10 Dopady uhlí, jeho těžby a elektrárny na životní prostředí

Uhlí je nejhojnějším zdrojem paliva, jehož výroba a přeměna na užitečnou energii je relativně levná. Je také nejoblíbenější a představuje téměř 40 procent celkové celosvětové výroby elektřiny.  

Dopady uhlí na životní prostředí však byly identifikovány a jsou spojeny s jeho výrobou a používáním přírodní zdroj.

Uhlí vzniká z prehistorická vegetace které se nahromadily asi před 300 miliony let, kdy byla velká část zemského povrchu pokryta bažinami. Když rostliny a stromy v těchto bažinatých oblastech začaly umírat, jejich zbytky se ponořily do bažinaté země, která nakonec vytvořila hustý materiál zvaný rašelina.

Postupem času se nad rašelinou nahromadily vrstvy usazenin a zeminy. Kombinace tepla ze zemského jádra a tlaku hornin a sedimentů způsobila nakonec vznik uhlí bohatého na uhlík.

Použití uhlí lze vysledovat kolem roku 50 našeho letopočtu z oharků v římských ruinách v Británii. Existují také důkazy, které naznačují, že Řekové používali uhlí jako palivo ve 4. století. Rozsáhlá těžba uhlí v Británii však začala až ve 13. století.

S těžbou uhlí jsou spojeny významné dopady na životní prostředí. Mohlo by to vyžadovat odstranění obrovského množství ornice, což by vedlo k erozi, ztráta stanovištěa znečištění.

Těžba uhlí způsobuje kyselé odvodňování dolů, které způsobuje rozpouštění těžkých kovů a jejich prosakování do podzemních a povrchových vod. Pracovníci uhelných dolů také někdy čelí vážným zdravotním problémům, včetně plicních onemocnění z dlouhodobého vystavení uhelnému prachu v dolech.

Ekologové a vědci se však vážně angažovali, aby nabídli více šetrné k životnímu prostředí způsob těžby uhlí a jeho využití.

Co je uhlí?

Uhlí je sedimentární organická hornina, která se skládá převážně z uhlíku, vodíku a kyslíku, která je snadno hořlavá. Nachází se téměř ve všech zemích světa, převážně v místech, kde existovaly prehistorické lesy a bažiny, než byly pohřbeny a stlačeny po miliony let.

Je černá nebo hnědočerná a má složení, které se skládá z více než 50 procent hmotnosti a více než 70 procent objemu uhlíkatého materiálu, který lze spálit jako palivo a použít k výrobě elektřiny.

Uhlí se tvoří z rostlinných zbytků, které byly zhutněny, zpevněny, chemicky změněny a metamorfovány teplem a tlakem v průběhu geologického času.

Zajímavé je, že uhlí je největším a nejhojnějším zdrojem energie pro výrobu elektřiny na světě fosilní palivo ve Spojených státech. Vzhledem k tomu, že vývoj uhlí trvá miliony let a je ho omezené množství, jde o a neobnovitelný zdroj.

Uhlí existuje v podzemních útvarech nazývaných „uhelné sloje“ nebo „uhelné sloje“. Uhelná sloj může být tlustá až 30 metrů (90 stop) a táhnout se 1,500 kilometrů (920 mil).

Uhelné sloje existují na každém kontinentu. Největší zásoby uhlí jsou ve Spojených státech, Rusku, Číně, Austrálii a Indii.

Uhlí jako neobnovitelné fosilní palivo se spaluje a využívá k výrobě elektřiny. Nicméně, těžební techniky a spalování jsou nebezpečné pro horníky a nebezpečné pro životní prostředí.

V tomto článku se podíváme na dopady uhlí, těžby uhlí a uhelných elektráren na životní prostředí.

Environmentální dopady uhlí

1. Změna klimatu

Uhlí je nejrozšířenějším fosilním palivem na světě, ale jeho spalování a využívání jsou spojeny s významnými dopady na životní prostředí.

Klimatická změna je nejzávažnějším, dlouhodobým a globálním dopadem uhlí. Chemicky je uhlí většinou uhlík, který při spalování reaguje se vzdušným kyslíkem za vzniku oxidu uhličitého, plynu zachycujícího teplo. Když se oxid uhličitý uvolní do atmosféry, funguje jako přikrývka a zahřívá Zemi nad normální limity.

Některé z výsledných dopady globálního oteplování zahrnují sucho, vzestup hladiny moří, záplavy, extrémní počasí a úbytek druhů. Závažnost těchto dopadů je přímo vázána na množství oxidu uhličitého, které uvolňujeme, a to i z uhelných elektráren.

