door Abby Rabinowitz
terwijl fossiele brandstoffen algemeen worden erkend als een belangrijke bron van verontreiniging, is er veel minder aandacht besteed aan thermische verontreiniging. Thermische vervuiling treedt op wanneer water dat wordt gebruikt om energiecentrales en fabrieken te koelen, bij een hogere temperatuur in het milieu terechtkomt. Hoewel dit water typisch schoon is, veroorzaakt het toch aanzienlijke milieuproblemen, zoals schade aan het waterleven, ontwrichtende ecosystemen en klimaatverandering.
Wat is thermische verontreiniging?
thermische verontreiniging is verontreiniging die wordt veroorzaakt door het toevoegen van warmte aan een ecosysteem dat een negatieve invloed heeft op het ecosysteem. Het rapport van de U. S. Geologic Survey schat het gebruik van Water in de Verenigde Staten in 2005 dat energiecentrales en industriële installaties trekken ongeveer 219 miljard liter koud water per dag uit de omliggende ecosystemen.
dit water is in de eerste plaats bestemd voor de koeling van industriële processen die warmte opwekken. In de VS wordt ongeveer 75 tot 82 procent van de thermische vervuiling gegenereerd door energiecentrales. Andere bronnen van thermische verontreiniging kunnen zijn: een kerncentrale, kolencentrale, industrieel afval, aardolieraffinaderijen, riool -, pulp-en papierfabrieken, chemische fabrieken, staalfabrieken, smelterijen, waterkrachtcentrales en een thermische centrale. Het water dat door een van deze systemen wordt teruggevoerd, kan temperatuurveranderingen veroorzaken en schadelijke effecten hebben op een aquatisch ecosysteem en op waterdieren.
thermische verontreiniging in de VS
sinds 2013 hebben naar schatting 1.260 installaties in de VS ten minste 2 miljoen liter koelwater per dag onttrokken. In tegenstelling tot een typisch ketelsysteem dat hetzelfde water steeds opnieuw gebruikt in een gesloten lussysteem, maken deze faciliteiten meestal gebruik van “once-through” koelsystemen die eenmaal koelwater gebruiken en het onmiddellijk terugsturen naar de omgeving. Once-through koelsystemen hebben aangetoond water terug te geven bij een gemiddelde temperatuur van 10 graden Celsius warmer dan boven de omgevingstemperatuur! Met ingang van 2014, Er zijn meer dan 1.200 faciliteiten in de VS alleen die gebruik maken van once-through koelsystemen, maar dit is ook een grote wereldwijde kwestie. Door dit warme water in ecosystemen te pompen, warmt thermische vervuiling het omringende water op, wat de omringende ecosystemen sterk schaadt.
de effecten van thermische verontreiniging
gedurende miljoenen jaren hebben ecosystemen zich aangepast aan de vele veranderingen op aarde. Deze veranderingen hebben zich echter gedurende lange tijd voorgedaan, veel langzamer dan wat er nu gebeurt als gevolg van thermische vervuiling. Wanneer de watertemperatuur in een bepaald gebied zelfs met enkele graden Celsius stijgt, kunnen er aanzienlijke gevolgen zijn voor het huidige aquatische ecosysteem.
de effecten van thermische schokken
plotselinge temperatuurveranderingen kunnen thermische schokken veroorzaken, waardoor planten, vissen en andere zeedieren worden gekwetst. Dit komt omdat afvalwarmte van het koelproces in elektriciteitscentrales en elektriciteitscentrales warm water genereert en afgeeft, wat op zijn beurt het zuurstofgehalte verlaagt, vissen doodt, de samenstelling van voedselketens verandert en de biodiversiteit van de oceaanecosystemen vermindert. Bovendien verminderen hogere watertemperaturen de capaciteit voor zuurstof om dieper water te bereiken, waardoor de waterkwaliteit voor aquatische soorten sterk afneemt. Hierdoor ontstaan anaërobe omstandigheden die beter geschikt zijn voor bacteriën, waardoor het evenwicht van de voedselketen en het ecosysteem in het algemeen verandert.
Waarom is thermische verontreiniging schadelijk voor ecosystemen?
Waarom is warmer water zo schadelijk voor ecosystemen? Om te beginnen resulteert een warmere watertemperatuur in minder zuurstof in het water dan in koeler water. Het gebrek aan zuurstof doodt vissen en andere aquatische soorten, terwijl het tegelijkertijd anaërobe omstandigheden bevordert die bacteriën in staat stellen te gedijen.
een goed voorbeeld van dit fenomeen is de Golf van Mexico, waar lozingen van nabijgelegen rivieren een hypoxische “dode zone” hebben gecreëerd die is gegroeid tot 6.334 vierkante mijl of meer dan 4 miljoen hectare nu onbewoonbaar voor vis. Alleen al in de wateren van Californië worden jaarlijks naar schatting 79 miljard vissen en andere zeedieren gedood als gevolg van thermische vervuiling! Dit schokkend hoge aantal getuigt van de schadelijke effecten van thermische vervuiling in slechts één ecosysteem.
