Инновации

Примеры

Химические удобрения

Основу агрохимии заложили в 1830–1840-е гг. француз Жан Батист Буссенго и немец Юстус Либих. Однако массовое производство химических удобрений началось в XX в. В последние годы объем их потребления достигает 160 млн т, наиболее распространены азотные и фосфорные удобрения. Их постоянное использование нарушает биологический цикл растений, приводит к эрозии почвы, уничтожению в ней микроорганизмов и насекомых. Через грунтовые воды удобрения попадают в водоемы и вызывают гибель рыб и других водных обитателей

Двигатель внутреннего сгорания

В 1876 г. немец Николаус Отто построил первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Первый автомобиль с таким двигателем сконструирован в 1885 г. Карлом Бенцем. Сейчас число машин на планете превышает 700 млн. При этом в среднем один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы более 4 т кислорода, выбрасывая 800 кг оксида углерода, 40 кг оксида азота и 200 кг других парниковых газов. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), эти выбросы сокращают продолжительность жизни человека в среднем на 4 года

Перевозка нефти по морю

Первый в мире нефтенативной паровой танкер был построен в 1877 г. в Швеции по заказу "Товарищества братьев Нобель". Сейчас моря и океаны бороздят более 4 тыс. танкеров, перевозящих в год более 2 млрд т нефти. В то же время регулярными стали экологические катастрофы, вызываемые этими судами. Одним из крупнейших стад в 1978 г. разлив 220 тыс. т нефти с американского танкера Amoco Cadiz, приведший к загрязнению 360 км побережья Франции. Экологическое равновесие в регионе нарушено до сих пор

Производство алюминия

Метод получения алюминия путем электролиза был разработан в 1886 г. американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру. Однако из-за высоких энергозатрат технология нашла применение только в XX в. По данным экологов, при производстве 1 т алюминия выбрасываются до 40 кг высокотоксичного фтора, а также диоксид серы, оксиды углерода и азота, тяжелые металлы. При попадании в организм они вызывают гнойные бронхиты, пневмонии и другие заболевания. Кроме того, в зоне выбросов под действием фтора исчезает растительность

Добыча углеводородов на шельфе

Первопроходцем морского нефтепромысла считается нефтяник из Калифорнии по фамилии Уильямс, который в 1896 г. пробурил первую скважину в 400 м от берега. Сейчас на морском шельфе добывается около 1,1 млрд т нефти (треть мировой добычи), однако этот способ все чаще вызывает протесты экологов из-за частых аварий на платформах. Последняя катастрофа на буровой платформе ВР произошла в Мексиканском заливе. В воду до сих пор ежедневно попадает до 9,5 тыс. т нефти

Полиэтилен

Изобретателем полиэтилена считается немец Ганс фон Пехманн, который получил его в 1898 г. Материал нашел самое массовое применение для производства упаковочных пленок и пакетов, труб и даже игрушек. По данным ученых, ежегодно в мире используется 4 трлн полиэтиленовых пакетов, которые составляют до 9% всего производимого людьми мусора. При этом в земле этот материал не разлагается, а при сжигании выделяет вредные вещества. По данным экологов, из-за полиэтиленового мусора ежегодно гибнет более 100 тыс. обитателей океана

Фреон

В 1928 г. американский химик Томас Мидглей-младший синтезировал новый газ – фреон. Благодаря своим термодинамическим свойствам газ нашел широкое применение в холодильниках, кондиционерах, парфюмерии и аэрозолях. Только в 1980-е гг. ученые выяснили, что в атмосфере фреон разлагается с выделением хлора, разрушающего озоновый слой. При этом парниковая активность фреонов в зависимости от марки в 1300–8500 раз превышает аналогичные свойства углекислого газа

Антибиотики

В 1929 г. британец Александр Флеминг открыл первый антибиотик – пенициллин, который впоследствии спас миллионы человеческих жизней. В настоящее время существует уже около 200 антибактериальных препаратов. Несмотря на их незаменимость, ученые заявляют о появлении из-за обилия антибиотиков новых устойчивых штаммов, вызывающих тяжелые болезни человека и животных. Особое беспокойство специалистов вызывают США, где в животноводстве и птицеводстве используются до 70% всех существующих препаратов

