Energia(termelés) és környezet BMEGEENAEK7 és BMEGEENAKM1 A levegőtisztaság-védelem céljai és eszközei Levegőszennyezés matematikai modellezése Dr. Kovács Viktória Barbara Előadást kidolgozta és a tárgy korábbi előadója: Dr. Gács Iván

Vizsgált Környezetszennyző komponensek okozta környezeti károk Szilárd szennyezők: eü, növénykár SOx (SO2, SO3) NOx (NO, NO2, … N2O) ÜHG O3 bontó CO2: üvegházhatás Normálüzemi savas ülepedés https://www.youtube.com/watch?v=Nf8cuvl62Vc https://www.youtube.com/watch?v=sTvqIijqvTg radioaktív kibocsátások : eü károk

levegőtisztaság-védelem Célok Ember központú Reális ~: az emberi környezet megóvása az indokolatlan mértékű levegőszennyezéstől, káros hatás csökkentés és elfogadható határok közt tartás Eszközök Többszintű jogszabályi előírások kellenek a korlátok betartatására Helyes tervezés Megfelelő műszaki megoldások Levegőszennyezés káros hatásai (lépték) Lokális, regionális Kontinentális Globális http://diak.budai-rfg.sulinet.hu/~havassy/dream/tanulas/animaciok/legkor/szel/legkorzes/4%20-%20legkorzes.swf

A káros hatások osztályozása, a csökkentés céljai és eszközei http://earthobservatory.nasa.gov/Features/WorldOfChange/ozone.php lépték lokális, regionális kontinentális globális hatáskörzet nagy-ságrendje, km 100-101 102-103 104 hatás jellege közvetlen savasodás üvegházhatás, ózon csökkenés korlátozandó jellemző (cél) immisszió savas ülepedés légköri koncentráció jogi eszköz immisszió norma (ökológiai) im-misszió norma --- befolyásoló tényezők kibocsátás, hígulás kibocsátás kibocsátás, nyelők segédeszközök (másodlagos szabályozások):   emisszió korlátozása technológiai norma nemzetközi egyezmény (kontinentális) (globális) közlekedés szerve-zés, iparfejlesztési stratégia hígulás javítása kéményméretezés https://www.youtube.com/watch?v=RS0Q3WIdosE https://www.youtube.com/watch?v=Nf8cuvl62Vc https://www.youtube.com/watch?v=sTvqIijqvTg

Másodlagos szabályozók Szabályozás Ismérvei Másodlagos szabályozók

Dózis Egyszerű~: egy adott pontban szennyezőanyag koncentráció időbeli integrálja Kollektív ~: helyi dózist súlyozzuk a védenendő objektum sűrűségfv-ével (pl.: lakósűrűség) Területi~: helyi dózisok területi integrálja (sűrűségfv megjelenhet itt is, ha differenciáljuk a területet: pl.: védett~, kiemelten védett~)

Külső és belső költségek, szerepük a döntésekben erőmű típusa, üzemanyaga, üzemelési módja, telephelye Technológia jellemzői Érték modell költségek diszkontálás környezeti hatások társadalmi megítélése Összes társadalmi teher földrajzi, meteorológiai viszonyok társadalmi és gazdasági környezet dózis-hatás modell lokális hatások modellezése modell az energiatermelés és kibocsátás-csökkentés költségeinek meghatározására forrás modell terjedési modell globális hatások modellezése immisszió mező kibocsátás Modellezés egészségügyi hatások anyagi károk ökológiai esztétikai belső üvegház hatás Kontinentális hatások modellezése

Technológia jellemzői globális hatások modellezése KHT erőmű típusa, üzemanyaga, üzemelési módja, telephelye Technológia jellemzői Érték modell költségek diszkontálás környezeti hatások társadalmi megítélése Összes társadalmi teher földrajzi, meteorológiai viszonyok társadalmi és gazdasági környezet dózis-hatás modell lokális hatások modellezése modell az energiatermelés és kibocsátás-csökkentés költségeinek meghatározására forrás modell terjedési modell globális hatások modellezése immisszió mező kibocsátás Modellezés egészségügyi hatások anyagi károk ökológiai esztétikai belső üvegház hatás

Egyszerűsített értékelés dózis-hatás modell lokális hatások modellezése modell az energiatermelés és kibocsátás-csökkentés költségeinek meghatározására forrás modell kibocsátás Modellezés terjedési modell immisszió mező globális hatások modellezése erőmű típusa, üzem-anyaga, üzemelési módja, telephelye Technológia jellemzői Érték modell költségek diszkontálás környezeti hatások társadalmi megítélése Összes társadalmi teher földrajzi, meteorológiai viszonyok társadalmi és gazdasági környezet egészségügyi hatások anyagi károk ökológiai hatások esztétikai hatások belső költségek üvegház hatás Levegő-környezeti hatástanulmány Egyszerűsített értékelés az immisszió normák alapján

Egyszerűsített értékelés 2. dózis-hatás modell lokális hatások modellezése modell az energiatermelés és kibocsátás-csökkentés költségeinek meghatározására forrás modell kibocsátás Modellezés terjedési modell immisszió mező globális hatások modellezése erőmű típusa, üzem-anyaga, üzemelési módja, telephelye Technológia jellemzői Érték modell költségek diszkontálás környezeti hatások társadalmi megítélése Összes társadalmi teher földrajzi, meteorológiai viszonyok társadalmi és gazdasági környezet egészségügyi hatások anyagi károk ökológiai hatások esztétikai hatások belső költségek üvegház hatás Levegő-környezeti hatástanulmány ? Egyszerűsített értékelés az emisszió alapján Egyszerűsített értékelés az immisszió normák alapján

Belső környezetvédelmi költség Környezetvédelmi célú berendezések beruházási költségeinek megoszlása (korszerű széntüzelésű erőmű esetén) Összességében: ~30%-al drágább az erőmű

Levegőszennyezés matematikai modellezése: Forrás modell Kibocsátást befolyásolja: tüzelőanyaggal bevitt hőteljesítmény ( , MW) fajlagos keletkezési tényező (fi, g/MJ) leválasztási fok (εi, -) εi = 1 – (1 – εi,t) · (1 – εi,b) [g/s]

Forrás modell több tüzelőanyagra: hosszúidejű átlag:

Forrás modell – fajlagos keletkezési tényező Legtöbbször (tipikus folyamat): a szennyezőanyag kiinduló anyaga a tüzelőanyagban található (pl. kén), aránya: A, [-] a szennyezőanyag kémiai reakcióval keletkezik, (pl. kén égése), a reakció tömegaránya: c1, [-] a kémiai reakcióban résztvevő hányad: c2, [-] tüzelőanyag fűtőértéke: Htü

Számpélda Barnaszén  kéndioxid Karbon  széndioxid Metán  széndioxid S + O2 → SO2 32 g + 32 g → 64 g C + O2 → CO2 12 g + 32 g → 44 g Karbon  széndioxid CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O 16 g + 64 g → 44 g + 36 g Metán  széndioxid

Szennyezőanyagok keletkezésére jellemző értékek