#выбросы

По силе воздействия на окружающую среду производственная отрасль считается одной из самых опасных. Промышленные города России, которые занимаются в основном черной металлургией, машиностроением и нефтепереработкой, сталкиваются с проблемами экологии и сокращения населения. При изучении этих аспектов важно не только исследовать источники возникновения экологических рисков предприятий, но и оценивать их последствия на здоровье людей. Ученые Пермского Политеха выявили прямую зависимость заболеваний населения хроническими болезнями органов дыхания от веса в атмосфере загрязняющих веществ, выделяемых объектами производства. Разработанный авторский метод позволяет математически оценить эту зависимость для любого российского промышленного города.

Изменение климата — это тема, которую обсуждают не только политики, но и ученые, и даже мировое бизнес-сообщество. Важную роль в борьбе с глобальным потеплением играют нефтегазовые компании. Для предотвращения изменения климата многие из них заявили амбициозные цели по сокращению выбросов парниковых газов. Коллектив Института экономических проблем имени Г. П. Лузина Кольского научного центра РАН провел исследование, чтобы оценить, насколько успешно этих целей добиваются российские нефтяники и газовики.

Губки из меламина стали популярными благодаря своим хорошим чистящим свойствам. Работая, подобно мелкой наждачной бумаге, они даже без моющих средств справляются со стойкими загрязнениями на поверхностях вроде следов маркера и въевшихся пятен. Однако в процессе использования меламиновые губки изнашиваются и теряют волокна микропластика. Из-за этого китайские ученые увидели в них ранее неучтенный источник потенциально вредных выбросов.

Авиация — один из крупнейших источников выбросов вредных веществ. Особенно это касается оксидов азота, которые выделяются в процессе сгорания топлива. Его высокие концентрации опасны для человека, при длительном воздействии эти газы приводят к воспалению дыхательных путей, бронхиту и онкологии. В группе риска находятся жители крупных индустриальных городов. Наибольшую опасность оксиды азота представляют в качестве активного компонента смога. Создание экологичных авиадвигателей требует совершенствования систем автоматического управления. Особую сложность представляет управление камерой сгорания газотурбинного двигателя, так как необходимо соблюдать баланс между их стабильной работой и минимизацией выбросов. Ученые ПНИПУ разработали систему, которая снижает концентрацию выбросов оксидов азота более чем на три процента и повышает экологическую эффективность при стабильной работе камеры сгорания.

Использование возобновляемых источников энергии и зеленых технологий в сфере энергетики повышает рентабельность инвестиций и доходность компаний. А высокие выбросы углекислого газа, наоборот, ведут к снижению финансовой эффективности. Это показало совместное исследование сотрудников факультета экономических наук ВШЭ и Европейского университета в Санкт-Петербурге.

Исследователи Сколковского института науки и технологий совместно с коллегами из NorthWest Research Associates, Грацского университета и Обсерватории Канцельхоэ разработали инновационный метод DIRECD (Dimming InfeRred Estimate of CME Direction), который позволяет выполнить раннюю оценку направления распространения коронального выброса массы в трехмерном пространстве. Эти данные имеют важное значение для снижения негативного воздействия солнечных явлений на многие сферы промышленности и технологические системы в космосе и на Земле.

Химики и биологи ТюмГУ изучили вклад аэротехногенной миграции в накоплении тяжелых металлов в травянистом лекарственном растении мать-и-мачеха вблизи Тюмени. А еще ученые выявили взаимосвязь этой миграции с летучестью металлов и устойчивостью их аэрозолей.

Загрязнение окружающей среды токсичными продуктами сгорания — одна из важнейших проблем современной теплоэнергетики. Сейчас в атмосферу в год выбрасывается 140 тысяч тонн оксидов азота, которые негативно влияют на здоровье живых организмов. Согласно экологической политике России, его концентрация в выхлопных газах не должна превышать 30 миллиграммов на кубометр. Но ни одна газотурбинная установка отечественного производства не может обеспечить соблюдение таких норм. Чтобы значительно снизить концентрацию оксидов азота в продуктах сгорания, ученые Пермского Политеха спроектировали систему очистки, эффективность применения которой более 90 процентов.

Исследователи из Высшей школы экономики и Университета Джорджа Мейсона изучили устойчивость потенциальных международных соглашений в вопросе солнечного геоинжиниринга. Авторы предложили схему, где выплаты направлены от богатых стран к бедным, что отличает их предложение от классических систем. Эта модель призвана сдерживать более уязвимые страны от излишнего использования метода, обеспечивая им компенсацию за возможные ущерб и адаптацию к изменениям климата.

Авторы нового исследования предупредили, что изменение глобальных температур случится быстрее, чем предполагали ранее. Оценка бюджета на выбросы стран — участниц Парижского соглашения показала, что при сохранении нынешних темпов выбросов углерода потепление на 1,5 градуса выше доиндустриального уровня произойдет уже к 2030 году, на два градуса — к 2046-му.

