Ατμοσφαιρική ρύπανση και κλιματική αλλαγή. Νικόλαος Σ. Μουσιόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ.

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ατμοσφαιρική ρύπανση και κλιματική αλλαγή. Νικόλαος Σ. Μουσιόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ."

Ἄρτεμις Δυοβουνιώτης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Ατμοσφαιρική ρύπανση και κλιματική αλλαγή Νικόλαος Σ. Μουσιόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Α.Π.Θ.

2 AUT/LHTEE Εισαγωγή (1/3) Για 1-2 αιώνες, δηλ. ένα ελάχιστο κλάσμα της παγκόσμιας ιστορίας, καίμε μέσα σε ένα χρόνο καύσιμα που προέκυψαν σε χρόνια! Η πορεία αυτή είναι κάθε άλλο παρά βιώσιμη. μ.χ.

μέσα σε ένα χρόνο καύσιμα που προέκυψαν σε 500 000

3 AUT/LHTEE Εισαγωγή (2/3) Κοινωνία Περιβάλλον ΒΑ βιωσιμότητα, η: η πιθανότητα, η δυνατότητα κάποιου να επιβιώσει Οικονομία ΒΑ: Βιώσιμη ανάπτυξη

4 AUT/LHTEE Εισαγωγή (3/3) Μεταβολή συγκέντρωσης CO 2 την τελευταία 50ετία

5 AUT/LHTEE Μέση παγκόσμια θερμοκρασία ( O C) 20 Οι συγκεντρώσεις CO 2 και άλλων «αερίων 19 φαινομένου θερμοκηπίου» (ΑΦΘ) αυξάνουν συνεχώς. Τα 18ΑΦΘ επιδρούν στο κλίμα. Η μέση παγκόσμια θερμοκρασία φαίνεται 17 να έχει αυξητικές τάσεις τα τελευταία 30 χρόνια Κλιματική αλλαγή: Τα δεδομένα Εύρος ιστορικής μεταβλητότητας Έτος

Η μέση παγκόσμια θερμοκρασία φαίνεται 17 να έχει αυξητικές τάσεις τα τελευταία 30 χρόνια.

6 Συσσώρευση CO 2 στην ατμόσφαιρα AUT/LHTEE 16 8 Ετήσιες εκπομπές σε δις τόνους άνθρακα 5-πλασιασμός των εκπομπών σε 50 χρόνια! 8 δις τόνοι το χρόνο καύση ορυκτών καυσίμων ωκεανοί 800 δις τόνοι άνθρακα ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ 4 βιόσφαιρα στην ξηρά δις τόνοι συσσωρεύονται κάθε χρόνο = 4 δις τόνοι το χρόνο

8 δις τόνοι το χρόνο καύση ορυκτών καυσίμων ωκεανοί 800 δις τόνοι άνθρακα

7 Συσσώρευση CO 2 στην ατμόσφαιρα AUT/LHTEE 16 Ετήσιες εκπομπές σε δις τόνους άνθρακα ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Διπλάσιο CO (570) 8 Σήμερα Προ-βιομηχανικά Εποχή παγετώνων Billions of tons of carbon δις τόνοι άνθρακα (380) (285) (190) ( ppm )

Προ-βιομηχανικά Εποχή παγετώνων Billions of tons of carbon 800 600

8 AUT/LHTEE Κατανομή παγκόσμιου πλούτου ~80% παγκόσμιου ΑΕΠ ~20% γήινου πληθυσμού Υψηλό εισόδημα (> US$/έτος) ~20% παγκόσμιου ΑΕΠ ~80% γήινου πληθυσμού Μεσαίο & χαμηλό εισόδημα

9 AUT/LHTEE Τεχνολογική πρόοδος και ποιότητα ζωής Στην τεχνολογία οφείλουμε την ουσιαστική βελτίωση των όρων διαβίωσης. Ενδεικτικά αναφέρονται: Καταπολέμηση ασθενειών Άνεση στην κατοικία Διάδοση του γραπτού λόγου Κινητικότητα Ευεργετικές συνέπειες είχε σε διάφορες περιπτώσεις η αντιρρυπαντική τεχνολογία.

Ενδεικτικά αναφέρονται: Καταπολέμηση ασθενειών Άνεση στην κατοικία Διάδοση

10 AUT/LHTEE Επιτεύγματα αντιρρυπαντικής τεχνολογίας Όρια περιεκτικότητας θείου στο πετρέλαιο diesel και εκπομπές SO 2 Eκπομπές SO 2 Απαλοιφή διοξινών από τα καυσαέρια μονάδων ενεργειακής αξιοποίησης στερεών αποβλήτων. Η μονάδα λειτουργεί μέσα στο κέντρο της Βιέννης. Δομή καταλυτικού μετατροπέα

διοξινών από τα καυσαέρια μονάδων ενεργειακής αξιοποίησης στερεών

11 AUT/LHTEE «Φέρουσα ικανότητα» του πλανήτη Πραγματική χρήση πρώτων υλών Αριθμός πλανητών Επίπεδο την εποχή που πρωτοεκδόθηκαν τα Όρια της Ανάπτυξης Διαθεσιμότητα πρώτων υλών s 1970s 1980s 1990s Πηγή: Wackernagel et al, 2002

12 AUT/LHTEE Όρια της ανάπτυξης Decline was avoidable 33 years ago; now it is not

13 AUT/LHTEE Μέση παγκόσμια θερμοκρασία ( O C) Ακόμα και με σταθερές εκπομπές CO 2, η συγκέντρωσή του θα συνεχίσει να αυξάνει Το καταστροφικό αποτέλεσμα θα είναι περαιτέρω αχαλίνωτη υπερθέρμανση! Μέση εκτίμηση = 2.5 o C (επί πλέον, αυξημένη μεταβλητότητα) Εύρος ιστορικής μεταβλητότητας Άνω Κάτω Έτος

αποτέλεσμα θα είναι περαιτέρω αχαλίνωτη υπερθέρμανση! Μέση εκτίμηση = 2.

14 Εκπομπές κατά το παρελθόν 16 Ετήσιες εκπομπές σε δις τόνους άνθρακα

15 Το «τρίγωνο σταθεροποίησης» 16 Ετήσιες εκπομπές σε δις τόνους άνθρακα Τρίγωνο σταθεροποίησης Τρέχουσα πορεία Ενδιάμεσος στόχος 8 Συγκράτηση Σενάριο Pacala & Socolov (Science, 2004)

πορεία Ενδιάμεσος στόχος 8 Συγκράτηση 1.

16 Το «τρίγωνο σταθεροποίησης» 16 Ετήσιες εκπομπές σε δις τόνους άνθρακα Τρίγωνο σταθεροποίησης Τρέχουσα πορεία Τριπλασιασμός CO 2 ~850 ppm Ενδιάμεσος στόχος 8 Συγκράτηση Δύσκολος στόχος CO 2 ~500 ppm Σενάριο Pacala & Socolov (Science, 2004)

~850 ppm Ενδιάμεσος στόχος 8 Συγκράτηση Δύσκολος στόχος CO 2 ~500

17 Οικονομική βιωσιμότητα και απο-υλοποίηση Για μια βιώσιμη παγκόσμια οικονομία το ΑΕΠ πρέπει τον 21ο αιώνα να ανέβει κατά, περίπου, μια τάξη μεγέθους. Εφόσον επιδιώκεται σταθεροποίηση των εκπομπών CO 2, θα απαιτηθεί 10πλασιασμός της οικο-αποδοτικότητας. Τούτο προϋποθέτει ουσιαστική απο-υλοποίηση.

18 AUT/LHTEE Φαινόμενο boomerang Παρά την απο-υλοποίηση και τη λοιπή πρόοδο της τεχνολογίας, ολοένα περισσότεροι άνθρωποι σε ένα ολοένα αυξανόμενο επίπεδο κατανάλωσης σπαταλούν ολοένα περισσότερες πρώτες ύλες Παραδείγματα: Αύξηση κατανάλωσης χαρτιού σε γραφεία παρά τη διαχείριση εκτυπώσεων Αύξηση παραγωγής ηλεκτρονικών αποβλήτων παρά την εισαγωγή τεχνολογιών αποσυναρμολόγησης/ ανακύκλωσης σε κινητά κλπ.

πρώτες ύλες Παραδείγματα: Αύξηση κατανάλωσης χαρτιού σε γραφεία παρά τη διαχείριση εκτυπώσεων Αύξηση

19 Οι «σφήνες» της τεχνολογίας 16 8 Ετήσιες εκπομπές σε δις τόνους άνθρακα Τρέχουσα πορεία Συγκράτηση 16 GtC/y Επιμέρους «σφήνες» Στόχος: Σε 50 χρόνια παγκόσμιες εκπομπές ίσες με τις σημερινές Σενάριο Pacala & Socolov (Science, 2004)

Στόχος: Σε 50 χρόνια παγκόσμιες εκπομπές ίσες με τις σημερινές

20 Κατηγορίες τεχνολογιών Ενεργειακή απόδοση 16 GtC/y Αντικατάσταση καυσίμων Τρίγωνο Stabilization Triangle σταθεροποίησης 8 GtC/y Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Πυρηνική ενέργεια Καταβόθρες άνθρακα

Triangle σταθεροποίησης 8 GtC/y 2008 2058

21 Ενεργειακή απόδοση Δραστικός περιορισμός κατανάλωσης ή/και διανυομένων οχηματοχιλιομέτρων Ουσιαστική αύξηση βαθμού απόδοσης θερμοηλεκτρικών σταθμών Αξιοποίηση δυνατοτήτων εξοικονόμησης ενέργειας σε κτίρια

22 Αντικατάσταση καυσίμων Χρήση φυσικού αερίου αντί για πετρέλαιο και άνθρακα Ουσιαστική αύξηση της παγκόσμιας παραγωγής και χρήσης βιοκαυσίμων...γνωρίζοντας όμως ότι αυτό συνεπάγεται δέσμευση εκτάσεων που απαιτούνται για την παγκόσμια γεωργική παραγωγή

23 Καταβόθρες άνθρακα Αποθήκευση άνθρακα σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Τερματισμός αποδάσωσης στις τροπικές ζώνες ή αναδάσωση σε μια επιφάνεια συγκρίσιμη με τις Η.Π.Α.

24 Αποθήκευση άνθρακα AUT/LHTEE

25 Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Εγκατάσταση 1 εκατομμυρίου ανεμογεννητριών ισχύος 2 MW σε αντικατάσταση συμβατικών θερμοηλεκτρικών σταθμών ή Παραγωγή υδρογόνου με χρήση 1 εκατομ. ανεμογεννητριών Εγκατάσταση τετραγωνικών χιλιομέτρων φωτοβολταϊκών συστημάτων

26 Πυρηνική ενέργεια Αυξημένη παγκόσμια παραγωγή με συμβατικές μονάδες... παρά τα ανοικτά ερωτήματα σχετικά με την ασφάλεια Επιπρόσθετα, η ελπίδα για μεσοπρόθεσμη υλοποίηση της τεχνολογίας σύντηξης

27 AUT/LHTEE Συμπεράσματα Τις ερχόμενες δεκαετίες πρέπει να ξεπεράσουμε τη μεγάλη ενεργειακή και κλιματική πρόκληση. Θα απαιτηθούν ρηξικέλευθες μεταβολές στη δομή της ηλεκτροπαραγωγής, στην κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του κτιριακού τομέα και των οδικών μεταφορών Θεμελιώδεις στόχους αποτελούν η απο-υλοποίηση η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης η σταθεροποίηση των εκπομπών CO 2

Σχετικά έγγραφα

Τεχνική Προστασίας Περιβάλλοντος Αρχές Αειφορίας

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τεχνική Προστασίας Περιβάλλοντος Αρχές Αειφορίας Ενότητα 2: Φυσικοί Πόροι και Αειφορία. Μουσιόπουλος Νικόλαος Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό