Енергоефективність і циркулярна економіка: величезна економія для промисловості
Експерти з енергоефективності в усьому світі визначили кілька сфер, де можна досягти найбільшої економії енергії, включаючи промисловість, транспорт, будинки та будівлі, а також переробку.
Міжнародне енергетичне агентство (МЕА) заявило, що підвищення енергоефективності в промислових процесах, транспорті та будівлях може призвести до 30% скорочення світових енергетичних потреб до 2050 року та допоможе контролювати глобальні викиди парникових газів.
Енергоефективність у промисловості
Глобальна енергоємність промисловості, яка вимірюється як кількість попиту на первинну енергію, необхідну для виробництва однієї одиниці валового внутрішнього продукту (ВВП), впала майже на 20% між 2000 і 2016 роками, головним чином в результаті політики енергоефективності. Розмір цих скорочень є однаковим як у 29 країнах-членах МЕА, так і в основних країнах з економікою, що розвивається. Із сотень можливостей значної економії, характерних для великих галузей промисловості, визначених експертами з енергоефективності, чотири часто згадуються як найцінніші: більш ефективні двигуни, уловлювання та переробка витраченої теплової енергії, виробництво сталі та рідини. поводження.
| Величезна економія для промисловості може бути досягнута шляхом заміни старих неефективних електродвигунів набагато більш ефективними сучасними двигунами. |
Неефективні електродвигуни зустрічаються у всьому світовому промисловому секторі. Величезна економія для промисловості може бути досягнута шляхом заміни старих неефективних електродвигунів на набагато більш ефективні сучасні двигуни, забезпечуючи економію, яка перевищує покупну ціну вже через кілька тижнів використання, навіть якщо врахувати вартість втраченого виробничого часу під час заміни двигунів. рахунок. Ці нові промислові двигуни майже завжди легші в експлуатації, тихіші та надійніші.
Металургійна промисловість заощадила величезну кількість енергії та різко скоротила викиди CO2 завдяки досягненням, відомим як «лиття тонких слябів» і «пряме лиття». Традиційно металургійні заводи нагрівали сталь двічі; спочатку, щоб розплавити метали в товсті литі листи, а потім вдруге, щоб перелити сталь у конкретну бажану форму. Новий, більш ефективний процес передбачає безпосереднє лиття сталі з рідкого стану в бажану остаточну форму, з додатковим бонусом у тому, що виготовляється легша та міцніша сталь, ніж у старішому процесі, а також на 20 відсотків дешевше у виробництві.
Подальша економія для таких галузей промисловості, як виробництво паперу, була досягнута завдяки використанню більш ефективної обробки рідини.
Перепроектувавши системи трубопроводів для оптимізації потоку рідини та замінивши старі, великі та неефективні насоси на більш ефективні, сучасні насоси, багато компаній знизили витрати на технічне обслуговування та виробництво, значно заощадили енергію, підвищили продуктивність і досягли кращої надійності та якості продукції.
| Велика кількість тепла виробляється на більшості промислових об’єктів, і ця втрачена теплова енергія може бути вигідно уловлена та повторно використана |
Велика кількість тепла виробляється на більшості промислових об’єктів, і ця витрачена теплова енергія може бути вигідно уловлена та повторно використана або продана для опалення та охолодження сусідніх будівель. Системи комбінованого виробництва тепла та електроенергії, також відомі як системи когенерації, використовують теплову енергію, вироблену під час виробництва електроенергії, щоб обертати турбіни для виробництва більше електроенергії, ефективно використовуючи паливо вдвічі та значно та вигідно підвищуючи ефективність за короткий період часу.
Дослідження, проведені в США, показали, що використання викопного палива та викиди CO2 можна було б скоротити на 20 відсотків, якщо всю теплову енергію, що витрачається заводами, уловлювати та переробляти.
У багатьох європейських містах використовуються системи централізованого опалення та охолодження, де гаряча вода, що виробляється в одній точці водопостачання, подається по трубах під вулицями та в теплообмінники та абсорбційні чиллери для опалення та охолодження прилеглих будівель, у тому числі великих установ, таких як університети та лікарні.
Фінляндія є одним зі світових лідерів у використанні ТЕЦ і систем централізованого опалення та охолодження. За даними Міжнародного енергетичного агентства CHP/DHC Collaborative, CHP виробляє 74% централізованого опалення у Фінляндії. Система виробляє стільки електроенергії, що надлишок продається в інші країни Скандинавії.
За оцінками Управління енергетичної інформації США (EIA), на освітлення припадало приблизно 7% загального споживання електроенергії в США в 2017 році.
Потенційна економія від використання нових світлодіодних ламп замість старих ламп розжарювання справді вражає не лише для власників будинків і підприємств. , але також і для міст через використання більш ефективного вуличного освітлення.
Перехід на світлодіодне освітлення може дати економію електроенергії понад 75%.