Выбросы метана — проблема многих отраслей промышленности, сельского и городского хозяйства. Этот газ ускоряет процесс глобального потепления и загрязняет окружающую среду. Важно находить и контролировать источники выбросов метана, чтобы определять ущерб, по возможности сокращать и устранять его. Наземный мониторинг осложняется тем, что территории выбросов труднодоступны, представляют опасность для человека и занимают большие площади. А применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) — дорого, в том числе из-за зарубежного коммерческого ПО. Ученые ПНИПУ и специалисты по аэросъемке из ООО «Беспилотные авиационные системы» разработали программно-аппаратный интерфейс, который делает дистанционный мониторинг более экономичным, простым и удобным в применении для конечного пользователя.

Глава Климатической лаборатории Бали Мишель Виноватан (Michelle Winowatan) сообщила, что, согласно последнему исследованию, проведенному на острове, 64% всех выбросов углекислого газа приходится на туристов.

Верхнекамское месторождение калийных солей — это один из крупнейших в мире обогащенных центров активного российского недропользования. Здесь добывают калийные, магниевые, натриевые соли, а также ведется добыча углеводородного сырья, пресных подземных вод и полезных ископаемых для строительных материалов. Однако подземная разработка месторождения значительно осложняется газодинамическими явлениями. Сегодня научные исследования направлены на решение этой проблемы. Но среди применяемых методов прогнозирования таких природных особенностей отсутствуют методы, основанные на структурно-тектоническом анализе строения пластов, который во многом определяет газодинамическую опасность на рудниках. Эту проблему смогли решить исследователи из Пермского Политеха. Ученые выявили оптимальный метод, позволяющий обрабатывать данные о структурно-тектоническом строении пласта для прогнозирования складчатых структур, опасных по газодинамическим явлениям.

Растения вырабатывают изопрен, который в условиях городской среды способен превращаться в формальдегид. Обычные приборы определения формальдегида в воздухе не работают с такими низкими концентрациями. Ученые из Южно-Уральского государственного университета разработали прибор, который позволяет улавливать низкие концентрации формальдегида и тропосферного озона.

Ученые с использованием алгоритмов машинного обучения создали модели, способные по химическим и физическим свойствам жидкостей оценивать, насколько хорошо они связывают углекислый газ. Предложенный подход позволит ускорить поиск эффективных, дешевых и экологически чистых поглотителей, которые помогут бороться с выбросами парниковых газов в атмосферу.

Газотурбинные установки используют в нефтегазовой и авиационной промышленности в качестве источника энергии. В состав установки входит газотурбинный двигатель. Один из важнейших элементов в нем — камера сгорания — основной источник вредных выбросов. Снижение выбросов в атмосферу можно обеспечить применением малоэмиссионной камеры сгорания (МЭКС). Сегодня контроль выбросов в атмосферу не ведется, поскольку нет датчиков эмиссии. Ученые Пермского Политеха предложили для контроля вредных выбросов из камеры сгорания использовать математическую модель МЭКС, встроенную в систему автоматического управления газотурбинной установки. Для повышения адаптивных свойств модели использованы технологии искусственного интеллекта, а именно — нейронные сети, которые позволяют эффективно увеличить качество моделирования процессов в сложных объектах на основе создания гибких и простых алгоритмов. Таким образом, ученые Пермского Политеха разработали и апробировали систему автоматического управления МЭКС со встроенной нейросетевой моделью.

Деятельность людей повышает уровни углекислого газа в атмосфере Земли со значительной скоростью, чем ограничивает излучение тепла обратно в космос и способствует потеплению на планете. Специалистам из Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США удалось наглядно показать, как это происходит. 

Исследователи Кольского научного центра предложили новый оригинальный метод количественной оценки прогресса нефтегазовых компаний по сокращению уровня эмиссии парниковых газов. Результаты показали, что далеко не все глобальные игроки нефтегазового рынка приближаются к заявленным целям в области углеродной нейтральности, а некоторые даже демонстрируют отрицательную динамику.

Группа российских ученых предложила наиболее эффективный комплекс геофизических методов детектирования и детального исследования зон массированного выхода метана из морских осадков на российском арктическом шельфе. Благодаря используемым методам и аппаратуре специалисты могут обнаруживать места интенсивных выбросов метана, изучать взаимосвязь выделения газа с распределением активных разломов земной коры и землетрясениями, деградацией подводной мерзлоты, а также оценивать влияние этих процессов на глобальный климат.

В таких важных отраслях экономики, как нефтегазодобывающая и авиационная промышленность в качестве источника энергии используются газотурбинные установки. В их состав входит газотурбинный двигатель, одним из важнейших элементов которого является камера сгорания, производящая вредные выбросы. Чтобы процесс горения топлива в ней был устойчив и не приводил к чрезмерной эмиссии загрязняющих веществ, необходима система автоматического управления камерой сгорания, для работы которой требуются сенсоры выбросов. В качестве такого сенсора эмиссии выступает полуэмпирическая модель камеры сгорания, прогнозирующая вредные выбросы, которую разработали ученые Пермского Политеха.