Проблеми використання енергоресурсів

Основою розвитку людської цивілізації є енергетика, або паливно-енерге-тичний комплекс. Від стану енергетики залежать темпи науково-технічного прогресу та виробництва й життєвий рівень людей. Темпи зростання виробниц-тва енергії в світі сьогодні перевищують темпи приросту населення, що обумо-влене індустріалізацією, зростанням енергозатрат на одиницю продукції в сіль-ському господарстві й гірничорудній промисловості тощо.

Джерела енергії, що їх використовує людство, поділяються на відновлю-вані й невідновлювані. До перших належать енергія Сонця, вітру, гідроенергія рік, внутрішнє тепло Землі, морських припливів і відпливів тощо, а до других – викопне мінеральне паливо, ядерна енергія. Відновлювані джерела енергії не змінюють теплового балансу Землі, оскільки при використанні їх людиною має місце лише трансформація одних видів енергії в інші (скажімо, енергія Сонця перетворюється спочатку на електроенергію, а лише потім переходить у тепло). Використання ж не відновлюваних джерел енергії спричинює додаткове нагрі-вання атмосфери й гідросфери. Це небезпечно, бо може викликати небажані наслідки для клімату Землі, розподілу на ній суші й моря, вплинути на тварин-ний і рослинний світ. Отже, є теплова межа, яку людство не повинне переходи-ти, оскільки інакше це буде загрожувати йому катастрофічними наслідками. За розрахунками вчених, небезпечна межа настане в разі використання людством невідновлюваних джерел енергії у кількості, що перевищить 0,1 % потужності потоку сонячної енергії, яка надходить на Землю, тобто в кількості, більшій

100 млрд кВт. Сьогодні людство виробляє енергії на базі невідновлюваних дже-рел потужністю в 10 разів менше гранично допустимої межі. Якщо такі темпи росту виробництва енергії на базі невідновлюваних джерел збережуться й нада-лі, то допустимої теплової межі буде досягнуто десь в середині XXI ст. Проте людство продовжує нарощувати темпи виробництва енергії на базі невідновлю-ваних джерел, і нині 70 % усієї енергії воно отримує за рахунок спалювання ву-гілля, нафти й газу, близько 7 % – за рахунок роботи атомних електростанцій.

При енергетичних розрахунках використовується спеціальна одиниця –

1 т умовного палива (ТУП), яка дорівнює 1 т кам’яного вугілля, або 2,5 т бурого вугілля, або 0,7 т нафти, або 770 – 850 м³ природного газу (залежно від його складу). Теплота згорання 1 ТУП становить 29 330 кДж/кг. В масштабних прогнозних розрахунках використовується також умовна одиниця Q, що дорівнює 36 млрд ТУП. За даними геологів, світові запаси (розвідані) мінерального палива становлять: вугілля – 17,7 нафти – 3, газу – 2, урану – 3,7 умовних одиниць. Якщо мінеральне паливо й далі буде спалюватись такими ж темпами, як це робиться сьогодні, то всі його запаси будуть вичерпані, як показують розрахунки, за 130 років.

Треба також наголосити, що спалювання мінерального палива – надзвичайно нераціональний метод отримання енергії. Ця сировина, особливо нафта, є дуже цінною для хімічного синтезу – сьогодні з нафти отримують сотні цінних матеріалів – синтетичні тканини й каучук, пластмаси, добрива, фарби та ін.

Крім вуглеводневого палива й урану, в природі є ще один вид невіднов-люваної енергетичної сировини, яку дехто вважає сировиною майбутнього.

Це – дейтерій, або важкий водень, потенційне паливо для термоядерних реакторів, поки що не створених. Запаси цієї сировини, присутньої у водах Світового океану, оцінюються в 1900 Q. Проте на шляху до використання термоядерної енергетики є великі перепони. По-перше, промислові термоядерні установки не створено, невідомо, наскільки вони будуть ефективними, економічними й головне – безпечними. По-друге, для таких установок потрібен інший компонент – тритій, якого в природі нема – він отримується штучно із значними затратами енергії, або літій – метал, запаси якого на Землі дуже незначні. І, нарешті, по-третє, термоядерні електростанції, навіть якщо їх і буде створено, матимуть ті ж обмеження, що й теплові, тобто виробництво енергії на них не зможе нарощуватись необмежено через теплову межу.

Запаси енергії відновлюваних джерел становлять: вітер – 0,4, морські припливи і хвилі – 0,2-0,3, внутрішнє тепло Землі – 0,2, сонячне випромі-нювання - 2000 умовних одиниць.

Забезпечення паливом – одна з найзлободенніших проблем незалежної України. За даними українських вчених, наша держава забезпечена власним вугіллям на 95 %. нафтою – 8 і природним газом – на 22 %.

Екологічний вплив ТЕС

Виробництво електроенергії на ТЕС супроводжується виділенням великої кількості тепла, тому такі станції намагаються будувати недалеко від великих… Знизити питомі витрати палива можна й шляхом підвищення ККД генераторів на… Спалювання мінерального палива супроводжується значними забруд-неннями природного середовища. Розглянемо головні з…

Екологічний вплив АЕС

Противники АЕС (а їх кількість значно зросла після аварії на Чорнобильській АЕС і розсекречування матеріалів, пов’язаних з діяльністю колишнього… Доведено, що “дешевизна” атомної енергетики (яка, за даними колишнього… Найголовнішим є те, що атомна енергетика настільки згубно впливає на біосферу, а аварія на АЕС, якої неможливо…

Екологічний вплив ГЕС

ГЕС у наш час виробляють близько 20 % електроенергії в світі. Деякі країни з гірським рельєфом і швидкими ріками (Норвегія, Таджикистан, Киргиз… Разом з тим ГЕС, особливо ті з них, що побудовані на рівнинних ріках, завдають… У місцевостях, розташованих поруч їз водосховищами, спостерігається підйом рівня ґрунтових вод, заболочування…