Pytania kontrolne
1) Podaj wady i zalety węgla kamiennego.
WADY: Węgiel na powietrzu utlenia się, wskutek czego maleje jego wartość opałowa.
Wystawiony na działanie słońca i opadów może ulec samozapaleniu. Zwłaszcza w
większych ilościach powinien być składowany w odpowiednio zaprojektowanych i
eksploatowanych obiektach.
Zalety: niski koszt wydobycia, wysoka energetyczność, łatwość transportu, duże złoże węgla
w Polsce.
2) Wymień sortymenty węgla kamiennego.
Podstawowe sortymenty to węgla:
— grube (kęsy, 3 rodzaje kostki i 3 rodzaje orzecha),
— średnie (3 rodzaje groszku),
— drobne (dalszy podział nie występuje),
— miałowe (2 rodzaje miału),
— mułowe (pył i muł).
3) Jakie znaczenie ma liczba oktanowa benzyny i w jaki sposób można ja zwiększyć?
liczba oktanowa charak. zdolność benzyny do normalnego, bezstykowego spalania
Liczba oktanowa odpowiada % zaw. Izooktanu w paliwie wzorcowym (mieszance
izooktanu z n-heptanem), które na standardowym stanowisku badawczym wykazuje
identyczne właściwości przeciw stukowe, jak badana benzyna.
Metody: dodawanie antydetonatorów. Dodawanie benzyny do składników wysoko
oktanowych (węglowodorów aromatycznych,alkoholi). Komponowanie różnych frakcji z
zachowawczej i przetwórczej roby naftowej.
4) Porównaj skład gazu ziemnego i gazu świetlnego (z gazowni).
Gaz ziemny występuje zwykle wraz z ropą naftową, chociaż można go znaleźć i tam, gdzie
ropy nie ma. Ma on wysoką wartość opałową (35000-40000 kJ/m3) i z tego względu jest
specjalnie ceniony.
W wielu przypadkach miesza się go z gazem z gazowni. Ma zastosowanie w gospodarstwach
domowych, do ogrzewania mieszkań, do ogrzewania pieców przemysłowych, a także jako
surowiec do syntez chemicznych.
Gaz wytwarzany w gazowniach jest jednym z głównych produktów uzyskiwanych w
wyniku suchej destylacji węgla. Wartość opałowa tego gazu jest o ponad połowę niższa od
gazu
ziemnego i wynosi ok. 17000 kJ/m3.
5) Czym różni się ciepło spalania od wartości opałowej paliwa?
Ciepło spalania jest to ilość ciepła, jaka wydziela się podczas spalania l kg paliwa sta
ł
ego lub
ciekłego albo l m
3
paliwa gazowego, jeśli spalanie było zupełne i całkowite, substraty miały
temperaturę normalną 273 K (0° C), produkty spalania oddały taką ilość ciepła, że również
mają temperaturę normalną i cała para wodna zawarta w spalinach uległa skropleniu.
Wartość opa
ł
owa jest to ciepło spalania zmniejszone o ciepło parowania wody wydzielonej z
paliwa podczas jego spalania.
6) Jakimi wskaźnikami jakościowymi jest charakteryzowany węgiel kamienny?
Wyróżniki: najniższa wartość opałowa, zawartość popiołu, najwyższa łączna zawartość
balastu, tj. popiołu i wilgoci.
Do właściwości paliw stałych należą: zawartość części lotnych w paliwie, wartość opałowa
(tzw. kaloryczność), spiekalność, zawartość wilgoci, zawartość popiołu i jego właściwości,
zawartość siarki, ziarnistość, zdolność przemiałowa, temperatura zapłonu i zapalność,
właściwości fizyczne.
