8.6. Экозащитная техника и технологии

Для того, чтобы определить, какими способами и методами защитить природу и человека от загрязнений, следует решить несколько задач. Первой среди них является разработка и внедрение безотходных и малоотходных технологий

При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологичес­ких, экономических, психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных производств мож­но выделить ряд взаимосвязанных принципов:

• Основным является принцип системности. Должен учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производст­венных, социальных и природных процессов.

• Другим важнейшим принципом создания безотходного про­изводства является комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

• Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность материальных потоков.

Примеры экологичных технологий:

1. Бактерии, извлеченные со дна Тихого океана, могут быть использованы для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, образующихся при производстве стали и цветных металлов. Живые организмы в три раза более эффективны, чем самые современные методы очистки сточных вод, утверждают авторы исследования, опубликованного в журнале Microbiology. Авторы открытия, профессор Гэ Цзяо Ван (Gejiao Wang) и его коллеги из Хуачжунского Сельскохозяйственного университета в Китае, работали с бактериями из рода Brachybacterium, впервые выделенными из осадочных пород на дне Тихого океана в конце прошлого столетия. Ученые обнаружили, что один из штаммов микроорганизмов чрезвычайно эффективно перерабатывает ионы марганца, растворенные в воде, в нерастворимый оксид марганца, выпадающий в виде осадка. Такой оксид марганца имеет особую кристаллическую структуру, благодаря которой обладает большой площадью поверхности. Это делает его так же очень эффективным адсорбентом для остающихся в воде ионов металлов. Так, оксид марганца, вырабатываемый бактериями, за счет большей площади поверхности является гораздо более эффективным адсорбентом ионов цинка и магния, концентрация которых, как правило, так же многократно превышает нормы в сточных водах металлургических производств, чем оксид марганца, получаемый традиционным химическим путем. Таким образом бактерии позволяют гораздо более эффективно очищать сточные воды от ионов тяжелых металлов, чем этого можно добиться с помощью существующих на сегодняшний день методов очистки.

2. Министр энергетики США, физик-экспериментатор и Нобелевский лауреат Стивен Чу предложил оригинальный способ борьбы с глобальным потеплением - перекрасить все ровные поверхности в белый цвет. Идея ученого основана на том, что выкрашенные в светлые оттенки покрытия способны отражать до 80% солнечного света, тогда как темные - всего 20%. Таким образом, перекрасив крыши домов и асфальтовое покрытие дорог в светлые тона, можно значительно сократить выбросы углеводорода. Профессор предлагает ввести новые строительные стандарты, в соответствии с которыми все горизонтальные крыши должны быть окрашены в белый цвет, а наклонные поверхности - в светлые, "холодные" тона, имеющие большую отражательную способность, чем поверхности темных цветов. Дороги предлагается высветлить до светло-серого цвета, чтобы при ярком солнечном освещении они не слепили водителей. Увеличением площади светлых поверхностей можно бороться с глобальным потеплением за счет отражения солнечной радиации, а также за счет сокращения потребления электроэнергии, которая требуется для кондиционирования воздуха, поскольку светлые помещения будут меньше нагреваться.

3. Полиэтилен в природной среде разлагается 100-150 лет, от биоразлагаемого полиэтилена обычно ничего не остаётся через 3 года. Так что, цели этой компании "благородны" без всяких сомнений.

4. Устройство установки "просто до безобразия". Одним из главных звеньев "Конвертёра солнечного света" является "бульон", состоящий из воды, питательных веществ и особых генетически модифицированных бактерий (информацию о бактериях компания держит в секрете). Бактерии, посредством фотосинтеза, интенсивно превращают атмосферный углекислый газ в углеводы, которые и идут для получения биотоплива. Питательные вещества используются повторно. По заявлению компании с 0,4 га площади, занимаемой этой установкой, в год можно производить 75708 литров биотоплива. Себестоимость получаемого биотоплива не превышает себестоимости ископаемого топлива (бензин, керосин и т.д.).

5. Власти Венеции (Италия) намерены к 2011 году покрыть половину потребностей города в электроэнергии за счет станции, работающей на водорослях, стоимость проекта оценивается в 264 миллиона долларов, сообщает интернет-сайт EcoGeek. "Город на воде решил превратить собственные недостатки в преимущество. Для производства электроэнергии планируется использовать водоросли, которые цепляются к днищам кораблей, а также регулярно заполоняют морской порт. В лабораториях из водорослей будут изготовлять биодизельное топливо, на котором будет работать электростанция в центре города мощностью 40 мегаватт", - говорится в сообщении.

6. Закон Архимеда гласит, что на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Дизайнер Rochus Jacob решил использовать это открытие Архимеда для снижения водопотребления в быту. «Изобретение» просто до «безобразия». Искусственные камни, помещённые в ванну, позволяют снизить количество воды, необходимое для заполнения ванны в два раза (На изображении с 120 литров до 60 литров).

7. Исследователи из американского Массачусетского технологического института создали простое в производстве "нанополотенце", которое может эффективно очищать воду от нефти и других углеводородных загрязнений. В статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology, ученые сообщают, что им удалось создать "циновку", сплетенную из нановолокон, которая может абсорбировать количество нефти, в 20 раз превышающее собственный вес "полотенца". Извлеченная из воды нефть пригодна к использованию, саму "циновку" также можно использовать многократно. "Мы можем создать "бумагу" из переплетенной между собой сети волокон, которая способна избирательно абсорбировать из воды гидрофобные жидкости, подобные по своим качествам нефти", - говорит ведущий автор разработки Франческо Стелаччи (Francesco Stellacci).

8. Дизайнеры студии The Way We See The World предлагают изготавливать одноразовую посуду не из пластмасс, а из агар-агара (питательная среда, получаемая из водорослей). Такой стаканчик можно отправить в свой желудок сразу вслед за напитком. Агар-агар съедобных стаканчиков, в своём составе содержит также различные вкусоароматические добавки (лимона, имбиря и т.д.).