Оценка влияния одного домохозяйства на парниковый эффект в рамках глобального потепления климата

XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Оценка влияния одного домохозяйства на парниковый эффект в рамках глобального потепления климата

Шангареев А.М. 1
1МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №1 им. А.С. Пушкина”
Усачёва А.В. 1Головин А.В. 2
1МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №1 им. А.С. Пушкина”
2ПАО "Корпорация "ВСМПО-АВИСМА"
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Мы редко задумываемся о будущем. Сегодня нас занимают каждодневные дела, хлопоты, обязанности. Поэтому глобальное потепление, причины и последствия воспринимаются больше, как сценарий к фильму ужасов, нежели как реальная угроза существования человечества. Что говорит о надвигающейся катастрофе и каковы ее причины? Какой вклад в глобальную катастрофу приносит моя семья, мой дом, наши две машины и наша жизнь в целом? Что можно сделать для торможения этого процесса? Чтобы ответить на все эти вопросы было решено оценить влияние одного домохозяйства (на примере своего дома) на парниковый эффект и выяснить, через какие процессы это может происходить? Для меня это и интересно, и актуально одновременно.

Объектом моего исследования станет изучение особенностей парникового эффекта, а предметом изучения – расчет выбросов конкретных химических составляющих, которые поступают в атмосферу вовремя использование оборудования, которое поддерживает жизнь домовладения (газовый котел, домашнее электричество, банное и шашлычное оборудование, две личные машины и др.).

Цельработы: изучить эффект выбросов оборудования домовладения на парниковый эффект в рамках глобального потепления климата.

В ходе работы будут решаться следующие задачи:

- изучить особенности парникового эффекта и его влияния на климат земли;

- просчитать возможные химические выбросы домовладения, используя специальные расчетные методики;

- оценить влияние одного домовладения на парниковый эффект;

- сделать выводы из исследования и найти пути личного вклада в уменьшение антропогенного влияния на парниковый эффект;

- написать программу для оценки усиления парникового эффекта на примере других домовладений (в перспективе).

Примерный план исследования:

  1. Отбор методов исследования.

  2. Сбор информации о парниковом эффекте и его химических составляющих.

  3. Проведение систем расчетов выбросов химических элементов в окружающую среду оборудованием моего домовладения. Анализ собранных показателей.

  4. Составление аналитических таблиц.

  5. Написание работы и создание программы подсчета выбросов другими домовладениями (перспектива), доработка недочётов.

  6. Выступление перед ученической аудиторией 4-9 классов.

Методы исследования:поисковый (сбор информации по теме), подбор методики для расчета выбросов, аналитический (сравнение результатов), математико-графический, географический мониторинг.

Гипотеза: обработанные материалы помогут мне ответить на вопрос: «Насколько глобально/не глобально влияет одно домовладение на усиление парникового эффекта и чем реально можно помочь замедлению глобального потепления?»

1.Теоретическая часть.

1.1. Теория парникового эффекта.

Первым, кто описал парниковый эффект, стал французский ученый Жан-Батист Жозеф Фурье в 1824 году, его же называют автором термина1(Приложение 1).

Парниковый эффект — это естественное явление, которое повышает температуру на нашей планете для комфортного существования.
Как он возникает? На нашу планету поступает солнечная радиация, которая нагревает поверхность. Излучение от солнца коротковолновое, поэтому парниковые газы, которые находятся вокруг Земли, свободно пропускают его. Какую-то незначительную часть солнечного света могут отразить обратно аэрозоли, которые находятся вместе с парниковыми газами в атмосфере Земли. В свою очередь, когда планета нагревается, она отдает тепловую радиацию — инфракрасное излучение (длинные волны). Но так как излучение длинноволновое, то парниковые газы не дают полностью ему улететь в космос. Частично тепловому излучению все же удается обойти парниковые газы, но значительная доля отражается обратно, что и повышает температуру на Земле. Сам по себе парниковый эффект — благо для нас, так как без него не было бы жизни на Земле. Если представить, что его не существует, средняя температура на Земле составляла бы -18 градусов Цельсия, то есть реки и океаны всегда были бы замерзшими и нигде не росли растения. С его же помощью на нашей планете средняя температура достигает +15 градусов Цельсия.

Глобальное потепление – это показатель роста средней температуры окружающей среды за последний век. Проблема его заключается в том, что, начиная с 1970-х годов, этот показатель стал увеличиваться в несколько раз быстрее. Основная причина этого кроется в усилении индустриальной деятельности человека (Приложение 2). Повысилась температура воды и воздуха примерно на 1 °С. Несмотря на такое маленькое значение, последствия могут быть колоссальными, если верить научным работам. Исследования в области глобального потепления сообщают, что смена температурных режимов сопровождала планету на протяжении всей ее жизни.

Причины потепления климата объясняются таким понятием, как парниковый эффект. Он заключается в повышении температуры нижних слоев атмосферы. Содержащиеся в воздухе парниковые газы, такие как метан, водяной пар, диоксид углерода и другие, способствуют накоплению теплового излучения с поверхности Земли и, в результате, нагреву планеты. Что же приводит к парниковому эффекту? Это - естественные факторы:

  1. Пожары в лесной местности.  Происходит выделение большого количества CO2, уменьшается число деревьев, которые перерабатывают углекислый газ и дают кислород.

  2. Мерзлота. Земля, которая находится в тисках вечной мерзлоты, выделяет метан.

  3. Океаны. Именно они дают большое количество водяного пара.

  4. Извержение вулкана. При нем происходит выброс огромного количества углекислого газа.

  5. Живые организмы. Все мы привносим свою долю в образование парникового эффекта, потому что выдыхаем тот же CO₂.

  6. Солнечная активность. По данным спутников за последние несколько лет Солнце значительно повысило свою активность.

Однако основной вклад вносит деятельность человека. Усиленное развитие промышленности, изучение недр Земли, освоение полезных ископаемых и их добыча послужили выделению большого количества парниковых газов, что привело к росту температуры поверхности планеты. Что именно делает человек для роста глобального потепления?2

  1. Нефтепромысел и промышленность. Используя нефть и газ в качестве топлива, мы выбрасываем в атмосферу большое количество углекислого газа.

  2. Удобрение и обработка почвы. Пестициды и используемая для этого химия способствуют выделению диоксида азота, который является парниковым газом.

  3. Уничтожение лесов. Активная эксплуатация лесов и вырубка деревьев ведут к росту диоксида углерода.

  4. Перенаселение планеты. Рост количества жителей Земли объясняет причины пункта 3. Для обеспечения человека всем необходимым осваивается все больше территорий в поисках полезных ископаемых.

  5. Образование свалок. Отсутствие сортировки мусора, неэкономное использование продуктов приводят к образованию свалок, которые не подвергаются вторичной переработке. Их либо зарывают глубоко в землю, либо сжигают. И то, и другое приводит к изменению экосистемы. Наибольший парниковый эффект вызывает сжигание топлива, его добыча и транспортировка, производство сырья (цемент, сталь и другие металлы), пищевая промышленность, захоронение и сжигание отходов.

На них приходится примерно 70% всех глобальных антропогенных выбросов. Земля постоянно получает и отдает энергию. По закону сохранения энергии все это должно пребывать в радиационном балансе. Но человек своими действиями вывел систему из баланса. Когда объем парниковых газов увеличивается, они все чаще и чаще не позволяют теплу покинуть атмосферу Земли. Получается, что даже то инфракрасное излучение, которое когда-то улетало в космос, теперь частично остается с нами — глобальная температура повышается.

Вывод: повлиять на природные особенности и большинство антропогенных процессов, усиливающих парниковый эффекта в рамках одной семьи – одного домовладения мы не можем. Остаётся найти составные части (химические вещества), объем которых мы можем хоть как-то регулировать. Для этого разберёмся в том, какие химические вещества особо влияют на усиление парникового эффекта и какие из них, и в каких объемах выделяет в окружающую среду исследуемое домовладение.


1.2. Составные части парникового эффекта.

Какие на Земле есть основные парниковые газы?3 (Приложение 3)
Углекислый газ (CO₂) — считается важнейшим парниковым газом антропогенного происхождения. Углекислый газ возникает и естественным путем при круговороте углерода, но именно человек увеличил его концентрацию в атмосфере на 47% с момента индустриальной революции.
Угарный газ (CO) - Образуется при горении любых веществ и материалов, содержащих углерод: угля, нефти, дров, природного газа — всего, что сжигают для получения энергии.

Углеводороды - органические соединения, состоящие из атомов углерода и водорода. В природе углеводороды встречаются в нефти, природном и сланцевом газе, каменном угле. Применяются в качестве топлива и сырья в основном органическом синтезе для получения многих химических продуктов.
Азот (N₂) - это двухатомный газ, без цвета, вкуса и запаха. Основной компонент воздуха (78% объёма).
Оксиды азота (NOx) - Оксиды азота — неорганические бинарные соединения азота с кислородом.

Кислород (O₂) - самый распространённый в земной коре элемент. Входит в состав многих минералов — силикатов, карбонатов. В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95% по объёму 23,10% по массе.

Водяной пар — по объему занимает первое место среди всех парниковых газов, однако прямые выбросы водяного пара влияют на парниковый эффект наименьшим образом.

Также во время исследования мы затронули водород (H), но во время подсчётов, мы его не учитывали.

Вывод: моя задача найти, какие парниковые газы, и в каком количестве выделяет моё домовладение в окружающую среду.

1.3. Последствия парникового эффекта и пути решения.

Ученые уже подсчитали, что, если количество CO₂ удвоится, это вызовет потепление от 1,5°C до 4,5°C — это так называемая чувствительность климата. Уже сейчас концентрация углекислого газа в 1,5 раза выше доиндустриального уровня4. У газов разное время жизни, например, у метана оно составляет около 12 лет, у N₂O — 114 лет. Часть антропогенных выбросов углекислого газа удаляются из атмосферы в течение нескольких десятилетий, но значительная часть остается в атмосфере вплоть до нескольких тысячелетий.

Если сложившуюся ситуацию не исправить, то рост температуры будет продолжаться и дальше. Какие еще будут последствия?

Разброс температур: зимой будет гораздо холоднее, летом будет либо аномально жарко, либо достаточно холодно.

  1. Сократится объем питьевой воды.

  2. Урожай на полях будет заметно скуднее, некоторые культуры могут исчезнуть совсем.

  3. В ближайшие сто лет уровень воды в мировом океане поднимется на полметра из-за быстрого таяния ледников. Степень солености воды также начнет меняться.

  4. Глобальные климатические катастрофы, ураганы и смерчи станут не только привычным явлением, но и разойдутся до масштабов голливудских фильмов. Во многих регионах прольются ливневые дожди, которые ранее там не появлялись. Ветры и циклоны начнут усиливаться и станут частым явлением.

  5. Рост числа мертвых зон на планете — мест, где человеку не выжить. Многие пустыни станут еще больше.

  6. Из-за резкой смены климатических условий деревьям и многим видам животных придется к ним приспосабливаться. Те, кто не успеют сделать это быстро, будут обречены на вымирание. Больше всего это относится к деревьям, поскольку для привыкания к местности они должны достичь определенного возраста, чтобы дать потомство. Сокращение количества «легких планеты» ведет к еще более опасной угрозе — колоссальному выбросу углекислого газа, который некому будет превратить в кислород.

Экологи определили несколько мест, на которых глобальное потепление климата на Земле отразится в первую очередь:

  • Арктика — таяние арктических льдов, повышение температуры вечной мерзлоты;

  • пустыня Сахара — выпадение снега;

  • небольшие островки — повышение уровня мирового океана просто затопит их;

  • некоторые азиатские реки — они разольются и станут непригодными для использования;

  • Африка — истощение горных ледников, питающих Нил, приведет к высыханию поймы реки. Прилегающие территории станут непригодными для жизни.

