Fizika - osnovna prirodna nauka
Od davnina čovjek posmatra pojave oko sebe i nastoji da ih objasni. Na osnovu tog viševjekovnog posmatranja, ljudsko znanje o prirodi neprestano se bogatilo i proširivalo.
Prirodne pojave su uvijek zanimale čovjeka, a naročito one od kojih je zavisio (na primjer suša). On ih je posmatrao a onda pokušavao da objasni. Tako su nastajala znanja od kojih se razvila nauka o prirodi
Fizika (grčki: φύσις, phisis: priroda) je osnovna prirodna nauka koja proučava osnovna ili suštinska svojstva prirodnih pojava i tela. Fizičari proučavaju osnovna svojstva, strukturu i kretanje materije u prostoru i vremenu. Najutemeljenije pojave se nazivaju fizičkim zakonima ili zakonima fizike, međutim, i oni su kao i sve druge naučne teorije, podložni promenama. Pri tome, novi fizički zakoni obično ne isključuju stare, nego samo ograničavaju domen njihovog važenja.
Fizika je usko povezana sa drugim prirodnim naukama, kao i matematikom (zbog matematičkog opisivanja prirode), posebno hemijom, naukom koja se bavi atomima-hemijskim elementima i molekulima-hemijskim jedinjenjima. Hemija se u mnogome bazira na fizici, pogotovo na kvantnoj mehanici, termodinamici i elektromagnetizmu. Ipak, hemijske pojave su dovoljno različite i kompleksne tako da je hemija zasebna disciplina.
Pojave koje proučava fizika
– Mehaničke pojave – Toplotne pojave – Svetlosne pojave – Zvučne pojave – Električne pojave – Magnetne pojave
Materijalnost prirode
Svet u kome živimo, celokupna priroda, sačinjena je od materije. Materija postoji u obliku supstance i u obliku fizičkih polja.
Sva materijalna tela su izgrađena od supstance. Supstanca se sastoji od atoma.
Fizičko polje
Predmeti deluju na daljinu preko fizičkog polja. Magnet privlači predmete od gvožđa i može da ih pokrene iako se ne dodiruju.
Fizičko polje je oblik postojanja materije i prenosilac uzajamnog delovanja.
Postoje gravitaciono, magnetno i električno polje.
Fizika proučava pravilnosti u dešavanju prirodnih pojava. Ukoliko slučajno ispustimo olovku, videćemo da ona padne pravo na pod za kratko vreme. Ukoliko je ponovo namerno ispustimo, pod istim uslovima, uočićemo da je olovka pala na pod na isto mesto i za isto vreme. Ukoliko to uradimo i treći put, primetićemo da se sve ponavlja na isti način. Dakle, uočili smo pravilnost pri padanju olovke ili bilo kog predmeta. Ovu pravilnost izražavamo u vidu fizičkog zakona. Mogli bismo zaključiti da se u okviru proučavanja fizike uočavaju i otkrivaju pravilnosti dešavanja fizičkih pojava, koje se posle toga zapisuju u obliku fizičkih zakona.
Da bi mogle da se prouče određene pojave, neophodno je vršiti oglede. Kao rezultat tih ogleda dobijaju se podaci, koji se zatim sistematizuju i na osnovu kojih se dolazi do formulacije fizičkih zakona.
Ukoliko poznajemo fizičke zakone vezane za određenu prirodnu pojavu, onda možemo da predvidimo njen tok.
Mehanički rad i energija-zadaci
Jos zadataka:
Sila teže
Kada govorimo o sili teže, mislimo na gravitacionu interakciju Zemlje i tela koje se nalazi na njenoj površini ili u njenoj blizini.
(privlačna sila između Zemlje i tela na površini Zemlje, tj. Zemljinih veštačkih satelita i Meseca)
Sila kojom Zemlja privlači tela na njenoj površini i blizini, naziva se sila zemline teže. Istovremeno, tela privlače Zemlju silom koja je istog pravca i inteziteta, ali je suprotnog smera.
Kako tela sa kojima Zemlja interaguje imaju zanemarljivu malu masu u odnosu na masu Zemlje, umesto da kažemo uzajamno privlačenje, mi kažemo da Zemlja privlači tela, tj. da na tela deluje samo sila zemljine teže. Moramo pri tome imati na umu da svesno zanemarujemo jednu silu, iako ona postoji i deluje na opisani način.
Kako dva tela interaguju gravitacionom silim, možete pogledati, pregledati i umešati se sa svojom intervenciojm u Gravitacionoj laboratoriji..
Uočite tela, njihove trenutne mase, vrednost sila kojima interaguju, kao i pravac i smer datih sila.
Klizačima menjajte vrednost mase tela i posmatrajte šta se dešava sa intenzitetom, pravcem i smerom sila interakcije.
Približavajte i udaljavajte mišem tela i posmatrajte šta se dešava sa intenziteteom, pravcemi smerom sila interakcije.
Kada govorimo o sili teže, mislimo na gravitacionu interakciju Zemlje i tela koje se nalazi na njenoj površini ili u njenoj blizini.
(privlačna sila između Zemlje i tela na površini Zemlje, tj. Zemljinih veštačkih satelita i Meseca)
Sila kojom Zemlja privlači tela na njenoj površini i blizini, naziva se sila zemline teže. Istovremeno, tela privlače Zemlju silom koja je istog pravca i inteziteta, ali je suprotnog smera.
Kako tela sa kojima Zemlja interaguje imaju zanemarljivu malu masu u odnosu na masu Zemlje, umesto da kažemo uzajamno privlačenje, mi kažemo da Zemlja privlači tela, tj. da na tela deluje samo sila zemljine teže. Moramo pri tome imati na umu da svesno zanemarujemo jednu silu, iako ona postoji i deluje na opisani način.
Kako dva tela interaguju gravitacionom silim, možete pogledati, pregledati i umešati se sa svojom intervenciojm u Gravitacionoj laboratoriji..
Uočite tela, njihove trenutne mase, vrednost sila kojima interaguju, kao i pravac i smer datih sila.
Klizačima menjajte vrednost mase tela i posmatrajte šta se dešava sa intenzitetom, pravcem i smerom sila interakcije.
Približavajte i udaljavajte mišem tela i posmatrajte šta se dešava sa intenziteteom, pravcemi smerom sila interakcije.
Inertnost tijela
Svako telo zadržava stanje mirovanja ili ravnomernog pravolinijskog kretanja, sve dok ga neka sila ne prinudi da to stanje promeni.
Da li primer sa slike (kauboj i magarac) podržava definicuju Zakona inercije? Objasni zašto?
Ako se na horizontalnoj podlozi nalaze lopta i gvozdena kugla u stanju mirovanja, šta primećujemo ako želimo iz stanja mirovanja da ih pokrenemo u stanje kretanja?
Primećujemo da je potreno uložiti veću silu da bi se pokrenula gvozdena kugla.
Slično, ako se lopta i gvozdena kugla kreću, mora se uložiti veća sila da bi se zaustavila kugla, nego lopta.
Za telo koje se jače opire promeni brzine kaže se da ima veću masu, a za ono koje se slabije opire, kažemo da ima manju masu
Šta može iz ovoga da se zaključi?
Kako je svojstvo tela da brzinu zadržava stalnom nazvano INERCIJOM, za tela veće mase kažemo da su inertnija, a za tela manje mase-da su manje inertni
Kako, na osnovu izloženog, možemo da definišemo masu?
MASA JE MERA INERTNOSTI TELA.
Inercija je pojava, a inertnost je osobina!!!
Svako telo zadržava stanje mirovanja ili ravnomernog pravolinijskog kretanja, sve dok ga neka sila ne prinudi da to stanje promeni.
Da li primer sa slike (kauboj i magarac) podržava definicuju Zakona inercije? Objasni zašto?
Ako se na horizontalnoj podlozi nalaze lopta i gvozdena kugla u stanju mirovanja, šta primećujemo ako želimo iz stanja mirovanja da ih pokrenemo u stanje kretanja?
Primećujemo da je potreno uložiti veću silu da bi se pokrenula gvozdena kugla.
Slično, ako se lopta i gvozdena kugla kreću, mora se uložiti veća sila da bi se zaustavila kugla, nego lopta.
Za telo koje se jače opire promeni brzine kaže se da ima veću masu, a za ono koje se slabije opire, kažemo da ima manju masu
Šta može iz ovoga da se zaključi?
Kako je svojstvo tela da brzinu zadržava stalnom nazvano INERCIJOM, za tela veće mase kažemo da su inertnija, a za tela manje mase-da su manje inertni
Kako, na osnovu izloženog, možemo da definišemo masu?
MASA JE MERA INERTNOSTI TELA.
Inercija je pojava, a inertnost je osobina!!!
Паскалов оглед
На шупљу металну или стаклену лопту причвршћена је цев са клипом. Лопта има узане отворе са разних страна: Када се лопта и цев напуне водом, па се делује извесном силом на клип, вода истиче у једнаким млазевима кроз све отворе.
Овај оглед је први извео Паскал и по њему је назван Паскалов оглед.
Паскалов закон
На основу овог огледа Паскал је формулисао закон, који је добио име по њему:
Спољашњи притисак који делује на затворене течности и гасове преноси се подједнако у свим правцима.
Притисак у течностима и гасовима израчунава се као и код чврстих тела: p=F/S
Хидраулична машина
Паскал је извео оглед помоћу суда са два клипа. Један од њих имао је 100 пута већу додирну површину са течношћу, односно толико пута већу површину попречног пресека од другог. Када се на мањи клип делује неком силом надоле, већи клип се помера нагоре Да би се већи клип задржао на њега се мора деловати 100 пута већом силом, јер је толико пута већа његова површина.
P1=F1/S1 p2=F2/S2
На основу Паскаловог закона, у стању равнотеже, биће:
p1=p2 F1/S1=F2/S2 одакле следи да је F2/F1=S2/S1
Интензитети сила на клиповима односе се као површине попречних пресека клипова.
Паскаловим законом се објашњава рад хидрауличних машина као што су хидрауличне пресе, кочнице, дизалице итд.
Хидраулична преса
Хидраулична преса на слици служи за обликовање предмета од лима (да ли сте се некад запитали како се прави лавор), шасија за аутомобиле и машине, итд.
На слици је приказана хидраулична преса.
Објасните како ради. Где се налази предмет који се обрађује?
Хидраулична дизалица
Хидраулична дизалица је, као што јој само име каже, намењена дизању терета.
Сигурно сте је видели у аутомеханичарским радионицама
Хидрауличне кочнице
Објасните како раде хидрауличне кочнице. Где возач притиска папучицу кочнице?
Који део на овој шеми се окреће кад се аутомобил креће?
Како аутомобил заправо кочи? Има ли то неке везе са силом трења?
Ако има, онда реците где у механизму приказаном на слици долази до трења?
Чему служе опруге приказане на слици? Пронађите их. Шта ће бити са опругама кад возач притисне кочницу, а шта кад је пусти? Каква је то деформација?
Као што видите само на овом примеру можемо поновити добар део градива из 6. разреда.
Пример
Колики је притисак у течности хидрауличне машине са слике, ако је F2=150N, а површина попречног пресека мањег клипа S2=10 cm2? Колика је тада сила која помера већи клип, ако је површина попречног пресека тог клипа S1=60 cm2? F1=900N
Паскал
Француски математичар, физичар и филозоф. Био је син математичара и чудо од детета. Већ са 16 година написао је своју прву расправу из математике. Blaise Pascal
(1623 – 1662) Паскалова машина за рачунање
1642 – 1644. године је, како би помогао свом оцу, конструисао први механички уређај за сабирање и одузимање бројева.
Имао је само 21 годину кад је завршио уређај!
Презентација Притисак у течностима и гасовима;Паскалов закон
Задаци:
На шупљу металну или стаклену лопту причвршћена је цев са клипом. Лопта има узане отворе са разних страна: Када се лопта и цев напуне водом, па се делује извесном силом на клип, вода истиче у једнаким млазевима кроз све отворе.
Овај оглед је први извео Паскал и по њему је назван Паскалов оглед.
Паскалов закон
На основу овог огледа Паскал је формулисао закон, који је добио име по њему:
Спољашњи притисак који делује на затворене течности и гасове преноси се подједнако у свим правцима.
Притисак у течностима и гасовима израчунава се као и код чврстих тела: p=F/S
Хидраулична машина
Паскал је извео оглед помоћу суда са два клипа. Један од њих имао је 100 пута већу додирну површину са течношћу, односно толико пута већу површину попречног пресека од другог. Када се на мањи клип делује неком силом надоле, већи клип се помера нагоре Да би се већи клип задржао на њега се мора деловати 100 пута већом силом, јер је толико пута већа његова површина.
P1=F1/S1 p2=F2/S2
На основу Паскаловог закона, у стању равнотеже, биће:
p1=p2 F1/S1=F2/S2 одакле следи да је F2/F1=S2/S1
Интензитети сила на клиповима односе се као површине попречних пресека клипова.
Паскаловим законом се објашњава рад хидрауличних машина као што су хидрауличне пресе, кочнице, дизалице итд.
Хидраулична преса
Хидраулична преса на слици служи за обликовање предмета од лима (да ли сте се некад запитали како се прави лавор), шасија за аутомобиле и машине, итд.
На слици је приказана хидраулична преса.
Објасните како ради. Где се налази предмет који се обрађује?
Хидраулична дизалица
Хидраулична дизалица је, као што јој само име каже, намењена дизању терета.
Сигурно сте је видели у аутомеханичарским радионицама
Хидрауличне кочнице
Објасните како раде хидрауличне кочнице. Где возач притиска папучицу кочнице?
Који део на овој шеми се окреће кад се аутомобил креће?
Како аутомобил заправо кочи? Има ли то неке везе са силом трења?
Ако има, онда реците где у механизму приказаном на слици долази до трења?
Чему служе опруге приказане на слици? Пронађите их. Шта ће бити са опругама кад возач притисне кочницу, а шта кад је пусти? Каква је то деформација?
Као што видите само на овом примеру можемо поновити добар део градива из 6. разреда.
Пример
Колики је притисак у течности хидрауличне машине са слике, ако је F2=150N, а површина попречног пресека мањег клипа S2=10 cm2? Колика је тада сила која помера већи клип, ако је површина попречног пресека тог клипа S1=60 cm2? F1=900N
Паскал
Француски математичар, физичар и филозоф. Био је син математичара и чудо од детета. Већ са 16 година написао је своју прву расправу из математике. Blaise Pascal
(1623 – 1662) Паскалова машина за рачунање
1642 – 1644. године је, како би помогао свом оцу, конструисао први механички уређај за сабирање и одузимање бројева.