7) Jakimi wskaźnikami jakościowymi są charakteryzowane paliwa ciekłe?
gęstość oraz jej zmiana wraz z temp. – niezbędne przy rozliczaniu ilości paliw i
związanym z tym przeliczenia jednostek masowych na objętościowe
temperatura krzepnięcia warunkuje możliwość stosowania danego paliwa w
niskich temp.
liczba oktanowa charak. zdolność benzyny do normalnego, bezstykowego spalania
Liczba oktanowa odpowiada % zaw. Izooktanu w paliwie wzorcowym (mieszance
izooktanu z n-heptanem), które na standardowym stanowisku badawczym wykazuje
identyczne właściwości przeciw stukowe, jak badana benzyna.
właściwości zapłonowe benzyny – temp. zapłonu, samozapłonu, palenia
zakres palności – dolna i górna granica zapłonu
skład frakcyjny benzyny
prężność par nasyconych
lepkość
temp. wrzenia
zawartość wody i popiołu
8) Wymień paliwa o dużej i małej zawartości siarki.
Paliwa niskosiarkowe to paliwa gazowe i biomasa.
Paliwa o dużej zawartości siarki to paliwa stałe i płynne.??
9) Jakie produkty uzyskuje się z ropy naftowej.
Gazy (propan, butan), benzyny, oleje napędowe, oleje smarowne, asfalty i oleje opałowe
10) Wymień biopaliwa stałe, ciekłe i gazowe.
Biopaliwo to biomasa, którą przy użyciu metod fizycznych, chemicznych bądź
biochemicznych przygotowano do wykorzystania w celach energetycznych.
Rodzaje biopaliw:
• Stałe
Biopaliwa stałe używane mogą być na cele energetyczne w procesach bezpośredniego
spalania, gazyfikacji oraz pyrolizy w postaci:
o drewna i odpadów drzewnych (w tym zrębków z szybko-rosnących gatunków
drzewiastych tj.: wierzba, topola)
o
słomy jak i ziarna (zbóż, rzepaku)
o
słomy upraw specjalnych roślin energetycznych z rodziny Miscanthus, Topinambur
itp.
o
osadów ściekowych,
o makulatury,
o
szeregu innych odpadów roślinnych powstających na etapach uprawy i pozyskania jak
też przetwarzania przemysłowego produktów (siana, ostatek kukurydzy, trzciny
cukrowej i bagiennej, łusek oliwek, korzeni, pozostałości przerobu owoców itp.)
• Płynne
Do biopaliw płynnych zaliczamy:
o
oleje roślinne, np. olej rzepakowy,
o bioolej otrzymywany przez poddanie biomasy szybkiej pirolizie,
o biodiesel, czyli estryfikowany olej rzepakowy oraz
o
bioalkohole, wśród których największe znaczenie ma etanol.
• Gazowe
Biogaz, czyli gaz wysypiskowy to powstająca w wyniku fermentacji metanowej mieszanina
gazów, której głównym składnikiem jest metan. Biogaz wykorzystywany do celów
energetycznych zawiera ponad 40% metanu, zaś jego właściwości nie odbiegają od
właściwości gazu ziemnego. W energetyce wykorzystuje się biogaz powstający w wyniku
fermentacji:
• odpadów organicznych na składowiskach odpadów,
• odpadów zwierzęcych w gospodarstwach rolnych,
• osadów ściekowych w oczyszczalniach ścieków.
11) Wymień zanieczyszczenia środowiska powstające w procesach spalania paliw
stałych, ciekłych i gazowych.
W procesie spalania paliw powstaje wiele rodzajów zanieczyszczeń, z których
najważniejszymi są: dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, tlenki azotu, pyły.
Ponadto emitowane są w mniejszych ilościach inne szkodliwe substancje, takie jak: tlenek
węgla, sadza, węglowodory aromatyczne ( w tym benzo(a)piren), węglowodory alifatyczne,
substancje smoliste, fluor i pary metali ciężkich (rtęć, ołów, kadm).
W celu ograniczenia poziomu zanieczyszczeń emitowanych z procesów spalania paliw
stosuje się: oczyszczanie spalin, stosowanie „czystych” technologii spalania, ograniczanie
zużycia paliw najbardziej szkodliwych dla środowiska, popieranie użytkowania odnawialnych
źródeł energii (m.in. biomasy, która w najmniejszym stopniu wpływa na wzrost stężenia
dwutlenku węgla w atmosferze).