Существующая сегодня вечная мерзлота отодвинется дальше на север. В результате глобального потепления изменится ход морских течений, а это вызовет неконтролируемые изменения климата по всей планете. С ростом числа предприятий тяжелой промышленности, нефте- и газоперерабатывающих компаний, свалок и мусоросжигателей воздух будет становиться все менее пригодным для использования. Уже сейчас этой проблемой озабочены жители Индии и Китая. Существует два прогноза, в одном из которых при том же уровне образования парниковых газов всемирное потепление станет ощутимым примерно через три сотни лет, в другом — через сто, если уровень выбросов в атмосферу будет расти. Проблемы, с которыми столкнутся жители Земли в случае глобального потепления, коснутся не только экологии и географии, но и финансовых и социальных сторон: сокращение территорий, пригодных для жизни, приведет к смене локаций горожан, многие города будут заброшены, государства столкнутся с нехваткой пищи и воды для населения.

Существует множество путей решения проблемы, которые можно условно разделить на фантастические и реальные.

К фантастическим относится предложение распылить частички серебра в стратосфере, чтобы те отражали как можно больше солнечного света. Так Солнце не будет нагревать нашу планету, а та в свою очередь меньше будет отдавать тепла. По этой же причине некоторые ученые предлагают искусственно вызывать облака, так как они способны отражать солнечный свет, поступающий на Землю5.

Что можно реально делать уже сейчас, чтобы парниковый эффект не навредил нам в будущем:

-сократить использование ископаемого топлива и переходить на возобновляемые источники энергии;

-повышать энергоэффективность и модернизировать технологий по сбережению энергии;

-заниматься устойчивым лесоуправлением и контролировать лесные пожары;

-переходить к экологически бережному сельскому хозяйству;
-восстанавливать почвенный покров, так как потеря гумуса напрямую влияет на парниковый эффект;

-отказаться от личного транспорта и переходить на велосипеды, общественный транспорт и электромобили.

Вывод: в рамках одного домовладения необходимо будет найти такие источники выбросов парниковых газов, которые реально будет уменьшить. В альтернативе – высаживать такое количество деревьев, которое хотя бы частично перекрыло выбросы от домовладения. Насколько это реально – должны показать мои расчеты.

2. Исследовательская часть.

2.1. Домовладение и его составные части.

Начиная работу над исследованием, мы встречались с Головиным Андреем Валерьевичем, начальником Центральной заводской лаборатории охраны окружающей и производственной среды ВСМПО-АВИСМА. В ходе наших многочасовых бесед он объяснил нам, какие главные процессы антропогенного воздействия усиливают глобальное потепление климата и рассказал о том, что никто пока всерьез не пытается рассмотреть влияние на парниковый эффект вклад личных домовладений, хотя мы все, имея личное отапливаемое жилье, транспорт, как-то влияем на данное явление. Для расчетов этого влияния Андрей Валерьевич познакомил нас с использованием различных технических методик, которые можно использовать при подсчете определенных парниковых газов и их количества, которые выделяет домовладение в окружающую среду. Мы выяснили, что объемы большинства парниковых газов, выделяемых домовладением подсчитать или невозможно (в рамках данной работы), или не целесообразно, потому, что наша жизнь и деятельность с ними не связана, или на их количество, выделяемое в атмосферу - не зависит (азот, его оксиды, водяной пар и другие). Поэтому в подсчетах будет фигурировать самый главный из них – углекислый газ. Данные расчеты должны помочь ответить на вопрос: «Насколько глобально/не глобально влияет одно домовладение на усиление парникового эффекта и чем реально можно помочь замедлению глобального потепления?» Для сравнения итогов подсчета необходимо сравнить будущие полученные данные с показателями явлений, которые действительно усиливают глобальное потепление климата планеты.

Было решено оценить парниковый эффект от одного домохозяйства (доступного для нашей оценки), через то, как углерод поглощается растениями приусадебного участка и какие объемы CO₂e (CO₂ эквивалент – стандартная, теоретическая единица для измерения климатического воздействия различных парниковых газов)  выделяют отдельные объекты домовладения. Затем сравнить с одним природным пожаром и/или объемом выбросов одного предприятия, значительно влияющим на парниковый эффект.

Оцениваемое домовладение:

  1. Жилой дом, отапливаемый газовым котлом;

  2. Приусадебный участок;

  3. Баня (печное отопление – угольные брикеты);

  4. Два автомобиля (бензиновые двигатели).

2.2. Методика расчета парниковых газов.

Для расчёта парникового эффекта существуют различные методики, среди которых:

  • Протокол по выбросам парниковых газов (GHG Protocol). Широко применяемая международная методика углеродной отчётности, разработанная Институтом мировых ресурсов и Всемирным деловым советом по устойчивому развитию.6

  • Методика Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) предлагает гибкую методологию для оценки выбросов парниковых газов. Её можно использовать как на уровне страны с применением обобщённых данных о потреблении топлива, так и на уровне компании с детализацией данных по источникам и прямыми замерами выбросов. 7

  • Методика ISO 14064 включает ряд стандартов, которые обеспечивают прозрачность и последовательность количественной оценки, мониторинга, отчётности выбросов и поглощения парниковых газов (ПГ). 8

  • В России также используются методики, утверждённые приказами Минприроды:

  1. Приказ №330 от 29 июня 2017 года «Об утверждении методических указаний по количественному определению объёма косвенных энергетических выбросов парниковых газов».9 

  2. Приказ №371 от 27 мая 2022 года «Об утверждении методик количественного определения объёмов выбросов парниковых газов и поглощений парниковых газов» (действует с 1 марта 2023 года)10

2.3. Расчет общего количества CO₂e от домовладения.

Расчет производится по Методике количественного определения объема выбросов парниковых газов, утвержденной приказом Минприроды России от 27.05.2022 N 371 (далее Методика). Этим приказом предписано производить расчет выбросов парниковых газов предприятиям. В дальнейшем мы будем сравнивать наши показатели с показателями по другим объектам, которые производили расчеты по этой же Методике.

Время расчетов – один календарный год. Для расчетов были взяты:

  • Выписка из личного кабинета поставщика природного газа «ГАЗЭКС». На основании переданных показаний было рассчитано месячное потребление природного газа (Приложение 5).