Имао је само 21 годину кад је завршио уређај!
Презентација Притисак у течностима и гасовима;Паскалов закон
Задаци:
Bitka za zelenu energiju Crne Gore
Grcki konzorcijum Golden Energy Capital Management i Public Power Corporation saopstio: ,,Nakon otvaranja ponuda u petak najvise nas je iznenadila percepcija Srdjana Kovacevica i ostalih zvanicnika EPCG da je ponudjena cijena od 11.1 euro za akciju mnogo visa od one koju su ocekivali,, .
Izjava Kovacevica pustena u etar predstavlja izjavu ,,sefa,,nalogodavca inace ne razumijem da bi vlastitoj firmi koju predstavlja sa funkcije generalnog direktora umanjivao vrijednost. Mozda bi Kovacevicu i ,,sefu,, lagodnije bilo da su Grci ponudili 8.3 eura po akciji ! Razumijem ga , covjek se nelagodno osjeca pored toliko Italijana pored sebe.
U upravnom odboru EPCG pored Kovacevica vec sjedi Italijan Mauro Miglio ili prevedeno A2A.
Kada tome dodamo da je savjetnik za prodaju dijela akcija i dokapitalizaciju EPCG Uni Credit Group predlozio tenderskoj komisiji da odbaci ponudu grckog konzorcijuma jer je uslovna , mozaik se polako sklapa ! U bordu direktora Uni Credit Group skoro sve Italijani. Dobri neki savjetnici !
Italijanski ambasador u Crnoj Gori Serdjo Barbanti izmedju ostalog izjavio: ,, Imam puno povjerenje u crnogorske institucije ,, naglasavajuci da ce odnosi izmedju dvije zemlje dobiti na tezini nakon pobjede A2A na tenderu za EPCG.
Licitira li Serdjo prije konacne odluke tenderske komisije ? Grcka ambasada se nije oglasavala po pitanju konacne odluke na tenderu za EPCG.
Italijanska zainteresovanost za crnogorski EPCG nije nimalo slucajna i strategija za zelenom energijom veoma je dobro proucena .Najbolju potvrdu ovoga daje generalni direktor srpskog EPS-a Dragomir Markovic koji kaze :
,, Italija ima problem sa CO2 i efektom staklene baste. Oni su vec popunili kvote i mogu da stvore prostor da prave nove termokapacitete samo ako najpre obezbede iz uvoza tzv. ,,zelenu energiju”. Zato su zainteresovani pre svega,za cistu hidro energiju,koju bi sa ovih prostora tranzitirali u Italiju. Tako ce smanjiti procenat zagadjivanja i stvoriti mogucnost ulaganja u nove kapacitete. Njima su zbog toga ti zeleni sertifikati toliko bitni i otuda interes da kupe elektroprivredu Crne Gore”.
Markovic objasnjava da je EPCG Italijanima primamljiv pre svega zbog dvije hidroelektrane , HE Perucice i HE Pive. Te ,,zelene kilovate” planiraju da izvoze a u Crnoj Gori ce domacu potrosnju ,,pokriti” , ako treba i iz uvoza.
Srbija im je takodje interesantna zbog svoje veze sa Crnom Gorom, Kosovom, Albanijom kao i sa Rumunijom.
Postavlja se pitanje ZASTO crnogorski EPCG kada nam je poznata morska povezanost Italije i sa Albanijom . Odgovor se krije u geo-politickoj povezanosti Crne Gore sa svim potencijalnim proizvodjacima zelene energije . Medjutim to nije slucaj sa Albanijom i Italijanska strategija za kvotama bila bi neostvarljiva.
Zbog svega ovoga crnogorska elektroprivreda dodatno dobija na vrijednosti i znacaju.
Grcki konzorcijum ima prednost u ponudjenoj cijeni ali ostaje da se vidi da li ce to biti dovoljno i da li ce ispustiti ,,zelenu ,, ili zlatnu energiju iz ruku. Svojom voljom sigurno ne. Izgleda da je posao ugovoren mnogo ranije.
Bolnica u Švedskoj za hlađenje ljeti koristi snijeg
Iako je korišćenje snijega i leda za hlađenje ljeti bio običaj u Švedskoj još početkom 20. vijeka, sa pojavom električnih zamrzivača i frižidera taj je običaj gotovo isčezao. Ipak, jedna firma u Švedskoj odlučila je da oživi taj princip i da ga u modernom obliku iskoristiti za hlađenje prostora. Nekoliko švedskih kompanija uvidjelo je priliku za razvoj poslovanja u sve većoj potrebi za velikim centralnim sistemima za hlađenje. Baš kao i kod centralnih sistema grijanja preko toplane, kod ovakvih sistema hlađenja koristi se mreža cijevi koje povezuju više zgrada ili čak čitavu četvrt. No, za razliku od sistema grijanja koji u Švedskoj često koristi toplotne gubitke ili kogeneracijske sisteme iz najbližih industrijskih pogona, ovaj sistem za disipaciju toplote koristi hladniji rezervoar kao što je voda u jezeru ili moru, a cijevima unutar sistema cirkuliše voda koja je hladnija od temperature unutar zatvorenog prostora. Potrebe za velikim sistemima za hlađenje imaju i pojedini industrijski i energetski procesi kao što su termoelektrane i rudnici.
Iako većina pogona i kvartova u Švedskoj ima vode u izobilju, ipak nema pristup vodenim površinama koje bi mogli koristiti kao hladni rezervoar, jedna firma je odlučila da primijeni novi pristup problemu hlađenja ljeti, koristeći sirovinu koja je zimi dostupna u velikim količinama na sjeveru Švedske - snijeg.
Firma Snowpower je takav sistem hlađenja snijegom instalirala u bolnici u Sundsvallu. Sistem će koristi 60 hiljada kubnih metara sačuvanog i skladištenog snijega koji će se koriste za hlađenje tokom ljeta. No, korišćenje snijega ili leda za hlađenje u Švedskoj nije novosti, s obzirom da su već početkom 20. vijeka pojedinci i firme uzimali komade leda zimi i skladištila ih ispod debelog sloja piljevine, pa bi potom ljeta prodavali tako sačuvan led za hlađenje namirnica. Međutim s pojavom električnih frižidera i zamrzivača ova praksa je gotovo u potpunosti zamrla. Tokom 70-ih godina prošlog vijeka su u Japanu i SAD-u ponovo krenuli pokušaji ove primjene snijega i djelimično su je oživjeli. Pokazalo se da korišćenje snijega za hlađenje nije toliko jednostavno kao što se na prvi pogled čini, iako je princip zapravo poprilično jednostavan. Prikaz načina funkcioniranja sistema koji je instaliran u bolnici u Sundsvallu možete pogledati na slici.
Zimi se snijeg uklonjen sa ulica skladišti u rezervoare koji se nalaze u blizini bolnice i prekriva se debelim slojem piljevine i otpada iz drvne industrije. Kako se snijeg topi, hladna voda koja nastaje se filtrira i potom pušta da cirkulira kroz izmjenjivač toplote čija se druga strana koristi za hlađenje prostora bolnice, dok se ugrijana voda od otopljenog snijega vraća u primarni rezervoar kako bi se ponovo ohladila. Bolnica u Sundsvallu inače koristi mješavinu pravog snijega i onog proizvedenog topovima za snijeg, iako bi idealno bilo, prema riječima direktora firme Snowpower, da se izgradi podzemni rezervoar.
Neke studije su pokazale da korišćenje snijega za hlađenje, u odnosu na klasične sisteme klimatizacije i hlađenja, ima daleko manji uticaj na klimatske promjene, a posebno na održavanje pH vrednosti vodenih površina i njihovu fertilizaciju pa se troši daleko manje energije. Ipak, za izradu sistema hlađenja snijegom potrebno je daleko više materijala i on zauzima mnogo veću površinu nego klasični sistem klimatizacije koji radi na principu kompresije.
Iako većina pogona i kvartova u Švedskoj ima vode u izobilju, ipak nema pristup vodenim površinama koje bi mogli koristiti kao hladni rezervoar, jedna firma je odlučila da primijeni novi pristup problemu hlađenja ljeti, koristeći sirovinu koja je zimi dostupna u velikim količinama na sjeveru Švedske - snijeg.
Firma Snowpower je takav sistem hlađenja snijegom instalirala u bolnici u Sundsvallu. Sistem će koristi 60 hiljada kubnih metara sačuvanog i skladištenog snijega koji će se koriste za hlađenje tokom ljeta. No, korišćenje snijega ili leda za hlađenje u Švedskoj nije novosti, s obzirom da su već početkom 20. vijeka pojedinci i firme uzimali komade leda zimi i skladištila ih ispod debelog sloja piljevine, pa bi potom ljeta prodavali tako sačuvan led za hlađenje namirnica. Međutim s pojavom električnih frižidera i zamrzivača ova praksa je gotovo u potpunosti zamrla. Tokom 70-ih godina prošlog vijeka su u Japanu i SAD-u ponovo krenuli pokušaji ove primjene snijega i djelimično su je oživjeli. Pokazalo se da korišćenje snijega za hlađenje nije toliko jednostavno kao što se na prvi pogled čini, iako je princip zapravo poprilično jednostavan. Prikaz načina funkcioniranja sistema koji je instaliran u bolnici u Sundsvallu možete pogledati na slici.
Zimi se snijeg uklonjen sa ulica skladišti u rezervoare koji se nalaze u blizini bolnice i prekriva se debelim slojem piljevine i otpada iz drvne industrije. Kako se snijeg topi, hladna voda koja nastaje se filtrira i potom pušta da cirkulira kroz izmjenjivač toplote čija se druga strana koristi za hlađenje prostora bolnice, dok se ugrijana voda od otopljenog snijega vraća u primarni rezervoar kako bi se ponovo ohladila. Bolnica u Sundsvallu inače koristi mješavinu pravog snijega i onog proizvedenog topovima za snijeg, iako bi idealno bilo, prema riječima direktora firme Snowpower, da se izgradi podzemni rezervoar.
Neke studije su pokazale da korišćenje snijega za hlađenje, u odnosu na klasične sisteme klimatizacije i hlađenja, ima daleko manji uticaj na klimatske promjene, a posebno na održavanje pH vrednosti vodenih površina i njihovu fertilizaciju pa se troši daleko manje energije. Ipak, za izradu sistema hlađenja snijegom potrebno je daleko više materijala i on zauzima mnogo veću površinu nego klasični sistem klimatizacije koji radi na principu kompresije.
Baterije mobilnih telefona, laptopova i mp3 playera koje se nikada ne prazne nijesu naučna fantastika. Australijski naučnici otkrili su kako sačuvati energiju koju proizvodimo kada tipkamo na laptopu i kako je iskoristiti za napajanje samog uređaja. Tajna je u piezoelektricitetu, tj. sposobnosti određenih kristala da stvaraju elektricitet dok su izloženi mehaničkom pritisku. Za napajanje laptopa potrebno je razviti tanju prevlaku materijala koji ima karakteristike piezoelektriciteta što je pak moguće uz pomoć nanotehnologije. Prevlaka bi bila tako tanka da bi se njome bez problema mogli premazati pojedini elektronički djelovi koji bi se potom ugrađivali u uređaje ili druge predmete.
„Piezoelektricitet možemo koristiti u cipelama kako bi se hodanjem punili mobilni telefoni ili u tastaturama za napajanje laptopova ili čak iskoristiti krvni pritisak za napajanje pejsmejkera. Možemo stvoriti bateriju koja traje vječno", objašnjava Dr. Madhu Bhaskaran u stručnom časopisu Advanced Functional Materials.
Naučnici takođe razmišljaju o načinima premazivanja ekrana osjetljivih na dodir piezoelektricitetnom prevlakom kako bi se iskoristio rad prstiju po ekranu.
„Piezoelektricitet možemo koristiti u cipelama kako bi se hodanjem punili mobilni telefoni ili u tastaturama za napajanje laptopova ili čak iskoristiti krvni pritisak za napajanje pejsmejkera. Možemo stvoriti bateriju koja traje vječno", objašnjava Dr. Madhu Bhaskaran u stručnom časopisu Advanced Functional Materials.
Naučnici takođe razmišljaju o načinima premazivanja ekrana osjetljivih na dodir piezoelektricitetnom prevlakom kako bi se iskoristio rad prstiju po ekranu.
OBNOVLJIVI IZVORI
Osnovni vidovi energije koji omogućavaju funkcionisanje današnje civilizacije su uglavnom toplotna i električna energija, koje se u daljim tehnološkim postupcima primenom određenih konvektora (pretvarača) mogu prevesti u ostale vidove energije. Toplotna i električna energija se danas dobijaju u velikom procentu iz neobnovljivih izvora energije. Budući da će energetske potrebe čovečanstva, u narednim godinama, rasti neophodne su mere pomoću kako bi se uticaj eksploatacije energije na okolinu smanjio na najmanju moguću meru.
Najznačajniji izvori energije počev od 18. veka jesu ugalj, nafta i prirodni gas.
Veliki procenat svetske energije još uvek se dobija iz ekološki neprihvatljivih izvora energije, pogotovo fosilnih goriva koja su i dalje dominantna. Međutim, upotreba ovih energenata dovodi se pre svega u vezu sa značajnim zagađenjima životne sredine i poremećajima klime. Kako je osnova fosilnih goriva ugljenik, normalnim sagorevanjem tog goriva nastaje ugljen-dioksid (CO2) koji je jedan od gasova staklene bašte. Ugljen-dioksid, kao što je poznato, uzrokuje globalno zagrevanje. Još opasniji je gas ugljen-monoksid (CO) koji se oslobađa prilikom nepotpunog sagorevanja goriva. Ugljen-monoksid je izuzetno otrovan gas bez boje, ukusa i mirisa, a koncentracija od samo 0.6% izaziva kod ljudi smrt nakon 15 minuta udisanja. U neobnovljive izvore se ubrajaju fosila goriva: ugalj, nafta i njeni derivati, prirodni gas i nuklearna goriva.
Trenutno ni jedno fosilno gorivo nije sasvim pročišćeno, pa se prilikom sagorevanja otpuštaju još neki štetni gasovi poput sumpor-dioksida (SO2). Ti gasovi odlaze u atmosferu, gde u dodiru sa vodenom parom u oblacima formiraju kapljice koje padaju na tlo - kisele kiše koje deluju izuzetno štetno na čitave ekosisteme. Kod sagorevanje nekih izvora energije nastaju i sitne čestice minerala koje kasnije stvaraju pepeo ili čestica prašine i čađi. Jedan deo tih čestica diže se u atmosferu nošen vrtlogom dima i te čestice su takođe vrlo opasne po zdravlje, jer mogu štetno uticati na disajne organe ljudi.
