Tecnologie pulite: caratteristiche, vantaggi, svantaggi ed esempi

Le tecnologie pulite sono quelle pratiche tecnologiche che cercano di minimizzare l'impatto ambientale che è normalmente generato in tutte le attività umane. Questo insieme di pratiche tecnologiche comprende diverse attività umane, generazione di energia, costruzione e i più svariati processi industriali.

Il fattore comune che li unisce è il loro obiettivo di proteggere l'ambiente e ottimizzare le risorse naturali utilizzate. Tuttavia, le tecnologie pulite non sono state completamente efficienti nel fermare il danno ambientale causato dalle attività economiche umane.

Come esempi di settori in cui le tecnologie pulite hanno avuto un impatto, possiamo menzionare quanto segue:

• Nell'uso di fonti energetiche rinnovabili e non inquinanti.
• Nei processi industriali con riduzione al minimo degli effluenti e delle emissioni inquinanti tossiche.
• Nella produzione di beni di consumo e del loro ciclo di vita, con un impatto minimo sull'ambiente.
• Nello sviluppo di pratiche agricole sostenibili.
• Nello sviluppo di tecniche di pesca che preservano la fauna marina.
• In edilizia sostenibile e urbanistica, tra gli altri.

Panoramica delle tecnologie pulite

sfondo

L'attuale modello di sviluppo economico ha causato gravi danni all'ambiente. Le innovazioni tecnologiche chiamate "tecnologie pulite", che producono meno impatto ambientale, appaiono come alternative speranzose per rendere lo sviluppo economico compatibile con la salvaguardia dell'ambiente.

Lo sviluppo del settore delle tecnologie pulite è nato all'inizio del 2000 e continua a crescere durante il primo decennio del millennio fino ad oggi. Le tecnologie pulite costituiscono una rivoluzione o un cambiamento di modello nella tecnologia e nella gestione ambientale.

obiettivi

Le tecnologie pulite perseguono i seguenti obiettivi:

• Ridurre al minimo l'impatto ambientale derivante dalle attività umane.
• Ottimizza l'uso delle risorse naturali e preserva l'ambiente.
• Aiuta i paesi in via di sviluppo a raggiungere uno sviluppo sostenibile.
• Collaborare alla riduzione dell'inquinamento generato dai paesi sviluppati.

Caratteristiche delle tecnologie pulite

Le tecnologie pulite si caratterizzano per essere innovative e incentrate sulla sostenibilità delle attività umane, perseguendo la conservazione delle risorse naturali (energia e acqua, tra le altre) e ottimizzando il loro utilizzo.

Queste innovazioni cercano di ridurre l'emissione di gas a effetto serra, le principali cause del riscaldamento globale. Pertanto, si può dire che hanno un ruolo molto importante nella mitigazione e nell'adattamento ai cambiamenti climatici globali.

Le tecnologie pulite comprendono una vasta gamma di tecnologie ambientali come le energie rinnovabili, l'efficienza energetica, lo stoccaggio di energia, i nuovi materiali, tra gli altri.

Tipi di tecnologie pulite

Le tecnologie pulite possono essere classificate in base alle loro aree di azione come segue:

• Tecnologie applicate alla progettazione di dispositivi per l'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili e non inquinanti.
• Tecnologie pulite applicate "alla fine della pipeline", che cercano di ridurre le emissioni e gli effluenti industriali tossici.
• Pulire tecnologie che modificano i processi di produzione esistenti.
• Nuovi processi produttivi con tecnologie pulite.
• Tecnologie pulite che cambiano le modalità di consumo esistenti, applicate alla progettazione di prodotti non inquinanti e riciclabili.

Difficoltà nell'implementazione di tecnologie pulite

C'è un grande interesse attuale nell'analisi dei processi di produzione e il loro adattamento a queste nuove tecnologie più amichevoli per l'ambiente.

Per questo, deve essere valutato se le tecnologie pulite sviluppate sono sufficientemente efficaci e affidabili per risolvere i problemi ambientali.

La trasformazione delle tecnologie convenzionali, per pulire le tecnologie, presenta inoltre numerosi ostacoli e difficoltà, quali:

• Carenza di informazioni esistenti su queste tecnologie.
• Mancanza di personale qualificato per la sua applicazione.
• Elevato costo economico dell'investimento necessario.
• Superare la paura degli imprenditori a rischio di prendere gli investimenti economici necessari.

Principali tecnologie pulite applicate alla generazione di energia: vantaggi e svantaggi

Tra le tecnologie pulite applicate alla produzione di energia, sono le seguenti:

-Energia solare

L'energia solare è l'energia che viene dalla radiazione del sole sul pianeta Terra. Questa energia è stata usata dall'uomo fin dall'antichità, con tecnologie primitive rudimentali che si sono evolute nelle cosiddette tecnologie pulite, sempre più sofisticate.

