Keskkonnatehnoloogia

Elektriautod

Keskkonnatehnoloogia ehk roheline tehnoloogia ehk ökoloogiline tehnoloogia on tehniline valdkond, mis võimaldab jätkusuutlikku rohelist eluviisi.

Keskkonnatehnoloogiaks peetakse kõiki tehnoloogiaid, mille kasutamisega saab säästa loodusressursse ning vähendada tekkivat saasteheidet ja jäätmeteket. Jätkusuutlike lahenduste hulka kuuluvad näiteks taastuvate energiaallikate kasutamine, materjalide taaskasutamine, loodusliku mitmekesisuse hoidmine, prügilate rajamine, reoveepuhastus jne.

Keskkonnatehnoloogia saab jagada neljaks alamvaldkonnaks:

• saastet vältiv tehnoloogia,
• puhastustehnoloogia,
• tervendustehnoloogia,
• seire- ja hindamistehnoloogia.

Keskkonnatehnoloogia peamised eesmärgid

• Saavutada võimalikult väheste ressursside abiga maksimaalselt hüvesid, tekitades seejuures väga vähe kahju keskkonnale.
• Toita ära suurenev rahvaarv, suurendades põllumaalt ühelt hektarilt saadava toidu kogust nii, et ebaproduktiivset saaki oleks võimalikult vähe.
• Vältida suurtes kontsentratsioonides kemikaalide sattumist keskkonda (põllumajanduses kasutatakse palju väetisi, mis keskkonna sattudes põhjustavad eutrofeerumist.
• Probleemidele lahenduste leidmine tööprotsessi käigus, mitte kusagil tulevikus.
• Suurendada inimestes teadlikkust ja julgust investeerida energiasäästlikesse keskkonnatehnoloogilistesse süsteemidesse.
• Tagada meist järgnevatele põlvkondadele samaväärne või puhtam elukeskkond.

Keskkonnatehnoloogiliste süsteemide näiteid

Biofilter Biosfääri tehnoloogia Biotervendus Kompostimisel põhinev WC Magestamine Energiasääst

Hüdroelektrijaam Kütuseelement Päikesepatarei Tuuleenergia Elektriautod Biokütus

Biomassienergia Geotermaalenergia Hüdroenergia Päikeseenergia Loodete energia Laineteenergia

Näiteid kasutusvõimalustest

Roheline energia

Tuulegeneraatorid Eestis

Roheline energia kujutab endast meie igapäevaeluks vajaliku elektrienergia tootmiseks vajaminevate lahenduste loomist. Selle jaoks, et taastumatud ressursid võimalikult efektiivselt taastuvate vastu vahetada, teevad teadlased regulaarselt katseid ja uuringuid. Taastuvate energiaallikate hulka kuuluvad tuule-, päikese-, hüdro- ja loodete energia.

Ökoloogiliselt roheliseks energiaks nimetatakse näiteks anaeroobsel lagunemisel tekkivat energiat, kui lagundatakse mikroorganismide abiga jäätmeid (näiteks kasutatakse seda protsessi reoveepuhastites). Mikroorganismide elutegevuse tagajärjel tekib metaan, mida on võimalik ära kasutada energiaallikana nii majapidamises kui ka muudes elektrienergiat vajavates seadmetes.

Heitgaasid

Keskkonnatehnoloogide üheks ülesandeks on vähendada atmosfääri paisatavate kasvuhoonegaaside hulka. Riigid näevad vaeva selle nimel, et atmosfääri ei satuks ohtlikke ühendeid. Uute tehnoloogiatega üritatakse vähendada heitgaaside sattumist keskkonda. Selle jaoks on määratud rahvusvahelised kvoodid ning peaaegu kõik maailma riigid peavad seda täpselt järgima. CO₂ kontsentratsiooni piiramiseks on riigid allkirja andnud Kyōto protokolli. Kui limiit ületatakse, siis on ette nähtud karistusmeetmed ja kui suudetakse vähendada kasvuhoonegaaside hulka, siis on võimalik seda kvooti teistele riikidele müüa. Tänu sellele süsteemile sai näiteks Tartu linn 2011. aasta alguses kõik uued linnaliinide bussid.