  • Данные по топливной карте АЗЭ «Энергия» (бензин) (Приложение 6). В выписке указано количество заправленного бензина по датам. На основании этих данных мы подсчитали, сколько в каждом месяце израсходовано бензина на оба автомобиля.

Принимаем, что общее количество CO₂e от домовладения складывается из трёх объектов по видам топлива. В проекте мы пренебрегаем другими объектами, так как выбранные оказывают наибольшее влияние на парниковый эффект (согласно совету специалиста):

  1. Котёл (газ горючий природный (естественный)

  2. Печь (угольные брикеты)

  3. Автомобили (бензин АИ - 95)

Общее количество CO₂e рассчитывается по формуле отдельно для каждой величины, затем результаты складываются и в результате получается общее количество CO₂e от домовладения:

где, ECO₂e,y – выбросы парниковых газов в CO₂eиваленте за период y, тонн CO₂eивалента;

y – период, календарный год;

Ei,y – выбросы i-парникового газа за период y, тонн;

GWPi – потенциал глобального потепления (GWP - global warming potential) - коэффициент для пересчета величин выбросов i-парникового газа в эквивалент диоксида углерода на горизонте 100 лет, тонн CO₂eивалента/т;

n – количество видов выбрасываемых парниковых газов;

i – парниковые газы, CO₂, CH₄ N₂O, CHF₃, CF₄, C₂F₆, SF₆.

Согласно приложению N 1 к Методике количественного определения объема выбросов парниковых газов, утвержденной приказом Минприроды России от 27.05.2022 N 371(Приложение 10)для выбранных нами категорий учитывается только один парниковый газ - CO₂, из этого следует n = 1; GWPi (для CO₂) = 1; соответственно E CO₂e, y = Ei, y

y - период с октября 2023 по сентябрь 2024 года.

Расчёт общего количества CO₂e от домовладения.

В расчётах используем следующие обозначения:

Q - количество потреблённого топлива (газ, угольные брикеты, бензин)

Eт.у.т. - энергия выделяющаяся при сожжении определённого числа топлива приведённая к тонне условного топлива (т.у.т.);

Eт.у.т. = Q * Eт.у.т.k , где

Eт.у.т.k - коэффициент для перевода Q в Eт.у.т.. Берётся из таблицы 1.1 Коэффициенты перевода расхода топлива в энергетические единицы, коэффициенты выбросов CO₂ и содержание углерода по видам топлива (из Методики) (Приложение 11).

CO₂ek - коэффициент для перевода энергии (E т.у.т.) в т. CO₂e. Берётся из таблицы 1.1 Коэффициенты перевода расхода топлива в энергетические единицы, коэффициенты выбросов CO₂ и содержание углерода по видам топлива (из Методики)(Приложение 11).

  1. Расчёт количества CO₂e для выбросов от газа горючего природного (котёл).

Q = 3,316 тыс. м³. (Приложение 7); Eт.у.т.k = 1,129; CO₂ek = 1,59

ECO₂e,y = Ei,y = Eт.у.т. * CO₂ek = Q * E т.у.т.k * CO₂ek

ECO₂e,y = 3,316 * 1,129 * 1,59 ≈ 5,953 (т. CO₂e)

  1. Расчёт количества CO₂e для выбросов от брикетов угольных (печь).

Q = 9 м³ (Приложение 8); Для соответствия данных таблице 1.1 Коэффициенты перевода расхода топлива в энергетические единицы, коэффициенты выбросов CO₂ и содержание углерода по видам топлива (из Методики) (Приложение 11) необходимо перевести Q в тонны.

m = ρV; ρ = 650 кг/м³; m = 650 * 9 = 5,85 т.

Q = 5,85 т.; Eт.у.т.k = 0,605; CO₂ek = 2,86

ECO₂e,y = Ei,y = Eт.у.т. * CO₂ek = Q * E т.у.т.k * CO₂ek

ECO₂e,y = 5,85 * 0,605 * 2,86 ≈ 10,122 (т CO₂e)

  1. Расчёт количества CO₂e для выбросов от бензина АИ - 95 (автомобили).

Расчёт в данной категории будет проходить с использованием данных из таблицы 18.1(Приложение 12) - Коэффициенты выбросов CO₂ при сжигании топлива, а также плотность разных топлив (из Методики).

Q = 4,038 т (Приложение 9); CO₂ek = 3,026

ECO₂e,y = Ei,y = Q * CO₂ek

ECO₂e,y = 4,038 * 3,026 ≈ 12,219 (т CO₂e)

Итого выбросов по домохозяйству

EΣCO₂e, y = E₁CO₂e, y + E₂CO₂e, y + E₃CO₂e, y

EΣCO₂e, y = 5,953 + 10,122 + 12,219 = 28,294 (т. CO₂e) ≈ 30 т CO₂e

Проведя все расчеты, получили, что исследуемое домохозяйство выделяет примерно 30 т CO₂e. (Правильность наших расчетов проверена специалистом).

2.4. Влияние приусадебного участка на парниковый эффект.

Также в состав исследуемого объекта входит приусадебный участок, на котором растут растения и деревья.

В среднем дерево разных видов поглощает 24,62 кг ≈ 25 кг = 0,025 т CO₂e в год11.

На нашем участке 20 деревьев: 20 * 0,025 = 0,5 т CO₂e

Количество поглощаемого CO₂e ничтожно мало.

Вывод: растения, которые выращиваются на нашем участке, практически не влияют на сокращение выбросов в атмосферу нашим домохозяйством.

Выброс в атмосферу от домовладения с учетом приусадебного участка составляет 28,294 – 0,5 = 27,794 (т CO₂e)

  1. Итоги расчетов в сравнении с природными катастрофами (один природный пожар, выбросы одного завода)

В ходе использование методики подсчета получили общие объемы выбросов углекислого газа от нашего домовладения. За исследуемый период они составили ≈ 30 т CO₂e.

Сравнение с выбросами, выделяемыми от одного природного пожара.