Kod energije, na žalost, uticaj na okolinu je gotovo uvek negativan, od direktnih ekoloških katastrofa poput: izlivanja nafte, stvaranja štetnih gasova (koji su uzročnici pojave kiselih kiša), pojave radioaktivnog otpada i zračenja, zaostajanja štetnog otpada pri sagorevanju neobnovljivih sirovina, do indirektnih posledica poput globalnog zagrevanja.
Upotreba neobnovljivih energenata dovodi se pre svega u vezu sa značajnim zagađenjima životne sredine i poremećajima klime. Kako bi se ovi uticaji eliminisali ili barem umanjili, a i usled naftne krize krajem 70. godina prošlog veka, počelo se sa upotrebom drugih dostupnih izvora energije, tačnije, obnovljivih izvora energije. Tu spadaju praktično energenti sa kojima se svakodnevno susrećemo, kao što su Sunčevo zračenje i snaga vetra, rečni tokovi i biomasa, ili pak skriveni pod Zemljinom korom, kao što je energija vode, stena, zemljišta.
Ovi obnovljivi izvori energije praktično su stalni i sveprisutni i ne ugrožavaju životnu sredinu. Međutim, primena svakog od njih ima svoja ograničenja, ali jedno je sigurno, postojeći kapaciteti veoma malo su iskorišćeni, a i to malo svodi se na ekonomski najrazvijenije delove sveta, tako da novac predstavlja najvažniji ograničavajući faktor iskorišćavanja ovih izvora. Treba uzeti u obzir i svest stanovništva i upućenost u bolje odlike obnovljivih izvora energije u poređenju sa konvencionalnim.
Obnovljivi izvori energije podrazumevaju izvore iz prirode koji se mogu potpuno ili delimično obnoviti nakon iskorišćenja njihovog dela rezervi u prirodi. Najznačajniji izvori ovog tipa jesu: solarna energija, energija vetra, hidroenergija, geotermalna energija i bioenergija. Globalna ulaganja u ove izvore energije beleže nove rekorde poslednjih godina.
Srbija je primer zemlje koja je veoma malo uložila u upotrebu obnovljivih izvora energije, a njeni kapaciteti jako su veliki, čak veći od velikog broja evropskih zemalja.
Najvažniji razlozi zbog kojih raste potreba za povećanjem udela obnovljivih izvora energije u ukupnoj energetskoj potrošnji jesu sledeći: sve je veći nedostatak fosilnih goriva, teži se globalnoj ekološkoj zaštiti planete Zemlje, teži se lokalnoj ekološkoj zaštiti, teži se energetskoj nezavisnosti. S druge strane, postoje nedostaci upotrebe obnovljivih izvora energije, a najvažniji su: nešto je veća cena investicione opreme, spora je otplativost investicije, niži je energetski potencijal, složenija je tehnička eksploatacija sistema.
Solarna energija podrazumeva upotebu solarnih kolektora i praktično je besplatna. Može biti konvertovana u električnu i toplotnu energiju. Lideri prema kapacitetima ove energije jesu Nemačka i Kina, a to su ujedno i zemlje koja najviše ulažu u postojeće kapacitete. Najpogodniji predeli u Srbiji za iskorišćenje ove energije jesu jugoistočni delovi zemlje gde je broj sunčanih sati najveći tokom godine. Ali, ovaj vid energije skoro je potpuno neiskorišćen u našoj zemlji.
Energija vetra povezana je sa određenim poteškoćama prilikom instalacije vetrogeneratora. Najveće kapacitete ovog vida energije ima Kina i ona stoga i najviše ulaže u njih. U Srbiji su najpogodniji predeli za izgradnju vetrogeneratora istočni i severoistočni jer je u njima brzina vetra veća od 4 m/s.
Izgradnja velikih hidroelektrana i njihov rad imaju mnoge mane, kao što su zagađenje, buka i ugrožavanje biodiverziteta. To nije slučaj sa malim hidroelektranama, tako da se njihova izgradnja podstiče. Srbija ima dobre uslove za izgradnju velikog broja malih hidroelektrana, ali ih trenutno nema mnogo u Srbiji.
Geotermalna energija predstavlja gotovo neiscrpan izvor toplote budući da Zemljino usijano jezgro konstantno šalje toplotu ka površinskim vodama, stenama i zemljištu. Velika mana iskorišćenja ovog vida energije povezana je sa emisijom štetnih gasova. Najveće kapacitete geotermalne energije imaju SAD. Kada reč o našoj zemlji, može se reći da bi korišćenje ovog izvora bilo najisplatljivije moguće rešenje jer su kapaciteti ogromni, a postoje i tehnološki uslovi za njihovu iskoristivost koji bi Srbiji omogućili brojne prednosti. Međutim, ovi kapaciteti skoro potpuno su neiskorišćeni.
Biomasa je značajan izvor energije jer ne emituje dodatnu količinu ugljen-dioksida u atmosferu. Dobija se iz mnogobrojnih vrsta izvora, a kao najvažniji proizvodi njihove prerade jesu bioetanol, biodizel i biogas. Najveće kapacitete za dobijanje energije iz biomase ima SAD, koji uz Nemačku najviše ulaže u njih. Srbija je bogata rezervama biomase i na nju otpada najveći procenat ukupnih kapaciteta obnovljivih izvora energije.
SAVETI:
Najznačajniji izvori energije počev od 18. veka jesu ugalj, nafta i prirodni gas.
Veliki procenat svetske energije još uvek se dobija iz ekološki neprihvatljivih izvora energije, pogotovo fosilnih goriva koja su i dalje dominantna. Međutim, upotreba ovih energenata dovodi se pre svega u vezu sa značajnim zagađenjima životne sredine i poremećajima klime. Kako je osnova fosilnih goriva ugljenik, normalnim sagorevanjem tog goriva nastaje ugljen-dioksid (CO2) koji je jedan od gasova staklene bašte. Ugljen-dioksid, kao što je poznato, uzrokuje globalno zagrevanje. Još opasniji je gas ugljen-monoksid (CO) koji se oslobađa prilikom nepotpunog sagorevanja goriva. Ugljen-monoksid je izuzetno otrovan gas bez boje, ukusa i mirisa, a koncentracija od samo 0.6% izaziva kod ljudi smrt nakon 15 minuta udisanja. U neobnovljive izvore se ubrajaju fosila goriva: ugalj, nafta i njeni derivati, prirodni gas i nuklearna goriva.
Trenutno ni jedno fosilno gorivo nije sasvim pročišćeno, pa se prilikom sagorevanja otpuštaju još neki štetni gasovi poput sumpor-dioksida (SO2). Ti gasovi odlaze u atmosferu, gde u dodiru sa vodenom parom u oblacima formiraju kapljice koje padaju na tlo - kisele kiše koje deluju izuzetno štetno na čitave ekosisteme. Kod sagorevanje nekih izvora energije nastaju i sitne čestice minerala koje kasnije stvaraju pepeo ili čestica prašine i čađi. Jedan deo tih čestica diže se u atmosferu nošen vrtlogom dima i te čestice su takođe vrlo opasne po zdravlje, jer mogu štetno uticati na disajne organe ljudi.
Kod energije, na žalost, uticaj na okolinu je gotovo uvek negativan, od direktnih ekoloških katastrofa poput: izlivanja nafte, stvaranja štetnih gasova (koji su uzročnici pojave kiselih kiša), pojave radioaktivnog otpada i zračenja, zaostajanja štetnog otpada pri sagorevanju neobnovljivih sirovina, do indirektnih posledica poput globalnog zagrevanja.
Upotreba neobnovljivih energenata dovodi se pre svega u vezu sa značajnim zagađenjima životne sredine i poremećajima klime. Kako bi se ovi uticaji eliminisali ili barem umanjili, a i usled naftne krize krajem 70. godina prošlog veka, počelo se sa upotrebom drugih dostupnih izvora energije, tačnije, obnovljivih izvora energije. Tu spadaju praktično energenti sa kojima se svakodnevno susrećemo, kao što su Sunčevo zračenje i snaga vetra, rečni tokovi i biomasa, ili pak skriveni pod Zemljinom korom, kao što je energija vode, stena, zemljišta.
Ovi obnovljivi izvori energije praktično su stalni i sveprisutni i ne ugrožavaju životnu sredinu. Međutim, primena svakog od njih ima svoja ograničenja, ali jedno je sigurno, postojeći kapaciteti veoma malo su iskorišćeni, a i to malo svodi se na ekonomski najrazvijenije delove sveta, tako da novac predstavlja najvažniji ograničavajući faktor iskorišćavanja ovih izvora. Treba uzeti u obzir i svest stanovništva i upućenost u bolje odlike obnovljivih izvora energije u poređenju sa konvencionalnim.
Obnovljivi izvori energije podrazumevaju izvore iz prirode koji se mogu potpuno ili delimično obnoviti nakon iskorišćenja njihovog dela rezervi u prirodi. Najznačajniji izvori ovog tipa jesu: solarna energija, energija vetra, hidroenergija, geotermalna energija i bioenergija. Globalna ulaganja u ove izvore energije beleže nove rekorde poslednjih godina.
Srbija je primer zemlje koja je veoma malo uložila u upotrebu obnovljivih izvora energije, a njeni kapaciteti jako su veliki, čak veći od velikog broja evropskih zemalja.
Najvažniji razlozi zbog kojih raste potreba za povećanjem udela obnovljivih izvora energije u ukupnoj energetskoj potrošnji jesu sledeći: sve je veći nedostatak fosilnih goriva, teži se globalnoj ekološkoj zaštiti planete Zemlje, teži se lokalnoj ekološkoj zaštiti, teži se energetskoj nezavisnosti. S druge strane, postoje nedostaci upotrebe obnovljivih izvora energije, a najvažniji su: nešto je veća cena investicione opreme, spora je otplativost investicije, niži je energetski potencijal, složenija je tehnička eksploatacija sistema.
Solarna energija podrazumeva upotebu solarnih kolektora i praktično je besplatna. Može biti konvertovana u električnu i toplotnu energiju. Lideri prema kapacitetima ove energije jesu Nemačka i Kina, a to su ujedno i zemlje koja najviše ulažu u postojeće kapacitete. Najpogodniji predeli u Srbiji za iskorišćenje ove energije jesu jugoistočni delovi zemlje gde je broj sunčanih sati najveći tokom godine. Ali, ovaj vid energije skoro je potpuno neiskorišćen u našoj zemlji.
Energija vetra povezana je sa određenim poteškoćama prilikom instalacije vetrogeneratora. Najveće kapacitete ovog vida energije ima Kina i ona stoga i najviše ulaže u njih. U Srbiji su najpogodniji predeli za izgradnju vetrogeneratora istočni i severoistočni jer je u njima brzina vetra veća od 4 m/s.
Izgradnja velikih hidroelektrana i njihov rad imaju mnoge mane, kao što su zagađenje, buka i ugrožavanje biodiverziteta. To nije slučaj sa malim hidroelektranama, tako da se njihova izgradnja podstiče. Srbija ima dobre uslove za izgradnju velikog broja malih hidroelektrana, ali ih trenutno nema mnogo u Srbiji.
Geotermalna energija predstavlja gotovo neiscrpan izvor toplote budući da Zemljino usijano jezgro konstantno šalje toplotu ka površinskim vodama, stenama i zemljištu. Velika mana iskorišćenja ovog vida energije povezana je sa emisijom štetnih gasova. Najveće kapacitete geotermalne energije imaju SAD. Kada reč o našoj zemlji, može se reći da bi korišćenje ovog izvora bilo najisplatljivije moguće rešenje jer su kapaciteti ogromni, a postoje i tehnološki uslovi za njihovu iskoristivost koji bi Srbiji omogućili brojne prednosti. Međutim, ovi kapaciteti skoro potpuno su neiskorišćeni.
Biomasa je značajan izvor energije jer ne emituje dodatnu količinu ugljen-dioksida u atmosferu. Dobija se iz mnogobrojnih vrsta izvora, a kao najvažniji proizvodi njihove prerade jesu bioetanol, biodizel i biogas. Najveće kapacitete za dobijanje energije iz biomase ima SAD, koji uz Nemačku najviše ulaže u njih. Srbija je bogata rezervama biomase i na nju otpada najveći procenat ukupnih kapaciteta obnovljivih izvora energije.
SAVETI:
ZEMLJIŠTE
Zemljište je površinski rastresiti sloj Zemljine kore (litosfere), koji nastaje kao proizvod geološke podloge uz učešće klimatskih faktora i živih bića. Zemljište je sastavni deo ekosistema i nalazi se smešteno između Zemljine površine i stena. Podeljeno je na horizontalne slojeve koji se međusobno razlikuju po svojim fizičkim, hemijskim i biološkim karakteristikama i imaju različite funkcije. Ovаj površinski sloj Zemljine kore izmenjen je i stаlno se menjа pod uticаjem аtmosferskih i bioloških fаktora (nаročito temperаture, vode, vаzdušnih pokretа i zemljine teže). Od živih orgаnizаmа, u procesu stvаrаnjа zemljištа nаročito su znаčаjni biljni orgаnizmi, аli su pri tome znаčаjne i životinje. Ostаci uginulih orgаnizаmа u rаzličitim fаzаmа rаzgrаdnje i minerаlizаcije ulаze u sаstаv zemljištа.
Kvalitetno zemljište ima oko 50% čvrstih materija (45% mineralnih i 5%organskih) i po 25% vode i vazduha.
Sa gledišta humane ekologije i ekonomije, zemljište predstavlja jedan od osnovnih prirodnih resursa. Čovek na zemljištu proizvodi hranu i bez njega ne može opstati. Međutim zemljište je ograničen resurs, a potrebe savremenog čoveka za obradivim zemljištem sve više rastu.
Kada govorimo o potencijalnim izvorima i o načinu zagađenja zemljišta onda to zagađenje može dospeti putem:
Glavnu štetu zemljištu nanose zagađenja tla i vazduha, erozija, salinizacija, prekomerna urbanizacija i poplave, a za njegovu zaštitu ne postoji zajednička strategija, iako ti problemi svakog dana poprimaju sve veće razmere, i neposredno prete uništavanju života na Zemlji.
