Энергетический фактор:   Главные экологические проблемы современного мира связаны не только
Учебные материалы


Энергетический фактор:   Главные экологические проблемы современного мира связаны не только




Главные экологические проблемы современного мира связаны не только с ростом народонаселения. Они связаны с поддержанием на планете теплового баланса и с производством и потреблением энергии. Совершенно ясно, что тепловой баланс необходимо поддерживать.
Энергетическая проблема теснейшим образом связана с экологической. От разумного развития энергетики Земли в сильнейшей степени зависит и экологическое благополучие, ибо половина всех газов, обусловливающих «парниковый эффект», создается в энергетике.
Человечество потребляет в год около 9 млрд т топлива в пересчете на нефтяной эквивалент. Топливно-энергетический баланс планеты складывается в основном из «загрязнителей» — нефти (40%), угля (31%), газа (23%). В сумме на них приходится подавляющая часть использования энергоресурсов — 95%.
Относительно чистые виды энергии — гидроэнергия, атомная энергия — составляют в сумме менее 5% всей используемой энергии. Однако использование атомной энергии связано с высокой технологической культурой, Чернобыльская катастрофа и другие аварии показали, какую угрозу для человечества представляет эта энергия. А на самые мягкие, не загрязняющие атмосферу виды такой энергии приходятся малые доли процентов: это ветровая энергия, приливов на морях, прямая солнечная (энергия солнечных батарей), геотермальная (связанная с использованием горячих источников).
Современный энергетический баланс не отвечает потребностям человечества. Ведь в конечном счете, все виды энергии получаются за счет потока солнечного излучения, который приводит в действие водооборот и дает влагу.
Зададимся вопросом: будут ли затруднения с энергетическими ресурсами? Бытует мнение, что уже в сравнительно недалекое время энергетические ресурсы истощатся, и человечество будет испытывать недостаток в энергии. Такие выводы преждевременны.
Разумеется, запасы угля, нефти и газа, как и других видов полезных ископаемых, не бесконечны. Но, взятые вместе, они пока обеспечивают рост выработки электроэнергии. Кроме того, имеются большие запасы урана и тория (для атомной энергетики). Атомная энергетика имеет большие перспективы.
Имеются также неограниченные запасы сырья для получения термоядерной энергии. Физики вплотную подходят к тому, чтобы удерживать горячую плазму на время, достаточное для использования значительной термоядерной энергии. Сколько времени можно удерживать термоядерную энергию, чтобы направлять ее на генераторы электростанций, — это вопрос, на который пока нет ответа. Но тогда, когда не будет более экономичных источников энергии, этот вопрос станет вопросом техническим.
Второе направление в развитии энергетики — это использование прямого солнечного излучения. КПД установок, использующих этот вид энергии, низкий, поэтому они используются пока выборочно. Но КПД повышается, а стоимость снижается, поэтому в будущем использование этого вида энергии перспективно.
Третье направление — горячие подземные воды. Они использовались для получения энергии давно — в Исландии, в Италии, на Камчатке. Но это лишь ничтожная доля имеющихся запасов.
Существуют интересные перспективы в использовании водорода. Современные двигатели внутреннего сгорания нуждаются лишь в небольших изменениях, чтобы работать на водороде. Известно, что на разложение вещества, содержащего атомы водорода, с целью его получения требуется много энергии. Однако недавно наметился другой путь получения водорода — биологический, где водород является продуктом деятельности микроскопических водорослей. В конечном счете получение водорода биологическим путем происходит за счет потока солнечной энергии.
Указанные примеры — не единственный путь расширения возможностей использования энергетических ресурсов. Другой путь — повышение эффективности преобразования энергии на существующих установках, при существующих технологиях. Это не экстенсивный, а интенсивный путь развития — за счет лучшего использования имеющихся ресурсов. Пока эта эффективность очень низкая. При передаче теряется большое количество энергии, например на ТЭС не менее 70% энергии, содержащейся в топливе. Низок КПД установок, использующих энергию сгорания топлива.
Можно говорить о том, что, по крайней мере, в ближайшие 200 лет не могут возникнуть ограничения для роста и развития человечества в целом на планете из-за нехватки природных энергетических ресурсов. В целом у нас на планете глобальные экологические проблемы проявляются на локальном уровне. Возможно, не нехватка энергии на планете, а ее избыток, расходуемый в целом на планете, может поставить границу для развития человечества на Земле.


Последнее изменение этой страницы: 2018-09-09;


dommodels.ru 2018 год. Все права принадлежат их авторам! Главная