Tänapäeval on saamas üha populaarsemaks keskkonnasäästlikuks lahenduseks hübriidautod, mis emiteerivad keskkonda väga vähe heitgaase, sest kasutavad lisaks tavalistele kütustele ka elektrienergiat. Seeläbi vähendatakse heitgaaside mõju atmosfäärile ning kütuseks kasutatava bensiini või diislikütuse osakaalu.

Biotervendus

Mitmeks alaharuks jagunev keskkonnatehnoloogiline lahendus, mida kasutatakse mikroorganide abiga ohtlike ühendite puhastamiseks keskkonnast.

Biotervendus jaguneb kaheks meetodiks:

1) In situ

• biostimulatioon,
• bioventileerimine,
• bioaugmentatsioon,
• looduslik hajumine,
• fütoremediatsioon.

2) Ex situ

• land-farming,
• kompostimine,
• pinnase-veesegu reaktorid,
• biofiltrid.

Reoveepuhastuse süsteemid

Majapidamises tekib pidevalt reovett, mida on vaja töödelda ja käidelda, sest keskkonda sellist vett juhtida ei tohi. Linnades kasutatakse peamiselt tsentraalseid reoveepuhasteid, kus majades olev reovesi kogutakse kokku ning juhitakse akviivmudal baseeruvatesse puhastitesse. Nende energiatarve on väga suur ning seetõttu on paljudes paikades need asendatud pinnasfilter- ja tehismärgalasüsteemidega.

Üheks reoveepuhastustehnoloogiaks on Eestis järjest populaarsemaks saavad pinnasfilter- ja tehismärgalasüsteemid, kus puhastamist teostatakse väiksemate hoolduskuludega ja madalama energiatarbega (võrreldes teiste reoveepuhastustehnoloogiatega). Süsteemide rajamisel on tähtis järgida juhendmaterjalis antud soovitusi, et tagada puhasti efektiivne toimimine pikaajaliselt. Tuleb silmas pidada, et tehismärgala- ja pinnasfilterpuhastid pole hooldusvabad ning neid tuleb igal aastal kontrollida, nii et see tagaks puhastite korrasoleku.

Peamised probleemid keskkonnatehnoloogias

Ettevõtete ja teadusasutuste poolt nimetatud peamised probleemid keskkonnatehnoloogiate turuleviimisel on finantsvahendite puudus, välised takistused, teadmiste puudus, spetsialistide vähesus. Kõige suuremaks probleemiks on nimetatud finantsvahendite puudumist.

Probleemide lahendamiseks on tehtud ettepanekud avalikule sektorile keskkonnatehnoloogiate toetamiseks:

• Tuleb luua keskkonnatehnoloogiate toetamise programm, mis võimaldab toetada nii tehnoloogiate arendamist kui ka rakendamist.
• Riigipoolsete toetusskeemide tõhusamaks rakendamiseks on vaja määratleda toetuspõhimõtted ning siduda arendamise protsess terviklikuks.
• Tuleb tagada tehnoloogiate arenemisvõimalused ning vältida arengute võimalik peatumine. Selleks tuleb pidevalt arendamist jälgida ning otsustada täiendavate toetusmeetmete vajadus.
• Tehnoloogiate arendamise käigus tuleb eelistada tehnoloogiaid, mis pakuvad suurimat keskkonnakasu võimalikult lühikese tasuvusaja jooksul.

Haridus

Keskkonnatehnoloogiat (lühend KKT) õpetatakse Tartu Ülikoolis, kus on võimalik omandada bakalaureuse-, magistri- ja doktorikraad. Bakalaureuseõpe kestab 3 aastat, magistriõpe 2 aastat ja doktorantuur ehk doktoriõpe 5 aastat. Õppimine on tihedalt seotud loodusteadustega. Ained on seotud keemia, füüsika, geograafia, bioloogia ja muude insener-tehniliste valdkondadega, näiteks biokeemia, geofüüsika, keskkonnakeemia, keskkonnafüüsika, ökotehnoloogia jne. Väga tähtis on ka keskkonnaprojektides osalemine, mis tähendab, et tihedalt on seotud juriidilised ja majandusdistsipliinid.