Allo stato attuale, la luce e il calore del sole sono sfruttati attraverso diverse tecnologie di cattura, conversione e distribuzione.

Esistono dispositivi per catturare l'energia solare, come celle fotovoltaiche o pannelli solari, dove l'energia della luce solare produce energia elettrica e collettori di calore chiamati eliostati o collettori solari. Questi due tipi di dispositivi sono alla base delle cosiddette "tecnologie solari attive".

Al contrario, le "tecnologie solari passive" si riferiscono alle tecniche architettoniche e alla costruzione di case e luoghi di lavoro, dove si studia l'orientamento più favorevole per la massima irradiazione solare, materiali che assorbono o emettono calore in base al clima del luogo e / o che consentono la dispersione o l'ingresso di luce e spazi interni con ventilazione naturale.

Queste tecniche favoriscono un risparmio di energia elettrica per l'aria condizionata (condizionamento, raffreddamento o riscaldamento).

Vantaggi dell'uso dell'energia solare

• Il sole è una fonte di energia pulita, che non produce emissioni di gas serra.
• L'energia solare è economica e inesauribile.
• È un'energia che non dipende dalle importazioni di petrolio.

Svantaggi dell'uso dell'energia solare

• La produzione di pannelli solari richiede metalli e non metalli che provengono dall'estrazione estrattiva, un'attività che ha un impatto negativo sull'ambiente.

-Potenza di avvolgimento

L'energia eolica è l'energia che sfrutta la forza del movimento del vento; Questa energia può essere convertita in energia elettrica con l'uso di turbine generatrici.

La parola "vento" deriva dalla parola greca Eolo, nome del dio dei venti nella mitologia greca.

L'energia eolica è sfruttata da dispositivi chiamati turbine eoliche nei parchi eolici. Le turbine eoliche hanno pale che si muovono con il vento, collegate a turbine che producono elettricità e quindi a reti che la distribuiscono.

I parchi eolici producono energia elettrica più economica di quella generata dalle tecnologie convenzionali, basata sulla combustione di combustibili fossili e ci sono anche piccole turbine eoliche che sono utili nelle aree remote che non hanno alcun collegamento con le reti di distribuzione elettrica.

Attualmente, si stanno sviluppando parchi eolici offshore sulle coste, dove l'energia eolica è più intensa e costante, ma i costi di manutenzione sono più alti.

I venti sono eventi approssimativamente prevedibili e stabili durante l'anno in un luogo specifico del pianeta, sebbene abbiano anche variazioni importanti, motivo per cui possono essere utilizzati solo come fonte di energia complementare, backup, alle energie convenzionali.

Vantaggi dell'eolico

• L'energia eolica è rinnovabile.
• È un'energia inesauribile.
• È economico
• Produce un basso impatto ambientale.

Svantaggi dell'energia eolica

• L'energia eolica è variabile, motivo per cui la produzione di energia eolica non può essere costante.
• La costruzione di turbine eoliche è costosa.
• Le turbine eoliche rappresentano una minaccia per la fauna degli uccelli perché sono la causa della morte per impatto o shock.
• L'energia eolica produce inquinamento acustico.

-Energia energetica

L'energia geotermica è un tipo di energia pulita e rinnovabile che utilizza il calore dall'interno della Terra; Questo calore viene trasmesso attraverso rocce e acqua e può essere utilizzato per generare elettricità.

La parola geotermica deriva dal greco "geo": Terra e "thermos": calore.

L'interno del pianeta ha una temperatura elevata che aumenta con la profondità. Nel sottosuolo ci sono profonde acque sotterranee chiamate acque sotterranee; queste acque sono riscaldate ed emergono in superficie come sorgenti calde o geyser in alcuni luoghi.

Al momento, ci sono tecniche per localizzare, perforare e pompare queste acque calde, che facilitano l'uso di energia geotermica in diverse località del pianeta.

Vantaggi dell'energia geotermica

• L'energia geotermica rappresenta una fonte di energia pulita, che riduce l'emissione di gas serra.
• Produce quantità minime di rifiuti e danni ambientali molto meno dell'energia elettrica prodotta da fonti convenzionali come carbone e petrolio.
• Non produce contaminazione o rumore acustico.
• È una fonte di energia relativamente economica.
• È una risorsa inesauribile.
• Occupa piccole aree di terra.

Svantaggi dell'energia geotermica

• L'energia geotermica può causare l'emissione di vapori di acido solforico, che è letale.
• La perforazione può causare la contaminazione delle acque sotterranee vicine con arsenico, ammoniaca e altre tossine pericolose.
• È un'energia che non è disponibile in tutte le località.
• Nei cosiddetti "depositi secchi", dove ci sono solo rocce calde a basse profondità e l'acqua deve essere iniettata per riscaldarla, possono verificarsi terremoti con rottura della roccia.

