Energetyka i ochrona środowiska

Ewa Klugmann-Radziemska

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-22870-5

DOI:

https://doi.org/10.53271/2022.111

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

362

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

. Energetyka i ochrona środowiska. Red. Klugmann-Radziemska, Ewa . : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023, 362 s. ISBN 978-83-01-22870-5, doi: https://doi.org/10.53271/2022.111

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A2 Klugmann-Radziemska, E.

T1 Energetyka i ochrona środowiska

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

YR 2023

SN 978-83-01-22870-5

DOI https://doi.org/10.53271/2022.111

Bibliografia BibTex:

@Book{ 283874, author = "", editor = "Klugmann-Radziemska, Ewa", title = "Energetyka i ochrona środowiska", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2023", address = "", isbn = "978-83-01-22870-5", doi = "https://doi.org/10.53271/2022.111" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU -

ED - Klugmann-Radziemska, Ewa

TI - Energetyka i ochrona środowiska

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY -

PY - 2023

SN - 978-83-01-22870-5

ER -

DOI - https://doi.org/10.53271/2022.111

Netografia (standard APA):

. Red. Klugmann-Radziemska, Ewa. Energetyka i ochrona środowiska [baza danych online] : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023 [dostęp: 04 05 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/energetyka-i-ochrona-srodowiska-ewa-klugmann-radziemska-283874. doi: https://doi.org/10.53271/2022.111

ochrona środowiska, recycling, ogniwa, wodór, OZE, magazynowanie energii, energetyka konwencjonalna, zagospodarowanie odpadów, analiza cyklu życia

Wydawnictwo PWN ma okazję zarekomendować publikację dotyczącą istotnej i aktualnej kwestii zestawienia działań związanych z produkcją energii a ochroną środowiska.

Celem niniejszej książki jest przedstawienie Czytelnikom aktualnej wiedzy n...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-22870-5

DOI:

https://doi.org/10.53271/2022.111

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Liczba stron:

