При термодинамическом рассмотрении ни одна из технологий не нарушает общий, интегративный материально-энергетический баланс на Земле в силу законов сохранения массы и энергии. Эколо­гически вредные воздействия возникают при локальных нарушени­ях энтропийно-энергетических процессов в экосистемах, что и ха­рактерно для технической деятельности. Всякое производство, вся­кая технология связаны с потреблением энергии, которая получает­ся, как правило, из горючих ископаемых (т. е. используется энергия Солнца, когда-то аккумулированная в естественных продуктах) или из радиоактивных руд. Законы термодинамики показывают, что по­лезное использование энергии не может быть стопроцентным, часть тепловой энергии неизбежно будет рассеяна в окружающей среде.

Как отмечается «Каждый раз, когда мы сжигаем топливо, часть тепловой энергии может быть использована в виде свободной энер­гии (точнее сказать, может быть использована для полезной работы в виде энергии Гиббса, т е свободной энергии при постоянном дав­лении), а остальвая часть энергии расходуется на изменение энтропии, означающее возрастание неупорядоченности в системе. Таким образом, потребление топлива сопряжено с образованием продуктов, загрязняющих окружающую среду, а также частичным рассеянием энергии в форме тепла».[121]

Выделение и рассеяние тепловой энергии происходит и при ра­боте биореакторов в биотехнологических производствах, так как в процессе ферментации происходит получение энергии микроорга­низмами при окислении (сжигании) веществ с высоким энергетиче­ским содержанием (Сахаров, парафинов, нефти и др.). Поскольку очистные сооружения также являются, по существу, технологиче­скими участками основного производства и также нуждаются в оп­ределенной энергии, то уже на этом этапе получается замкнутый круг для экологической проблемы в одной только ее части - рассея­нии тепловой энергии в окружающей среде.

Далее, так называемое полезное использование энергии, потреб­ляемой для получения целевого продукта, в химической индустрии приводит к получению химически активных продуктов или в био­технологии - биологически активных продуктов, которые активно и неконтролируемо взаимодействуют с окружающей живой природой. Такие активные продукты взаимодействуют с живыми организмами как с упорядоченными системами и увеличивают скорость возрас­тания в них энтропии сверх естественных темпов, т. е. приводят к ускорению их дезорганизации.

Систематизируем теперь пути применения интердисциплинарных званий и в технической деятельности, имеющие место при решении проблем экологии.

Мы рассмотрим пути решения экологической проблемы в первую очередь относительно проблем химической технология и биотехнологии, но в принципе все сказанное ниже справедливо к любой производственно-технической деятельности человека

.

ПЕРВЫЙ путь

- это использование, как уже отмечалось, неэнергоемких технологий и - в качестве сырья и источника энергии - во­зобновляемых ресурсов. Во взаимодействиях химии и биотехнологии эта задача решается при утилизации возобновляемых расти­тельных ресурсов - продуктов фотосинтеза - путем ферментативно­го или химического их разложения до Сахаров.