Ve Spojených státech tvoří uhlí zhruba jednu čtvrtinu všech emisí uhlíku souvisejících s energií.

2. Znečištění ovzduší

Znečištění ovzduší z uhelných elektráren souvisí s astmatem, rakovinou, srdečními a plicními onemocněními, neurologickými problémy a dalšími závažnými dopady na životní prostředí a veřejné zdraví.

Při spalování uhlí se uvolňuje několik vzdušných toxinů a znečišťujících látek. Patří mezi ně rtuť, olovo, oxid siřičitý, oxidy dusíku, částice a různé další těžké kovy. Zdravotní dopady se mohou pohybovat od astmatu a dýchacích potíží po poškození mozku, srdeční problémy, rakovinu, neurologické poruchy a předčasnou smrt.

Ačkoli limity stanovené Agenturou pro ochranu životního prostředí (EPA) pomohly zabránit některým z těchto emisí, mnoho závodů nemá nainstalovány potřebné kontroly znečištění. Budoucnost těchto ochran zůstává nejasná.

Dopady těžby uhlí

3. Znečištění vody

Znečištění vody z uhlí zahrnuje negativní dopady těžby, zpracování, spalování a skladování uhlí na zdraví a životní prostředí.

Při těžbě uhlí se uvolňují uhelné kaly. Uhelný kal, také známý jako kal, je kapalný uhelný odpad vznikající při praní uhlí. Obvykle se likviduje v nádržích poblíž uhelných dolů, ale v některých případech je přímo vstřikován do opuštěných podzemních dolů.

Protože uhelné kaly obsahují toxiny, úniky nebo rozlití mohou ohrozit podzemní a povrchové vody. Minerály z narušené země mohou prosakovat do podzemních vod a kontaminovat vodní toky chemikáliemi, které jsou nebezpečné pro naše zdraví.

Příkladem může být kyselé důlní odvodňování. Acid mine drainage (AMD) označuje odtok kyselé vody z uhelných dolů nebo dolů na kov, často opuštěných dolů, kde činnosti těžby rud nebo uhlí odhalily horniny obsahující síru obsahující minerál pyrit.  

Z opuštěných uhelných dolů může vytékat kyselá voda. Těžba odkryla horniny, které obsahují sirný minerál pyrit. Tento minerál reaguje se vzduchem a vodou za vzniku kyseliny sírové.

Při dešti se zředěná kyselina dostává do řek a potoků a může prosakovat i do podzemních zdrojů vody.

Jezera, řeky, potoky a zásoby pitné vody jsou silně ovlivněny uhelnými doly a elektrárnami.

4. Ničení krajiny a biotopů

Pásová těžba také známá jako povrchová těžba zahrnuje odklízení zeminy a hornin, aby se dostalo uhlí pod ní.

Pokud se stane, že hora bude stát v cestě uhelné sloji uvnitř, bude odstřelena nebo srovnána se zemí a zanechá zjizvenou krajinu a naruší ekosystémy a stanoviště divoké zvěře.

5. Globální oteplování

Statistiky ukazují, že metan uvolněný při těžbě uhlí představuje asi 10 procent emisí metanu v USA (CH₄), silný plyn globálního oteplování.

Emise metanu z uhelných dolů z hlubinné těžby se často zachycují a používají jako městské palivo, chemická surovina, palivo pro vozidla a průmyslové palivo, ale velmi zřídka se zachytí vše. Metan je v atmosféře méně rozšířený ve srovnání s oxidem uhličitým, ale je 20krát silnější jako skleníkový plyn.

Metan, který se vyskytuje v uhelných ložiscích, může explodovat, pokud se soustředí v podzemních dolech. Tento uhelný metan musí být z dolů odvětráván, aby byly doly bezpečnějšími místy pro práci. Některé doly zachycují, využívají nebo prodávají metan z uhelného sloje vytěžený z jejich provozů.

6. Odlesňování a eroze

Podle studie z roku 2010 zničila těžba z vrcholků hor 6.8 % lesů v Appalachii.

V rámci procesu čištění cesty pro uhelný důl se kácejí nebo pálí stromy, vytrhávají se rostliny s kořeny a seškrabuje se ornice. Tím se ničí půda (nelze ji dále používat pro pěstování plodin) a je náchylná k půdní erozi.

Uvolněná ornice může být odplavena deštěm a sedimenty se dostávají do řek, potoků a vodních toků. Po proudu mohou zabíjet ryby a rostliny a blokovat říční kanály, což způsobuje záplavy.

7. Dopad na lidské zdraví

Toxiny těžkých kovů a karcinogeny se uvolňují do atmosféry a vodních ploch v rámci těžby a zpracování uhlí a způsobují zranění a smrt pracovníků těžící uhlí; a blízké obyvatelstvo komunit uvnitř.