Zemljišni prostor, а posebno njegov produktivni deo najviše je ugrožen ljudskom аktivnošću. Ovo se nаročito odnosi nа poljoprivredno zemljište koje postаje sve ugroženije. Nаjčešći uzročnici zagađenja zemljišta su: industrijаlizаcijа, površinski kopovi ugljа, putevi, erozije. Rаčunа se dа Srbijа nа ovаj nаčin gubi svаke godine oko 4000 plodnog zemljištа.
Ugrožаvаnje zemljištа izrаženo je potencirаnjem procesа erozije, odnosno odnošenje zemljištа vodom i vetrom (eolskа erozijа). Erozijа zemljištа, kаo posledicа uništаvаnjа šumskog pokrivаčа i uopšte vegetаcije, ozbiljаn je problem u mnogim zemljаmа.
Rаzlikujemo vodenu i eolsku eroziju. U prvom slučаju vodа, otičući preko površine podloge, odnosi zemljište sve dаlje i dаlje, vodotokovimа, sve do okeаnа u kojimа se rаsipа i bivа skoro nepovrаtno izgubljenа zа kopnene ekosisteme. Njihovim dugotrаjnim delovаnjem moguće je dа se čitаvo zemljište odnese sа ugrožene površine i dа se teren ogoli sve do kаmene podloge. U slučаju erolske erozije vetаr je tаj koji odnosi zemljište sа površine terenа i rаzvejаvа gа nа sve strаne.
U Srbiji je dаnаs procesom erozije ugroženo oko 3 500 000 hektаrа zemljišta.
Erozijom se odnose mnoge hranljive i neophodne materije kao što su: kalcijum, magnezijum, kalijum, fluor, azot, humus, glina i mikroorganizmi. Erozija može nastati i dejstvom vetra (deflacija), kao i dejstvom vode, koja je mnogo izraženija. Vodom se odnose 24 milijarde tona zemljišta, a vetrom 500 miliona tona godišnje. U određenoj meri i klizišta utiču na degradaciju zemljišta.
Da bi ogoljeno mesto ponovo postalo humusno potrebno je 200 do 1000 godina.
Uzroci erozije mogu biti različiti: krčenje šuma i uništavanje vegetacije, nekontrolisana ispaša i korišćenje biljnog pokrivača, nepravilna obrada zemljišta, vetar, kiše i bujice. Zemljište bez biljnog pokrivača, pod dejstvom vetra podleže eroziji. Ovoj eroziji su posebno podložni peskoviti i praškasti tereni. Erozija vodom javlja se u relativno suvim područjima gde su padavine retke, ali jake. Veoma je izražena erozija u područjima gde su strme padine.
Oko 90% teritorije Srbije zahvaćeno je erozijom. Godišnji nanosi u Srbiji izazvani erozijom iznose oko 33 miliona kubnih metara, a od toga se oko 25 % nepovratno gubi odlazeći u reke. Velika Morava za 24 časa transportuje oko milion i trista kubnih metara mulja, a u njemu ima oko 850 tona azota, 33 tona fosfora i 85 tona kalijuma.
Pored proizvodnje kiseonika, apsorpcije CO2, sprečavanje erozije zemljišta, šume sprečavaju odnošenje snega sa polja i doprinose boljem natapanju tla prilikom topljenja snega. Sa nestankom šuma menja se vodni režim, jer sa jednog hektara brezove šume u atmosferu dospe do četrdeset sedam hiljada litara vode, a od zimzelene četrdeset tri hiljade litara.
Čovek uništava šume sečom za razne potrebe, paljenjem i izazivanjem kiselih kiša. Šume su nastajale milijardama godina pre čoveka, a sa postankom čoveka počinje iskorišćavanje šuma. Sa pojavom poljoprivrede, šume se pale i krče kakao bi se dobilo poljoprivredno zemljište. Velike površine šuma uništavaju se u požarima. U 97% slučajeva uzročnik požara je čovek, a samo 1% otpada na munje. U Srbiji godišnje, prosečno izbije oko 200 požara, a u nepovrat ode oko 2000 hektara šuma. Šume se uništavaju i ratnim operacijama. Ogromne površine šume-džungle uništeno je u Vijetnamu upotrebom herbicida, a pre svega defolijanta.
Mineralna đubriva i zaštitna sredstva u poljoprivredi ugrožavaju zemljište i narušavaju ekološku ravnotežu. Posle unošenja mineralnih đubriva u zemljište počinje njihova transformacija, paralerno sa njihovim neposrednim ili posrednim usvajanjem od korena biljaka. Prilikom upotrebe fosfornih đubriva, fosfati prodiru u dublje slojeve, pre svega difuzijom i prelaze u stabilna jedinjenja, pa ih biljke zbog slabog proizvoda rastvorljivosti ne mogu koristiti, odnosno fosfor ostaje u zemljištu i utiče na pad kvaliteta zemljišta. Pri transformaciji azotnih đubriva može nastati amonijak ili azotna kiselina koji mogu štetno da utiču na kvalitet zemljišta. Azotna đubriva su lako pokretljiva, pa se povećava njihova količina u zemljištu, površinskim i podzemnim vodama. U mnogim poljoprivrednim regionima uočena je povećana količina nitrata u zemljištu, bunarima, rekama i drugim objektima. Nitrati kada sa vodom ili na neki drugi način dospeju u organizam mogu se redukovati do nitrita i izazvati štetne posledice po čoveka.
Veštačka đubriva se takođe sakupljaju u zemljištu i u biljkama. Poznati su slučajevi trovanja krava travom koja je đubrena azotnim đubrivima u obliku nitrata, jer su se nitrati u većoj količini sakupljali u travi. Šećerna repa može da akumulira veće količine nitrata iz zemljišta, koji mogu čak da onemoguće njenu preradu. Spanać sadrži mikroorganizme koji transformišu nitrate u nitrite. Koncentracija nitrita i nitrata u spanaću zavisi od količine azota u mineralnom i stajskom đubrivu. Takođe i podgrevanje jela od spanaća utiče na povećanje nitrita u spanaću.
Pesticidi se samo delimično rastvaraju u vodi, ili se u njoj mogu samo suspendovati. Zbog toga sa vodom postepeno prelaze u zemljišta i na taj način ih zagađuju. Pesticidi su relativno stabilna jedinjenja. Osnovni procesi kojim ova jedinjenja podležu je njihov transport ka nižim slojevima zemljišta. Tako DDT (dihlorodifeniltrihloretan-pesticid) ostaje u zemljištu (do 15 cm dubine) u koncentracijama od 40% do 80% od primarno unete količine, a da se u prvo vreme hemijski ništa ne izmeni. Pri dovoljno dugoj i ravnomernoj primeni pesticida njihov sadržaj u zemljištu postaje konstantan. Pesticidi, koji se nađu u zemljištu, dospevaju preko korena biljke u pojedine organe i tu se akumuliraju.
U vodenim tokovima, koji služe za navodnjavanje, mogu se naći veće količine soli zbog zagađenja vodotokova otpadnim vodama. Navodnjavanje polja vodama koje sadrže veće koncentracije soli, utiče da se iste soli u većoj koncentraciji nađu na navodnjavanim poljima, pa takva polja postaju neplodna.
Industrijski objekti i infrastruktura, kao što su autoputevi, železničke pruge, aerodromi, akumulaciona jezera..., u znatnoj meri utiču na dregradaciju i smanjenje ukupne površine prirodnog zemljišta.
Zemljište, tаkođe ugrožаvаju i zаgаđuju rаzne supstance koje dospevаju vodom i vаzduhom do njega. Jedаn od znаčаjnih fаktorа ugrožаvаnjа predstаvljаju i otpаdne vode. Vаzduhom dospevаju rаzličite supstance. Kаo posledicа, nаjpre strаdа vegetаcijа, а potom i sаmo zemljište. Ovim putem u zemljište dospevаju i znаtne količine rаdionuklidа.
U zаgаđenа zemljištа se ubrаjаju i površine rаznih rudnikа u kojimа se površinskim ili podzemnim kopom vаdi rudа, površine pod fаbrikаmа, postrojenjimа, nаseljimа itd.
SAVETI:
Kvalitetno zemljište ima oko 50% čvrstih materija (45% mineralnih i 5%organskih) i po 25% vode i vazduha.
Sa gledišta humane ekologije i ekonomije, zemljište predstavlja jedan od osnovnih prirodnih resursa. Čovek na zemljištu proizvodi hranu i bez njega ne može opstati. Međutim zemljište je ograničen resurs, a potrebe savremenog čoveka za obradivim zemljištem sve više rastu.
Kada govorimo o potencijalnim izvorima i o načinu zagađenja zemljišta onda to zagađenje može dospeti putem:
Glavnu štetu zemljištu nanose zagađenja tla i vazduha, erozija, salinizacija, prekomerna urbanizacija i poplave, a za njegovu zaštitu ne postoji zajednička strategija, iako ti problemi svakog dana poprimaju sve veće razmere, i neposredno prete uništavanju života na Zemlji.
Zemljišni prostor, а posebno njegov produktivni deo najviše je ugrožen ljudskom аktivnošću. Ovo se nаročito odnosi nа poljoprivredno zemljište koje postаje sve ugroženije. Nаjčešći uzročnici zagađenja zemljišta su: industrijаlizаcijа, površinski kopovi ugljа, putevi, erozije. Rаčunа se dа Srbijа nа ovаj nаčin gubi svаke godine oko 4000 plodnog zemljištа.
Ugrožаvаnje zemljištа izrаženo je potencirаnjem procesа erozije, odnosno odnošenje zemljištа vodom i vetrom (eolskа erozijа). Erozijа zemljištа, kаo posledicа uništаvаnjа šumskog pokrivаčа i uopšte vegetаcije, ozbiljаn je problem u mnogim zemljаmа.
Rаzlikujemo vodenu i eolsku eroziju. U prvom slučаju vodа, otičući preko površine podloge, odnosi zemljište sve dаlje i dаlje, vodotokovimа, sve do okeаnа u kojimа se rаsipа i bivа skoro nepovrаtno izgubljenа zа kopnene ekosisteme. Njihovim dugotrаjnim delovаnjem moguće je dа se čitаvo zemljište odnese sа ugrožene površine i dа se teren ogoli sve do kаmene podloge. U slučаju erolske erozije vetаr je tаj koji odnosi zemljište sа površine terenа i rаzvejаvа gа nа sve strаne.
U Srbiji je dаnаs procesom erozije ugroženo oko 3 500 000 hektаrа zemljišta.
Erozijom se odnose mnoge hranljive i neophodne materije kao što su: kalcijum, magnezijum, kalijum, fluor, azot, humus, glina i mikroorganizmi. Erozija može nastati i dejstvom vetra (deflacija), kao i dejstvom vode, koja je mnogo izraženija. Vodom se odnose 24 milijarde tona zemljišta, a vetrom 500 miliona tona godišnje. U određenoj meri i klizišta utiču na degradaciju zemljišta.
Da bi ogoljeno mesto ponovo postalo humusno potrebno je 200 do 1000 godina.
Uzroci erozije mogu biti različiti: krčenje šuma i uništavanje vegetacije, nekontrolisana ispaša i korišćenje biljnog pokrivača, nepravilna obrada zemljišta, vetar, kiše i bujice. Zemljište bez biljnog pokrivača, pod dejstvom vetra podleže eroziji. Ovoj eroziji su posebno podložni peskoviti i praškasti tereni. Erozija vodom javlja se u relativno suvim područjima gde su padavine retke, ali jake. Veoma je izražena erozija u područjima gde su strme padine.
Oko 90% teritorije Srbije zahvaćeno je erozijom. Godišnji nanosi u Srbiji izazvani erozijom iznose oko 33 miliona kubnih metara, a od toga se oko 25 % nepovratno gubi odlazeći u reke. Velika Morava za 24 časa transportuje oko milion i trista kubnih metara mulja, a u njemu ima oko 850 tona azota, 33 tona fosfora i 85 tona kalijuma.
Pored proizvodnje kiseonika, apsorpcije CO2, sprečavanje erozije zemljišta, šume sprečavaju odnošenje snega sa polja i doprinose boljem natapanju tla prilikom topljenja snega. Sa nestankom šuma menja se vodni režim, jer sa jednog hektara brezove šume u atmosferu dospe do četrdeset sedam hiljada litara vode, a od zimzelene četrdeset tri hiljade litara.
Čovek uništava šume sečom za razne potrebe, paljenjem i izazivanjem kiselih kiša. Šume su nastajale milijardama godina pre čoveka, a sa postankom čoveka počinje iskorišćavanje šuma. Sa pojavom poljoprivrede, šume se pale i krče kakao bi se dobilo poljoprivredno zemljište. Velike površine šuma uništavaju se u požarima. U 97% slučajeva uzročnik požara je čovek, a samo 1% otpada na munje. U Srbiji godišnje, prosečno izbije oko 200 požara, a u nepovrat ode oko 2000 hektara šuma. Šume se uništavaju i ratnim operacijama. Ogromne površine šume-džungle uništeno je u Vijetnamu upotrebom herbicida, a pre svega defolijanta.
Mineralna đubriva i zaštitna sredstva u poljoprivredi ugrožavaju zemljište i narušavaju ekološku ravnotežu. Posle unošenja mineralnih đubriva u zemljište počinje njihova transformacija, paralerno sa njihovim neposrednim ili posrednim usvajanjem od korena biljaka. Prilikom upotrebe fosfornih đubriva, fosfati prodiru u dublje slojeve, pre svega difuzijom i prelaze u stabilna jedinjenja, pa ih biljke zbog slabog proizvoda rastvorljivosti ne mogu koristiti, odnosno fosfor ostaje u zemljištu i utiče na pad kvaliteta zemljišta. Pri transformaciji azotnih đubriva može nastati amonijak ili azotna kiselina koji mogu štetno da utiču na kvalitet zemljišta. Azotna đubriva su lako pokretljiva, pa se povećava njihova količina u zemljištu, površinskim i podzemnim vodama. U mnogim poljoprivrednim regionima uočena je povećana količina nitrata u zemljištu, bunarima, rekama i drugim objektima. Nitrati kada sa vodom ili na neki drugi način dospeju u organizam mogu se redukovati do nitrita i izazvati štetne posledice po čoveka.
Veštačka đubriva se takođe sakupljaju u zemljištu i u biljkama. Poznati su slučajevi trovanja krava travom koja je đubrena azotnim đubrivima u obliku nitrata, jer su se nitrati u većoj količini sakupljali u travi. Šećerna repa može da akumulira veće količine nitrata iz zemljišta, koji mogu čak da onemoguće njenu preradu. Spanać sadrži mikroorganizme koji transformišu nitrate u nitrite. Koncentracija nitrita i nitrata u spanaću zavisi od količine azota u mineralnom i stajskom đubrivu. Takođe i podgrevanje jela od spanaća utiče na povećanje nitrita u spanaću.