-Thermotor e potenza d'onda

L'energia delle maree sfrutta l'energia cinetica o il movimento delle maree. L'energia delle onde (chiamata anche energia delle onde) utilizza l'energia del moto ondoso del mare per generare elettricità.

Vantaggi dell'energia delle maree e delle onde

• Sono rinnovabili, inesauribili.
• Nella produzione di entrambi i tipi di energia, non ci sono emissioni di gas a effetto serra.
• Per quanto riguarda l'energia delle onde, è più facile prevedere le condizioni di generazione ottimali rispetto ad altre fonti energetiche rinnovabili pulite.

Svantaggi dell'energia delle maree e delle onde

• Entrambe le fonti di energia producono impatti ambientali negativi sugli ecosistemi marini e costieri.
• L'investimento economico iniziale è alto.
• Il suo uso è limitato alle aree marine e costiere.

-Potenza idrica

L'energia idraulica viene generata dall'acqua di fiumi, correnti d'acqua e cascate o cascate. Per la loro generazione, le dighe sono costruite dove viene utilizzata l'energia cinetica dell'acqua, e attraverso le turbine si trasforma in energia elettrica.

Vantaggio della potenza idraulica

• L'energia idroelettrica è relativamente economica e non inquinante.

Svantaggi della potenza idraulica

• La costruzione di dighe idriche genera la rimozione di vaste aree di foreste e gravi danni agli ecosistemi associati.
• L'infrastruttura è economicamente costosa.
• La generazione di energia idraulica dipende dal clima e dall'abbondanza di acqua.

Altri esempi di applicazioni di tecnologia pulita

Energia elettrica prodotta in nanotubi di carbonio

I dispositivi che producono corrente continua sono stati fabbricati sparando elettroni attraverso nanotubi di carbonio (fibre di carbonio di dimensioni molto ridotte).

Questo tipo di dispositivo chiamato "thermopower" può fornire la stessa quantità di energia elettrica di una batteria al litio comune, essendo cento volte più piccola.

Piastrelle solari

Sono piastrelle che funzionano come pannelli solari, realizzate con celle sottili di rame, indio, gallio e selenio. Le piastrelle solari, a differenza dei pannelli solari, non richiedono grandi spazi aperti per la costruzione di parchi solari.

Zenith Solar Technology

Questa nuova tecnologia è stata ideata da un'azienda israeliana; utilizza l'energia solare che raccoglie radiazioni con specchi curvi, la cui efficienza è cinque volte superiore a quella dei pannelli solari convenzionali.

Fattorie verticali

Le attività dell'agricoltura, dell'allevamento, dell'industria, dell'edilizia e della pianificazione urbana hanno occupato e degradato gran parte del suolo del pianeta. Una soluzione alla carenza di terreni produttivi sono le cosiddette fattorie verticali.

Le fattorie verticali nelle aree urbane e industriali forniscono aree di coltivazione senza utilizzo o degradazione del suolo. Inoltre, sono aree di vegetazione che consumano CO ₂ - noto gas a effetto serra - e producono ossigeno attraverso la fotosintesi.

Colture idroponiche in file rotanti

Questo tipo di coltura idroponica in file rotanti, una fila sopra l'altra, consente un'adeguata irradiazione solare per ogni impianto e risparmi nella quantità di acqua utilizzata.

Motori elettrici efficienti ed economici

Sono motori che hanno zero emissioni di gas serra come il biossido di carbonio CO ₂, il biossido di zolfo SO _2, l'ossido di azoto NO, e quindi non contribuiscono al riscaldamento globale del pianeta.

Lampadine a risparmio energetico

Nessun contenuto di mercurio, metallo liquido molto tossico e inquinante dell'ambiente.

Attrezzatura elettronica

Realizzato con materiali che non includono stagno, metallo che è un inquinante ambientale.

Biotreatment di potabilizzazione dell'acqua

Potabilità dell'acqua usando microrganismi come i batteri.

Gestione dei rifiuti solidi

Con compostaggio di rifiuti organici e riciclaggio di carta, vetro, plastica e metalli.

Finestre intelligenti

In cui l'ingresso della luce è autoregolante, consentendo il risparmio energetico e il controllo della temperatura interna degli ambienti.

Generazione di elettricità attraverso i batteri

Questi sono geneticamente modificati e crescono nei rifiuti petroliferi.

Pannelli solari in aerosol

Sono realizzati con nanomateriali (materiali presentati in dimensioni molto piccole, come polveri molto fini) che assorbono la luce solare in modo rapido ed efficiente.

bioremediation

Comprende la bonifica (decontaminazione) di acque superficiali, acque profonde, fanghi industriali e terreni contaminati da metalli, prodotti chimici agrari o rifiuti di petrolio e suoi derivati, mediante trattamenti biologici con microrganismi.