Экологически чистые технологии: примеры современных природоохранных производств

Принципы экологических технологий

Научно-техническая революция сделала жизнь современного человека несравненно проще, чем это было 100-200 лет назад. Но у прогресса есть и обратная сторона: деятельность человека привела к значительному ухудшению экологической ситуации.

Долгое время казалось, что природные ресурсы неисчерпаемы, а возможность самоочищения атмосферы безгранична, но человечество жестоко ошибалось. Экологи всего мира бьют тревогу, сигнализируя о необратимых изменениях окружающей среды и надвигающейся нехватке энергии.

Целые государства задумались об ответственности перед будущими поколениями и обратили свой взор на экологически чистые технологии, основанные на следующих принципах:

• внедрение эффективного менеджмента, охватывающего все области управления окружающей средой;
• использование циклических производственных процессов, внедрение переделки сырья с целью минимизации отходов;
• применение энергоэффективных методов и интенсификация производственных процессов.

Современные технологии в экологии направлены на минимизацию антропогенного воздействия на окружающую среду, а также на продвижение экологических инициатив.

Внимание!

Многие крупные предприниматели озабочены сохранением окружающей среды. Например, американский миллиардер Илон Маск объявил конкурс на лучший технологический проект по сокращению выбросов углекислого газа. Призовой фонд составляет 120 миллионов долларов, победитель получит 50 миллионов долларов.

Автоматы для кормления котов и собак

Устройства для приема пластиковой или стеклянной тары давно есть в разных странах. Но именно в Турции, где все любят животных, компания Pugedon разработала устройства для сбора мусора, которые в обмен на бутылку переливают 20 граммов корма в миску. Такие машины работают от солнечной энергии.

Капсула Мунди

За этим загадочным названием скрывается только экологический гроб. Использование деревьев в ритуальных целях снижает долю лесов на земле. Поэтому итальянские дизайнеры Анна Сителли и Рауль Бретцель предложили создать органические капсулы из древесной щепы для захоронения людей.

Идея кокона заключается в том, что необычный гроб вместе с телом умершего послужит питательной базой для дерева, которое можно посадить сверху.

Человек сможет выбрать породу дерева еще при жизни, а сначала о саженце позаботятся родственники умершего. Если эта идея станет популярной, кладбище превратится в экологическую зеленую зону.

Виды экологических технологий

По классификации OECD (Организация экономического сотрудничества и развития) экотехнологии можно разделить на 2 основные группы:

1. Разработка, интенсификация и контроль использования природных ресурсов.
2. Использование альтернативных источников энергии.

Кроме того, новые технологии в экологии можно разделить на активные и профилактические. Первые направлены на устранение существующих проблем с выбросами в атмосферу или загрязнением почвы, неправильной утилизацией отходов. Второй направлен на предотвращение ухудшения экологической ситуации и включает разработку экологического законодательства, санитарных норм и контроль за их соблюдением.

Экологический менеджмент

Во-первых, в этот раздел включены технологии обработки токсичных отходов и переработки отходов, направленные на создание эффективных методов очистки природных ресурсов, пострадавших от деятельности человека.

В эту категорию также входят разработка инновационных технологий в сельском хозяйстве, внедрение новых подходов к питанию, например, производство овощного мяса. Это также включает систему охраны труда и здоровья человека.

Использование альтернативной энергии

В последние годы ведутся активные разработки по внедрению новых видов топлива и исследованиям новых источников возобновляемой энергии. К этой категории также относятся технологические проекты, повышающие энергоэффективность оборудования и производственных процессов.

На заметку

Современные автомобили потребляют на 15-20% меньше топлива на 100 километров, чем в 1970-х годах. Бытовая техника ХХ века, произведенная в новом тысячелетии, потребляет на 70% меньше электроэнергии, чем 50 лет назад.

Душ, который экономит воду

Новые экологические технологии позволяют каждому участвовать в сохранении ресурсов. Например, стартап Nebia в США представил душевую систему, которая экономит до 70% воды в день. К разработке были привлечены инженеры из NASA и Tesla, а Apple инвестировала в проект.

Секрет в том, что вместо обычной струи воды из душевой лейки разбрызгиваются капли. В результате вы расходуете всего 2-3 литра воды в минуту. Капли быстрее покрывают кожу и смывают грязь. Так что вы не просто умываетесь, а попадаете в тёплое облако тумана.

Газетная древесина

Голландский дизайнер Мики Мейер предложила эффективно использовать непроданные тиражи газет, для печати которых вырублены тонны лесов. Он изобрел газетное дерево, прессованный материал, сделанный из бумаги и органического клея.

Из такой древесины вырезана мебель и предметы интерьера. Изделия легко сверлить, красить и шлифовать. Чтобы материал выглядел как дерево с оригинальным рисунком, газеты склеивают складками, кладут под пресс.

Интернет вещей защищает от исчезновения редкие виды животных

По данным экспертов Международного союза охраны животных, в 2000 году около 10 000 видов животных находились на грани исчезновения. К 2020 году этот показатель увеличился в 2,5 раза, а еще через 30 лет ситуация имеет все шансы стать критической. Интернет вещей помогает спасти популяцию редких видов в основном от браконьеров. Эта технология, в частности, уже используется для предотвращения убийства черных носорогов. Осталось менее 5000, а африканские браконьеры убивают троих каждый день. Белых носорогов практически не осталось, теперь ученые пытаются сохранить их гены. Чтобы защитить рога носорога, вживлены датчики, которые следят за перемещением животных и каждые 30 минут отправляют их координаты на облачный сервер. На основе этих данных строятся цифровые карты нескольких национальных парков Африки.

Ручки из переработанных материалов и экологичные чернила

Сегодня ручки изготавливаются из картонных коробок Tetra Pak и пластиковых бутылок. Но, пожалуй, самыми необычными являются ручки из обрезков пшеницы, корпус которых выполнен с добавлением соломы и отрубей.

Не только обычные пластиковые ручки представляют собой проблему для окружающей среды, но и чернила. Часто их делают с добавлением очищенных нефтепродуктов. Но и здесь есть безопасные решения. Air-Ink — это чернила, получаемые из загрязненного воздуха из выхлопной трубы автомобиля.

Для получения газа и сажи к трубе подключается коллектор. Затем в лаборатории из этого материала выделяют очищенный пигмент: на 30 мл чернил двигатель автомобиля должен проработать 45 минут. Первые образцы таких маркеров были розданы творческим людям — дизайнерам и художникам.

Детская мебель из старых игрушек

Эко-технологии часто основаны на переработке пластика, но обычно мы говорим о бутылках и упаковке для пищевых продуктов. Голландская компания EcoBirdy пошла дальше и решила собирать сломанные игрушки в детских садах. Так ей удалось переработать 25 тонн игрушек, из которых сделана детская мебель: столы, стулья, шкафы и светильники в виде животных.

Видеоаналитика предотвращает распространение лесных пожаров

Huawei и Enbo разработали и реализовали совместный проект по предотвращению лесных пожаров. Он отличается от других подобных решений интеллектуальной составляющей, которая занимается прогнозированием в реальном времени. Присутствие огня обычно распознается по дыму, и чем раньше дым обнаружен, тем легче потушить пожар. В рамках проекта за распознавание дыма отвечают специальные камеры, которые ретранслируют информацию в облачные сервисы. Анализируя данные камеры, можно делать точные прогнозы возникновения лесных пожаров и своевременно определять их местонахождение. Система максимально автоматизирована и не требует участия большого количества людей: например, в китайской провинции Гуандун работу почти тысячи камер контролирует один оператор.

Экокожа из растений

Ирландский дизайнер Кармен Хиеса запустила экологически чистую кожуру ананаса на Филиппинах. Фетровый материал Pinatex разрабатывался пять лет и теперь используется для изготовления сумок, верхней одежды, обуви, ремней и ремешков для часов.

Активными покупателями такой кожи являются Puma и Hugo Boss. И филиппинцы получают дополнительный доход, потому что теперь фермеры знают, что делать с листьями ананаса, которые когда-то просто сгнили.

Компания Green Banana Paper из Микронезии производит аксессуары из другого материала: бананового волокна. Дело в том, что после сбора урожая фермеры обрезают часть дерева, чтобы стимулировать рост растения. Если раньше эти отходы просто разлагались на земле, то теперь они сделаны из водонепроницаемого и прочного материала.

Вещи из бочек для виски

Крепкий алкоголь обычно хранят в деревянных емкостях. Чтобы потом бочки не оставались неиспользованными, они подумали о том, чтобы их переработать и сделать много полезных вещей. Например, Original Grain производит часы. А на часть выручки от продажи такого экологического аксессуара компания высаживает фруктовые деревья в Сенегале.

Дома из конопли

Костробетон — строительный материал на основе стеблей сельскохозяйственной конопли. Обладает хорошей тепло- и звукоизоляцией, высокой устойчивостью к гниению и защитой от насекомых и крыс. Из конопли делают целые дачи и небольшие склады для овощей и фруктов.

Несколько лет назад новый Hempcrete был представлен на рынке командой Массачусетского технологического института и дизайнером Чадом Нутсеном. Материал поглощает углекислый газ из атмосферы, поэтому известь в блоках конопли кальцинируется, а значит, со временем дом становится крепче.

Современные экологические технологии

При решении задач по охране окружающей среды человечество возлагает большие надежды на внедрение инновационных методов производства, позволяющих минимизировать антропогенное воздействие на природу. Несмотря на то, что сегодня «зеленые» технологии все еще дешевле традиционных методов производства, они постоянно развиваются, и их охват становится все шире.

Производство биотоплива

Загрязнение воды и почвы нефтепродуктами и отходами их переработки — одна из самых болезненных проблем современности. Спасением может стать использование топлива из водорослей в качестве альтернативы. В 2009 году появилась первая машина, в баки которой можно было заправлять не обычный бензин или солярку, а биологическое топливо.

Ожидается, что внедрение этой технологии позволит производить 12% всего авиатоплива из водорослей через 10 лет. Преимущество перевода двигателей на этот вид топлива заключается в том, что при сгорании биотопливо выделяет в атмосферу в 5 раз меньше CO2, чем при использовании бензина или дизельного топлива.

Внимание!

В настоящее время ведутся работы по снижению себестоимости продукции. Массовое использование требует снижения стоимости продукта на 80-90%.

Умные дома

Одна из проблем современных жилых комплексов — нерациональное потребление энергии, затрачиваемой на освещение и отопление. Это особенно актуально для домов, в которых используется центральное отопление. Внедрение интеллектуальных технологий позволяет устанавливать в зданиях системы, реагирующие на изменения температуры. Сигналы, отправленные на панель управления, позволят вам регулировать подачу тепла. Эти же системы регулируют уровень освещения помещения.

Опреснение морской воды

Эти технологии уже используются в США и Объединенных Арабских Эмиратах. В Китае идет интенсивное развитие: страна испытывает значительный дефицит пресной воды. Пока производство остается довольно дорогим, но совершенствование систем фильтрации и процессов обратного осмоса дает надежду на то, что в скором времени удастся добиться снижения стоимости технологий.

Альтернативные электростанции

Компании из разных стран развивают возможности использования энергии, генерируемой приливами, ветром и солнцем, в качестве источников для выработки электроэнергии. Несмотря на то, что эффективность таких заводов невысока, отрасль считается перспективной.

Пластиковое дорожное покрытие

Пример успешной переработки сырья показала компания PlasticRoad из Нидерландов. Вместо асфальта используют переработанные пластиковые панели. Легкие, но прочные модули скрепляются между собой, а внутри них размещаются необходимые коммуникации. Срок эксплуатации таких дорог — несколько десятков лет. В этом случае после окончания использования материал снова отправляется на переработку.

15 экологических изобретений, которые помогут спасти окружающую среду

Машинное обучение контролирует экологическую обстановку

В Австралии Департамент охраны окружающей среды запустил проект по сбору данных об окружающей среде с помощью специальных датчиков. Они передают информацию о состоянии атмосферы и уровне загрязнения воздуха, оценивают содержание озона, двуокиси азота, окиси углерода, твердых частиц и измеряют видимость. Данные с четырнадцати различных типов датчиков отправляются в центр прогнозов, а затем с использованием машинного обучения и других интеллектуальных алгоритмов на их основе рассчитывается AQI, индекс качества воздуха.

Результаты расчетов позволяют сделать выводы о загрязнении атмосферного воздуха на ближайшие сутки, сравнить результаты, полученные в разных районах штата, и принять меры по снижению уровня загрязнения. Показатели качества воздуха можно посмотреть с любого мобильного устройства. Это особенно удобно для крупных промышленных предприятий, которые считаются основными источниками вредных выбросов в атмосферу.

Microsoft работает над запуском открытой вычислительной платформы планетарных компьютеров для ученых и экологов. Он собирает данные о состоянии Земли и позволяет отслеживать изменения в экосистеме: контролировать лесные массивы, рассчитывать вероятность затопления и обнаруживать места агрессивной или незаконной добычи природных ресурсов.

Умный термостат

Термостат Nest является одним из самых популярных устройств в США и Канаде с 2011 года. Он помогает экономить тепло в доме. Чтобы управлять гаджетом, просто скачайте приложение на свой смартфон, затем установите желаемую температуру. Термостат запоминает ваши предпочтения в разное время года и в разное время суток, а также генерирует отчеты о потреблении энергии.

Новые модели Nest программируют температуру в доме, автоматически отключают кондиционеры, вентиляторы, увлажнители после того, как вы выходите на улицу, и сообщают об ошибках в системе отопления.

Пластиковые дороги

Голландская компания PlasticRoad производит модули из переработанного пластика и собирает из них дороги. Это проще и дешевле асфальта. Модули легкие по весу и легко соединяются друг с другом, а все необходимые коммуникации проходят внутри этих улиц. Срок годности модулей составляет несколько десятков лет, поэтому их можно разобрать и снова переработать.

Экологичная обувь

Один из способов стать ответственным потребителем — подумать о том, что на вас надето. Мировые бренды одежды и обуви все больше проявляют интерес к корпоративной социальной ответственности и стараются внести свой вклад в защиту окружающей среды.

Например, Adidas сотрудничает с Parley for the Oceans, организацией, которая спасает океан от загрязнения. В коллекциях бренда есть кроссовки из пластика, собранного на побережье. Сначала мусор превращается в волокна, затем из них вплетается ткань, которая становится основой для верхней части обуви. Аналогичным образом Adidas производит экологически чистые купальники и спортивные рубашки.

Кстати, некоторые бренды идут еще дальше в области экоматериалов: Osklen делает обувь из остатков кожи лосося, Matt & Nat использует старые шины для велосипедных подошв, а Bourgeois Boheme укрепляет каблуки молотым известняком.

Многоразовая пищевая плёнка

Фермер из Вермонта Сара Кек, размышляя о вреде, наносимом пластиком, разработала натуральный упаковочный материал. Bee’s Wrap — это хлопковая пленка с пчелиным воском, маслом жожоба и древесной смолой. Под теплыми руками этот формованный материал становится пластичным и принимает форму любого изделия. В фольге можно хранить все, что угодно, кроме мяса.

Натуральные материалы в составе обладают антибактериальными свойствами, поэтому еда остается свежей. Упаковку следует мыть с мылом, и если вы будете делать это регулярно, Пчелиная пленка прослужит год. Пленка доступна в разных размерах, даже для арбузов, пирогов и хлеба.

Съедобная вода в пузырьках

Чтобы сократить производство пластиковой упаковки, лондонская лаборатория Rocks Lab запустила проект Ooho !. Идея разработки заключается в безвкусной, но съедобной и экологически чистой упаковке для воды. Этот мяч разлагается, если его не съесть, за 4-6 недель.

При создании пузырей используют бурые водоросли с добавлением хлорида кальция. Жидкость сначала замораживается, затем упаковочная смесь наносится на поверхность льда. Даже когда вода оттаивает, она сохраняет заданную форму, поэтому вы можете взять ее с собой. Объем таких шариков — 50 мл.

Читайте также: Минерально-сырьевые ресурсы Охотского моря: природные условия и экологические проблемы