1213В Муниципальном образовании Алапаевское был зарегистрирован пожар на площади 16000 гектаров. Выбросы углекислого газа (CO₂e) во время лесного пожара в атмосферу составляют 27,6 тонн на гектар. 

16000 * 27,6 = 441600 т CO₂e, что в 14720 (441600 / 30) раз больше, чем одно домовладение. Что составляет около 0,007%.

Сравнение с выбросами от одного из крупных заводов.

Задекларированные выбросы парниковых газов одного из крупных заводов в 2023 года на примере Новолипецкий металлургический комбинат (НЛМК), который рассчитывает свои выбросы по той же методике, что использовали мы, составил 32,15 млн т CO₂e14, что примерно в 1 млн (32150000 / 30). раз больше, чем одно домовладение. Что составляет около 0,0009%.

Вывод: одно домовладение в сравнении с одним природным пожаром или крупным заводом выделяет ничтожно малое количество CO, можно сделать вывод о том, что одно домовладение на усиление парникового эффекта влияет не глобально.

  1. Как можно уменьшить выбросы парниковых газов от одного домовладения?

Опираясь на полученные данные расчетного периода за год, мы выяснили, что эффект выбросов оборудования домовладения на парниковый эффект в рамках глобального потепления климата настолько незначителен, что им можно пренебречь. Однако, даже эти незначительные показатели в расчетах на миллионы домовладений могут (хоть это и доли процентов) могут способствовать уменьшению глобального потепления. Для этого нужно непосредственно мне и членам моей семьи:

  1. Для личного передвижения использовать транспорт без бензина как можно чаще.

  2. Высаживать деревьев как можно больше - увеличивая объем легких планеты. В нашем случаи для того, чтобы компенсировать количество CO₂e надо высадить 28,294 т / 0,025 т ≈ 1132 дерева

  3. Экологично обращаться с огнем в лесу, чтобы не стать причиной антропогенного пожара.

И опосредованные действия:

  1. Бережно относиться к питьевой воде.

  2. Использовать для удобрения своего участка органические удобрения.

  3. Сократить или заменить некоторые материалы для бытовых нужд одного домовладения в дальнейшем отправляемые на общественную свалку.

Например:

  • Использовать бумажные пакеты и фасовочную бумагу. Их можно применять для упаковки мясных, рыбных и хлебобулочных изделий;

  • Многоразовые сумки и мешки. Они могут заменить одноразовые пластиковые пакеты для взвешивания фруктов и овощей;

  • Также рекомендуется заменять полиэтиленовые мешочки на многоразовые контейнеры и стеклянные банки хотя бы дома;

  • При походе в магазин можно брать с собой сумку из ткани.

  1. Кроме того, сдача отходов в переработку позволяет существенно сократить количество мусора, который отправляется на полигоны и мусоросжигательные заводы.

 

  1. Заключение

(насколько активно домохозяйство влияет на парниковый эффект)

Влияние одного домовладения (на моём примере) на усиление парникового эффекта не глобально. Так показали расчеты.

В перспективе я хочу написать программу, которая поможет подсчитывать вклад любого другого домовладения в роль увеличения парникового эффекта. Домовладений на Земле очень много, их совокупная роль от выбросов веществ, усиливающих глобальное потепление, уже может иметь значительный результат.


6. Список используемой литературы, других источников информации

  1. https://trends.rbc.ru/trends/green/603766c39a794772017c8a13

  2. https://tion.ru/blog/globalnoe-poteplenie/

  3. https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases

  4. https://dzen.ru/a/YFubIydFIx-mPdSQ

  5. https://tion.ru/blog/globalnoe-poteplenie/

  6. https://hpb-s.com/news/metodika-rascheta-vybrosov-pg-po-mezhdunarodnym-standartam/

  7. https://ecfor.ru/wp-content/uploads/2024/01/otsenki-prostranstvennogo-raspredeleniya-vybrosov-so2-v-chernoj-metallurgii.pdf

  8. https://carbonreg.ru/pdf/стандарты/ГОСТ%20Р%20ИСО%2014064-1-2021.pdf

  9. https://legalacts.ru/doc/prikaz-minprirody-rossii-ot-29062017-n-330-ob-utverzhdenii/

  10. https://legalacts.ru/doc/prikaz-minprirody-rossii-ot-29062017-n-330-ob-utverzhdenii/ (Приказ Минприроды России от 27.05.2022 N 371 "Об утверждении методик количественного определения объемов выбросов парниковых газов и поглощений парниковых газов" (Зарегистрировано в Минюсте России 29.07.2022 N 69451)

  11. https://www.fortomorrow.eu/en/blog/CO₂-tree

  12. https://tcm-ural.ru/

  13. https://ar2023.rushydro.ru/development/environmental-responsibility.html

  14. https://www.e-disclosure.ru/vse-novosti/novost/5573?attempt=1

  1. Приложения

Список

Приложение 1. Парниковый эффект

Приложение 2. Глобальное потепление климата

Приложение 3. Парниковые газы

Приложение 4. Углеродный след планеты

Приложение 5. Данные из личного кабинета «ГАЗЭКС»

Приложение 6. Данные по топливной карте АЗС «Энергия»

Приложение 7. Таблица потребления природного газа котлом

Приложение 8. Таблица потребления брикетов угольных печью

Приложение 9. Количество потреблённого бензина

Приложение 10. Приложение N 1 к методике количественного определения объема выбросов парниковых газов, утвержденной приказом Минприроды России от 27.05.2022 N 371

Приложение 11. Таблица 1.1 Коэффициенты перевода расхода топлива в энергетически единицы, коэффициенты выбросов CO₂ и содержание углерода по видам топлива (из Методики)

Приложение 12. Таблица 18. Коэффициенты выбросов CO₂ при сжигании топлива, а также плотность разных топлив

Приложение 13. CO₂

Приложение 1.

Приложение 2.

Глобальное потепление климата

Приложение 3.

 

Приложение 4.

Приложение 5.

Данные из личного кабинета «ГАЗЭКС»

28.10.2024, 10:22

Главная

Период

Дата

Показания

Источник

Состояние

Комментарии /РАСЧЕТ

Сентябрь 2024

23.09.2024

15563,000

Личный кабинет

Принято

15563-15412=151 м³

Август 2024

23.08.2024

15412,000

Личный кабинет

Принято

15412-15216=196 м³

Июль 2024

23.07.2024

15216,000

Личный кабинет

Принято

15216-15055=161 м³

Июнь 2024

24.06.2024

15055,000

Личный кабинет

Принято

15055-14896=159 м³

Май 2024

24.05.2024

14896,000

Личный кабинет

Принято

14896-14674=222 м³

Апрель 2024

23.04.2024

14674,000

Личный кабинет

Принято

14674-14469=205 м³

Март 2024

22.06.2024

14469,000

Личный кабинет

Принято

14469-14186=283м³

Февраль 2024

24.02.2024

14186,000

Личный кабинет

Принято

14186-13707=479 м³

Январь 2024

23.01.2024

13707,000

Личный кабинет

Принято

13707-13264=443 м³

Декабрь 2023

22.12.2023

13264,000

Личный кабинет

Принято

13264-12800=464 м³

Ноябрь 2023

24.11.2023

12800,000

Личный кабинет

Принято

12800-12437=363 м³

Октябрь 2023

23.10.2023

12437,000

Личный кабинет

Принято

12437-12247=190 м³

Сентябрь 2023

22.09.2023

12247,000

Личный кабинет

Принято

 

https://lk.gazeks.com

Приложение 6.

Данные по топливной карте АЗС «Энергия»

Приложение 7.

Таблица потребления природного газа котлом

Приложение 8.

Таблица потребления брикетов угольных печью

Приложение 9.

Количество потреблённого бензина

Приложение 10.

Приложение N 1 к методике количественного определения объема выбросов парниковых газов, утвержденной приказом Минприроды России от 27.05.2022 N 371

N

Категория источников выбросов парниковых газов

Парниковый газ

1

Стационарное сжигание газообразного, жидкого и твердого топлива.

- газ горючий природный (естественный);

- газ сжиженный:

- пропан и бутан сжиженные, газы углеводородные и их смеси сжиженные;

- газ попутный нефтяной (нефтяные месторождения; - газ попутный нефтяной (газоконденсатные

месторождения;

- газ попутный нефтяной (газовые месторождения); - газ горючий искусственный доменный;

- кокс металлургический;

- кокс нефтяной и сланцевый;

- мазут (мазут топочный);

- уголь, за исключением бурого;

- уголь бурый;

- торф топливный, брикеты и полубрикеты торфяные; - дизельное топливо.

CO₂

2

Сжигание на факельных установках.

- природный газ;

- попутный нефтяной газ.

CO₂, CH4

3

Проведение технологических операций,

осуществляемых при разведке, добыче, переработке, подготовке, транспортировке, хранении нефти и газа. - добыча нефти и газового конденсата;

- транспортировка нефти по магистральным

трубопроводам;

- нефтепереработка;

- добыча природного газа;

- транспортировка природного газа;

- подготовка природного газа;

- хранение природного газа;

- газораспределение.

CO₂, CH4

4

Проведение технологических операций,

осуществляемых при добыче, обработке,

транспортировке и хранении угля.

- добыча угля подземным способом (высокая газоносность шахт);

- добыча угля подземным способом;

- последующие операции при добыче угля подземным способом.

CO₂, CH4

5

Черная металлургия.

- производство кокса;

- производство агломерата;

- производство железорудных окатышей;

- производство железа прямого восстановления; - производство чугуна;

- производство кислородно-конвертерной и

мартеновской стали;

- производство электростали.

CO₂, CH4

5.1

Производство ферросплавов.

- феррохром;

- металлический кремний;

- ферросилиций;

- ферромарганец;

- ферромолибден;

- ферроникель;

- ферротитан;

- ферровольфрам;

- феррованадий;

- другие виды ферросплавов.

CO₂

6

Цветная металлургия.

- производство свинца первичного;

- производство цинка;

- производство других металлов.

CO₂, C2F6, CF4

7

Производство минеральных материалов.

- производство цемента;

- производство извести;

- производство всех видов стекла;

- производство керамических изделий.

CO₂

8

Химическая промышленность.

- производство аммиака;

- производство азотной кислоты;

- производство капролактама;

- производство глиоксаля;

- производство карбида кальция;

- производство карбида кремния;

- производство диоксида титана;

- производство кальцинированной соды;

- производство водорода;

- производство хлордифторметана (ГХФУ-22); - производство гексафторида серы (SF6);

- производство других фторсодержащих соединений.

SF6, CHF3, CO₂, N2O

9

Нефтехимическое производство и производство сажи. - производство метанола;

- производство этилена;

- производство этилендихлорида и хлористого винила; - производство акрилонитрила;

- производство сажи (углерод технический).

CH4, CO₂

10

Сжигание топлива в транспорте.

- авиационный бензин;

- топливо для реактивных двигателей;

- дизельное топливо (железнодорожный транспорт); - бензин (А70 (АИ-80), АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98) в автотранспорте;

- дизельное топливо (летнее, зимнее, арктическое) в автотранспорте;

- сжиженный нефтяной газ (пропан, изобутан, н-бутан); - газ сжиженный (морской и внутренний водный транспорт);

- мазутное топливо (мазут флотский);

- дизельное топливо (морской и внутренний водный транспорт);

- компримированный природный газ.

CO₂

11

Обработка, сжигание и захоронение твердых отходов. - компостирование (за исключением отходов животноводства (навоз и помет);

- анаэробное сбраживание (за исключением отходов животноводства (навоз и помет);

- сжигание твердых коммунальных отходов

(небиологическая фракция);

- захоронение отходов;

- сжигание нефтесодержащих отходов.

CO₂, N2O, CH4

12

Целлюлозно-бумажное производство.

