении «парникового эффекта». Их использо-вание приводит к увеличению автомобильных выбросов. К этому не-обходимо добавить незначительную, но неизбежную потерю охлаж-дающего вещества, которое улетучивается под высоким давлением, например, через уплотнители в месте соединения шлангов. Это ох-лаждающее вещество имеет такое же воздействие на климат, как и остальные способствующие возникновению «парникового эффекта» газы. Поэтому исследователи занялись поиском экологически чисто-го охлаждающего вещества. Углеводороды, обладающие хорошими охлаждающими качествами, нельзя использовать из-за высокой вос-пламеняемости. Поэтому выбор ученых пал на двуокись углерода. СО2 является естественным составляющим воздуха. Необходимый для кондиционера СО2 появляется как побочный продукт многих промышленных производств. Кроме того, для естественного СО2 не придется создавать целую инфраструктуру по обслуживанию и пере-работке. СО2 не требует больших затрат и его можно найти по всему миру.
Двуокись углерода использовали в качестве охлаждающего ве-щества уже в прошлом столетии при ловле рыбы. В 30-х годах на смену СО2 пришли синтетические и вредные для окружающей среды вещества. Они сделали возможным использование под высоким давлением более простой техники. Учёные разрабатывают компо-ненты совершенно новой охладительной системы с использованием СО2. В эту систему входят компрессор, охладитель газа, расшири-тель, испаритель, коллектор и внутренний теплообменник. Необхо-димое для СО2 высокое давление с учетом более совершенных, чем раньше, материалов не представляет большой опасности. Несмотря на их повышенную устойчивость к давлению, новые компоненты по своим габаритам и весу сравнимы с обычными установками. Испы-тания нового автомобильного кондиционера показывают, что исполь-зование двуокиси углерода в качестве охлаждающего вещества по-зволяет на треть снизить выброс парниковых газов.
