Как экологическая инженерия спасает мир

Экологическая инженерия — это инженерная дисциплина, которая занимается спасением людей от вредного воздействия окружающей среды. Загрязнение, а также с повышение экологической целостности. По данным Бюро статистики труда США, науки об окружающей среде стремятся улучшить переработку. Также утилизация отходов, здоровье населения и управление загрязнением воздуха и воды.

Население мира продолжает расти, и с увеличением продолжительности жизни признаков замедления темпов роста не наблюдается. А мусор – это естественный результат деятельности человека. Добавьте к этому способность людей производить дополнительный мусор из остатков еды, контейнеров и всего остального, что попадает на свалки. Хотя инициативы по переработке полезны, они не могут идти в ногу с растущим количеством отходов. В результате наука об окружающей среде с каждым днем ​​становится все более важной областью изучения. Экологическая инженерия существует с момента зарождения цивилизации. Всякий раз, когда группы людей начинали жить в небольших поселениях, у них возникали проблемы с обеспечением безопасной питьевой водой и обращением с органическими отходами и сточными водами. Люди также должны были думать о загрязнении воздуха и почвы. Выросли города, развились крупное земледелие и промышленность. Джозеф Базалгетт известен как первый инженер-эколог.

Инженерно-экологические проекты касаются вопросов очистки и транспортировки питьевой воды. Особое внимание уделяется хранению, очистке и управлению сточными водами. Борьба с загрязнением воздуха и шумом; образование твердых отходов и утилизация опасных отходов; уборка опасных участков; и экологические оценки, инспекции и исследования воздействия. Наука об окружающей среде также включает прикладные исследования и образование; разработка проекта и планирование; проектирование, строительство и эксплуатация объекта; и продажа и маркетинг технологий экологического контроля.

Вопросы экологической инженерии

Последствия глобального изменения климата заставляют всех нас действовать. Ожидается, что к 2030 году климатические изменения будут убивать более 250 000 человек в год. Учитывая, если мы продолжим наш нынешний курс, наносящий ущерб окружающей среде.Принятие мер по предотвращению вреда окружающей среде в ряде отраслей не может осуществляться в вакууме; это будет включать глобальное сотрудничество и, часто, разработку локализованных решений, которые работают независимо от массивной инфраструктуры. Когда речь идет о разработке технологий, необходимых для того, чтобы эта планета могла поддерживать жизнь для будущих поколений, знания, способности и идеи инженеров-экологов будут иметь жизненно важное значение.

Калифорния — отличный пример штата, предпринявшего серьезные попытки сократить потери воды, а также такие законы, как Закон о чистом воздухе. Это привело к 70-процентному сокращению некоторых проблем, таких как кислотные дожди. Это результат работы инженеров-экологов и инженеров, посвятивших свою жизнь защите окружающей среды.

Чем занимаются инженеры-экологи?

Инженеры-экологи дают нам отличные рекомендации! Рассмотрим строительство здания. Нам нужно вскопать землю, очистить деревья и положить цемент. Наука об окружающей среде сообщает нам о потенциальном воздействии на окружающую среду такого типа проектов.

Инженеры-экологи создают! Они создают технологии, которые помогают нам количественно определять факторы, наносящие ущерб окружающей среде, например выбросы автомобилей. Инженеры-экологи иногда сотрудничают с крупными корпорациями, чтобы помочь им преодолеть уровень загрязнения воздуха.

Инженеры-экологи находят решения! Они разрабатывают более эффективные методы переработки бумаги, пластика и стекла. Кроме того, инженер-эколог может помочь в разработке методов очистки воды, загрязненной микробами и химическими веществами, потенциально опасными для нашего здоровья и окружающей среды.

Выводы науки об окружающей среде:

1. Гибридные автомобили

Мы говорим о гибридно-электрических транспортных средствах, которые сочетают в себе бензиновые двигатели и электродвигатели для достижения более высокой топливной экономичности, чем у обычных автомобилей.Toyota Prius был первым коммерчески доступным гибридным автомобилем, дебютировавшим в Японии в 1997 году.