362

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Wstęp – Ewa Klugmann-Radziemska12
1.1. Definicje14
1. Idea zrównoważonego rozwoju – Anna Kuczyńska-Łażewska14
Wprowadzenie14
1.2. Wskaźniki15
Bibliografia16
2. Metody generowania energii – Ewa Klugmann-Radziemska, Katarzyna Januszewicz17
Wprowadzenie17
2.1. Konwencjonalne źródła energii18
2.1.1. Energetyka jądrowa20
2.2. Odnawialne źródła energii28
2.2.1. Energia wiatru29
2.2.2. Energetyka wodna30
2.2.3. Energia biomasy36
2.2.4. Energia geotermalna36
2.2.5. Energetyka fotowoltaiczna37
2.2.6. Kolektory promieniowania słonecznego42
2.3. Odpady jako źródło energii44
2.3.1. Gospodarka odpadami45
2.3.2. Definicja odpadów47
2.3.3. Odpady krajowe w statystykach48
2.3.4. Odzysk a unieszkodliwianie odpadów52
2.3.5. Charakterystyka odpadów niebezpiecznych54
Bibliografia56
Podsumowanie56
3. Skutki zanieczyszczenia środowiska związane z generowaniem energii – Anna Dettlaff58
Wprowadzenie58
3.1. Smog60
3.1.1. Rodzaje smogu61
3.1.2. Skutki zdrowotne narażenia na smog64
3.1.3. Monitorowanie smogu64
3.2. Globalne ocieplenie klimatu65
3.2.1. Efekt cieplarniany65
3.2.2. Pomiary temperatury Ziemi69
3.2.3. Metody badania klimatu71
3.2.4. Przyczyny zmian klimatu75
3.2.5. Konsekwencje zmian klimatu dla środowiska85
Podsumowanie89
Bibliografia90
4. Odpady – Anna Kuczyńska-Łażewska94
Wprowadzenie94
4.1. Rodzaje odpadów95
4.1.1. Odpady komunalne95
4.1.2. Odpady przemysłowe96
4.1.3. Odpady zdatne do recyklingu96
4.1.4. Osady ściekowe96
4.2. Metody zagospodarowania odpadów97
4.2.1. Składowanie97
4.2.2. Sortowanie i segregacja98
4.2.3. Kompostowanie99
4.2.4. Biosuszenie100
4.3. Recykling materiałowy i energetyczny101
4.3.1. Recykling materiałowy i surowcowy101
4.3.2. Spalanie, zgazowanie i piroliza102
4.3.3. Biokonwersja i fermentacja beztlenowa103
Bibliografia105
5. Praktyczne aspekty fotowoltaiki – Ewa Klugmann-Radziemska106
Wprowadzenie106
5.1. Wpływ usytuowania modułów na ilość generowanej energii107
5.1.1. Odchylenie modułów od kąta optymalnego108
5.2. Straty z tytułu ograniczonego lub nierównomiernego nasłonecznienia instalacji fotowoltaicznej120
5.2.1. Zacienienie modułów120
5.2.2. Wpływ atmosfery ziemskiej na natężenie promieniowania słonecznego – przezroczystość atmosfery122
5.2.3. Zanieczyszczenie powierzchni modułów a wydajność ogniw fotowoltaicznych124
5.3. Recykling modułów fotowoltaicznych128
5.3.1. Recykling modułów z krystalicznego krzemu132
5.3.2. Recykling modułów cienkowarstwowych136
Bibliografia138
6.1. Biomasa odpadowa – charakterystyka142
6. Biomasa jako źródło energii odnawialnej – Katarzyna Januszewicz142
6.1.1. Biomasa – definicja143
6.1.2. Biomasa – charakterystyka144
6.2. Termochemiczne procesy przetwarzania biomasy – charakterystyka145
6.2.1. Biochemiczna degradacja146
6.2.2. Obróbka wstępna biomasy148
6.2.3. Obróbka wstępna – suszenie148
6.2.4. Konwersja biomasy: spalanie, gazyfikacja, piroliza149
6.3. Spalanie153
6.4. Gazyfikacja155
6.4.1. Urządzenia i technologie zgazowania biomasy157
6.5. Piroliza166
6.5.1. Piroliza – charakterystyka166
6.5.2. Przegląd reaktorów stosowanych do pirolizy (skala laboratoryjna i przemysłowa)169
6.5.3. Reforming parowy jako nowy kierunek produkcji wodoru w procesach konwersji biomasy179
Podsumowanie180
Bibliografia181
7. Magazynowanie ciepła – Michał Ryms183
Wprowadzenie183
7.1. Współczesne budownictwo niskoenergetyczne i pasywne184
7.2. Akumulacja nadmiaru ciepła185
7.3. Sposoby magazynowania ciepła w materiałach zmiennofazowych186
7.4. Materiały zmiennofazowe (PCM)188
7.5. Właściwości materiałów PCM190
7.6. Klasyfikacja materiałów PCM193
7.6.1. Materiały nieorganiczne – charakterystyka, problemy i zapobieganie im194
7.6.2. Materiały organiczne – charakterystyka, zalety i wady204
7.7. Materiały PCM w zastosowaniu213
7.7.1. rozwój komercyjnych PCM – geneza, charakterystyka, przykłady213
7.7.2. Komercyjnie dostępne PCM – przegląd rozwiązań215
7.7.3. Podsumowanie komercyjnych rozwiązań PCM240
7.8. Nowe zastosowania PCM w budownictwie energooszczędnym, drogownictwie i nowe proekologiczne nośniki PCM na bazie karbonizatu240
7.8.1. Stabilizacja temperaturowa nawierzchni drogowych jako przykład możliwości zastosowania PCM241
7.8.2. Pojemniki izotermiczne z materiałem zmiennofazowym do przechowywania posiłków we właściwej temperaturze246
7.8.3. Zagadnienie recyklingu materiałów odpadowych w kontekście praktycznego zastosowania PCM248
Podsumowanie253
Bibliografia254
8. Magazynowanie energii elektrycznej – Monika Wilamowska-Zawłocka259
Wprowadzenie259
8.1. Chemiczne źródła prądu260
8.1.1. Ogniwa litowo-jonowe265
8.1.2. Ogniwa sodowo-jonowe272
8.1.3. Ogniwa przepływowe280
8.2. Recykling ogniw galwanicznych284
Bibliografia291
9. Wodór czynnikiem stabilizującym odnawialne źródła energii – Witold Lewandowski298
Wprowadzenie298
9.1. Koncepcja interdyscyplinarnego wykorzystania wodoru do wyeliminowania cykliczności odnawialnych źródeł energii299
9.2. Podstawowe wiadomości o wodorze300
9.2.1. Właściwości chemiczne i fizyczne wodoru301
9.2.2. technologie otrzymywania wodoru301
9.2.3. Wykorzystanie energii zmagazynowanej w wodorze303
9.2.4. Urządzenia do spalania wodoru306
9.3. Elektroliza i elektrolizery308
9.3.1. Podstawy chemiczne i termodynamiczne elektrolizy308
9.3.2. rodzaje elektrolizerów przemysłowych311
9.3.3. Przykładowe elektrolizery komercyjne313
9.4. Magazynowanie wodoru315
9.4.1. Sposoby i metody magazynowania wodoru315
9.4.2. rodzaje magazynów wodoru317
9.5. Ogniwa paliwowe322
9.5.1. Zasada działania i typy ogniw paliwowych322
9.5.2. Niskotemperaturowe ogniwa PEM323
9.5.3. Przykłady zastosowania ogniw PEM z polimerową membraną325
9.5.4. Wysokotemperaturowe ogniwa tlenkowe SOFC i tSOFC326
9.5.5. Przykłady zastosowań ogniw SOFC329
9.5.6. Parametry ogniw paliwowych CHP (ang. Combined Heat and Power)331
Podsumowanie332
Wnioski333
Bibliografia334
10. Analiza cyklu życia – Anna Kuczyńska-Łażewska341
Wprowadzenie341
10.1. Analiza cyklu życia (LCA) w ocenie wpływu na środowisko342
10.1.1. Cel i zakres analizy344
10.1.2. Analiza zbioru wejść i wyjść345
10.1.3. Ocena wypływu i metodologia w LCA349
10.1.4. Interpretacja351
10.2. Przykłady wykorzystania metody LCA w praktyce354
10.2.1. Zastosowanie metody LCA do oszacowania wpływu na środowisko wytwarzania energii z biomasy354
10.2.2. Zastosowanie metody LCA do oszacowania wpływu na środowisko toreb wielokrotnego użytku356
10.2.3. Zastosowanie metody LCA do oszacowania wpływu na środowisko wykorzystania materiału półprzewodnikowego z recyklingu modułów fotowoltaicznych358
10.2.4. Zastosowanie metody LCA do oszacowania wpływu na środowisko systemów gospodarki odpadami359
Bibliografia360