Szkodliwość produktów spalania paliw
Dwutlenek węgla jest podstawowym produktem spalania paliw konwencjonalnych, które
zawierają w swym składzie węgiel pierwiastkowy. Szkodliwość dwutlenku węgla przejawia
się głównie w skali globalnej, ponieważ zaliczany jest do tzw. gazów cieplarnianych, które
zatrzymują część wypromieniowywanego przez Ziemię ciepła, co prowadzi do ocieplenia
klimatu i związanych z tym katastrofalnych skutków.
Dwutlenek siarki jest gazem o ostrej, drażniącej woni. Jego obecność w powietrzu
przyczynia się do powstania smogu typu londyńskiego. W reakcji z wodą deszczową tworzy
kwas siarkowy – główny składnik kwaśnych deszczów.
Dwutlenek azotu jest głównym składnikiem smogu typu kalifornijskiego. W obecności pary
wodnej i wyładowań atmosferycznych tworzy w powietrzu kwas azotowy, który jest drugim
podstawowym składnikiem kwaśnych deszczów. Tlenek azotu jest mniej szkodliwy od
dwutlenku, ale ulega szybkiemu utlenieniu do dwutlenku azotu.
Pyły są to stałe produktu spalania paliw, które zawierają popiół, niespalone cząstki paliwa
(koksik) i sadzę. Zawierają również wiele pierwiastków szkodliwych, a nawet trujących.
Należą do nich: arsen, ołów, żelazo, krzem, wapń, magnez, siarka, sód, potas, cez, kobalt,
srebro, tytan, wanad, glin. Emisja pyłu powoduje zapylenie powietrza wdychanego przez
ludzi i zwierzęta oraz osadzanie się pyłu na powierzchni ziemi oraz obiektach żywej i
martwej przyrody, a także na budynkach i budowlach. Niektóre rodzaje pyłu mogą
powodować korozję metali.
Sadza jest na ogół emitowana razem z pyłem i może stanowić ok. 10 – 30 % jego masy.
Głównym składnikiem sadzy jest bezpostaciowy (amorficzny) węgiel pierwiastkowy.
Szkodliwość sadzy wynika przede wszystkim z tego, że na jej powierzchni adsorbują się inne
substancje toksyczne, przede wszystkim rakotwórcze węglowodory aromatyczne (BaP).
Osiadanie sadzy prowadzi do zwiększenia ilości brudu w otoczeniu człowieka.
Tlenek węgla jest gazem bezwonnym i bezbarwnym, a tym samym trudnym do wykrycia.
Charakteryzuje się zdolnością do wypierania tlenu z oksyhemoglobiny krwi, która staje się
niezdolna do przenoszenia dostatecznej ilości tlenu z płuc do innych tkanek. Przy zatruciu
tlenkiem węgla największemu uszkodzeniu ulega układ nerwowy.
Benzo(a)piren (BaP) jest pierścieniowym węglowodorem aromatycznym. Jego szkodliwość
polega na silnych właściwościach rakotwórczych i mutagennych, które wynikają z
chemicznej i elektrycznej aktywności reszty benzenowej.
12) Opisz szkodliwość dwutlenku węgla powstającego w procesach spalania paliw.
Dwutlenek węgla jest podstawowym produktem spalania paliw konwencjonalnych, które
zawierają w swym składzie węgiel pierwiastkowy. Szkodliwość dwutlenku węgla przejawia
się głównie w skali globalnej, ponieważ zaliczany jest do tzw. gazów cieplarnianych, które
zatrzymują część wypromieniowywanego przez Ziemię ciepła, co prowadzi do ocieplenia
klimatu i związanych z tym katastrofalnych skutków. W niewielkich stężeniach powoduje
przyspieszenie oddechu i akcji serca; stężenia 8 – 10 % powodują bóle głowy. Dłuższe
oddychanie powietrzem o podwyższonym stężeniu tego gazu powoduje utratę przytomności,
a przy stężeniu 40 % następuje obrzęk płuc prowadzący do śmierci ludzi i zwierząt. Stężenie
dwutlenku węgla wzrosło o 25 % w ciągu ostatnich 20 lat.