Атомная энергетика

В мире насчитывается около 440 ядерных реакторов общей мощностью свыше 365 ГВт. Даже редкие аварии на АЭС грозят глобальными экологическими катастрофами. Так, авария 1986 г. на Чернобыльской АЭС привела к сильнейшему радиоактивному загрязнению территории в 200 тыс. кв. км. Еще больший вред нанесла авария 11 марта 2011 г. на одной из 25 крупнейших атомных электростанций в мире "Фукусйма-1", включающей шесть энергоблоков, мощностью 4,7 ГВт. Существенный вред экологии наносят также геологическое захоронение радиоактивных отходов и их перевозка по морю

Генетически модифицированные организмы

Генетически модифицированные организмы (ГМО) были получены американскими учеными в начале 1980-х гг.

В США в 1988 г. появились первые посадки трансгенных злаков. Сейчас сельхозкультуры с измененными генами занимают в мире более 100 млн га. Между тем вопрос о безопасности продуктов с ГМО остается открытым. Некоторые ученые утверждают, что они могут вызывать мутации, аллергию и приводят к патологии внутренних органов

Нанотехнологии

При существующих темпах развития нанотехнологий уже через 5–10 лет станет возможной организация системы всеобщего контроля на основе применения невидимой человеческому глазу подслушивающей и подглядывающей аппаратуры. Электронные устройства RFID (Radio Frequency Identification – радиочастотная идентификация) уже заменяют штриховые коды. Так, в Париже ими оборудованы многоразовые проездные билеты на метро, автоматически открывающие турникет. Размером с почтовую марку RFID вполне достаточны для размещения на них электронной памяти с личными данными человека и его медицинской картой, а также небольшой антенны в форме плоской змейки для передачи на расстоянии необходимых сведений. При желании любая информация, от самой банальной до строго конфиденциальной, может стать доступной

Исследователи всего мира ведут испытания, пытаясь понять, могут ли наночастицы нанести вред человеческому организму. Альберто Бьянко, химик из французского Национального центра научных исследований, изучил более полусотни различных научных публикаций и пришел к выводу, что проведенных исследований недостаточно, так как нет результатов долгосрочных экспериментов.

В научно-исследовательском институте ИНЕРИС, изучающем эту проблему, были проведены эксперименты на грызунах. Результаты показали, что наночастицы добираются до легких, но этот барьер преодолеть не могут и в кровь не попадают, а скапливаются в легких. Дальше происходит то, что напоминает попадание в легкие частиц асбеста, которое может привести к онкологическим заболеваниям. Все рассказы о доставке лекарственных препаратов к больным органам человека пока не более чем научная гипотеза

Энергосберегающие лампы

В марте 2009 г. Европейская комиссия приняла решение полностью заменить к 2012 г. в странах ЕС традиционные лампы накаливания энергосберегающими. По оценкам экспертов, это позволит среднестатистической семье экономить от 50 до 166 евро в год, а странам Евросоюза – 11 млрд евро в год. В целом, к 2020 г. страны ЕС рассчитывают сэкономить электроэнергии до 80 млрд кВт/ч, что сравнимо с годовым энергопотреблением всей Бельгии или 23 млн семей в Европе. Кроме того, инновация приведет к снижению выброса углекислого газа почти на 32 млн т в год. 27 государств – членов ЕС уже сделали первый шаг на пути к энергосберегающим технологиям: с 1 сентября 2009 г. здесь запрещен оборот 100-ваттных ламп накаливания. По оценкам, в России прибыль от перехода на энергосберегающие технологии только в жилом секторе составит порядка 10 млрд кВт-ч, что равноценно мощности средней атомной электростанции. Однако бытовые энергосберегающие лампы не являются экологически чистыми. По причине исходящего от них электромагнитного излучения они не безопасны для зрения, а содержащаяся в них ртуть затрудняет их утилизацию и переработку