Экологические проблемы энергетики

Темпы роста производства энергии в мире сегодня превышают темпы прироста населения, которые определяется индустриализацией, увеличением энергозатрат на единицу продукции в сельском хозяйстве, в горнорудной промышленности и т.д.

Источника энергии, которые использует человечество, делятся на возобновляемые – энергия Солнца, ветра, морских приливов, гидроэнергия рек, внутреннего тепла Земли, и не возобновляемые – ископаемое минеральное топливо и ядерная энергетика. Первые не изменяют тепловой баланс Земли, использование вторых является причиной дополнительного нагревания атмосферы и гидросферы. Это опасно, так как может привести к изменению уровня воды в Мировом океане, который своей очередь, изменит соотношение площади суши и водного зеркала, повлияет на климат Земли, на животный и растительный мир.

Есть тепловая граница, которую человечество не должно переступать, иначе это будет иметь для него катастрофические следствия.

По расчетам ученых, опасная граница будет достигнута в случае использования невозобновляемых источников энергии в количестве, которое превысит 0,1% мощности потока солнечной энергии, поступающего на Землю, т.е. более 100 млрд. кВт. Сегодня на базе невозобновляемых источников производится энергии в 10 раз меньше предельного допустимого количества. Если темпы увеличения производства энергии останутся такими же, то тепловая граница будет достигнута приблизительно в середине ХХІ ст. Ныне 70% всей энергии человечество получает за счет сжигания угля, нефти и газа, 7% – за счет работы атомных электростанций.

В энергетических расчетах применяется специальная единица – приведенная масса топлива (условного): 1 т условного топлива эквивалентна 1 т каменного угля, или 2,5 т бурого угля, или 0,7 т нефти, или 770-850 м³ природного газа (в зависимости от его состава и согласно теплоте сгорания). Теплота сгорания 1 кг условного топлива равна 29,3 ГДж.

В масштабных прогнозных расчетах используется также условная единица Q, равная 36 млрд. т условного топлива. По данным геологов, мировые разведанные запасы угля составляют 17,7Q, нефти – 3Q, газа – 2Q, урана – 3,7Q. Если минеральное топливо и дальше будет сжигаться сегодняшними темпами, то все его запасы будут исчерпаны через 130 лет.

Сжигание минерального сырья – крайне нерациональный способ использования природных ресурсов. Нефть, например, – очень ценное сырье для химического синтеза (синтетических тканей и каучука, пластмассы, удобрения, краски).

Кроме углеводородного топлива и урана, в природе есть еще один невозобновляемый источник энергии. Это дейтерий, или тяжелый водород, – потенциальное топливо для термоядерных электростанций будущего. Запасы его в Мировом океане оцениваются в 1900Q.

Запасы энергии возобновляемых источников представляют: ветра – 0,4Q, морских приливов и волн – 0, 2-0,3Q, внутреннего тепла Земли - 0,2Q, солнечного излучения - 2000Q. По данными ученых, Украина обеспечена собственным углем на 95%, нефтью – на 8% и природным газом – на 22%.

Дата добавления: 2014-01-07