13) Jak powstają kwaśne deszcze?
Kwaśne deszcze, to opady atmosferyczne zawierające w kroplach wody zaabsorbowane gazy
- dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu i inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich reakcji w
atmosferze - słabe roztwory kwasu siarkowego (IV), znacznie groźniejszego kwasu
siarkowego (VI), kwasu azotowego (V).
Kwaśne deszcze powstają głównie na obszarach, gdzie atmosfera jest narażona na
długotrwałą emisję dwutlenku siarki i tlenków azotu, zarówno ze źródeł naturalnych, np.
czynnych wulkanów, jak również sztucznych - spaliny powstające w wyniku spalania
zasiarczonych paliw - węgla brunatnego i kamiennego.
Kwaśne deszcze wywierają negatywny wpływ na faunę i florę. Są niewątpliwą przyczyną
licznych chorób układu oddechowego. Znacznie przyspieszają korozję różnego rodzaju
konstrukcji metalowych oraz zabytków.
14) Uszereguj paliwa od najbardziej szkodliwych dla środowiska do najbardziej
przyjaznych środowisku.
Od najbardziej szkodliwych: stałe, ciekłe, gazowe, Biopaliwa.
15) Odnawialne źródła energii – definicja, rodzaje.
Odnawialne źródła energii (OZE) to takie, których zasoby uzupełniają się w nat. procesach.
Rodzaje: biomasa, energia wody, energia wnętrza Ziemi, energia wiatru, energia Słońca,
część odpadów komunalnych i przemysłowych. Najczęściej wykorzystuje się e. biomasy
16) Biomasa – wady i zalety jej wykorzystania.
Terminem „biomasa” określa się stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub
zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z
produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty. Jako surowiec
energetyczny wykorzystywana jest głównie biomasa pochodzenia roślinnego, powstała w
procesie fotosyntezy.
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 9 grudnia 2004 roku
biomasa to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają
biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz
leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych
odpadów, które ulegają biodegradacji
Biomasę warto wykorzystywać z wielu powodów.
• Paliwo to jest nieszkodliwe dla środowiska: ilość dwutlenku węgla emitowana do
atmosfery podczas jego spalania równoważona jest ilością CO2 pochłanianego przez
rośliny, które odtwarzają biomasę w procesie fotosyntezy.
• Ogrzewanie biomasą staje się opłacalne - ceny biomasy są konkurencyjne na rynku
paliw.
• Zagospodarowujemy odpady produkcyjne przemysłu leśnego i rolnego, utylizujemy
odpady komunalne.
To posiadające tak wiele zalet źródło energii ma jednak także pewne wady, wśród których
można wymienić:
• stosunkowo małą gęstość surowca, utrudniającą jego transport, magazynowanie i
dozowanie,
• szeroki przedział wilgotności biomasy, utrudniający jej przygotowanie do
wykorzystania w celach energetycznych,
• mniejszą niż w przypadku paliw kopalnych wartość energetyczną surowca: do
produkcji takiej ilości energii, jaką uzyskuje się z tony dobrej jakości węgla
kamiennego potrzeba około 2 ton drewna bądź słomy,
• fakt, że niektóre odpady są dostępne tylko sezonowo.
17) Ślad węglowy – definicja, sposoby zmniejszania jego wartości.
Ślad węglowy- uniwersalny wskaźnik ekologiczny określający udział danego dobra lub usługi
w obciążeniu na środowisko naturalne.
Ogólnie rzecz biorąc, jest to całkowita „suma emisji gazów cieplarnianych wywołanych
bezpośrednio lub pośrednio przez daną osobę, organizację, wydarzenie lub produkt”.
20. Unikaj używania czarnych worków na śmieci
Przez to, że są zabarwione na czarno, takie worki nie podlegają recyklingowi. Lepiej używać
białych worków na śmieci. A najlepiej żadnych.
