|
|
Однако нельзя забывать, что кроме крупных производств существует еще множество мелких: на одну ТЭЦ приходятся сотни небольших котельных, на один металлургический завод — сотни ремонтных мастерских, на одно нефтеперерабатывающее пред¬приятие — сотни заправочных колонок. А мелкие производства, естественно, сбрасывают свои отходы — немногочисленные в каждом отдельном случае и огромные в сумме. Природе вредят даже те производства, которые в кругу неспециалистов обычно считаются экологически чистыми. Например, вырабатывающие искусственный холод, иначе — холодильная техника. Поскольку авторы — специалисты именно в этой области, то на примере холодильных установок они и постараются доказать, что ни одно производство само собой малоотходным не станет.
Хорошо известные нам домашние холодильники и кондиционеры — это лишь видимая часть айсберга. Холод необходим и в энергетике, и в металлургии, и в химическом производстве, и в строительстве, и в медицине, и в космонавтике. Именно холод поможет обеспечить пищей быстро растущее население Земли. Создание цепей из производственных, распределительных, транспортных, торговых и бытовых холодильников позволит, по данным Международного института холода, сэкономить ту часть наиболее скоропортящихся продуктов растениеводства и животноводства, которая сейчас безвозвратно теряется. Не случайно в нашей стране Продовольственной программой предусмотрено расширить строительство холодильников для пищевой промышленности.
Производство искусственного холода часто оказывает пользу природе, Например, существует технология очистки промышленных стоков, которая предусматривает применение холодильных установок. Известны холодильные машины, утилизирующие вторичное тепло (они экономят электроэнергию, а следовательно, топливо), установки для получения кислорода (при использовании его в металлургии экономится топливо, уменьшаются вредные выбросы газов).
Но все хорошее имеет и свои теневые стороны.
Кроме холода, холодильные системы вырабатывают еще и тепло. Причем вырабатывают довольно много. Например, крупная холодильная установка, применяемая при производстве каучука, сбрасывает тепловую мощность 18 МВт (столько же сбрасывает турбина мощностью 8 МВт).
Тепловое загрязнение природы опасно. Когда теплая вода попадает в естественные водоемы, в них понижается содержание кислорода, распространяются сине-зеленые водоросли, нарушаются жизненные циклы обитателей водоемов, повышается их восприимчивость к токсичным веществам.
Для того чтобы отвести тепло от холодильных систем, приходится расходовать дефицитную пресную воду: 0,75 кг на каждый килоджоуль сбрасываемого тепла. За год эксплуатации одной лишь холодильной установки для глубокой депарафинизации масел расходуется столько же воды, сколько потребляет город с пятитысячным населением.
При работе холодильных систем возможны утечки хладагентов: хлор-, фтор- и бром- производных углеводородов. Например, из холодильной установки для охлаждения прилавков АК-ФВ4М, в которой циркулирует 10 кг хладагента, за год в атмосферу поступает 4 кг фреона.
По некоторым данным, общая годовая утечка фреонов сейчас составляет 800 тысяч тонн. Примерно треть .приходится на долю холодильной техники. В начале семидесятых годов в США доля фреонов, улетучившихся из холодильных установок, была равна 28 % (около 50 % улетучилось из аэрозольных упаковок, 22 % — при производстве пластмасс, растворителей, вспенивателей). В Японии эта цифра достигала 34 % (доля аэрозольных упаковок — 43,5 %, других производств — 22,5 %).
Действие фреонов в атмосфере может продолжаться в течение полувека после того, как человек полностью откажется от них. Поэтому сейчас во многих странах пытаются найти заменитель фреонам-хладагентам, однако это пока не удается. По оценке Международного института холода, для замены фреоновых холодильных установок сейчас потребовались бы многомиллиардные затраты.
Еще одно негативное свойство холодильных машин — они служат источниками шумов и вибраций. Шумы в холодильных системах относительно невелики, 15—74 дБ, однако для систем кондиционирования воздуха в общественных, рабочих и жилых помещениях (или для домашних холодильников) даже такой уровень нежелателен.
Наконец, для функционирования холодильных установок необходима энергия. При производстве ее электростанции сбрасывают различные вредные вещества (окислы серы, азота, золу, сточные воды, тепло). Страдает атмосфера: в США на бытовые холодильники и кондиционеры приходится каждая десятая тонна вредных веществ, выбрасываемых энергетикой.
Кроме того, чтобы построить холодильную установку, необходимы металл, продукция химической промышленности. Расходуется минеральное сырье, вода. Только для производства металла, из которого делают эти установки, нужно столько воды, сколько не сумело бы выпить за 25 лет население миллионного города. В окружающую среду поступают окислы серы и азота, окись и двуокись углерода, канцерогенные углеводороды, минеральные и органические кислоты, шлаки, шламы.
Итак, очевидно, что производство холода — далеко не безобидная по отношению к природной среде отрасль.
Несколько лет назад авторы оценивали две наиболее распространенные холодильные системы: домашний холодильник емкостью 160 л и установку, используемую в торговле для охлаждения прилавков (типа АК-ФВ4М). Оказалось, что степень безотходности домашнего холодильника (отношение количества материальных и энергетических ресурсов, затраченных на постройку холодильной машины, к соответствующей величине для идеальной машины, наносящей минимальный теоретически возможный экологический вред) в десять раз меньше, чем могла бы быть. Однако если довести этот показатель до идеально возможного, то степень вредности (отношение суммарного экологического вреда от реальной холодильной машины к тому же показателю для идеальной машины) уменьшится всего в 2,3 раза. То же и с установкой АК-ФВ4М' если уменьшить непосредственные утечки хладагента и масла, сбросы тепла и косвенных газообразных, жидких, твердых отходов и тепла при производстве необходимой энергии, то степень безотходности можно повысить в 330 раз, а степень вредности снизится всего в 1,9 раза. Потому, что даже у идеальной холодильной машины трудно устранить сброс тепла.
Важно учитывать все это до того, как установка начнет работать, то есть при ее создании. Лишь тогда мы сможем обезвредить холодильники, уменьшить их вредное влияние на окружающую среду. В принципе это возможно: например, замена водяного охлаждения воздушным позволяет экономить воду. Можно создать замкнутый цикл водооборота, обогревая, например, теплицы. Если применять бессальниковые фреоновые компрессоры, утечки хладагента будут сведены к минимуму. Можно ограничить использование наиболее опасных фреонов, заменив их, где это целесообразно, другими холодильными агентами.
Можно — и нужно — повышать энергетическую эффективность холодильных си¬стем, снижать их материалоемкость, использовать вторичные энергетические и материальные ресурсы — это снизит количество вредных воздействий различных производств, которое сейчас приходится на долю холодильных систем.
Сброс холодильными системами тепла тоже можно уменьшить. Конечно, со вторым законом термодинамики спорить не приходится, но ведь есть и обходные пути. Например, зимой можно использовать естественный холод: если установить теплообменник вне здания и прокачивать через него хладагент, расход энергии, а следовательно, и количество вредных выбросов уменьшится. Во многих районах нашей страны этот нехитрый прием позволит сэкономить громадные средства.
Таким образом, вред, наносимый природе производством холода, а также наверняка и другими производствами, по традиции принимаемыми за экологически чистые, можно свести к минимуму. Задачу эту необходимо решать уже сегодня, поскольку масштабы производства возрастают с каждым днем.
Кандидат технических наук Е.И. ТАУБМАН, О.И. БОДЮЛ,
Одесский технологический институт холодильной промышленности