Pesticidi se samo delimično rastvaraju u vodi, ili se u njoj mogu samo suspendovati. Zbog toga sa vodom postepeno prelaze u zemljišta i na taj način ih zagađuju. Pesticidi su relativno stabilna jedinjenja. Osnovni procesi kojim ova jedinjenja podležu je njihov transport ka nižim slojevima zemljišta. Tako DDT (dihlorodifeniltrihloretan-pesticid) ostaje u zemljištu (do 15 cm dubine) u koncentracijama od 40% do 80% od primarno unete količine, a da se u prvo vreme hemijski ništa ne izmeni. Pri dovoljno dugoj i ravnomernoj primeni pesticida njihov sadržaj u zemljištu postaje konstantan. Pesticidi, koji se nađu u zemljištu, dospevaju preko korena biljke u pojedine organe i tu se akumuliraju.
U vodenim tokovima, koji služe za navodnjavanje, mogu se naći veće količine soli zbog zagađenja vodotokova otpadnim vodama. Navodnjavanje polja vodama koje sadrže veće koncentracije soli, utiče da se iste soli u većoj koncentraciji nađu na navodnjavanim poljima, pa takva polja postaju neplodna.
Industrijski objekti i infrastruktura, kao što su autoputevi, železničke pruge, aerodromi, akumulaciona jezera..., u znatnoj meri utiču na dregradaciju i smanjenje ukupne površine prirodnog zemljišta.
Zemljište, tаkođe ugrožаvаju i zаgаđuju rаzne supstance koje dospevаju vodom i vаzduhom do njega. Jedаn od znаčаjnih fаktorа ugrožаvаnjа predstаvljаju i otpаdne vode. Vаzduhom dospevаju rаzličite supstance. Kаo posledicа, nаjpre strаdа vegetаcijа, а potom i sаmo zemljište. Ovim putem u zemljište dospevаju i znаtne količine rаdionuklidа.
U zаgаđenа zemljištа se ubrаjаju i površine rаznih rudnikа u kojimа se površinskim ili podzemnim kopom vаdi rudа, površine pod fаbrikаmа, postrojenjimа, nаseljimа itd.
SAVETI:
VAZDUH
Vazduh Čist vazduh je osnov za zdravlje i život ljudi i čitavog ekosistema. Vazduh je smeša gasova: azota (78%), kiseonika (21%), ugljen-dioksida (0,03%) i malih količina drugih gasova kao što su neon, argon i vodena para. U vazduhu se mogu u tragovima detektovati i čestice prašine, kao i bakterije.
Najznačajniji sastojak vazduha, neophodan za disanje i opstanak svih živih bića, je kiseonik.
Kiseonik je gas bez boje i mirisa, čija se količina u vazduhu ne menja, iako ga organizmi neprekidno troše. Njegovom obnavljanju doprinose biljke koje tokom procesa fotosinteze (stvaranja hrane u toku dana) oslobađaju kiseonik. Ima ga rastvorenog u vodi, što omogućava život biljkama i životinjama koje nastanjuju vodena staništa. Kiseonik potpomaže gorenje.
U vazduhu najviše ima azota. Azot je gas bez boje i mirisa, ali ne pomaže gorenje i u njemu živa bića ne mogu da opstanu. Ima ga četiri puta više od kiseonika.
Ugljen-dioksid je treći sastojak vazduha koga ima jako malo u odnosu na azot i kiseonik, ali nije beznačajan. Čovek, biljke i životinje ispuštaju ga disanjem u vazduh, a nastaje i sagorevanjem drveta, truljenjem organizama u zemljištu i vrenjem grožđa. Biljkama je neophodan, upijaju ga svojim zelenim delovima i od njega i vode, pomoću sunčeve energije, stvaraju hranu. Za razliku od kiseonika, sprečava sagorevanje i gasi plamen. Čovek ga upotrebljava za pravljenje soda-vode, gaziranih pića i gašenje vatre. U većim količinama je štetan za životinje i čoveka: ako ga udišu – ugušili bi se. Znaci trovanja ugljen-dioksidom su glavobolja i nesvestica.
Zagađenje vazduha može poticati iz prirodnih i antropogenih izvora. Pod uticajem zagađivača, vazduh dobija neprijatan miris, menja boju i prirodni sastav, jer gubi kiseonik.
Prirodni izvori zagađenja vazduha su:
Antropogeni izvori zagađenja vazduha su:
Zagađen vazduh štetno deluje na živa bića: biljke zakržljaju i suše se, a životinje i ljudi obolevaju od raznih bolesti (astma, enfizem pluća i dr.)
Posledica sve veće i češće seče šuma i smanjivanja zelenih površina svakako su manje količine kiseonika, koji se više troši, a manje stvara. Štetne materije koje se izbacuju u vazduh, talože se i sa vodom rastvorene ulaze u zemljište, a zatim u biljke. Tako se uključuju u proces kruženja materije u prirodi. Gasovi i mikroskopske čestice čađi i prašine koje izazivaju promene prirodnog odnosa i koncentracije osnovnih komponenata vazduha, ponekad u atmosferu dospevaju prirodnim putem, npr. oslobađanjem usled vulkanskih erupcija i prirodnih požara, ali mnogo češće one nastaju kao posledica čovekovih aktivnosti.
Zagađeni vazduh utiče na različite načine na zdravlje ljudi i čitav ekosistem. Atmosfera služi i kao sredstvo transporta zagađujućih materija do udaljenih lokacija i kao sredstvo zagađenja kopna i vode. Zagađenje vazduha zavisi prvenstveno od tipa zagađivača.
Glavni izvori zagađenja vazduha su zagrevanje stanova, industrijske aktivnosti i saobraćaj.
Najčesće zagađujuće materije su ugljen-monoksid (CO), sumpor-dioksid (SO2), azot-dioksid (NO2), mikročestice čađi. Specifične zagađivači vazduha su i metali: olovo, kadmijum, mangan, arsen, nikal, hrom, cink i drugi teški metali i organska jedinjenja koji nastaju kao rezultat različitih aktivnosti.
Ugljen monoksid (CO) je veoma otrovan gas, bez boje mirisa i ukusa. Ovaj gas nastaje prilikom nepotpunog sagorevanja fosilnih goriva. Koncetracija od 1% CO u vazduhu je smrtonosna. Ugljen monoksid je toksičan u visokim koncentracijama i indirektno doprinosi globalnom zagrevanju kao prekursor ozona. Emisije potiču uglavnom od saobraćaja. U Evropi se emituje oko 11% od ukupne svetske emisije ovog gasa.
Emisija SO2 jedinjenja drastično je veća u zimskom nego u letnjem periodu, zbog sagorevanja fosilnih goriva. Zimski smog pojavljuje se najčešće i najviše u centralnoj, južnoj i jugoistočnoj Evropi. Zato su vlasti u državama ovih regiona krenule u kampanju za redukciju upotrebe vozila u centralnim gradskim delovima.
Koncentracija SO2 u atmosferi zapadno-evropskih gradova primetno je opala u odnosu na 1970. godinu. Pad koncentracije SO2 u atmosferi rezultat je redukcije korišćenja fosilnih goriva u zagrevanju domćcinstava.
Najveći izvor zagađenja vazduha u gradovima predstavlja automobilski saobraćaj. Smatra se da oko 60% ukupnog svetskog zagađenja potiče od sagorevanja goriva u motorima automobila. Izduvni gasovi automobila, koji nastaju sagorevanjem benzina u motoru, sadrže oko 20% ugljen-dioksida, 27% ugljovodonika i 34% azotovih oksida. Nekim vrstama benzina dodaje se i olovo, tako da i ono nalazi svoj put do atmosfere. Ako se zna da ugljen-dioksid u atmosferi prouzrokuje efekat staklene bašte i globalnog zagrevanja, da su olovo i ugljovodonici opasni otrovi koji oštećuju pluća i respiratorne organe i izazivaju sušenje drveća, a da azotovi oksidi prouzrokuju kisele kiše, jasno je da je šteta koju proizvode automobilski gasovi veoma velika.
Posledice aerozagađenja
Direktne posledice aerozagađenja su globalno zagrevanje, pojava kiselih kiša, oštećenje ozonskog omotača (pojava ozonskih rupa) i povišenje nivoa svetskog mora. Mnoga živa bića trpe direktne posledice povećanja koncentracije štetnih materija u vazduhu.
Biljke gube hlorofil i menjaju boju, postepeno im izumiru tkiva i organi, zaustavljaju se procesi fotosinteze i rasta, na kraju dolazi do sušenja i smrti.
Životinje otežano dišu, oštećuju im se disajni organi i nastaju oboljenja kao što su bronhitis, astma i rak pluća.
Mere zaštite vazduha mogu se podeliti u tri grupe:
Eliminacija uzroka aerozagađenja podrazumeva uvođenje novih "čistih" tehnologija u procese proizvodnje i korišćenja "čistih" goriva. Npr. razvoj motora koji koriste bezolovni benzin doprineo je da se jedan od izvora zagađenja vazduha olovom potpuno eliminiše.
Smanjenje količine oslobođenih zagađujućih materija danas je osnovni vid zaštite vazduha. Postavljanje filtera i posebnih postrojenja za prečišćavanje izduvnih gasova i dima na fabrička postrojenja može dati dobre rezultate.
Posebnu grupu mera zaštite vazduha predstavljaju akcije ozelenjavanja prostora u kome dolazi do aerozagađenja. Podizanje zelenih površina u vidu parkova, drvoreda, živih ograda ili travnjaka popravlja kvalitet vazduha u gradu. Otporno drveće i zeljaste biljke od neprocenjivog su značaja za sve stanovnike zagađene gradske sredine.
SAVETI
Najznačajniji sastojak vazduha, neophodan za disanje i opstanak svih živih bića, je kiseonik.
Kiseonik je gas bez boje i mirisa, čija se količina u vazduhu ne menja, iako ga organizmi neprekidno troše. Njegovom obnavljanju doprinose biljke koje tokom procesa fotosinteze (stvaranja hrane u toku dana) oslobađaju kiseonik. Ima ga rastvorenog u vodi, što omogućava život biljkama i životinjama koje nastanjuju vodena staništa. Kiseonik potpomaže gorenje.
U vazduhu najviše ima azota. Azot je gas bez boje i mirisa, ali ne pomaže gorenje i u njemu živa bića ne mogu da opstanu. Ima ga četiri puta više od kiseonika.
Ugljen-dioksid je treći sastojak vazduha koga ima jako malo u odnosu na azot i kiseonik, ali nije beznačajan. Čovek, biljke i životinje ispuštaju ga disanjem u vazduh, a nastaje i sagorevanjem drveta, truljenjem organizama u zemljištu i vrenjem grožđa. Biljkama je neophodan, upijaju ga svojim zelenim delovima i od njega i vode, pomoću sunčeve energije, stvaraju hranu. Za razliku od kiseonika, sprečava sagorevanje i gasi plamen. Čovek ga upotrebljava za pravljenje soda-vode, gaziranih pića i gašenje vatre. U većim količinama je štetan za životinje i čoveka: ako ga udišu – ugušili bi se. Znaci trovanja ugljen-dioksidom su glavobolja i nesvestica.
Zagađenje vazduha može poticati iz prirodnih i antropogenih izvora. Pod uticajem zagađivača, vazduh dobija neprijatan miris, menja boju i prirodni sastav, jer gubi kiseonik.
Prirodni izvori zagađenja vazduha su:
Antropogeni izvori zagađenja vazduha su:
Zagađen vazduh štetno deluje na živa bića: biljke zakržljaju i suše se, a životinje i ljudi obolevaju od raznih bolesti (astma, enfizem pluća i dr.)
Posledica sve veće i češće seče šuma i smanjivanja zelenih površina svakako su manje količine kiseonika, koji se više troši, a manje stvara. Štetne materije koje se izbacuju u vazduh, talože se i sa vodom rastvorene ulaze u zemljište, a zatim u biljke. Tako se uključuju u proces kruženja materije u prirodi. Gasovi i mikroskopske čestice čađi i prašine koje izazivaju promene prirodnog odnosa i koncentracije osnovnih komponenata vazduha, ponekad u atmosferu dospevaju prirodnim putem, npr. oslobađanjem usled vulkanskih erupcija i prirodnih požara, ali mnogo češće one nastaju kao posledica čovekovih aktivnosti.
Zagađeni vazduh utiče na različite načine na zdravlje ljudi i čitav ekosistem. Atmosfera služi i kao sredstvo transporta zagađujućih materija do udaljenih lokacija i kao sredstvo zagađenja kopna i vode. Zagađenje vazduha zavisi prvenstveno od tipa zagađivača.
Glavni izvori zagađenja vazduha su zagrevanje stanova, industrijske aktivnosti i saobraćaj.
Najčesće zagađujuće materije su ugljen-monoksid (CO), sumpor-dioksid (SO2), azot-dioksid (NO2), mikročestice čađi. Specifične zagađivači vazduha su i metali: olovo, kadmijum, mangan, arsen, nikal, hrom, cink i drugi teški metali i organska jedinjenja koji nastaju kao rezultat različitih aktivnosti.
Ugljen monoksid (CO) je veoma otrovan gas, bez boje mirisa i ukusa. Ovaj gas nastaje prilikom nepotpunog sagorevanja fosilnih goriva. Koncetracija od 1% CO u vazduhu je smrtonosna. Ugljen monoksid je toksičan u visokim koncentracijama i indirektno doprinosi globalnom zagrevanju kao prekursor ozona. Emisije potiču uglavnom od saobraćaja. U Evropi se emituje oko 11% od ukupne svetske emisije ovog gasa.
Emisija SO2 jedinjenja drastično je veća u zimskom nego u letnjem periodu, zbog sagorevanja fosilnih goriva. Zimski smog pojavljuje se najčešće i najviše u centralnoj, južnoj i jugoistočnoj Evropi. Zato su vlasti u državama ovih regiona krenule u kampanju za redukciju upotrebe vozila u centralnim gradskim delovima.
Koncentracija SO2 u atmosferi zapadno-evropskih gradova primetno je opala u odnosu na 1970. godinu. Pad koncentracije SO2 u atmosferi rezultat je redukcije korišćenja fosilnih goriva u zagrevanju domćcinstava.