19. Filtruj wodę dla siebie
To może pomóc bardzo dużo. Na zachodzie Europy w większości krajów woda kranowa jest
zdatna do picia, a filtrując ją, możemy zaoszczędzić naprawdę wiele. Przede wszystkim,
kupowana woda jest zazwyczaj sprowadzana z daleka, co wiąże się z kosztami transportu.
Spalaniem paliwa. Poza tym filtrowanie jest dużo tańsze niż kupowanie butelkowanej wody.
18. Kupuj u lokalnych
I znowu – mniej spalanego paliwa, mniej śladu węglowego.
17. Używaj energooszczędnych żarówek
Energooszczędne żarówki mają nawet 15 krotnie większą żywotność niż zwykłe żarówki i
zużywają 80% mniej energii. Nie tylko oszczędność dla środowiska, ale i dla kieszeni.
16. Szybciej zmieniaj biegi
Najszybciej jak to możliwe. Radzi się zmieniać bieg przed osiągnięciem 2,500 obrotów na
minutę w dieslu i 2000 przy normalnym silniku. Można zaoszczędzić na benzynie.
15. Jeźdź koleją
Tanio i relatywnie szybko. Inna sprawa, że w Polsce nie można za bardzo na nich polegać, ale
pociągi używają głównie elektryczności, a ślad węglowy produkowany w tym procesie czyni
kolej najbardziej ekologicznym środkiem transportu.
14. Używaj energii odnawialnej
Można tego dokonać na parę sposobów. Na przykład poszukać dostarczyciela energii, który
używa tej odnawialnej, albo zaopatrzyć samodzielnie swój dom w kolektory słoneczne.
13. Używaj kompostownika
Nie tylko pozbędziesz się zbędnych odpadków, ale zamienisz je w nawóz.
12. Korzystaj z carpoolingu
Tak, wiele pomysłów dotyczy twojego samochodu. Oprócz dbania o napompowane opony i
nie pakowania ciężkich bagaży, jedną z najlepszych rzeczy jakie można zrobić, to unikać
używania samochodu. Jeśli jednak musisz, możesz znaleźć miejsce u kogoś, albo udostępnić
je u siebie.
11. Uprawiaj własny ogródek
Wyhodować własne jedzenie – co może być lepszego? Plus to kolejna oszczędność.
10. Kupuj produkty z certyfikatem
Certyfikat znacznie zwiększa prawdopodobieństwo, że produkt został stworzony z
zachowaniem względnych norm ekologicznych. Bez nadmiernej wycinki drzew, czy
zanieczyszczania atmosfery.
9. Używaj zasłon
W zimie dobrze jest odsłonić okna w ciągu dnia i zasłonić w ciągu nocy, a w lecie na odwrót.
Można w ten sposób zaoszczędzić nawet 75% na ogrzewaniu.
8. Kupuj baterie wielokrotnego użytku
Używanie takich baterii może zmniejszyć twój ślad węglowy o ponad 400 kg do czasu, kiedy
akumulatorki zdechną.
7. Kup hybrydę
Chociaż są trochę kosztowniejsze, w ciągu życia różnica się wyrówna.
6. Używaj mikrofalówki
Na tę poradę wpływa parę czynników, jednak generalnie mikrofalówka jest bardziej
energooszczędna niż piekarnik. Używanie jej na co dzień pozwoli zaoszczędzić dużo energii.
5. Kupuj energooszczędne urządzenia
A propos mikrofalówek, inne urządzenia też mogą być bardziej energooszczędne. Wystarczy
szukać logo „energy star”.
4. Jedz sezonowe rzeczy
Jedzenie rzeczy spoza sezonu zwiększa nie tylko koszty transportu, ale i chłodzenia.
3. Czytaj gazetę w internecie, nie na papierze
Dużo więcej nie trzeba dodawać. Teraz i tak wiadomości on-line są dużo łatwiej dostępne.
2. Załóż wiatrak na suficie
Jeśli porównać koszty używania wiatraka z kosztami klimatyzacji, wiatrak zdecydowanie
wygrywa. Plus produkuje nieporównanie mniej CO2.
1. Posadź drzewo
Najbardziej efektywny sposób na poprawienie środowiska. Cień, tlen, redukcja CO2.
Megakombo.