Очікується, що до 2022 року 90% внутрішнього освітлення в усьому світі будуть забезпечуватися компактними люмінесцентними лампами (КЛЛ) і світлодіодами. Крім того, інтелектуальне використання датчиків руху для виявлення присутності людей також може бути використано для досягнення додаткової економії та скорочення викидів.
Ефективні будинки та будівлі
«Щодня, — каже Берні Сандерс, — ми платимо за енергію більше, ніж повинні, через погану ізоляцію, неефективне освітлення, прилади, обладнання для опалення та охолодження — гроші, які ми могли б заощадити, інвестуючи в енергоефективність».
Використання світлодіодних лампочок у будинках і будівлях є лише одним із багатьох способів зниження витрат на електроенергію та викидів CO2, а також досягнення суттєвого скорочення рахунків за електроенергію. Сучасні прилади, такі як пральні машини, холодильники та водонагрівачі, набагато ефективніші та дешевші в експлуатації, ніж старі моделі, а завдяки заміні старих вікон, встановленню кращої ізоляції та використанню сонячних водонагрівачів економія настільки велика, що початкові інвестиції в модернізацію зазвичай окупаються. для себе за рахунок економії рахунків за електроенергію всього за кілька років. Втрачене тепло від водонагрівачів можна додатково зменшити за допомогою таймерів та ізоляції.
Ефективний транспорт
| У 2016 році транспорт відповідав за 28% світового кінцевого споживання енергії та є одним із найбільших джерел викидів парникових газів. |
5 років тому транспорт відповідав за 28% світового кінцевого споживання енергії та є одним із найбільших джерел викидів парникових газів, причому дорожні види транспорту, такі як вантажівки, автобуси та легкові автомобілі, викидають найбільше парникових газів. Використання сучасних методів автоматизованого проектування та автоматизованого виробництва (CAD/CAM), разом із застосуванням нових легких матеріалів, обов’язковим покращенням ефективності пробігу, вдосконаленими технологіями двигунів, гібридними автомобілями та електромобілями, що підключаються до електромережі, вже є досягла економії та скорочення викидів.
Глобальні продажі електромобілів зросли на 40% у 2016 році, головним чином у Китаї та Європі, і зараз у світі налічується понад 2 мільйони електромобілів, але це все ще становить менше 0,2% від 1,2 мільярда легкових автомобілів (LDV) у світі.
Електричні транспортні засоби набагато ефективніші, ніж дизельні чи бензинові альтернативи, але ще не досягли такого масштабу, щоб мати значний вплив на глобальну економію палива LDV.
Крім того, продажі менш ефективних великих пасажирських транспортних засобів, таких як вантажівки та позашляховики, зросли, особливо в США, через падіння цін на бензин, що призвело до зниження глобальних темпів підвищення паливної ефективності.
Системи громадського транспорту, такі як мережі автобусів і легкорейкового транспорту в міських районах, разом із додатковою пішохідною та велосипедною інфраструктурою можуть різко зменшити як викиди CO2, так і споживану енергію, а також покращити якість повітря з подальшою користю для здоров’я місцевих жителів.
За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, «безпечний, справедливий та енергоефективний міський транспорт може допомогти досягти багатьох цілей у сфері охорони здоров’я та сталого розвитку. Перенаправлення інвестицій у міський дизайн та інфраструктуру в мережі громадського транспорту, які віддають перевагу швидкісному автобусному транспорту або легкорейковому транспорту, а не приватним транспортним засобам, може зменшити довгострокову траєкторію як забруднення повітря, так і кліматичних викидів, створюваних приватним транспортом, і покращити справедливість у сфері охорони здоров’я, забезпечивши тим, хто не має автомобілів, кращу мобільність»
Ряд компаній в авіаційній промисловості розробили набагато легші та міцніші матеріали, які, разом із більш ефективним використанням палива та дизайном літаків, досягли виграшу в енергоефективності. Проте, незважаючи на ці досягнення, вплив авіації на навколишнє середовище продовжує викликати серйозне занепокоєння.
Нижчі тарифи та подальше зростання кількості авіапасажирів, а також відсутність податків на авіаційне паливо в усьому світі означають, що викиди CO2 від авіаперевезень та авіаперевезень є такими, що, якщо ринкові обмеження не будуть реалізовані, це зростання призведе до авіаційних викидів, що до 2050 року становить майже весь глобальний бюджет викидів CO2.
Переробка
Переробка широко використовуваних матеріалів, таких як папір, скло, пластик та алюміній, є ще однією сферою, яка призводить до значного скорочення споживання енергії та викидів CO2.