Najveći izvor zagađenja vazduha u gradovima predstavlja automobilski saobraćaj. Smatra se da oko 60% ukupnog svetskog zagađenja potiče od sagorevanja goriva u motorima automobila. Izduvni gasovi automobila, koji nastaju sagorevanjem benzina u motoru, sadrže oko 20% ugljen-dioksida, 27% ugljovodonika i 34% azotovih oksida. Nekim vrstama benzina dodaje se i olovo, tako da i ono nalazi svoj put do atmosfere. Ako se zna da ugljen-dioksid u atmosferi prouzrokuje efekat staklene bašte i globalnog zagrevanja, da su olovo i ugljovodonici opasni otrovi koji oštećuju pluća i respiratorne organe i izazivaju sušenje drveća, a da azotovi oksidi prouzrokuju kisele kiše, jasno je da je šteta koju proizvode automobilski gasovi veoma velika.
Posledice aerozagađenja
Direktne posledice aerozagađenja su globalno zagrevanje, pojava kiselih kiša, oštećenje ozonskog omotača (pojava ozonskih rupa) i povišenje nivoa svetskog mora. Mnoga živa bića trpe direktne posledice povećanja koncentracije štetnih materija u vazduhu.
Biljke gube hlorofil i menjaju boju, postepeno im izumiru tkiva i organi, zaustavljaju se procesi fotosinteze i rasta, na kraju dolazi do sušenja i smrti.
Životinje otežano dišu, oštećuju im se disajni organi i nastaju oboljenja kao što su bronhitis, astma i rak pluća.
Mere zaštite vazduha mogu se podeliti u tri grupe:
Eliminacija uzroka aerozagađenja podrazumeva uvođenje novih "čistih" tehnologija u procese proizvodnje i korišćenja "čistih" goriva. Npr. razvoj motora koji koriste bezolovni benzin doprineo je da se jedan od izvora zagađenja vazduha olovom potpuno eliminiše.
Smanjenje količine oslobođenih zagađujućih materija danas je osnovni vid zaštite vazduha. Postavljanje filtera i posebnih postrojenja za prečišćavanje izduvnih gasova i dima na fabrička postrojenja može dati dobre rezultate.
Posebnu grupu mera zaštite vazduha predstavljaju akcije ozelenjavanja prostora u kome dolazi do aerozagađenja. Podizanje zelenih površina u vidu parkova, drvoreda, živih ograda ili travnjaka popravlja kvalitet vazduha u gradu. Otporno drveće i zeljaste biljke od neprocenjivog su značaja za sve stanovnike zagađene gradske sredine.
SAVETI
VODA
Voda Voda je temelj života i osnovni sastojak svakog živog bića. Broj stanovnika na planeti ubrzano se povećava. Iako potrebe za vodom rastu, njena količina se ne menja, već se velika količina vode zagađuje, pa se količina vode koju je moguće koristiti iz godine u godinu sve manja.
Voda pokriva 71% Zemljine površine. Najveći deo vode na Zemlji (97%) nalazi se u morima, što znači da je nekorisna za piće i poljoprivredu. Samo 3% vode na svetu je iskoristivo u te svrhe. Više od 2% tih resursa nalazi se u severnom polarnom krugu, što takođe otežava njeno iskorišćavanje.
Oko 1,1 milijardi ljudi nema pristup pijaćoj vodi, 2,5 milijardi nema obezbeđene ni elementarne sanitarne uslove (pretežno u Africi i južnoj Aziji), a više od 5 miliona ljudi godišnje umire od bolesti koje su uzrokovane zagađenom vodom. Klimatske promene snažno utiču na rezerve pijaće vode u nekim delovima naše planete.
Srbija je na 47 mestu od 180 država rangiranih po količini vodenih resursa u svetu. U našoj zemlji je koncentrisano vise od 20% svetskih rezervi slatke vode. Spadamo među evropske zemlje koje su najbogatije izvorima mineralne vode ali, bez obzira na statistiku, svaki treći vodovod u Srbiji je visoko rizičan jer isporučuje vodu koja je mikrobiološki i hemijski ispod dozvoljenog nivoa kvaliteta.
Trećina stanovništva Srbije koristi vodu iz izvorišta, bunara i seoskih mreža koji nikada nisu kontrolisani. Poslednji rezultati ispitivanja zdravstvene ispravnosti vode za piće iz 155 vodovodnih sistema u Srbiji pokazuje da je samo 47,75% ispravnih vodovoda.
Sa druge strane, naša zemlja ne samo da ne koristi veliki potencijal podzemnih voda, već pravo bogatstvo baca.
Poseban problem predstavljaju zagađenja podzemnih voda. Ova zagađenja jednim delom uzrokuje poljoprivreda - zbog korišćenja vestačkog đubriva i otpadnih voda iz seoskih naselja. Veliki problem predstavlja i posledica zagađenja voda sa neuređenih deponija. Voda i otpad povezani su neraskidivo i pogubno. Svaki otpad pre ili kasnije dospeva do podzemnih voda zagađujući je. Vodu je od otpada moguće zaštititi jedino izgradnjom deponija sa kontrolisanim odvodom.
U Srbiji je sve manje i zdrave izvorske vode. Stručnjaci smatraju da je glavni razlog u nekontrolisanoj seči šuma i da se spas nalazi u planskom pošumljavanju, površinskim akumulacijama, malim branama i zaštiti izvorišta reka.
Pre dva milenijuma na Zemlji je živelo oko 3% današnjeg stanovništva. Količina pitke vode nije se značajno povećavala. Prema umerenim demografskim procenama svetsko stanovništvo će se sa sadašnjih 6,3 milijarde do 2050. godine popeti na oko 9 milijardi ljudi. Zbog tog porasta će se vodni resursi po stanovniku bitno smanjiti, što će u posebno tešku situaciju dovesti najmnogoljudnije kontinente - Aziju i Afriku. Godišnja količina vode po stanovniku u Africi smanji će se sa 4870 u 2002. na 2240 litara u 2050. godini, a u Aziji sa 3580 na 2590 litara. Do velikog smanjenja doći će i u Australiji, Okeaniji i u Južnoj Americi.
Smatra se da će do 2025. godine, dve trećine čovečanstva osetiti ozbiljan nedostatak vode. Tome doprinosi u velikoj meri neracionalna potrošnja vode. U svetu danas postoje regije koje imaju velikih problema sa vodom za piće, čime se neposredno ugrožava opstanak ljudi i života na tom prostoru. U odnosu na rast stanovništva u sledećih 25 godine još 33 države će se suočiti sa istim problemom. Ovakav razvoj može biti i nepovoljniji s’ obzirom na klimatske promene koje su danas vidljive i golim okom. Porastom stanovništva u svetu stanje se pogoršava, jer se nepromenjeni resursi dele na sve veći broj ljudi.
U ciklusu kretanja pitke vode (vodena para, kiša, voda u rekama i jezerima, podzemna voda, voda u lednicima) ljudi mogu koristiti samo 0,05% od njene ukupne količine. To je količina koju je moguće koristiti za ljudske potrebe i potrebe svih drugih živih bića koja piju slatku vodu. S obzirom na to da potrebe za pitkom vodom stalno i brzo rastu, a da su njene količine ograničene, čovečanstvo će se vrlo brzo suočiti sa nedostatkom pitke vode. Problem voda, iskorišćavanja i rezervi postaje sve važnije pitanje savremene bezbednosti.
Promene kvalitete vode nastaju kao posledica prirodnog hidrološkog ciklusa kojim se obnavljaju zalihe vode, ali najveći uticaj na promenu kvalitete vode ima čovek. Hemijski zagađivači u životnoj sredini jedan su od najvažnijih problema većine zemalja kao stalni nepoželjni pratioci tehničko-tehnološkog razvoja.
Najveći zagađivači površinskih i podzemnih voda su: nafta i njeni derivati, proizvodi hemijske industrije, otpadne i industrijske vode, gradske otpadne vode iz kanalizacije i deponije industrijskog i komunalnog otpada.
Intenzivni razvoj industrije i tehnologije u svetu, kao i ostale aktivnosti čoveka u proizvodnji različitih proizvoda i hrane, doveli su do velike proizvodnje različitih neorganskih jedinjenja koja imaju veoma štetan uticaj na vodu.
Gasovi koji se oslobode tokom sagorevanja fosilnih goriva u atmosferu, stupaju u različite hemijske reakcije i stvaraju opasna jedinjena (sumpornu i azotnu kiselinu). Kao posledica oslobađanja ovih štetnih jedinjenja u atmosferu, nastaju kisele kiše koje padaju na zemlju i ulaze u ciklus kruženja vode-uništavaju šume, ubijaju ribe i mnoge druge životinje.
SAVETI:
Voda pokriva 71% Zemljine površine. Najveći deo vode na Zemlji (97%) nalazi se u morima, što znači da je nekorisna za piće i poljoprivredu. Samo 3% vode na svetu je iskoristivo u te svrhe. Više od 2% tih resursa nalazi se u severnom polarnom krugu, što takođe otežava njeno iskorišćavanje.
Oko 1,1 milijardi ljudi nema pristup pijaćoj vodi, 2,5 milijardi nema obezbeđene ni elementarne sanitarne uslove (pretežno u Africi i južnoj Aziji), a više od 5 miliona ljudi godišnje umire od bolesti koje su uzrokovane zagađenom vodom. Klimatske promene snažno utiču na rezerve pijaće vode u nekim delovima naše planete.
Srbija je na 47 mestu od 180 država rangiranih po količini vodenih resursa u svetu. U našoj zemlji je koncentrisano vise od 20% svetskih rezervi slatke vode. Spadamo među evropske zemlje koje su najbogatije izvorima mineralne vode ali, bez obzira na statistiku, svaki treći vodovod u Srbiji je visoko rizičan jer isporučuje vodu koja je mikrobiološki i hemijski ispod dozvoljenog nivoa kvaliteta.
Trećina stanovništva Srbije koristi vodu iz izvorišta, bunara i seoskih mreža koji nikada nisu kontrolisani. Poslednji rezultati ispitivanja zdravstvene ispravnosti vode za piće iz 155 vodovodnih sistema u Srbiji pokazuje da je samo 47,75% ispravnih vodovoda.
Sa druge strane, naša zemlja ne samo da ne koristi veliki potencijal podzemnih voda, već pravo bogatstvo baca.
Poseban problem predstavljaju zagađenja podzemnih voda. Ova zagađenja jednim delom uzrokuje poljoprivreda - zbog korišćenja vestačkog đubriva i otpadnih voda iz seoskih naselja. Veliki problem predstavlja i posledica zagađenja voda sa neuređenih deponija. Voda i otpad povezani su neraskidivo i pogubno. Svaki otpad pre ili kasnije dospeva do podzemnih voda zagađujući je. Vodu je od otpada moguće zaštititi jedino izgradnjom deponija sa kontrolisanim odvodom.
U Srbiji je sve manje i zdrave izvorske vode. Stručnjaci smatraju da je glavni razlog u nekontrolisanoj seči šuma i da se spas nalazi u planskom pošumljavanju, površinskim akumulacijama, malim branama i zaštiti izvorišta reka.
Pre dva milenijuma na Zemlji je živelo oko 3% današnjeg stanovništva. Količina pitke vode nije se značajno povećavala. Prema umerenim demografskim procenama svetsko stanovništvo će se sa sadašnjih 6,3 milijarde do 2050. godine popeti na oko 9 milijardi ljudi. Zbog tog porasta će se vodni resursi po stanovniku bitno smanjiti, što će u posebno tešku situaciju dovesti najmnogoljudnije kontinente - Aziju i Afriku. Godišnja količina vode po stanovniku u Africi smanji će se sa 4870 u 2002. na 2240 litara u 2050. godini, a u Aziji sa 3580 na 2590 litara. Do velikog smanjenja doći će i u Australiji, Okeaniji i u Južnoj Americi.
Smatra se da će do 2025. godine, dve trećine čovečanstva osetiti ozbiljan nedostatak vode. Tome doprinosi u velikoj meri neracionalna potrošnja vode. U svetu danas postoje regije koje imaju velikih problema sa vodom za piće, čime se neposredno ugrožava opstanak ljudi i života na tom prostoru. U odnosu na rast stanovništva u sledećih 25 godine još 33 države će se suočiti sa istim problemom. Ovakav razvoj može biti i nepovoljniji s’ obzirom na klimatske promene koje su danas vidljive i golim okom. Porastom stanovništva u svetu stanje se pogoršava, jer se nepromenjeni resursi dele na sve veći broj ljudi.
U ciklusu kretanja pitke vode (vodena para, kiša, voda u rekama i jezerima, podzemna voda, voda u lednicima) ljudi mogu koristiti samo 0,05% od njene ukupne količine. To je količina koju je moguće koristiti za ljudske potrebe i potrebe svih drugih živih bića koja piju slatku vodu. S obzirom na to da potrebe za pitkom vodom stalno i brzo rastu, a da su njene količine ograničene, čovečanstvo će se vrlo brzo suočiti sa nedostatkom pitke vode. Problem voda, iskorišćavanja i rezervi postaje sve važnije pitanje savremene bezbednosti.
Promene kvalitete vode nastaju kao posledica prirodnog hidrološkog ciklusa kojim se obnavljaju zalihe vode, ali najveći uticaj na promenu kvalitete vode ima čovek. Hemijski zagađivači u životnoj sredini jedan su od najvažnijih problema većine zemalja kao stalni nepoželjni pratioci tehničko-tehnološkog razvoja.
Najveći zagađivači površinskih i podzemnih voda su: nafta i njeni derivati, proizvodi hemijske industrije, otpadne i industrijske vode, gradske otpadne vode iz kanalizacije i deponije industrijskog i komunalnog otpada.
Intenzivni razvoj industrije i tehnologije u svetu, kao i ostale aktivnosti čoveka u proizvodnji različitih proizvoda i hrane, doveli su do velike proizvodnje različitih neorganskih jedinjenja koja imaju veoma štetan uticaj na vodu.
Gasovi koji se oslobode tokom sagorevanja fosilnih goriva u atmosferu, stupaju u različite hemijske reakcije i stvaraju opasna jedinjena (sumpornu i azotnu kiselinu). Kao posledica oslobađanja ovih štetnih jedinjenja u atmosferu, nastaju kisele kiše koje padaju na zemlju i ulaze u ciklus kruženja vode-uništavaju šume, ubijaju ribe i mnoge druge životinje.
SAVETI:
Geotermalna energija
Ispod Zemljine površine nalaze se ogromne zalihe toplinske energije - geotermalna energija. Naziv geotermalno dolazi od grčkih riječi geo, što znači zemlja i therme, što znači toplina. Geotermalna energija je toplinska energija koja se stvara u Zemljinoj kori polaganim raspadanjem radioaktivnih elemenata, kemijskim reakcijama ili trenjem pri kretanju tektonskih masa. Količina takve energije je tako velika da se može smatrati skoro neiscrpnom, pa je prema tome geotermalna energija obnovljivi izvor energije. Država koja u postotku najviše koristi geotermalnu energiju je Island.
PREDNOSTI
Geotermalna energija ima brojne prednosti pred tradicionalnim izvorima energije baziranim na fosilnim gorivima. Najveća prednost geotermalne energije je to što je čista i sigurna za okoliš. Metoda koja se koristi za dobivanje električne energije ne stvara emisije štetne za okoliš. Smanjuje se korištenje fosilnih goriva, što također smanjuje emisiju stakleničkih plinova. Druga prednost su zalihe energije koje su nam na raspolaganju. Zalihe geotermalne energije su praktički neiscrpne. Geotermalne elektrane zauzimaju mali prostor (za razliku od npr. hidroelektrana čije brane uzrokuju potapanje velikih površina). Geotermalne elektrane se grade direktno na izvoru energije i lako opskrbljuju okolna područja toplinskom i električnom energijom. Osim toga, zbog malog zauzeća prostora, takve elektrane su vrlo pouzdane. Geotermalna energija je pouzdana jer ne ovisi meteorološkim utjecajima za razliku od hidroelektrana (ovise o količini vode na raspolaganju), vjetroelektrana (vjetar jako varira i ne može se znati kad ce ga biti), solarnih sustava (ne mogu raditi noću i ovise o meteorološkim prilikama). Električna energija iz geotermalnih izvora može se proizvoditi 24 sata na dan. Geotermalne elektrane imaju vrlo niske troškove proizvodnje. Zahtijevaju samo energiju za pokretanje vodenih pumpi, a tu energiju proizvodi elektrana sama za sebe.
NEDOSTACI
Najveći nedostatak je to što nema mnogo lokacija koje su prikladne za iskorištavanje geotermalne energije i pogodnih za izgradnju geotermalnih elektrana. Najbolje lokacije su one koje imaju dovoljno vruće stijene na dubini pogodnoj za bušenje i koje su dovoljno mekane. Geotermalnu energiju je nemoguće transportirati i zbog toga se može koristiti samo za opskrbu toplinom obližnjih mjesta i za proizvodnju el. energije. Problem kod korištenja je ispuštanje materijala i plinova iz dubine zemlje koji mogu biti štetni kada izađu na površinu. Najopasniji je vodikov sulfid koji je vrlo korozivan i vrlo ga je teško pravilno odložiti. Statistike pokazuju da je povećana pojava potresa u regijama gdje se iskorištava geotermalna energija.
PREDNOSTI
Geotermalna energija ima brojne prednosti pred tradicionalnim izvorima energije baziranim na fosilnim gorivima. Najveća prednost geotermalne energije je to što je čista i sigurna za okoliš. Metoda koja se koristi za dobivanje električne energije ne stvara emisije štetne za okoliš. Smanjuje se korištenje fosilnih goriva, što također smanjuje emisiju stakleničkih plinova. Druga prednost su zalihe energije koje su nam na raspolaganju. Zalihe geotermalne energije su praktički neiscrpne. Geotermalne elektrane zauzimaju mali prostor (za razliku od npr. hidroelektrana čije brane uzrokuju potapanje velikih površina). Geotermalne elektrane se grade direktno na izvoru energije i lako opskrbljuju okolna područja toplinskom i električnom energijom. Osim toga, zbog malog zauzeća prostora, takve elektrane su vrlo pouzdane. Geotermalna energija je pouzdana jer ne ovisi meteorološkim utjecajima za razliku od hidroelektrana (ovise o količini vode na raspolaganju), vjetroelektrana (vjetar jako varira i ne može se znati kad ce ga biti), solarnih sustava (ne mogu raditi noću i ovise o meteorološkim prilikama). Električna energija iz geotermalnih izvora može se proizvoditi 24 sata na dan. Geotermalne elektrane imaju vrlo niske troškove proizvodnje. Zahtijevaju samo energiju za pokretanje vodenih pumpi, a tu energiju proizvodi elektrana sama za sebe.
NEDOSTACI
Najveći nedostatak je to što nema mnogo lokacija koje su prikladne za iskorištavanje geotermalne energije i pogodnih za izgradnju geotermalnih elektrana. Najbolje lokacije su one koje imaju dovoljno vruće stijene na dubini pogodnoj za bušenje i koje su dovoljno mekane. Geotermalnu energiju je nemoguće transportirati i zbog toga se može koristiti samo za opskrbu toplinom obližnjih mjesta i za proizvodnju el. energije. Problem kod korištenja je ispuštanje materijala i plinova iz dubine zemlje koji mogu biti štetni kada izađu na površinu. Najopasniji je vodikov sulfid koji je vrlo korozivan i vrlo ga je teško pravilno odložiti. Statistike pokazuju da je povećana pojava potresa u regijama gdje se iskorištava geotermalna energija.
ENERGIJA BIOMASE
Korišćenje biomase u energetske, ekološke, agrohemijske, industrijske, tehnološke, ekološke i druge svrhe je vrlo rašireno u Evropskoj zajednici i propraćeno je mnogobrojnim zakonskim i podzakonskim propisima. Cena toplotne i električne energije dobijene iz biomase je regresirana u zemljama EU. Fond za ovaj regres formiran je iz povišenih cena klasičnih izvora energije i naplate taksi za one firme i lica koja zagađuju životnu sredinu i okolinu.
Naša država još uvek nema pravnih, niti tehničkih propisa, za optimalno korišćenje biomase u energetske svrhe. Imamo donet samo jedan jedinstven Zakon o energetici, koji nema propratnih propisa. Naše propise treba unaprediti i prilagoditi propisima Evropske Unije, u kojoj je korišćenje biomase u energetske svrhe zastupljenije i ima dužu tradiciju. U nedostatku naših propisa treba koristiti propise Evropske Unije.
Potrebno je imati u vidu da korišćenje biomase u toplotne svrhe ne povećava sadržaj CO2 u atmosferi, ne stvara efekat staklene bašte te ona ne utiče na globalnu promenu klime. Biomasu treba ubaciti u Strategiju razvoja energetike Srbije, tj. uključiti je u energetski bilans Srbije.
Energetska efikasnost postojećih peći i kotlova na biomasu je još uvek niska i kreće se od 50 do 70 %. Na termičkim postrojenjima nema odgovarajuće merne, kontrolne i regulacione opreme. Ručno se lože, pošto nema dovoljno sredstava za nabavku opreme za automatsko loženje. Zbog toga, ovakva postrojenja sporo nalaze primenu u praksi.
Naša država još uvek nema pravnih, niti tehničkih propisa, za optimalno korišćenje biomase u energetske svrhe. Imamo donet samo jedan jedinstven Zakon o energetici, koji nema propratnih propisa. Naše propise treba unaprediti i prilagoditi propisima Evropske Unije, u kojoj je korišćenje biomase u energetske svrhe zastupljenije i ima dužu tradiciju. U nedostatku naših propisa treba koristiti propise Evropske Unije.
Potrebno je imati u vidu da korišćenje biomase u toplotne svrhe ne povećava sadržaj CO2 u atmosferi, ne stvara efekat staklene bašte te ona ne utiče na globalnu promenu klime. Biomasu treba ubaciti u Strategiju razvoja energetike Srbije, tj. uključiti je u energetski bilans Srbije.
Energetska efikasnost postojećih peći i kotlova na biomasu je još uvek niska i kreće se od 50 do 70 %. Na termičkim postrojenjima nema odgovarajuće merne, kontrolne i regulacione opreme. Ručno se lože, pošto nema dovoljno sredstava za nabavku opreme za automatsko loženje. Zbog toga, ovakva postrojenja sporo nalaze primenu u praksi.
DA LI ZNATE, DA . . .
* se iz silaže biljne mase sa jednog hektara može proizvesti oko 12.000 m3 biogasa tj. 66.000 kWh energije iz koje se može dobiti istovremeno 25.000 kWh struje i 25.000 kWh toplote, što znači smanjenje potrošnje uglja u TENT-u od 50 tona, odnosno smanjenje potrošnje prirodnog gasa za proizvodnju toplote od 3.000 m3!?
*se iz stajnjaka 4 krave muzare može proizvesti 2.200 m3 biogasa,odnosno 5.200 kWh struje i 5.500 kWh toplote , što odgovara godišnjim energetskim potrebama jednog četvoročlanog domaćinstva, čime se smanjuje potrošnja uglja u TENT-u za 10 tona,odnosno smanjuje potrošnja prirodnog gasa za grejanje za 700 m3!?
* jedan auto sa potrošnjom benzina 7,4 litara/100 km može preći sa godišnjim prinosom biogasa po hektaru oko 70-80.000 kilometara tj.skoro 2 obima Zemlje po ekvatoru!?
* 50.000 hektara zaparloženog zemljišta može da obezbedi proizvodnju 400.000.000 m3 biogasa što je po energetskoj snazi ravno godišnjoj proizvodnji prirodnog gasa u Srbiji od oko 230.000.000 m3!?
U navedenim primerima, proizvodi se CO2-neutralna energija, a kao sporedni proizvod nastaje značajna količina biođubriva, kojim se smanjuje upotreba mineralnog đubriva.
Kombinacija razlicitih bioenergija, npr. biogasa i peleta, izvor je razlicitih sinergijskih efekata: bioenergija-regionalna ekonomija, bioenergija-zapošljavanje i ostanak na selu, bioenergija-poljoprivreda, bioenergija-smanjenje potrošnje veštačkih đubriva, bioenergija-turizam, bioenergija-smanjenje potrošnje uglja u termoelektranama, bioenergija-smanjenje uvoza gasa, nafte i naftnih derivata, bioenergija-smanjenje zagađenja i klimatskih promena …
Energija vjetra
Energija vjetra je energija koja potiče od snage vjetra. Predstavlja konvencionalan obnovljivi izvor energije, koji se vjekovima koristi za dobijanje mehaničke, a u novije vreme i električne energije. Međutim, proizvodnja električne energije iz energije vjetra u većim količinama počela je tek poslije naftne krize 1973.
Ljudi koriste energiju vjetra barem 5500 godina, neki od primjera je da se čamac sa jedrima koristi barem 5000 godina i arhitekti su koristili upravljan-vetar za prirodne ventilacije još u antičko doba. Korišćenje vjetra da se obezbijedi mehanička energija je došlo negdje kasnije u antici.
U staroj Persiji, vjetrenjače sa vertikalnom osovinom, napola zatvorene (tako da vjetar potiskuje samo jednu polovinu rotora) i ravnim „jedrima“ se koriste bar od 200. godine nove ere.
Praktične vjetrenjače slične konstrukcije su napravljene u Avganistanu u 7. vijeku. Sa Bliskog istoka, ideja se proširila do Evrope i vjetrenjače za mlevenje zrnja u brašno ili pumpanje vode su zabilježene u 12. vijeku u Engleskoj i Holandiji.
Do 19. vijeka vjetrenjače su rasprostranjene po čitavoj Evropi i donesene su i u Sjevernu Ameriku.
Krajem 19. vijeka energija vjetra se počela koristiti i za proizvodnju električne energije (vidi vetroelektrana), ali uglavnom u malim lokalnim postrojenjima do naftne krize 1973. Poslije krize, dolazi u nizu zemalja do užurbane aktivnosti za iskorištenje energije vjetra za proizvodnju struje. Sa usponima i padovima, vezanim uglavnom za rast i pad cijena nafte, razvoj se naročito ubrzava poslije 2000. sa neprekidnim rastom cijena nafte.
Ljudi koriste energiju vjetra barem 5500 godina, neki od primjera je da se čamac sa jedrima koristi barem 5000 godina i arhitekti su koristili upravljan-vetar za prirodne ventilacije još u antičko doba. Korišćenje vjetra da se obezbijedi mehanička energija je došlo negdje kasnije u antici.
U staroj Persiji, vjetrenjače sa vertikalnom osovinom, napola zatvorene (tako da vjetar potiskuje samo jednu polovinu rotora) i ravnim „jedrima“ se koriste bar od 200. godine nove ere.
Praktične vjetrenjače slične konstrukcije su napravljene u Avganistanu u 7. vijeku. Sa Bliskog istoka, ideja se proširila do Evrope i vjetrenjače za mlevenje zrnja u brašno ili pumpanje vode su zabilježene u 12. vijeku u Engleskoj i Holandiji.
Do 19. vijeka vjetrenjače su rasprostranjene po čitavoj Evropi i donesene su i u Sjevernu Ameriku.
Krajem 19. vijeka energija vjetra se počela koristiti i za proizvodnju električne energije (vidi vetroelektrana), ali uglavnom u malim lokalnim postrojenjima do naftne krize 1973. Poslije krize, dolazi u nizu zemalja do užurbane aktivnosti za iskorištenje energije vjetra za proizvodnju struje. Sa usponima i padovima, vezanim uglavnom za rast i pad cijena nafte, razvoj se naročito ubrzava poslije 2000. sa neprekidnim rastom cijena nafte.
Solarna energija
Solarna energija je energija sunčevog zračenja koju primećujemo u obliku svetla i toplote kojom nas naša zvezda svakodnevno obasipa. Sunce je najveći izvor energije na Zemlji. Sem neposrednog zračenja koje greje Zemljinu površinu i stvara klimatske uslove u svim pojasevima, ovo zračenje je odgovorno i za stalno obnavljanje energije vetra, morskih struja, talasa, vodnih tokova i termalnog gradijenta u okeanima. Postupkom fotosinteze se sunčeva energija pretvara u biljnu masu koja na taj način postaje pretvorena energija u celulozu ili drugi oblik ugljenih hidrata. Energija koja potiče iz posrednog i neposrednog sunčevog zračenja se smatra obnovljivim izvorom energije jer se njenim korišćenjem ne remeti značajno ravnoteža toka materije i energije u prirodi.
Sva konvencionalna, fosilna, goriva su takođe jedan oblik energije sunčevog zračenja. Međutim, ova energija je akumulirana i u dugim procesima geoloških i hemijskih transformacija zarobljena pod površinom Zemlje u obliku nafte, gasa ili uglja.
Ova energija se može iskoristiti na razne načine i upotrebiti kao toplotna, električna, hemijska ili mehanička energija.
Najjednostavniji način je sakupljanje toplotne energije, pomoću solarnih kolektora koji daju toplu vodu ili topao vazduh koji se mogu koristiti za grejanje tople vode za domaćinstvo, bazene, radijatore ili podno grejanje. Još u vreme antičkih Grka je pisac Ksenofont opisao kako se pametnim građenjem može iskoristiti sunčeva energija za grejanje kuća zimi. Danas se u zgradama toplotna energija Sunca koristi pasivnim i aktivnim zahvatom korišćenjem arhitektonskih i građevinskih tehnika.
Napredni način je neposredna proizvodnja električne energije fotonaponskim ćelijama. Ovaj način podrazumeva da se postavljanjem panela poluprovodničkih osobina i izlaganjem sunčevom zračenju neposredno dobija električni napon odnosno električna energija.
Solarna energija je u poslednje vreme stekla veliku popularnost kao obnovljivi izvor energije koji sa sobom ne donosi zagađenje povezano s fosilnim gorivima.
Sva konvencionalna, fosilna, goriva su takođe jedan oblik energije sunčevog zračenja. Međutim, ova energija je akumulirana i u dugim procesima geoloških i hemijskih transformacija zarobljena pod površinom Zemlje u obliku nafte, gasa ili uglja.
Ova energija se može iskoristiti na razne načine i upotrebiti kao toplotna, električna, hemijska ili mehanička energija.
Najjednostavniji način je sakupljanje toplotne energije, pomoću solarnih kolektora koji daju toplu vodu ili topao vazduh koji se mogu koristiti za grejanje tople vode za domaćinstvo, bazene, radijatore ili podno grejanje. Još u vreme antičkih Grka je pisac Ksenofont opisao kako se pametnim građenjem može iskoristiti sunčeva energija za grejanje kuća zimi. Danas se u zgradama toplotna energija Sunca koristi pasivnim i aktivnim zahvatom korišćenjem arhitektonskih i građevinskih tehnika.
Napredni način je neposredna proizvodnja električne energije fotonaponskim ćelijama. Ovaj način podrazumeva da se postavljanjem panela poluprovodničkih osobina i izlaganjem sunčevom zračenju neposredno dobija električni napon odnosno električna energija.
Solarna energija je u poslednje vreme stekla veliku popularnost kao obnovljivi izvor energije koji sa sobom ne donosi zagađenje povezano s fosilnim gorivima.
Energija mora
Energija mora je potencijalna energija sadržana u vodama okeana i mora a koja se na različite načine može konvertovati u toplotnu i/ili električnu energiju i na taj način koristiti za potrebe ljudi. To je vrstahidroenergije jer koristi hidropotencijle, a u izvesnom smislu se može posmatrati i kao solarna ili lunarna kada zavisi od delovanja Sunca i Meseca.[traži se izvor od 01. 2010.]
Energija mora predstavlja obnovljivi izvor energije i kao takva je veoma interesantna za eksploataciju.
Energija mora se javlja u tri osnovna oblika i to kao:
Energija talasa Talasi nastaju delovanjem vetra, a vetar delovanjem Sunca. Osnovne karakteristike talasa su visina i dužina. Vremenski razmak između dveamplitude srazmeran je drugom korenu dužine talasa. Energija talasa srazmerna je kvadratu visine talasa i obrnuto srazmerne vremenskom razmaku između dve amplitude. Energija naglo opada su dubinom, pa na dubini od 20m iznosi samo 20% od energije neposredno ispod površine, a na dubini od 50m samo oko 2% od energije neposredno ispod površine.
Snagu talasa definišemo po jedinici površine upravnu na smer kretanja talasa. Ona može iznositi i 10kW/m², ali i oko nule. Primer, za područje severnogAtlantika, na otvorenom moru između Škotske i Islanda u 50% vremena snaga valova je 3.9kW/m² ili veća. Snagu talasa možemo odrediti po metru dužine na morskoj površini. Tako definisana snaga talasa menja se sa brzinom vetra i zavisi od godišnjeg doba i vremenskih prilika. Na spomenutom delu Atlantika u 50% vremena leti je snaga 10kW/m ili veća, a zimi 95kW/m ili veća.
Dužina obala uz okeane svih pet kontinenata (bez polova) iznosi oko 100 miliona metara, pa ako se računa s prosečnom srednjom snagom od 10kW/m, dobija se prosečna godišnja snaga od 1TW, odnosno godišnja energija od oko 9.000TWh, što je oko 60% današnje proizvodnje el. energije. Svakako, da će zbog lakšeg dovođenja energije potrošačima na kopno, biti jednostavnije iskorišćavati energiju neposredno uz obalu, iako je energija talasa na otvorenom moru mnogo veća. Iskorišćavanje energije talasa će biti ograničeno zbog geografskih faktora i ekonomskih ograničenja, u prvom redu izazvanih problemom prenosa tako proizvedene el. energije.
Energija plime i oseke Plima i oseka su posledica delovanja Sunca i Meseca na vodu u okeanima. Amplituda plime i oseke zavisi od međusobnog položaja Sunca, Meseca i Zemlje. Amplituda i frekvencija različite su na pojedinim obalama. Npr. amplitude plime i oseke na Sredozemnom moru su 10cm, a na Atlantskom, Tihom i Indijskom okeanu prosečno 6-8m. Na pojedinim mestima obale u zapadnoj Francuskoj i u jugozapadnom delu Velike Britanije amplituda dostiže i više od 12m. Na zapadnoevropskoj atlantskoj obali vremenski razmak između dve plime iznosi 12 sati i 25 minuta, a na obalama Indokine nastaje samo jedna plima u 24 časa.
Za energetsko iskorišćavanje plime i oseke potrebno je odabrati pogodno mesto na obali, na kojoj je velika amplituda plime uz mogućnost izolacije dela morske površine (izgradnjom pregrade) radi stvaranja akumulacionog bazena. Najjednostavniji način korišćenja postiže se ugradnjom turbina koje rade samo u jednom smeru strujanja vode. Tada se osim turbine u pregradu ugrađuju i zapornica.
Razlikujemo 4 faze pogona. U prvoj fazi, za vreme plime bazen se puni, uz otvaranje zapornice, sve dok se ne postigne maksimalna kota u bazenu koja odgovara maksimumu plime. Tada se zatvore zapornice. Voda ostaje na maksimalnoj koti, a nivo mora opada. U trećoj fazi stavlja se turbina u pogon, pa se na taj način potencijalna energija vode akumulisana u bazenu pretvara u mehaničku, a zatim u električnu energiju, na padu koji je jednak razlici kote vode u bazenu i morske vode. Propuštanjem vode kroz turbine smanjuje se kota vode u bazenu, sve dok razlika kota postigne neki minimum uz koji turbina još može da radi.
Kad je taj minimum postignut, obustavlja se pogon turbine i prelazi se u četvrtu fazu pogona, za vreme koje je nivo vode u bazenu konstantan. Kada se kote mora i vode izjednače, otvara se zapornica i počinje da se puni bazen, što odgovara fazi pogona 1. Za ovakav pogon turbina radi oko 45% vremena trajanja jedne plime i oseke (4-5h). Ostalo vreme turbina je van pogona, pa se za to vreme ne proizvodi el. energija.
Da bi se produžilo vreme pogona, može se postaviti turbina koja radi u oba smera strujanja vode: iz bazena i u bazen. Postoji varijanta da turbina radi i kao pumpa, bilo za prebacivanje vode iz bazena u more, bilo iz mora u bazen. Na ovaj način bolje se iskorišćava potencijalna energija plime i oseke.
Unutrašnja energija mora Dovođenjem tople vode sa morske površine u prostor dovoljno niskog pritiska, ona se pretvora u paru. Tom parom mogu pokreću se parne turbine. U turbini se iskorišćava ta razlika između temperature na površini i u dubini mora, odnosno između pritisaka koji odgovaraju tim temperaturama.
Prvo i jedino takvo postrojenje od 22kW izgrađeno je 1919. godine na Kubi. Ono je pokazalo tehničku mogućnost iskorišćavanja tog energetskog izvora, ali nije našlo praktičnu teoretsku primenu zbog velikih investicionih troškova. Investicije po jedinici snage za takvu elektranu veće su nego za hidroelektrane, a ona se može graditi samo na obalama u tropskom pojasu, tamo gde je temperatura mora dovoljno visoka.
Procenjeno je da bi se u ovakvim postrojenjima moglo proizvesti 600000 TWh električne energije, a to je oko 40 puta više od današnje svetske proizvodnje energije. Budući da se ta energija može iskorišćavati samo u malom broju područja (potrebna je dovoljna dubina blizu obale) i da je potrošnja energije u tropskim i suptropskim područjima mala, ne možemo očekivati veću upotrebu ovakvog izvora energije.
Energija mora predstavlja obnovljivi izvor energije i kao takva je veoma interesantna za eksploataciju.
Energija mora se javlja u tri osnovna oblika i to kao:
Energija talasa Talasi nastaju delovanjem vetra, a vetar delovanjem Sunca. Osnovne karakteristike talasa su visina i dužina. Vremenski razmak između dveamplitude srazmeran je drugom korenu dužine talasa. Energija talasa srazmerna je kvadratu visine talasa i obrnuto srazmerne vremenskom razmaku između dve amplitude. Energija naglo opada su dubinom, pa na dubini od 20m iznosi samo 20% od energije neposredno ispod površine, a na dubini od 50m samo oko 2% od energije neposredno ispod površine.
Snagu talasa definišemo po jedinici površine upravnu na smer kretanja talasa. Ona može iznositi i 10kW/m², ali i oko nule. Primer, za područje severnogAtlantika, na otvorenom moru između Škotske i Islanda u 50% vremena snaga valova je 3.9kW/m² ili veća. Snagu talasa možemo odrediti po metru dužine na morskoj površini. Tako definisana snaga talasa menja se sa brzinom vetra i zavisi od godišnjeg doba i vremenskih prilika. Na spomenutom delu Atlantika u 50% vremena leti je snaga 10kW/m ili veća, a zimi 95kW/m ili veća.
Dužina obala uz okeane svih pet kontinenata (bez polova) iznosi oko 100 miliona metara, pa ako se računa s prosečnom srednjom snagom od 10kW/m, dobija se prosečna godišnja snaga od 1TW, odnosno godišnja energija od oko 9.000TWh, što je oko 60% današnje proizvodnje el. energije. Svakako, da će zbog lakšeg dovođenja energije potrošačima na kopno, biti jednostavnije iskorišćavati energiju neposredno uz obalu, iako je energija talasa na otvorenom moru mnogo veća. Iskorišćavanje energije talasa će biti ograničeno zbog geografskih faktora i ekonomskih ograničenja, u prvom redu izazvanih problemom prenosa tako proizvedene el. energije.
Energija plime i oseke Plima i oseka su posledica delovanja Sunca i Meseca na vodu u okeanima. Amplituda plime i oseke zavisi od međusobnog položaja Sunca, Meseca i Zemlje. Amplituda i frekvencija različite su na pojedinim obalama. Npr. amplitude plime i oseke na Sredozemnom moru su 10cm, a na Atlantskom, Tihom i Indijskom okeanu prosečno 6-8m. Na pojedinim mestima obale u zapadnoj Francuskoj i u jugozapadnom delu Velike Britanije amplituda dostiže i više od 12m. Na zapadnoevropskoj atlantskoj obali vremenski razmak između dve plime iznosi 12 sati i 25 minuta, a na obalama Indokine nastaje samo jedna plima u 24 časa.
Za energetsko iskorišćavanje plime i oseke potrebno je odabrati pogodno mesto na obali, na kojoj je velika amplituda plime uz mogućnost izolacije dela morske površine (izgradnjom pregrade) radi stvaranja akumulacionog bazena. Najjednostavniji način korišćenja postiže se ugradnjom turbina koje rade samo u jednom smeru strujanja vode. Tada se osim turbine u pregradu ugrađuju i zapornica.
Razlikujemo 4 faze pogona. U prvoj fazi, za vreme plime bazen se puni, uz otvaranje zapornice, sve dok se ne postigne maksimalna kota u bazenu koja odgovara maksimumu plime. Tada se zatvore zapornice. Voda ostaje na maksimalnoj koti, a nivo mora opada. U trećoj fazi stavlja se turbina u pogon, pa se na taj način potencijalna energija vode akumulisana u bazenu pretvara u mehaničku, a zatim u električnu energiju, na padu koji je jednak razlici kote vode u bazenu i morske vode. Propuštanjem vode kroz turbine smanjuje se kota vode u bazenu, sve dok razlika kota postigne neki minimum uz koji turbina još može da radi.
Kad je taj minimum postignut, obustavlja se pogon turbine i prelazi se u četvrtu fazu pogona, za vreme koje je nivo vode u bazenu konstantan. Kada se kote mora i vode izjednače, otvara se zapornica i počinje da se puni bazen, što odgovara fazi pogona 1. Za ovakav pogon turbina radi oko 45% vremena trajanja jedne plime i oseke (4-5h). Ostalo vreme turbina je van pogona, pa se za to vreme ne proizvodi el. energija.
Da bi se produžilo vreme pogona, može se postaviti turbina koja radi u oba smera strujanja vode: iz bazena i u bazen. Postoji varijanta da turbina radi i kao pumpa, bilo za prebacivanje vode iz bazena u more, bilo iz mora u bazen. Na ovaj način bolje se iskorišćava potencijalna energija plime i oseke.
Unutrašnja energija mora Dovođenjem tople vode sa morske površine u prostor dovoljno niskog pritiska, ona se pretvora u paru. Tom parom mogu pokreću se parne turbine. U turbini se iskorišćava ta razlika između temperature na površini i u dubini mora, odnosno između pritisaka koji odgovaraju tim temperaturama.
Prvo i jedino takvo postrojenje od 22kW izgrađeno je 1919. godine na Kubi. Ono je pokazalo tehničku mogućnost iskorišćavanja tog energetskog izvora, ali nije našlo praktičnu teoretsku primenu zbog velikih investicionih troškova. Investicije po jedinici snage za takvu elektranu veće su nego za hidroelektrane, a ona se može graditi samo na obalama u tropskom pojasu, tamo gde je temperatura mora dovoljno visoka.
Procenjeno je da bi se u ovakvim postrojenjima moglo proizvesti 600000 TWh električne energije, a to je oko 40 puta više od današnje svetske proizvodnje energije. Budući da se ta energija može iskorišćavati samo u malom broju područja (potrebna je dovoljna dubina blizu obale) i da je potrošnja energije u tropskim i suptropskim područjima mala, ne možemo očekivati veću upotrebu ovakvog izvora energije.
Energija je sposobnost vrsenja rada
Нема коментара:
Постави коментар