2.2.ODNAWIALNEŹRÓDŁAENERGII

Zależnośćmocyelektrowniwiatrowejodprędkościwiatruokreślakrzywa

mocyelektrycznej,któramacharakterystycznepunkty:

.punktstartu-prędkośćwiatru,przyktórejzaczynająsięobracaćśmigła:od

3do5m/s,wzależnościodkonstrukcjiturbiny,

.punktwyłączenia-prędkość,przyktórejnastępujezatrzymanieturbiny

zewzględunazagrożeniedlakonstrukcji,około23do27m/s,

.prędkośćznamionowa-prędkośćwiatruv,przyktórejturbinaosiągamoczna-

mionową,około11do16m/s.

Typowygeneratorwiatrowyskładasięz4podstawowychelementów:

.wirnikaprzejmującegoenergiękinetycznąruchupowietrza,

.przekładni,

.wieżylubpodstawy,

.prądnicyzukłademelektronicznymsterowania.

Wykorzystaniesiływiatrujestjednązistotnychmożliwościzasileniapolskiego

systemuelektroenergetycznegotaniąizarazemekologicznąenergiąelektryczną.We-

długdanychAgencjiRynkuEnergiizkońcastycznia2022rokumoczainstalowana

farmwiatrowychwyniosławPolsce7118,4MW,codajeudziałenergetykiwiatrowej

wwykorzystaniuOZEnapoziomie41%.Pierwszemiejscewrankingufarmwiatro-

wychwPolscewedługmocyzajmujeFWPotęgowo(219MW),oddanadoużytku

wgrudniu2020roku.Zlokalizowanajestwwojewództwachpomorskimizachod-

niopomorskim.Składasięz81turbinﬁrmyGeneralElectricomocach:2,5MWoraz

2,75MW[6].WedługdanychzraportuBankuŚwiatowegojesteśmywstaniezwięk-

szaćwykorzystanieenergiiwiatruo4-5PJrocznie.

Przyprojektowaniuinstalacjiwiatrowejwpierwszejkolejnościniezbędne

jestzbadaniecharakterystykiwiatrunaprzeznaczonymdlaniejterenie:obliczenie

średniejrocznejprędkościwiatruiwyznaczeniejegodominującychkierunków.Aby

poznaćcharakterystykęwietrznościwybranegoobszaru,należyprzeprowadzićna

nimconajmniej12-miesięcznepomiarynawysokości30;50m.Najlepszewarunki

wiatrowe,gdzieśredniaprędkośćwiatrunawysokości30mrównasię5;6m/s,wy-

stępująnawybrzeżuiSuwalszczyźnie.WedługdanychPolskichSieciElektroener-

getycznychwostatnich12miesiącachrekordgeneracjiwiatrowejpadł29stycznia

2022rokuogodz.18.15;farmywiatrowepracowałyzmocą6682,8MW,awgodzi-

nach17.00-18.00wyprodukowały6646MWhenergiielektrycznej[7].

2.2.2.Energetykawodna

Ważnymźródłemsązapasyenergiizgromadzonejwwodzie(rysunek2.5).Energiętę

ludzieoddawnawykorzystywalidlawłasnychpotrzeb.Historiakółwodnychsięgaaż

Iwiekun.e.Służyłyonenajpierwdonapędzaniażarenwmłynach,1000latpóźniej

ludziezaczęliwykorzystywaćenergięwodydoinnychcelów-napędzaniamiechów

iciężkichmłotówwkuźniach,piływtartakachiwielupodobnychurządzeniach.Dziś

ichnowoczesneodpowiednikiwpostaciturbinwodnychsąwykorzystywanedona-

pędzaniapotężnychgeneratorówelektrowniwodnych.Tagałąźprzemysłunosinaz-

węhydroenergetyki.Nowoczesnehydroelektrowniewykorzystująolbrzymiezapory

Brak wyników

Energetyka i ochrona środowiska

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra