Impactul tehnologiilor energetice asupra omului şi a mediului

Toţi credem că aerul pe care-l respirăm, apa pe care o bem şi hrana pe care o consumăm ar trebui să fie lipsite de substanţe chimice dăunătoare. Vrem să evităm ameninţarea şi incertitudinea schimbărilor climatice. Un mediu înconjurător curat şi sănătos este vital pentru calitatea vieţii pe care o dorim atât pentru noi, cât şi pentru copiii noştri în viitor. Protejând planeta, se ivesc şi provocări, dar şi noi ocazii. Printr-o eficientă mai mare şi prin folosirea mai bună a resurselor naturale putem modifica vechea legătura dintre creşterea economică şi distrugerea mediului. ŞI-au făcut progrese în ultimii 30 de ani.

Presiunile asupra mediului sunt în creştere. Ne confruntăm cu schimbări climatice, eroziunea în mediul rural, creşterea cantităţilor de gunoi, de chimicale ce intra în componenţa hranei, a aerului şi a apei. Dacă progresul este continuat, trebuie să luăm în seamă cum va afecta mediul fiecare decizie pe care o luăm în fiecare domeniu: de la transport la energie, de la industrie la agricultură.
Pe scurt, trebuie să tindem către o societate în care maşinile nu poluează atmosfera, deşeurile pot fi reciclate sau depozitate în condiţii adecvate şi producerea de energie să nu conducă la schimbări climatice.

Europa este bine plasată pentru a conduce şi a modela dezvoltarea viitoare nu numai a tehnologiilor, ci şi a impactului acestora asupra vieţii şi a activităţii. Competitivitatea întregii industrii europene şi standardele de viaţă ale cetăţenilor europeni depind în mare măsură de eforturile viitoare în domeniul cercetării tehnologiilor societăţii informaţionale în scopul pregătirii viitoarelor generaţii de produse, procese şi servicii.

Influenţa producerii şi consumului energiei asupra mediului

La producerea energiei, din sursele energetice se degajă substanţe poluante cu impact negativ asupra mediului.

În cazul centralelor termoelectrice care funcţionează cu cărbuni arderea combustibililor implică degajări de gaze nocive în atmosferă care se reîntorc pe sol sub formă de ploi acide ce distrug vegetaţia.

Centralele hidroelectrice presupun construirea unui baraj de acumulare a apei, produc dereglări ale climei, florei şi faunei din zonă, prin modificarea regimului precipitaţiilor, ceea ce poate determina dispariţia unor specii de plante şi animale.

Centralele nuclearo-electrice sunt deosebit de periculoase din punct de vedere al efectului distrugător asupra mediului, mai ales în cazul unor accidente în exploatare. Cel mai grav accident de acest fel a avut loc în 1986 la Cernobâl în Ucraina, atunci când un nor radiocativ de dimensiuni uriaşe a fost purtat deasupra Europei, cu efecte deosebit de nocive asupra tuturor vieţuitoarelor. Reziduurile de combustibil nuclear trebuie depozitate în condiţii de maximă siguranţă pentru a evita scurgerile, în butoaie ermetice în depozite protejate de pereţi de beton.

După conştientizarea efectelor nocive ale tehnologiilor energetice, s-a apelat intens la formele ecologice de energie, la sursele inepuizabile sau regenerabile. Energia vântului şi energia solară nu sunt poluante, există în cantităţi inepuizabile dar tehnologiile de producere a energiei electrice sunt foarte scumpe.

Dereglarea ecosistemelor acvatice impurifică solul. Mediul ambiant poate fi poluat de sectorul energetic direct sau indirect:

– Tehnologiile cu impact direct ţin de transformarea energiei combustibilului fosil în energie electrică şi termică, transformând energia potenţială a carburanţilor în energie cinetică;

– Indirect, mediul este poluat de tehnologiile energofage.

Arderea cărbunelui poluează prin:

emisii de poluanţi (oxizi de carbon, sulf şi azot, particule de praf);

contribuie la schimbarea globală a climei prin gazele cu efect de seră;

elimină zgura, care are efecte complexe asupra atmosferei, solului şi apelor subterane, elimină pulberi metalice;

produce deşeuri.

Petrolul şi gazele naturale:

– produc poluarea marină şi a coastelor litoralelor;

modifică pH-ul solului prin acumulări de hidrocarburi;

– la ardere produc SO2, NO2, CO2 şi gaze cu efect de seră, ce contribuie la formarea ploilor acide.

Transportarea petrolului

Transportul energiei poate avea efecte locale de poluare. Mările şi oceanele sunt afectate de petrolul care se revarsă în urma diverselor accidente. Astăzi hidrocarburile reprezintă principalii poluanţi ai bazinelor acvatice mari. Hidrocarburile sunt rezistente la acţiunea bacteriilor, de aceea persistă timp îndelungat în regiunile infestate. Alt pericol este că petrolul, având o densitate mai mică decât a apei, formează la suprafaţă apei o peliculă care împiedică difuzarea oxigenului în apă. Ca rezultat apar probleme la asimilarea clorofiliană şi respiraţia organismelor, fapt ce îngreunează fotosinteza fitoplanctonului, care produce circa 70% din oxigenul atmosferic. Algele şi planctonul, care reprezintă alimentul de bază în ecosistemele marine, încetează să prolifereze. Deversările în urma transportării ţiţeiului şi accidentelor în ecosistemele marine se estimează la peste 12 milioane tone.

Impactul reţelelor electrice asupra mediului

Pentru liniile electrice de medie şi joasă tensiune, impactul cu mediul înconjurător se referă la: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor, poluarea vizuală şi impactul cu alte elemente de construcţii şi instalaţii.
Poluarea vizuală

Poluarea vizuală generează deteriorarea peisajului proporţional cu tensiunea nominală, cele mai poluante fiind liniile electrice aeriene (L.E.A.) de înaltă şi foarte înaltă tensiune, precum şi staţiile de transformare.
Încercări şi propuneri de limitare a efectelor negative s-au făcut şi se caută şi în continuare, ele vizând atât designul stâlpilor cât şi al traseelor, prin ascunderea liniilor electrice în spatele unor elemente naturale. Problema protecţiei mediului ambiant din punctul de vedere al poluării vizuale a căpătat o atenţie deosebită în multe ţări, îndeosebi în ţările cu un potenţial turistic important.

A) Poluarea vizuală determinată de liniile electrice aeriene
Poluarea vizuală este datorată caracterului industrial, extins pe trasee lungi al acestora (în special L.E.A. de înaltă şi foarte înaltă tensiune) care, plasate în mijlocul naturii, alterează peisajul. Contradicţia apare între factorul economic (care reclamă trasee de linii electrice cât mai scurte) şi factorul natural (necesitatea de a proteja terenurile fertile, ocolirea pădurilor şi conservarea peisajului).

B) Poluarea vizuală generată de posturile de transformare

Posturile de transformare subterane nu ridică probleme sub aspectul poluării vizuale a mediului înconjurător. Posturile de transformare supraterane pot fi înglobate în construcţiile pe care le deservesc (industriale, blocuri de locuinţă etc.), fiind însă şi cazuri în care ele trebuie executate în construcţii independente, ceea ce diminuează estetica peisajului prin aspectul mai puţin plăcut al acestora, ocuparea terenurilor, nearmonizarea lor arhitecturală cu zona în care se amplasează.

C) Poluarea vizuală generată de staţiile de transformare şi conexiune
Staţiile de tip exterior, indiferent de faptul că echipamentul de comutaţie primară şi transformatoarele de măsurare sunt plasate la sol sau la semiînălţime pe cadre, prin caracterul lor industrial, poluează estetic peisajul. Pot fi luate în considerare trei soluţii, care ameliorează această situaţie:

– Mascarea staţiilor de transformare de tip exterior prin plantaţii de pomi în imediata vecinătate a exteriorului gardului staţiei;
– Amplasarea staţiilor electrice în întregime în interiorul construcţiilor (staţii de tip interior) şi la care aerul rămâne în continuare mediul electroizolant între elementele aflate sub tensiune; aceste instalaţii ocupă volume de construcţii relativ mari;

– Utilizarea tehnologiei instalaţiilor capsulate, în care mediul electroizolant este hexafluorura de sulf; instalaţia capsulată cuprinde atât barele şi conexiunile, cât şi aparatajul de comutaţie primară; instalaţiile de acest tip ocupa un spaţiu relativ redus, însă costurile ridicate limitează încă larga lor implementare în reţeaua electrică urbană.

O situaţie deosebită pentru aspectul estetic al peisajului este dată de intrările şi respectiv ieşirile liniilor electrice aeriene din staţiile de transformare. În faţa staţiei se formează o aglomerare de linii aeriene de diferite tipuri constructive, apărute în etapele de dezvoltare a staţiei. În cazul instalaţiilor de medie tensiune, o soluţie posibilă ar fi realizarea ieşirilor prin linii în cablu subteran.

Poluarea sonoră

Poluarea sonoră generează multiple efecte asupra organismului, în funcţie de trei parametri: intensitate (tărie), înălţime (frecvenţă) şi durată.
Poluarea sonoră produsă de centralele şi reţelele electrice poate să aibă caracter intermitent sau permanent. Depăşirea unor anumite valori poate deveni nocivă pentru om. Zgomote cu caracter permanent se produc în centralele şi reţelele electrice pe toată durata funcţionării instalaţiilor. Liniile electrice aeriene de înaltă şi foarte înaltă tensiune sunt însoţite în funcţionarea lor de un zgomot specific determinat de descărcarea corona (descărcări electrice incomplete în jurul conductoarelor sub tensiune). Ca orice descărcare electrică, acest fenomen este însoţit de zgomote şi de emisie de lumină.

Poluarea electromagnetică

Descărcarea corona care apare în instalaţiile de înaltă şi foarte înaltă tensiune este însoţită de apariţia succesiunii de impulsuri de curent de scurtă durată. Propagarea acestor curenţi determină, în jurul circuitelor parcurse, apariţia de câmpuri electromagnetice perturbatoare, de frecvenţă şi amplitudine diferite, care conduc la distorsionarea semnalelor utile ale emisiilor radio şi de televiziune. Poluarea electromagnetică este specifică instalaţiilor cu tensiunea nominală peste 220 kV şi prezintă o importanţă deosebită o dată cu extinderea comunicaţiilor în domeniul frecvenţelor înalte şi foarte înalte.
Perturbaţiile emisiunilor de televiziune sunt de două feluri:

• perturbaţii pasive, datorate prezenţei instalaţiilor electrice şi reflexiilor semnalului
util determinate de acestea (apariţia imaginilor “fantomă”);
• perturbaţii active, datorate distorsionării semnalului util de către câmpul perturbator de înaltă frecvenţă determinat de descărcarea corona.

Poluarea psihică generată de pericole (riscuri) de accidente Poluarea psihică rezidă în sentimentul de teamă pe care-l provoacă instalaţiile electrice asupra factorului uman. Acest sentiment este valabil şi pentru personalul instruit care lucrează în staţiile de transformare, de conexiuni, care manifestă teamă cu caracter temporar (la declanşările intempestive ale întrerupătoarelor aflate în imediata apropiere) sau cu caracter permanent (teama pe care o inspiră efectele presupuse ale câmpului electric şi magnetic asupra stării de sănătate).

Influenţa câmpului electric produs de către instalaţiile electrice asupra organismelor vii formează obiectul unor cercetări din ce în ce mai ample şi mai profunde, o dată cu creşterea tensiunilor utilizate în reţelele electrice. Din măsurătorile efectuate a rezultat că, la o linie electrică aeriană cu tensiunea nominală de 400 kV cu dublu circuit, câmpul electric are valori de până la 15 kV/m. Pentru o linie aeriană cu tensiunea nominală de 765 kV, valorile maxime măsurate ale câmpului electric la sol pot depăşi 15 kV/m.
Valorile limită admise ale câmpului electric încă nu sunt complet definite; studiile efectuate au pus în evidenţă fenomene de: oboseală, scăderea atenţiei, slăbiciune în membrele superioare, senzaţii de ameţeală, schimbarea ritmului de somn cu insomnii şi treziri frecvente, în cazul persoanelor care lucrează în zone cu câmpuri electrice intense. Pericolele (riscurile) de accidente datorate curentului electric sunt în principal electrocutările şi arsurile. Electrocutările sunt provocate de trecerea unui curent electric prin corpul omului, fie ca urmare a atingerii directe cu partea metalică a unei instalaţii electrice aflate sub tensiune, fie indirect, prin atingerea unor elemente metalice care au ajuns accidental sub tensiune (conturnări sau străpungeri ale elementelor electroizolante, inducţie).

Arsurile generate de efectul termic al arcului electric asupra organismului viu sunt, în general, mai grave decât arsurile provocate de alte cauze. Arcul electric comportă temperaturi înalte şi totodată poate determina transferul pe suprafaţa corpului uman de metale topite.