Хотя для работы им требуется бензин, электрический двигатель приводит к увеличению расхода топлива, позволяя бензиновому двигателю выключаться на холостом ходу с помощью автоматического запуска / остановки. Кроме того, он обеспечивает дополнительную мощность во время ускорения или подъема с помощью привода / вспомогательного электродвигателя, что позволяет установить меньший и более экономичный газовый двигатель. Некоторые гибридные автомобили используют рекуперативное торможение. Среди более дорогих гибридов также можно проехать несколько километров исключительно на электричестве, в то время как другие отключаются, если у них кончается бензин. В зависимости от модели и типа гибридно-электрические автомобили могут обеспечить значительно более высокую эффективность использования топлива, чем обычные автомобили сопоставимого размера.

2. Бактерицидное ультрафиолетовое облучение

УФ бактерицидное облучение (UVGI) убивает опасные микробы, такие как бактерии или вирусы, в жидкостях, атмосфере и на поверхностях. Солнечный свет по своей сути выполняет это в определенной степени. Известно, что ультрафиолетовый свет наносит вред нашим глазам и коже; также он убивает или инактивирует определенные микробы. Системы UVGI достигают этого за счет контролируемого излучения коротковолнового ультрафиолетового излучения B и ультрафиолетового излучения C на определенных длинах волн, особенно в диапазоне от 200 до 320 нанометров, часто с помощью ртутной лампы низкого давления. УФ-излучение разрушает клетки или ДНК микроорганизмов, вызывая их гибель или утрату способности к размножению. Ультрафиолетовый свет с длиной волны от 320 до 400 нанометров неэффективен против бактерий.

С помощью инженерной экологии УВГИ интегрировали в вентиляционные каналы, системы отопления, охлаждения и обеззараживания воздуха. Кроме того, он использовался для целых комнат, в идеале, когда они свободны или когда все носят защитное снаряжение. В сочетании с механизмами вертикального воздушного потока некоторые системы генерируют ультрафиолетовый свет в относительно близких местах для очистки воздуха над головами людей.UVGI можно использовать в сочетании с высокоэффективными воздушными фильтрами (HEPA) или другими методами фильтрации для удаления примесей, которые УФ не может уничтожить.

3) Производство энергии воздушными змеями на большой высоте

Когда многие из нас задумываются об использовании энергии ветра для выработки электроэнергии, мы, вероятно, верим в ветряные мельницы. Очень немногие считают воздушных змеев. Тем не менее, Makani Power, инициатива из Сан-Франциско, которая началась в 2006 году, занимается разработкой ветряных турбин воздушного змея, прикрепленных к тросам, для создания высотных ветров, где ветер сильнее и стабильнее, чем на поверхности земли. Макани, что интересно, по-гавайски означает ветер.

Привязи, которые могут простираться на высоту до 609,6 метра (2000 футов) над землей, служат как подвесным механизмом, так и средством возврата энергии к основанию. Воздушные змеи имеют длину около 100 футов и состоят из углеродного волокна. Вместо того, чтобы парить, они летают по кругу. Кроме того, они достаточно легкие, чтобы оставаться в воздухе при скорости ветра менее 15 миль в час (MPH). Согласно сообщениям, турбины могут производить в два раза больше энергии, а если не больше, то по крайней мере при стоимости, которая вдвое меньше, чем у существующих дорожных ветряных турбин. Затраты сопоставимы со сжиганием угля и занимают меньше земли, чем некоторые другие формы производства энергии.

Воздушные змеи, которые не поступят в продажу в течение нескольких лет, скорее всего, будут использоваться вдоль береговой линии или в море, привязанными к буям. Makani Power принимала платежи от Google и отдела исследований и технологических инициатив Министерства энергетики (ARPA-E), а также от компании, которую, как ожидается, купит Google X, лаборатория, работающая над такими проектами, как беспилотные автомобили и Google Glass.

Заключение по охране окружающей среды

Инженеры-экологи пользуются большим спросом, поэтому усилия правительства по увеличению набора студентов на программы STEM и минимизации отсева имеют решающее значение.Согласно исследованию Министерства образования США, до 48% студентов, которые начали программу STEM в период с 2003 по 2009 год, даже не получили степень.

Экологическая инженерия никогда не была более важной, чем сейчас. Однако, учитывая прискорбное сокращение числа выпускников STEM, отрасли отчаянно нуждаются в поддержке. С продолжающимися технологическими инновациями и уже увеличившимся населением проблемы со здоровьем и окружающей средой в мире будут только усугубляться в ближайшее время. Однако те инженеры-экологи, которые настойчиво трудятся, чтобы найти новые токсины и защитить Землю и ее людей от такого дискомфорта, действительно могут изменить ситуацию.