Õppijail tuleb esimesel aastal läbida alusainekursused. Kui 1,5 aastat ehk kolm semestrit on bakalaureuses õpitud, siis avaneb võimalus spetsialiseeruda järgnevatele suundadele:

Mikroobsete protsesside tehnoloogia

Õpitakse mikroorganismide vahendatud protsesside tulemusel puhastama saastunud pinnaseid ja reostunud vett. Mikroorganismide tegevuse tulemusel saadakse puhast vett ja õigel kasutamisel on võimalik saada ka energiat (näiteks metaani näol, kui toimub reoainete lagundamine mikroorganismide abiga anaeroobsetes tingimustes).

Ökotehnoloogia

Ökoloogiliste tehnoloogiate kasutusvõimalused avalduvad eelkõige teadmises, et tarbides igapäevaseks elutegevuseks vajalikku elektrit, puhast vett ja muid hüvesid, kasutame me tehnoloogiaid, mis teevad võimalikult vähe kahju keskkonnale. Arendatakse näiteks passiivmaju, reoveepuhastussüsteeme, päikeseenergial töötavaid elektriseadmed, tehismärgalasid jne. Väga tihedalt ollakse seotud ka materjalide tootmises, põllumajanduses ja tööstuses.

Ökosüsteemide tehnoloogia

Uurimisvaldkonda kuuluvad liigirikaste ökosüsteemide (puisniidud, loopealsed, lamminiidud, metsad) efektiivsed ja mõistlikud majandamisviisid. Ökosüsteemide tehnoloogia eesmärk on mitmekesisuse säilitamine ja hävitatud elupaikade rekultiveerimine (näiteks vanade mahajäetud põlevkivikarjääride asemele metsa rajamine).

Geotehnoloogia

Väga tihedalt geoloogia õppekavaga seotud suund, kus tegeletakse geoloogilistest muutustest tulnud keskkonnaprobleemide lahendamisega. Näiteks aluspinna kivimite tundmine, pinnasele rakendatud pingetest tulenevate olukordade riskianalüüs ja võimalikud lahendused.

Heitmete töötlemise tehnoloogia

Pinnase ja pinnavee reostusallikate kindlakstegemine ja nende käitlemine. Siia alla kuuluvad reovee puhastamine, saastunud pinnase tervendamine, prügilate mõju ümbritsevale keskkonnale. Heitmete töötlemise alla kuulub ka jäätmete ladustamine ja nende taaskasutus.

Keskkonnaseire tehnoloogia

Keskkonnaseire on peamiselt seotud atmosfääri protsesside uurimisega, mille käigus tehakse selgeks meid ümbritsev ilm. Siia kuuluvad õhu kvaliteedi analüüs, kiirguse tase, hoovuste jälgimine, pilvede liikumise ennustamine jne. Uurimist teostatakse seiramisega nii maa pealt kui ka satelliitidega kosmosest.

Keskkonnatehnoloogia eriala lõpetanul on väga suur baasteadmiste hulk loodusteadusest. See võimaldab neil edukalt analüüsida ja lahendada keskkonnakaitsega seonduvaid probleeme. Lahendamist vajavad probleemid tekivad peamiselt omavalitsustes, piirkondlike arengukavade väljatöötamisel, tööstusettevõtete keskkonnaalasel nõustamisel ja projektide juurutamisel. Lõpetajatel on võimalus õppida nii Eestis kui ka teistes maailma riikides.

ETAP

ETAP ehk keskkonnatehnoloogiline tegevuskava (inglise Environmental Technology Action Plan) eesmärgiks on viia uuringute tulemused jätkusuutlikena ja turukõlbulikena ellu. See tegevuskava kuulub Euroopa Liidu keskkonnapoliitikasse ning eesmärk on keskenduda uute tehnoloogiate arendamisele.

Vaata ka

• säästev tehnoloogia
• keskkonnakaitse
• roheline elamisviis
• Jevonsi paradoks

Välislingid

• Keskkonnatehnoloogia õppekava Tartu Ülikool
• Ants Kurg. Keskkonna biotehnoloogia
• Nüüdisaegse keskkonnatehnoloogia vajadustest ja õpetamisest Tallinna Tehnikaülikooli keemiateaduskonnas