- древесно-подготовительное производство;

- производство сульфатной целлюлозы;

- производство сульфитной целлюлозы;

- производство механических видов древесной массы; - производство бумаги, в том числе с использованием регенерированного волокна из макулатуры;

- производство картона, в том числе с использованием регенерированного волокна из макулатуры;

- производственные процессы вспомогательных производств (приготовление химикатов для отбелки, регенерация известкового шлама, очистка сточных вод, захоронение отходов).

CO₂, N2O, CH4

Приложение 11.

Таблица 1.1

Коэффициенты перевода расхода топлива в энергетически единицы, коэффициенты выбросов CO₂ и содержание углерода по видам топлива (из Методики)

Виды топлива

Коэффициенты перевода в тонны условного

топлива и

энергетические единицы (NCVj,y)

Коэффициент ы выбросов

(EFCO₂,j,y)

Содержани е углерода (WC,j,y)

Единиц а

измерен ия

т

у.т./т

(тыс.

м³)

ТДж/ты с. т

(млн

м³)

т

CO₂/т у.т.

т

CO₂/ТД ж

т C/т у.т.

т

C/ТД

ж

Жидкие топлива (нефть и продукты переработки нефти)

Нефть, включая промысловый газоконденсат

тонна

1,430

41,9

2,15

73,3

0,59

20,0

Природный газовый

конденсат

тонна

1,508

44,2

1,88

64,2

0,51

17,5

Газ попутный нефтяной (нефтяные месторождения)

тыс. м³

1,154

33,8

1,77

60,4

0,48

16,5

Газ попутный нефтяной (газоконденсатные месторождения)

тыс. м³

1,154

33,8

1,64

55,9

0,45

15,3

Газ попутный нефтяной (газовые месторождения)

тыс. м³

1,154

33,8

1,62

55,2

0,44

15,1

Бензин автомобильный

тонна

1,490

43,7

2,03

69,3

0,55

18,9

Бензин авиационный

тонна

1,490

43,7

2,05

70,0

0,56

19,1

Авиационный керосин

тонна

1,470

43,1

2,10

71,5

0,57

19,5

Керосин

тонна

1,470

43,1

2,11

71,9

0,58

19,6

Топливо дизельное

тонна

1,450

42,5

2,17

74,1

0,59

20,2

Мазут топочный

тонна

1,370

40,2

2,27

77,4

0,62

21,1

Мазут флотский

тонна

1,430

41,9

2,27

77,4

0,62

21,1

Топливо печное бытовое

тонна

1,450

42,5

2,27

77,4

0,62

21,1

Газ сжиженный нефтяной

тонна

1,570

46,0

1,85

63,1

0,50

17,2

Другие моторные топлива

тонна

1,470

43,1

2,11

71,9

0,58

19,6

Нефтебитум

тонна

1,350

39,6

2,37

80,7

0,65

22,0

Этан

тонна

1,583

46,4

1,81

61,6

0,49

16,8

Пропан

тонна

1,570

46,0

1,87

63,8

0,51

17,4

Бутан

тонна

1,570

46,0

1,82

62,0

0,50

16,9

Пропан и бутан сжиженные, газы углеводородные и их смеси сжиженные

тонна

1,570

46,0

1,85

63,2

0,51

17,3

Лигроин

тонна

1,536

45,0

2,15

73,3

0,59

20,0

Смазочные материалы

тонна

1,372

40,2

2,15

73,3

0,59

20,0

Газ нефтеперерабатывающих предприятий сухой

тонна

1,500

44,0

1,30

44,4

0,35

12,1

Кокс нефтяной и сланцевый

тонна

1,080

31,7

2,86

97,5

0,78

26,6

Другие нефтепродукты

тонна

1,430

41,9

2,15

73,3

0,59

20,0

Твердые топлива (уголь и продукты переработки угля)

Рядовой уголь месторождений:

             

уголь донецкий

тонна

0,876

25,7

2,65

90,2

0,72

24,6

уголь кузнецкий

тонна

0,867

25,4

2,69

91,9

0,73

25,1

уголь карагандинский

тонна

0,726

21,3

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь подмосковный

тонна

0,335

9,82

2,79

95,0

0,76

25,9

уголь воркутинский

тонна

0,822

24,1

2,71

92,6

0,74

25,3

уголь интинский

тонна

0,649

19,0

2,73

93,1

0,75

25,4

уголь челябинский

тонна

0,552

16,2

2,78

94,9

0,76

25,9

уголь свердловский

тонна

0,330

9,67

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь башкирский

тонна

0,264

7,74

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь нерюнгринский

тонна

0,987

28,9

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь якутский

тонна

0,751

22,0

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь черемховский

тонна

0,752

22,0

2,75

94,0

0,75

25,7

уголь азейский

тонна

0,483

14,2

2,75

93,9

0,75

25,6

уголь читинский

тонна

0,483

14,2

2,90

98,9

0,79

27,0

уголь гусиноозерский

тонна

0,506

14,8

2,78

94,9

0,76

25,9

уголь хакасский

тонна

0,727

21,3

2,77

94,4

0,76

25,8

уголь канско-ачинский

тонна

0,516

15,1

2,87

98,1

0,78

26,8

уголь тувинский

тонна

0,906

26,6

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь тунгусский

тонна

0,754

22,1

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь магаданский

тонна

0,701

20,5

2,73

93,1

0,75

25,4

уголь арктический

(шпицбергенский)

тонна

0,669

19,6

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь норильский

тонна

0,761

22,3

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь огоджинский

тонна

0,447

13,1

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь камчатский

тонна

0,323

9,47

2,73

93,1

0,75

25,4

уголь Приморья

тонна

0,506

14,8

2,73

93,1

0,75

25,4

уголь экибастузский

тонна

0,628

18,4

2,77

94,6

0,76

25,8

уголь алтайский

тонна

0,782

22,9

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь тугнуйский

тонна

0,692

20,3

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь прочих месторождений

тонна

0,768

22,5

2,76

94,2

0,75

25,7

уголь импортный

тонна

0,768

22,5

2,76

94,2

0,75

25,7

Антрацит

тонна

0,911

26,7

2,88

98,3

0,79

26,8

Коксующийся уголь

тонна

0,962

28,2

2,77

94,6

0,76

25,8

Каменный уголь

тонна

0,768

22,5

2,77

94,6

0,76

25,8

Бурый уголь

тонна

0,467

13,7

2,96

101,0

0,81

27,6

Сланцы горючие

тонна

0,300

8,79

3,14

107,0

0,86

29,2

Брикеты угольные

тонна

0,605

17,7

2,86

97,5

0,78

26,6

Кокс металлургический

тонна

0,990

29,0

3,14

107,0

0,86

29,2

Смола каменноугольная коксохимических заводов

тонна

1,300

38,1

2,37

80,7

0,65

22,0

Газы искусственные горючие

Газ горючий искусственный коксовый

тыс. м³

0,570

16,7

1,30

44,4

0,35

12,1

Газ горючий искусственный доменный

тыс. м³

0,143

4,19

7,62

260,0

2,08

71,0

Газ горючий искусственный конвертерный

тыс. м³

0,240

7,06

5,33

182

0,35

49,6

Природный газ

Газ горючий природный (естественный)

тыс. м³

1,129

33,08

1,59

54,4

0,43

14,8

Газ компримированный

тыс. м³

1,129

33,08

1,59

54,4

0,43

14,8

Газ сжиженный

тонна

1,570

46,0

1,65

56,4

0,45

15,4

Торф

Торф топливный

тонна

0,340

10,0

3,11

106,0

0,85

28,9

Брикеты и полубрикеты торфяные

тонна

0,600

17,6

3,11

106,0

0,85

28,9

Отходы

Отходы бытовые

(небиологическая фракция)

тонна

0,341

10,0

2,69

91,7

0,73

25,0

Прочие горючие отходы технологических производств

тонна

у.т.

1,000

29,3

4,19

143,0

1,14

39,0

Нефтяные отходы

тонна

1,372

40,2

2,12

72,2

0,58

19,7

Биотоплива

Биобензин

тонна

0,921

27,0

2,07

70,8

0,57

19,3

Био-дизтопливо

тонна

0,921

27,0

2,07

70,8

0,57

19,3

Другие виды жидкого

биотоплива

тонна

0,935

27,4

2,33

79,6

0,63

21,7

Приложение 12.

Таблица 18.1

Коэффициенты выбросов CO₂ при сжигании топлива, а также плотность разных топлив

Вид топлива

Коэффициент выбросов (EF)

Плотность

 

т CO₂/т

(тыс. м³)

Кг/ТДж

Кг/т.у.т.

(P), кг/л

Бензин А-76 (АИ-80)

3,026

69 300

2 031

0,715

Бензин АИ-92

3,026

69 300

2 031

0,735

Бензин АИ-93

3,026

69 300

2 031

0,745

Бензин АИ-95

3,026

69 300

2 031

0,750

Бензин АИ-98

3,026

69 300

2 031

0,765

Дизельное топливо летнее

3,149

74 100

2 172

0,860

Дизельное топливо зимнее

3,149

74 100

2 172

0,840

Дизельное топливо арктическое

3,149

74 100

2 172

0,830

Сжиженный нефтяной газ (СНГ) (пропан)

2,903

63 100

1 849

0,528 (при t = 0 °C)

Сжиженный нефтяной газ СНГ (изобутан) 2,903

 

63 100

1 849

0,582 (при t = 0 °C)

Сжиженный нефтяной газ СНГ (н-бутан)

2,903

63 100

1 849

0,601 (при t = 0 °C)

Компримированный природный газ (КПГ)

1,840

54 400

1 594

0,668 (при t = 0 °C)

Сжиженный природный газ (СПГ)

2,710

54 400

1 594

0,424 (при t = 0 °C)

Авиационный керосин

3,16

71 900

2 100

0,8

Авиационный бензин

3,10

69 300

2 050

0,8

Топливо для реактивных двигателей

3,10

71 900

2 110

0,8

Смазочные материалы

2,95

-

-

-

Топочный мазут

-

77 400

-

-

Твердые топлива (уголь и продукты его переработки) (рядовой) (т)

Донецкий

2,32

-

-

-

Кузнецкий

2,33

-

-

-

Нерюнгринский

2,72

-

-

-

Черемховский

2,07

-

-

-

Канско-Ачинский

1,48

-

-

-

Казахский (Каражаринский)

1,38

-

-

-

Азейский

1,33

-

-

-

Читинский

1,40

-

-

-

Торф (т)

Торф топливный

1,06

-

-

-

Брикеты и полубрикеты торфяные

1,87

-

-

-

Отходы (т)

Отходы бытовые (небиологическая фракция)

0,92

-

-

-

Нефтяные отходы

2,91

-

-

-

Прочие горючие отходы производства (т у.т.)

4,19

-

-

-

Приложение 13.

1 https://trends.rbc.ru/trends/green/603766c39a794772017c8a13

2 https://tion.ru/blog/globalnoe-poteplenie/

3 https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases

4 https://dzen.ru/a/YFubIydFIx-mPdSQ

5 https://tion.ru/blog/globalnoe-poteplenie/

6 https://hpb-s.com/news/metodika-rascheta-vybrosov-pg-po-mezhdunarodnym-standartam/

7 https://ecfor.ru/wp-content/uploads/2024/01/otsenki-prostranstvennogo-raspredeleniya-vybrosov-so2-v-chernoj-metallurgii.pdf

8 https://carbonreg.ru/pdf/стандарты/ГОСТ%20Р%20ИСО%2014064-1-2021.pdf

9 https://legalacts.ru/doc/prikaz-minprirody-rossii-ot-29062017-n-330-ob-utverzhdenii/

10 https://legalacts.ru/doc/prikaz-minprirody-rossii-ot-29062017-n-330-ob-utverzhdenii/

11 https://www.fortomorrow.eu/en/blog/CO₂-tree

12 https://tcm-ural.ru/

13 https://ar2023.rushydro.ru/development/environmental-responsibility.html

14 https://www.e-disclosure.ru/vse-novosti/novost/5573?attempt=1

Просмотров работы: 89