За даними Стенфордського університету, тільки в США «кількість втраченої енергії від викидання перероблених товарів, таких як алюмінієві банки та газети, еквівалентна річній потужності 15 електростанцій»
| Алюміній ніколи не руйнується і може використовуватися безкінечно без необхідності залучення нових матеріалів у виробничий цикл. |
Алюміній є найефективнішим з перероблених матеріалів. Він ніколи не руйнується і може використовуватися безкінечно без необхідності введення нових матеріалів у виробничий цикл.
Переробка використаного алюмінію зменшить енергію, що використовується у виробництві металу з бокситової руди, на даний момент є одним із найбільш енергоємних процесів у світовій економіці, на неймовірні 95 відсотків.
Іншими словами, з кількістю енергії, необхідної для виготовлення однієї нової невикористаної алюмінієвої банки, ви могли б зробити 20 перероблених банок.
Однак, за даними Інституту переробки контейнерів, продажі консервованих і бутильованих напоїв у США продовжували зростати протягом останніх кількох десятиліть, але переробка контейнерів залишилася на місці, що призвело до підвищення рівня захоронення, спалювання, сміття та інших негативних впливів на навколишнє середовище.
Скло можна переробляти нескінченно довго.
Економія електроенергії від вторинної переробки скла є відносно невеликою, оскільки перероблене скло все одно потребує повторного плавлення при дуже високих температурах для виготовлення нових скляних виробів.
Однак, згідно зі звітом Агентства з охорони навколишнього середовища, виробництво скла з перероблених матеріалів, а не із сировини, призводить до зменшення забруднення повітря на 20 відсотків і води до зменшення на 50 відсотків, а також допомагає зменшити розмір звалищ, зберегти природні ресурси, такі як пісок, кальцинованої соди та вапняку, а також усунути витрати, пов’язані з транспортуванням цих важких матеріалів. Перероблене скло можна також перетворити на скловолокно, яке, у свою чергу, можна використовувати в ізоляції будинків і у виробництві цегли. Тому для створення цеглин потрібно менше енергії, а оскільки продукт легший, менше енергії витрачається на транспортування.
Папір є одним із матеріалів, які найчастіше переробляються у світі.
Виробництво переробленого паперу щороку рятує тисячі дерев тільки в США та використовує лише 60 відсотків енергії, необхідної для виробництва паперу зі свіжої целюлози.
Нові дослідження біорозкладаних чорнил і навіть паперу, що стирається, незабаром можуть вирішити проблеми, з якими стикаються виробники, які виготовляють високоякісний яскраво-білий папір через залишки чорнила.
Щорічно у всьому світі виробляється понад 100 мільйонів тонн пластику, але лише 14% із цього обсягу переробляється.
Щороку 8 мільйонів тонн пластику потрапляє в наші моря та океани, а деякі пластикові матеріали розкладаються на звалищі протягом сотень років.
Однак багато пластику можна переробити та перетворити на такі предмети, як одяг, контейнери, сумки, килими, пляшки, пиломатеріали, товари для саду, автомобільні компоненти, меблі та ізоляція, і це лише деякі з них.
Переробка однієї пластикової пляшки може зберегти достатньо енергії, щоб світлодіодна лампочка потужністю 10 Вт світила до 36 годин!
Легко зрозуміти, чому переробка пластику є такою важливою.
Перешкоди до успіху
Основною причиною для власників будинків і компаній, здається, є початкові витрати.
Короткозора поведінка та потреба в миттєвому задоволенні означають, що, незважаючи на інформацію про те, що початкові витрати будуть відшкодовані за рахунок економії на рахунках, більшість власників будинків і підприємств все одно віддадуть перевагу витратити свої гроші на щось інше, ніж на підвищення енергоефективності своїх будинків і підприємств.
У деяких країнах, включаючи США, доступні різноманітні варіанти фінансування, щоб полегшити власникам будинків і підприємствам інвестування в енергоефективність.
До них належать фінансування за рахунком, фінансування податку на нерухомість (також відоме як чиста енергія з оцінкою нерухомості або фінансування облігацій PACE), контракти на виконання енергетичних послуг (ESPC) та іпотека на енергоефективність (EEM).
Однак, згідно з ACEEE (Американська рада з енергоефективної економіки), «програми фінансування для домовласників зазвичай мають низький рівень участі та, як правило, залучають освічених та мотивованих власників будинків, які найменше потребують можливостей фінансування. Фінансування тих, хто найбільше потребує – людей з низькими або фіксованими доходами та поганою кредитною історією – мало успіх»
Незважаючи на вражаючий прогрес, досягнутий за останні роки в галузі енергоефективності та скорочення викидів парникових газів, ще багато роботи ще належить зробити, і ми не можемо дозволити собі бути самовдоволеними.
За словами Ела Гора:
«Якщо ми не діятимемо зараз, майбутні покоління озиратимуться на нас і скажуть: «Ви це знали — ви знали, що станеться з планетою, і ви вирішили проігнорувати це?»
Джерело: https://humanjourney.us
