Opis
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 na temat wytwarzania i magazynowania energii z uwzględnieniem odpadów i ich zagospodarowania. Książka ENERGETYKA I OCHRONA ŚRODOWISKA zawiera praktyczny opis tych procesów i ich wpływu na środowisko. Autorami tej książki są specjaliści z zakresu energetyki, w tym jej redaktor naczelna: prof. dr hab. Ewa Klugmann-Radziemska – profesor Politechniki Gdańskiej, kierownik Katedry Konwersji i Magazynowania Energii, a także prodziekan ds. współpracy i rozwoju. Publikacja ENERGETYKA I OCHRONA ŚRODOWISKA ma charakter podręcznika rekomendowanego studentom studiów technicznych i środowiskowych (kierunki np. energetyka, inżynieria środowiska, ochrona środowiska), ale także kierowana jest do inżynierów energetyków, specjalistów od OZE, recyclingu, także kadry technicznej zakładów przemysłowych czy pracowników zaplecza badawczo-rozwojowego. Spis treściWstęp – Ewa Klugmann-Radziemska 11 1. Idea zrównoważonego rozwoju – Anna Kuczyńska-Łażewska 13 Wprowadzenie 13 1.1. Definicje 13 1.2. Wskaźniki 14 Bibliografia 15 2. Metody generowania energii – Ewa Klugmann-Radziemska, Katarzyna Januszewicz 16 Wprowadzenie 16 2.1. Konwencjonalne źródła energii 17 2.1.1. Energetyka jądrowa 19 2.2. Odnawialne źródła energii 27 2.2.1. Energia wiatru 28 2.2.2. Energetyka wodna 29 2.2.3. Energia biomasy 35 2.2.4. Energia geotermalna 35 2.2.5. Energetyka fotowoltaiczna 36 2.2.6. Kolektory promieniowania słonecznego 41 2.3. Odpady jako źródło energii 43 2.3.1. Gospodarka odpadami 44 2.3.2. Definicja odpadów 46 2.3.3. Odpady krajowe w statystykach 47 2.3.4. Odzysk a unieszkodliwianie odpadów 51 2.3.5. Charakterystyka odpadów niebezpiecznych 53 Podsumowanie 55 Bibliografia 55 3. Skutki zanieczyszczenia środowiska związane z generowaniem energii – Anna Dettlaff 57 Wprowadzenie 57 3.1. Smog 59 3.1.1. Rodzaje smogu 60 3.1.2. Skutki zdrowotne narażenia na smog 63 3.1.3. Monitorowanie smogu 63 3.2. Globalne ocieplenie klimatu 64 3.2.1. Efekt cieplarniany 64 3.2.2. Pomiary temperatury Ziemi 68 3.2.3. Metody badania klimatu 70 3.2.4. Przyczyny zmian klimatu 74 3.2.5. Konsekwencje zmian klimatu dla środowiska 84 Podsumowanie 88 Bibliografia 89 4. Odpady – Anna Kuczyńska-Łażewska 93 Wprowadzenie 93 4.1. Rodzaje odpadów 94 4.1.1. Odpady komunalne 94 4.1.2. Odpady przemysłowe 95 4.1.3. Odpady zdatne do recyklingu 95 4.1.4. Osady ściekowe 95 4.2. Metody zagospodarowania odpadów 96 4.2.1. Składowanie 96 4.2.2. Sortowanie i segregacja 97 4.2.3. Kompostowanie 98 4.2.4. Biosuszenie... 99 4.3. Recykling materiałowy i energetyczny 100 4.3.1. Recykling materiałowy i surowcowy 100 4.3.2. Spalanie, zgazowanie i piroliza 101 4.3.3. Biokonwersja i fermentacja beztlenowa 102 Bibliografia 104 5. Praktyczne aspekty fotowoltaiki – Ewa Klugmann-Radziemska 105 Wprowadzenie 105 5.1. Wpływ usytuowania modułów na ilość generowanej energii 106 5.1.1. Odchylenie modułów od kąta optymalnego 107 5.2. Straty z tytułu ograniczonego lub nierównomiernego nasłonecznienia instalacji fotowoltaicznej 119 5.2.1. Zacienienie modułów 119 5.2.2. Wpływ atmosfery ziemskiej na natężenie promieniowania słonecznego – przezroczystość atmosfery 121 5.2.3. Zanieczyszczenie powierzchni modułów a wydajność ogniw fotowoltaicznych 123 5.3. Recykling modułów fotowoltaicznych 127 5.3.1. Recykling modułów z krystalicznego krzemu 131 5.3.2. Recykling modułów cienkowarstwowych 135 Bibliografia 137 6. Biomasa jako źródło energii odnawialnej – Katarzyna Januszewicz 141 6.1. Biomasa odpadowa – charakterystyka 141 6.1.1. Biomasa – definicja 142 6.1.2. Biomasa – charakterystyka 143 6.2. Termochemiczne procesy przetwarzania biomasy – charakterystyka 144 6.2.1. Biochemiczna degradacja 145 6.2.2. Obróbka wstępna biomasy 147 6.2.3. Obróbka wstępna – suszenie 147 6.2.4. Konwersja biomasy: spalanie, gazyfikacja, piroliza 148 6.3. Spalanie 152 6.4. Gazyfikacja 154 6.4.1. Urządzenia i technologie zgazowania biomasy 156 6.5. Piroliza 165 6.5.1. Piroliza – charakterystyka 165 6.5.2. Przegląd reaktorów stosowanych do pirolizy (skala laboratoryjna i przemysłowa) 168 6.5.3. Reforming parowy jako nowy kierunek produkcji wodoru w procesach konwersji biomasy 178 Podsumowanie 179 Bibliografia 180 7. Magazynowanie ciepła – Michał Ryms 182 Wprowadzenie 182 7.1. Współczesne budownictwo niskoenergetyczne i pasywne 183 7.2. Akumulacja nadmiaru ciepła 184 7.3. Sposoby magazynowania ciepła w materiałach zmiennofazowych 185 7.4. Materiały zmiennofazowe (PCM) 187 7.5. Właściwości materiałów PCM 189 7.6. Klasyfikacja materiałów PCM 192 7.6.1. Materiały nieorganiczne – charakterystyka, problemy i zapobieganie im 193 7.6.2. Materiały organiczne – charakterystyka, zalety i wady 203 7.7. Materiały PCM w zastosowaniu 212 7.7.1. rozwój komercyjnych PCM – geneza, charakterystyka, przykłady 212 7.7.2. Komercyjnie dost