Эффективное энергосбережение без ресурсосбережения невозможно

По утверждению Энштейна, масса и энергия неразделимы. В жизни все так и получается. Любые материалы не становятся продуктами пока к ним не приложится энергия, Это аксиома. Любой произведенный товар со всеми входящими в него материалами и комплектующими, прежде всего является носителем затраченной энергии. Без обработки это скучная, никому не нужная материя.

Энергетическая эффективность производства продуктов питания.

Анализ показывает крайнюю неэффективность существующих продуктовых цепочек. Возьмем для примера эффективность труда в сельском хозяйстве. Оцененная эффективность вложенных физических затрат и выхода готового продукта при немеханизированном труде составляет примерно 1%.

В Глобальном докладе на 2000 год была представлена энергетическая схема производства пищевых продуктов в Америке. На душу населения приходится 3,6 ГДж энергии в виде продуктов питания. Для их производства затрачивается 35,5 ГДж технической энерги всех видов. При этом в анализе было отмечено, что отдельно в кормовой цепочке присутствует "подарок" от Солнца в объеме 80 ГДж в виде энергии биомассы растений. То есть на входе в систему 115 ГДж. На выходе из системы 3,6 ГДж. Общая эффективность цепочки 3,1%

На переработку урожая растений уходит 20 ГДж. Получаемая в результате энергетическая ценность продукта 60 ГДж.Общая эффективность цепочки по производству растительной и животноводческой продукции 8- 9%.

• На экспорт и в качестве сырья для последующей переработки уходит продукция с энергетической ценностью 5 ГДж; На корм для скота уходит продукции с энергией 49 ГДж;
• Для пищи человека используется растительной (3,5) и животноводческой (2,5) продукции с пищевой ценностью 6 ГДж;
• При этом образуется побочных отходов и навоза с запасенной энергией 26,5 ГДж;

• На обмен веществ у животных затрачивается 23 ГДж энергии.

На обработку продуктов питания для придания необходимых потребительских качеств и реализацию продукции уходит 26,5 ГДж.

• На производство пищевых продуктов 6,5 ГДж;
• На отгрузку и распределение 4,5 ГДж;
• На продажу 5,5 ГДж;

• На приготовление пищи 10 ГДж.

На выходе этой цепочки продукция с энергией животной пищи 5 ГДж. Потери энергетического потенциала при обработке продуктов питания 17%.

Получив на стол продукты питания энергетической ценностью 5 ГДж, человек превращает в отходы 1,4 ГДж.

Если суммировать отходы в общей цепочке производства, то общая энергетический потенциал отходов получится около 3ГДж, что составляет 2,6% от общего энергетического потенциала вовлеченного в оборот.

Ресурсная эффективность производства промышленной продукции.

Промышленное производство очень разнообразно и выработка единых критериев определения общей ресурсоемкости продукции затруднительно. Тем не менее, проведенный группой американских ученых анализ ресурсоемкости производства золота показал, что вес материалов, используемых на производство единицы продукции в 350 тысяч раз превосходит вес конечного продукта. Часть использованных материалов представляет экологическую угрозу. Для производства. Производство 1 тонны каменного угля вовлекает в оборот 5 тонн породы, воды и необходимых для производства материалов. Производство одного легкового автомобиля дает 15 тонн твердых отходов. Производство 1 литра апельсинового сока требует перемещения более 100 кг различных составляющих, включая воду.

Приведенные примеры относились к коротким технологическим цепочкам. При производстве наукоемкой продукции с большим количеством чувствительных технологических операций, выход готовой продукции составляет единицы процентов от запуска. Это означает, что огромное количество дорогостоящего ресурсоемкого материала идет в брак. Хорошо, если имеется возможность переработки отходов и их повторного запуска. В большинстве случаев рециклинг возможен только на стороне или отходы поступают напрямую на свалку.

Энергосбережение + ресурсосбережение значительно эффективнее.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что повышение энергоэффективности возможно не только в части снижения энергозатрат при существующих технологиях получения готового продукта. Проведенные исследования показали, что гораздо более эффективно снижать совокупные затраты энергии за счет снижения ресурсоемкости продукции по всей конструктивно-технологической цепочке. Сравнивалась затратность и предел снижения энергоемкости при проведении мероприятий энергосбережения и комплексном проведении мероприятий ресурсосбережения. Усредненные результаты были таковы: за счет мероприятий энергосбрежения удавалось сократить энергоемкость примерно в 4 раза, за счет мероприятий снижения потребления ресурсов по всей конструктивно-технологической цепочке, удавалось сократить энергоемкость до 10 раз.

Конечно, выдавливать все возможности сокращения энергопотребления иногда невыгодно по экономическим причинам. То же относится и к экономии материалов. У "последних" процентов слишком высокая цена, кроме того, иногда это не безопасно. Но разумное сочетание энергосбережения и ресурсосбережения всегда дает высочайший результат. Как правило, деятельность по сокращению ресурсопотребления и замене энергоемких, дефицитных материалов, имеет характер инновационной. В результате такой деятельности появляется энергоэффективный продукт с новыми потребительскими качествами и свойствами.

Примером тому может служить появление полупроводниковой техники, светодиодов, мобильных телефонов и огромного количества других легких, экономичных и надежных устройств, энергоэффективных "нулевых", "умных" домов. Двигателем прогресса в данном случае является конкурентная борьба за функциональность и потребительские качества. Но в ряде случаев государства стимулируют внедрение перспективных энергоресурсоэффективных решений введением специальных налогов и субсидий. Причем налоги не всегда являются стимулирующими. При внедрении полупроводников в США применялся "налог на вакуум", который вынуждал производителя и потребителя покупать менее привычные изделия с транзисторами. В результате в Калифорнии появилась Силиконовая Долина. Долина, в свою очередь, породила огромное количество изделий, удививших весь мир своей функциональностью и экономичностью.

Ресурсосбережение часто состоит не только в том, что бы "выжать" из материалов все, что они могут. В последнее время пришло понимание того, что значительно выгоднее отправлять в переработку все виды отходов жизнедеятельности и не плодить свалки. Образование всемирной мастерской в Китае и основного потребительского рынка в США, вызвало необходимость организации сортировки и переработки мусора и появлению соответствующего весьма доходного бизнеса. С позиции энергосбережения это очень выгодно. Из цепочки производства исключаются наиболее энергоемкие операции по добыче и обогащению сырья. В потребление возвращается продукт по приемлемой цене.

Выгоднее оказывается перевести спакетированный мусор за тысячи километров, чем добывать его на месте и обеспечивать небезопасную утилизацию. Даже то, что можно сжечь, получив тепло, выгоднее переработать, а не решать проблемы платежей за ядовитые выбросы. Важно что бы государство обеспечивало в этих процессах свою регулирующую функцию. Когда за выбросы СО2 и вредных веществ в Европе начали платить серьезные деньги, предприниматели были вынуждены в корне пересмотреть свое отношение к энергетическим установкам. Выбирают то, что доказанно снижает выбросы. То же самое с вывозом мусора и отходов на свалки.

Автор: Коваль Сергей Петрович