Человек и энергия

Деятельность современного общества в значительной степени зависит от количества потребляемой энергии. Для оценки энергетических затрат и потребностей человечества было предложена единица Q = 10¹⁸ Btu = 1,055 10²¹ Дж (что эквивалентно примерно 35,7 млрд. т. условного топлива (7000 ккал/кг) или примерно 25 млрд. т. нефти). По оценке 1-ой Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии (1955 г.) за 1860 лет новой эры, т.е. до 1860 г., человечество потребило от 6 до 9 Q энергии. Далее приводятся оценки МАГАТЭ.

1860 -1970 гг. – 7 Q.

1982 г. – 0,26 Q.

1982-2000 гг. – 7 Q.

2000-2020 – примерно 15 Q.

Таким образом, расход энергии удваивается примерно каждые 20 лет. В какой-то степени это связано с ростом населения нашей планеты. Если в 1900 г. на Земле жило 1,6 млрд. чел., то в 1965 – 3,2 млрд., 1975 – более 4 млрд., 1995 – 5,4 млрд., 2000 – 6,1 млрд. Прогноз на 2120 г. составляет примерно 15 млрд. чел.

Производство и потребление энергии перестало быть только важнейшей научно-технической проблемой, а стало остросоциальной экономической, т.е. оно определяет в значительной мере условия жизни людей и политику отдельных государств. В мире в настоящее время идёт жестокая борьба за источники энергии.

Энергетические запасы нашей планеты оцениваются следующим образом (при их современном уровне использования и современных технологических возможностях):

1. Возобновляемые источники энергии.

1.1. Гидроэнергетические (реки) 0,2 Q/год.

1.2. Энергия естественного фотосинтеза 0,1 Q/год (тогда как общий поток солнечной энергии на Землю составляет 3000 Q/год).

1.3. Энергия ветров, геотермальная, морских приливов и отливов.

2. Невозобновляемые источники энергии

2.1. Доступные (всего примерно 90 Q).

2.1.1. Каменный и бурый уголь 74 Q.

2.1.2. Нефть 10 Q.

2.1.3. Природный газ, конденсат 6 Q.

2.2. Прочие виды топлива (сланцы, торф и др.) могут быть использованы позднее и дадут примерно ещё 250 Q.

3. Ресурсы ядерной энергии (только при использовании их в реакторах деления).

3.1. Уран-235 при использовании в тепловых реакторах – 5 Q.

3.2. Уран и плутоний при полном использовании в реакторах на быстрых нейтронах – до 700 Q.

3.3. Торий (и уран-233) при использовании смешанных топливных циклов в быстрых реакторах – до 5600 Q.

Не следует также забывать и про экологическое воздействие человеческой деятельности. Ниже проведено сравнение теплотворной способности различных видов топлива и коэффициенты выброса СО₂ при его использовании.

Топливо	Теплотворная способность, МДж/кг	Выбросы СО2, г/МДж
Сырая нефть	45-46	70-73
Природный газ
Каменный уголь (в среднем)
Бурый уголь (в среднем)	9,7	~ 350
Древесина (сухая)
Естественный уран (в реакторах типа ВВЭР с U и Pu повторного цикла)	650 10^3	---
Естественный уран (в реакторах CANDU)	650 10^3	---
Естественный уран (в реакторах БН)	28 10^6	---
Уран, обогащённый до 3,5% (в реакторах типа ВВЭР)	3,9 10^6	---

Таким образом, роль атомной энергетики, которая в настоящее время основана в основном на использовании урана, в энергообеспечении потребностей человечества очень важна.

Дата добавления: 2014-01-07