regelgevingskader voor thermische verontreiniging
thermische verontreiniging valt onder de auspiciën van de Clean Water Act, die in 1948 werd vastgesteld en in 1972 werd uitgebreid. Artikel 316 (a) regelt bronnen van verontreiniging met thermische Lozingen en machtigt het U. S. Environmental Protection Agency (EPA) om thermische lozingen te reguleren door middel van National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) vergunningverlenende autoriteit.
de EPO heeft op haar beurt de vergunning aan 46 staten Gedelegeerd. Het proces vereist dat energiecentrales en fabrieken lozingsvergunningen aanvragen en afwijkingen verkrijgen wanneer de voorgestelde lozingshoeveelheden de wettelijke niveaus overschrijden. Belangrijk is dat artikel 316, onder a), van de Wet op schoon Water installaties zonder variantievergunning verbiedt de riviertemperaturen tot boven de drempelwaarden te verhogen voor zover de elektriciteitsopwekking mogelijk moet worden beperkt.
regelgevingskader voor thermische verontreiniging in de praktijk
als er al een regelgevingsproces bestaat, waarom bestaat er dan een dergelijk probleem? In theorie zijn planten verplicht om gedetailleerde ondersteunende informatie in te dienen om aan te tonen dat voorgestelde thermische lozingen geen nadelige gevolgen zullen hebben voor het omringende milieu en de biodiversiteit, en regelgevers worden geacht alleen afwijkingen te verstrekken Onder uit milieuoogpunt aanvaardbare omstandigheden. Helaas, zoals gemeld in een 2013 Office of the Inspector General audit of the Environmental Protection Agency (EPA), veel vergunningen zijn verleend als gevolg van gebrekkig toezicht. Zo bevatte 55% van de in het kader van deze studie onderzochte vergunningen geen gedetailleerde motivering voor het besluit van een staat om een afwijking goed te keuren. Ook werden bepaalde afwijkingen toegestaan omdat faciliteiten gegevens over milieueffecten zouden verzamelen in plaats van hen te verplichten de beste beschikbare technologie te installeren.
oplossingen voor thermische verontreiniging
de duidelijkste oplossing is om te stoppen met het terugvoeren van warmer water in ecosystemen.
maar hoe?
een voor de hand liggende stap is het verplicht stellen van elektriciteitscentrales en fabrieken om het koelwater op de oorspronkelijke temperatuur te brengen. Een ambitieuze stap zou zijn om het verwarmde water te gebruiken om andere nuttige processen zoals verwarming te voeden. Helaas zijn deze extra stappen kostbaar en zouden ze extra kosten met zich meebrengen voor nieuwe installaties en omslachtige aanpassingen van bestaande installaties. Dergelijke veranderingen vereisen een vooruitziende blik op de regelgeving en interventie.
handhaving van voorschriften ter voorkoming van thermische verontreiniging
als eerste stap moet het EPA zijn steentje bijdragen om de bestaande voorschriften te handhaven. We hebben een striktere handhaving nodig van alle nieuwe vergunnings-en variantieaanvragen om ervoor te zorgen dat nieuwe projecten aan de bestaande normen voldoen.
ten tweede moet de EPO de bestaande vergunningen die mogelijk ontoereikend zijn, opnieuw bekijken en onmiddellijke verbeteringen voorschrijven.Ten derde moeten we nagaan of de bestaande voorschriften streng genoeg zijn. Bijvoorbeeld, in de VS, veel staten hebben regelgeving dat koelwater lossing temperatuur kan niet meer dan 30°C-40°C. Echter, in veel gevallen, deze hoge temperatuur is nog steeds veel warmer dan de natuurlijke temperatuur van de omliggende meren, beken, rivieren en oceanen.
bewustmaking van thermische verontreiniging
ten slotte moeten we de boodschap over thermische lozing bekendmaken om een bewustzijn te bereiken dat vergelijkbaar is met fossiele brandstoffen, wat op zijn beurt zal bijdragen tot belangrijke en noodzakelijke veranderingen.
religie en thermische verontreiniging
verandering van de temperatuur van water lijkt geen belangrijk probleem in vergelijking met waterverontreiniging, maar zoals deze blogpost duidelijk heeft gemaakt, is thermische verontreiniging een belangrijk probleem dat moet worden aangepakt om ons waterlichaam en de in het water levende organismen te beschermen.
in het jodendom zijn er wetten over het opwarmen van water op de sabbat. Deze wetten helpen je bewust te worden van het feit dat het opwarmen van water een fundamenteel onderdeel van ons leven is, en toch is het ook extreem krachtig. Velen van ons kennen iemand die is geschaad door gloeiend heet water, of misschien is het ons zelfs overkomen. Religieuze herinneringen aan de kracht en verantwoordelijkheden van het verwarmen van water in ons persoonlijke leven kunnen helpen het belang van het toezicht op de regelgeving op industriële schaal te versterken.
mogen wij de zegen van het hebben van warm water erkennen en waakzaam zijn om ervoor te zorgen dat thermische vervuiling onze kostbare ecosystemen niet schaadt.