Zdravotní rizika z vdechování uhelného prachu mohou vést k onemocnění černých plic, kardiopulmonálnímu onemocnění, hypertenzi, CHOPN a onemocnění ledvin. Nejvíce jsou postiženi horníci a obyvatelé okolních měst.

Dopady uhelných elektráren

8. Ztráta vodních zdrojů

Voda je využívána termoelektrickými zařízeními (uhlí, zemní plyn a jaderná energie) k výrobě elektřiny přeměnou vody na vysokotlakou páru pro pohon turbín. Odhaduje se, že výroba elektřiny je po zemědělství druhým největším domácím spotřebitelem vody.

Jakmile projde tímto cyklem, pára se ochladí a zkondenzuje zpět do vody, přičemž některé technologie využívají k ochlazení páry vodu, což zvyšuje spotřebu vody v závodě.

V uhelných závodech se voda používá také k čištění a zpracování samotného paliva. Například United States Geological Survey odhaduje, že termoelektrárny v roce 195 odebíraly 2000 miliard galonů vody denně, z čehož 136 miliard galonů byla sladká voda.

9. Znečištění ovzduší

Podle Unie zainteresovaných vědců vyprodukuje typická uhelná elektrárna o výkonu 500 megawattů v průměru za rok následující množství látek znečišťujících ovzduší 3.7 milionu tun oxidu uhličitého (CO₂), což se rovná pokácení 161 milionů stromů;

CO₂ znečištění je hlavním přispěvatelem ke globálnímu oteplování a změně klimatu, 10,000 XNUMX tun oxidu siřičitého (SO₂), který způsobuje kyselý déšť a tvoří malé vzduchem přenášené částice, které mohou způsobit poškození plic, srdeční choroby a další nemoci, 10,200 XNUMX tun oxidů dusíku (NOx), což odpovídá půl milionu opožděných modelů aut.

NOx vede ke vzniku smogu, který zanítí plicní tkáň a zvyšuje náchylnost k respiračním onemocněním, 500 tun malých částic ve vzduchu, které mohou způsobit bronchitidu, snížení plicních funkcí, zvýšený počet hospitalizací a pohotovostí a předčasnou smrt, 220 tun uhlovodíky, které přispívají k tvorbě smogu, 720 tun oxidu uhelnatého (CO).

To způsobuje bolesti hlavy a klade další stres na lidi se srdečním onemocněním s dalšími toxickými těžkými kovy, jako je rtuť, arsen, kadmium a uran, které se uvolňují v alarmujících množstvích, což také vede k rakovině a několika neurologickým poruchám u lidí.

10. Tepelné znečištění

Tepelné znečištění je degradace kvality vody jakýmkoli procesem, který mění okolní teplotu vody. Častou příčinou tepelného znečištění je používání vody jako chladicí kapaliny elektrárnami a průmyslovými výrobci.

Když se voda použitá jako chladivo vrací do přírodního prostředí při vyšší teplotě, změna teploty má dopad na organismy snížením dodávky kyslíku a ovlivněním složení ekosystému.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Probíhá výzkum zaměřený na řešení problémů, kterým čelí naše životní prostředí při těžbě a využívání uhlí.

Stejně jako v případě emisí CO_2, metoda prosazovaná k řešení tohoto problému je známá jako „zachycování uhlíku“, které odděluje CO2 od zdrojů emisí a regeneruje jej v koncentrovaném proudu. CO2 pak může být injektován do podzemí pro trvalé uložení nebo „sekvestraci“.

Opětovné použití a recyklace mohou také snížit dopady produkce a používání uhlí na životní prostředí. Půda, která byla dříve využívána pro těžbu uhlí, může být rekultivována a použita pro letiště, skládky a golfová hřiště.

Odpadní produkty zachycené v pračkách lze použít k výrobě produktů, jako je cement a syntetická sádra pro stěnové desky.

A pokud jde o průmysl, několik uhelných průmyslů našlo několik způsobů, jak snížit síru a další nečistoty z uhlí. Tato odvětví také našla efektivnější způsoby čištění uhlí po jeho vytěžení a někteří spotřebitelé uhlí používají uhlí s nízkým obsahem síry.

Rdoporučení

• Top 10 přírodních zdrojů v Belize a jejich využití
  .
• 8 Environmentální dopady těžby diamantů
  .
• 3 Dopady odsolování na životní prostředí
  .
• 9 Environmentální dopady výroby cementu
  .
• Top 10 vlivů stavebnictví na životní prostředí – negativní a pozitivní
  .