Termal kirlilik nedir? Elektrik santrallerinin suya ve havaya saldığı atık ısının çevre üzerindeki etkilerini ve bu sorunu minimize etmek için mühendislik çözümlerini keşfedin. Su sıcaklık artışının ekosistem üzerindeki sonuçları ve çözüm yolları hakkında bilgi edinin.
Termal kirlilik; atık ısının suya veya havaya salınmasından kaynaklanan bir tür çevre kirliliğidir. Elektrik santralleri önemli bir termal kirlilik kaynağıdır. Bu tesislerde, yakıttaki enerjinin yalnızca üçte biri elektriğe dönüştürülür ve geri kalan enerji, ısı olarak yerel çevreye – bir nehre, göle veya başka bir su yoluna pompalanan suya veya sıcak olarak havaya – salınır. egzoz gazları. Bu atık ısının çevreye girişi ciddi sonuçlar doğurabilmektedir.
Etkileri:
Suya verilen ısı, suyu o kadar sıcak hale getirebilir ki, içinde hiçbir canlı yaşayamaz. 60° C’nin (140° F) üzerindeki suda alglerin veya bakterilerin yaşaması çok alışılmadık bir durumdur ve çok daha düşük sıcaklık seviyelerinde bile ciddi sorunlar ortaya çıkar. Sıcakkanlı hayvanlardan farklı olarak balıklar ve diğer soğukkanlı organizmalar, sabit bir iç vücut ısısını koruyacak düzenleyici bir mekanizmaya sahip değildir. Dolayısıyla su sıcaklığı değiştiğinde organizmaların vücut sıcaklıkları da değişir.
Ortaya çıkan termal stres bazı türler için öldürücü olabilir. Diyet, yaş, önceki sıcaklığa maruz kalma, hava durumu, yılın mevsimi ve suyun kimyasal bileşimi gibi faktörler, balıklar için spesifik öldürücü sıcaklık noktasını değiştirebilir. Örneğin belirli koşullar altında kahverengi alabalık 26° C’nin (79° F) üzerindeki sıcaklıktaki suda yaşayamaz. Bununla birlikte, genellikle “kaba” balık olarak bilinen bazı dayanıklı balıklar daha da yüksek sıcaklıklarda hayatta kalabilir; örneğin sazan, 35° C (95° F) su sıcaklığında yaşayabilir.
Nispeten küçük sıcaklık artışları bile ciddi sonuçlara yol açabilir; örneğin suda yaşayan organizmaların üremesini etkileyebilir. Örneğin bahar aylarında su sıcaklığının doğal olarak artması dişi istiridye ve istiridyelerin yumurtalarını dökmelerine neden olur. Yılın farklı bir zamanında benzer ancak yapay olarak üretilen sıcaklık artışı, olgunlaşmamış yumurtaların salınmasını tetikleyebilir. Aşırı sıcaklık aynı zamanda bazı yumurtaların normal gelişimini de engelleyebilir. Artan sıcaklık, bazı türlerde kuluçka süresini de etkileyebilir. Örneğin ringa balığı yumurtaları normalde 0,° C (32° F) sıcaklıkta 47 günde yumurtadan çıkar. Su sıcaklığı 14,5°C’ye (58° F) yükseltildiğinde yumurtalar 8 günde çatlar. Bu kadar erken yumurtadan çıkma, genellikle yetişkin boyutunun küçülmesine ve ömrünün kısalmasına neden olur.
Su sıcaklığındaki küçük artışlar belirli organizmaların aktivite seviyesini arttırabilirken, daha yüksek sıcaklıklar aktivite seviyesini azaltma eğilimindedir. Örneğin göl alabalığı, sıcaklık 16 ° C’ye (61° F) yaklaştığında daha hızlı seyreder, ancak bu sıcaklığın üzerine çıkınca yavaşlar. 24° C (75° F) su sıcaklığı onlar için öldürücüdür. Balığın aktivite düzeyi azaldıkça yiyecek yakalama yeteneği de azalır.
Su sıcaklığının yükselmesinin bazı etkileri dolaylıdır. Genellikle daha yüksek sıcaklıklar balıkların ve diğer organizmaların oksijen tüketimini artırır. Ancak aynı zamanda yüksek sıcaklık suyun oksijen taşıma kapasitesini de azaltır. Böylece oksijen ihtiyacı arttığında daha az miktarda oksijen mevcut olur.
Suyun sıcaklığı halihazırda bir tür için en uygun sıcaklığın altındaysa, atık ısının eklenmesi türe fayda sağlayabilir ancak bu her zaman böyle olmayabilir. Birincisi, türler yüksek sıcaklığa uyum sağlarken düşük sıcaklıklara karşı direncini kaybedebilir ve atık ısı akışı aniden kesilirse ve su önceki düşük sıcaklık seviyesine dönerse tür büyük zarar görebilir.
Çözümler:
Büyük endüstriyel kaynaklardan kaynaklanan termal kirliliği en aza indirmek için çeşitli mühendislik çözümleri mevcuttur. Bunlardan biri, ısıtılmış atık suyun doğal bir su yoluna girmeden önce içine bırakıldığı bir soğutma havuzudur. Soğutma havuzu bir miktar suyun buharlaşmasına izin verir, ısıyı havaya taşır ve böylece su yoluna daha soğuk su bırakır. Ancak buharlaşan su, bazı koşullar altında yoğunlaşarak daha önce mevcut olmayan sisler oluşturabilir. Ayrıca, soğutma havuzundan gelen buharlaşma, su yolunu önemli miktarda sudan mahrum bırakabilir; bu durum, nehirdeki doğal akışın düşük olduğu yaz aylarında ciddi olabilir.
Termal kirlilik sorununun bir diğer olası çözümü de ısıyı havaya aktaran (ıslak veya kuru) soğutma kulesidir. Her iki tipte de, içinden havanın üflendiği bir kuleye ısıtılmış su verilir ve havaya bir miktar ısı iletilir. Islak kulelerde su ve hava temas halinde olduğundan su kaybına neden olur. Kuru kulelerde, araba radyatörü gibi bir cihaz ısıtılan suyu taşır ve daha az su kaybı olur.
Termal kirliliğin faydalı kullanımlarına yönelik çeşitli önerilerde bulunulmuştur. Bunlar arasında, belirli mahsullerin büyüme mevsimini uzatmak için tarlaların altındaki ısıtılmış suyun olası kullanımı, kışın karları eritmek için şehir sokaklarının altında veya soğuk nehir ağzı alanlarında balık ve kabuklu deniz hayvanlarının büyümesini artırmak için kullanılması da yer alıyor. Şu anda bu planlar geniş ölçekte test edilmemiştir. Tüm çözümlerde çevrenin genel sağlığının yanı sıra enerji kullanım kalıpları, genel nüfus artışı ve diğer faktörler de dikkate alınmalıdır.
