Giáo trình về Quản lý môi trường

Phù hợp với công thức nổi tiếng của Einstein E = MC2 (trong đó, E là năng lượng, M là khối lượng, C là tốc độ ánh sáng trong chân không), năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất trên trái đất có nguồn gốc chủ yếu là Mặt Trời và năng lượng tàn dư trong lòng Trái Đất. Năng lượng Mặt Trời tồn tại ở các dạng chính: BXMT, năng lượng sinh học dưới dạng sinh khối, năng lượng chuyển động của thủy quyển, khí quyển (gió, bão, sóng , các dòng chảy sông suối, các dòng hải...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình về Quản lý môi trường Giáo trình Quản lý môi trường QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG VÀ KHOÁNG SẢN 7.1 Giới thiệu tổng quát Phù hợp với công thức nổi tiếng của Einstein E = MC2 (trong đó, E là năng lượng, M là khối lượng, C là tốc độ ánh sáng trong chân không), năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất trên trái đất có nguồn gốc chủ yếu là Mặt Trời và năng lượng tàn dư trong lòng Trái Đất. Năng lượng Mặt Trời tồn tại ở các dạng chính: BXMT, năng lượng sinh học dưới dạng sinh khối, năng lượng chuyển động của thủy quyển, khí quyển (gió, bão, sóng , các dòng chảy sông suối, các dòng hải lưu,…). Năng lượng tàn dư trong lòng TĐ có các dạng chính: các nguồn nước nóng, năng lượng núi lửa, năng lượng phóng xạ, năng lượng của các khối đất đá nóng trong thạch quyển,… Tài nguyên năng lượng của các quốc gia và loài người trên Trái đất là các tích tụ năng lượng với cường độ và quy mô cho phép khai thác quy mô công nghiệp. Khai thác và sử dụng năng lượng là nguyên nhân quan trọng nhất gây ra ô nhiễm môi trường và các biến đổi khí hậu toàn cầu. Các nước đang phát triển đang phải đương đầu với tác động ô nhiễm cục bộ của chất thải ô nhiễm phát sinh trong khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như: bụi và khói, các loại khí độc hại CO, SO2, NO2, CnHm,…, sự suy thoái tài nguyên đất, tài nguyên rừng,… Môi trường toàn cầu đang đứng trước các biến đổi khí hậu và nóng lên của bầu khí quyển, do sự gia tăng phát thải khí nhà kính CO2. Việc chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn khác hiện chưa mang lại hiệu quả. Năng lượng nguyên tử hiện chưa an toàn và tiềm ẩn các tai biến sinh thái to lớn. Năng lượng BXMT có cường độ yếu và giá thành quá cao. Năng lượng gió không ổn định và hiệu suất thấp. Năng lượng thủy điện thường làm cho nhiều vùng đất canh tác và tài nguyên rừng bị ngập vĩnh viễn. Năng lượng thủy triều có thể gây ra các biến động mạnh mẽ tới môi trường các hệ sinh thái cửa sông. Năng lượng địa nhiệt hiện chưa có công nghệ khai thác hiệu quả. 7.2 Tài nguyên năng lượng 7.2.1 Nhiệt độ, năng lượng, nhiệt và công a. Nhiệt độ: Từ lâu người ta đã biết rằng tính chất của vật chất có liên quan mật thiết tới mức độ nóng lạnh của vật chất đó. Nóng lạnh là thể hiện tình trạng giữ nhiệt của vật và mức độ nóng lạnh đó được gọi là nhiệt độ. Vậy nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt, theo thuyết động học phân tử thì động năng của vật. 3 E= KT 2 Trong đó: K - Hằng số Bonltzman E - Động năng trung bình chuyển động thẳng của các phân tử T - Nhiệt độ tuyệt đối của vật. Theo định luật 2 nhiệt động học: Nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của môi chất trong chu trình Cácnô tương ứng với nhiệt độ của môi chất và có quan hệ. Q1 T2 T = Q2 T1 T2 Q2-Q1 T1 Q1 s Vậy khái niệm nhiệt độ không phụ thuộc vào bản chất mà chỉ phụ thuộc nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của vật. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp Giáo trình Quản lý môi trường b. Năng lượng Năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất xuất phát từ hai nguồn chủ yếu: Năng lượng mặt trời và năng lượng lòng đất. − Năng lượng mặt trời tạo tồn tại ở các dạng chính: bức xạ mặt trời, năng lượng sinh học (sinh khối động thực vật), năng lượng chuyển động của khí quyển và thuỷ quyển (gió, sóng, các dòng hải lưu, thuỷ triều, dòng chảy sông...), năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí đốt, đá dầu). − Năng lượng lòng đất gồm nhiệt lòng đất biểu hiện ở các các nguồn địa nhiệt, núi lửa và năng lượng phóng xạ tập trung ở các nguyên tố như U, Th, Po,... c. Nhiệt và công Nhiệt và công là các đại lượng đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng giữa môi chất và môi trường khi thực hiện một quá trình. Khi môi chất trao đổi công với môi trường thì kèm theo các chuyển động vĩ mô, còn khi trao đổi nhiệt thì luôn tồn tại sự chênh lệch nhiệt độ. - Nhiệt lượng: Một vật có nhiệt độ khác không thì các phân tử và nguyên tử của nó sẽ chuyển động hỗn loạn và vật mang một năng lượng gọi là nhiệt năng. Khi hai vật tiếp xúc với nhau thì nội năng của vật nóng hơn sẽ truyền sang vật lạnh hơn. Quá trình chuyển nội năng từ vật này sang vật khác gọi là quá trình truyền nhiệt. Lượng nội năng truyền được trong quá trình đó gọi là nhiệt lượng trao đổi giữa hai vật, ký hiệu là: Q nếu tính cho G kg, đơn vị đo là j, q nếu tính cho 1 kg, đơn vị đo là j/kg, Qui ước: Nếu q > 0 ta nói vật nhận nhiệt, Nếu q < 0 ta nói vật nhả nhiệt, Trong trường hợp cân bằng (khi nhiệt độ các vật bằng nhau) ...