Енергетика

Розвиток людської цивілізації базується на енергетиці. Від стану паливно-енергетичного комплексу залежать темпи науково-технічного прогресу й виробництва, а отже, життєвий рівень людей. Темпи зростання виробництва енергії у світі сьогодні є вищими за темпи приросту населення, що зумовлюється індустріалізацією, збільшенням енергозатрат на одиницю продукції в сільському господарстві, в гірничорудній промисловості й т. д.

Джерела енергії, які використовує людство, поділяються на відновлювані - енергія Сонця, вітру, морських припливів, гідроенергія річок, внутрішнього тепла Землі - й невідновлювані - викопне мінеральне паливо та ядерна енергія. Перші не порушують теплового балансу Землі, оскільки під час їх використання відбувається лише перетворення одних видів енергії на інші (скажімо, енергія Сонця перетворюється спочатку на електроенергію й тільки потім переходить у тепло). Зате використання других спричинює додаткове нагрівання атмосфери й гідросфери. Це небезпечно, бо може призвести до зміни рівня води у Світовому океані, що, своєю чергою, змінить співвідношення площі суші й водного дзеркала, вплине на клімат Землі, на тваринний і рослинний світ.

Отже, є теплова межа, яку людство не повинне переступати, інакше це матиме для нього катастрофічні наслідки. За розрахунками вчених, небезпечної межі буде досягнуто в разі використання невідновлюваних джерел енергії в кількості, яка перевищить 0,1 % потужності потоку сонячної енергії, що надходить на Землю, тобто більш як 100 млрд. кВт. Сьогодні на базі невідновлюваних джерел виробляється енергії в 10 разів менше за гранично допустиму кількість. Якщо темпи збільшення виробництва енергії залишаться такими самими, то теплової межі буде досягнуто приблизно в середині XXI ст. А людство ще й нарощує темпи, і нині 70 % усієї енергії воно отримує за рахунок спалювання вугілля, нафти й газу плюс 7 % - за рахунок роботи атомних електростанцій.

В енергетичних розрахунках застосовується спеціальна одиниця - вироблена маса палива (умовною): 1 т умовного палива еквівалентна 1 т кам'яного вугілля, або 2,5т бурого вугілля, або 0,7 т нафти, або 770-850 м3 природного газу (залежно від його складу й відповідно до теплоти згоряння). Теплота згоряння 1 кг умовного палива дорівнює 29,3 ГДж.

У масштабних прогнозних розрахунках використовується також умовна одиниця Q, що дорівнює 36 млрд. т умовного палива.

За даними геологів, світові розвідані запаси вугілля становлять 17,7Q нафти - 3Q, газу - 2Q, урану - 3,7Q.

Якщо мінеральне паливо й далі спалюватиметься сьогоднішніми темпами, то, за розрахунками, всі його запаси будуть вичерпані через 130 років.

Необхідно наголосити, що спалювання мінеральної сировини - вкрай нераціональний спосіб використання природних ресурсів.

Нафта, наприклад, - дуже цінна сировина для хімічною синтезу (сьогодні з неї отримують безліч потрібних матеріалів - синтетичні тканини й каучук, пластмаси, добрива, фарби й тисячі інших). Ще видатний російський хімік Д. І. Менделєєв з обуренням говорив: „Нафта - не паливо, топити можна й асигнаціями!”

Крім вуглеводневого палива й урану, в природі є ще одне не відновлюване джерело енергії. Це дейтерій, або важкий водень, - потенційне паливо для термоядерних електростанцій майбутнього. Запаси його у Світовому океані оцінюються в 1900Q.

Запаси енергії відновлюваних джерел становлять: вітру - 0,4Q, морських припливів і хвиль - 0,2-0,3Q, внутрішнього тепла Землі - 0,2Q, сонячного випромінювання - 2000Q.

Цікаві статті з розділу

Роль ферментативних антиоксидантів при окисному стресі
Стан оточуючого середовища міст України на даний час потребує переходу до інтенсивних методів запобігання його забруднення, зокрема до розробки біологічних методів очистки. Одним з них є зе ...

Вплив діяльності ЗАТ Житомирський м’ясокомбінат на атмосферне середовище
Повітря, вода, сонячна енергія, якісна їжа - це все першонеобхідні компоненти нормального існування людини на нашій планеті. Без їжі людина може прожити" місяць, без води - тиждень, а ...

Розроблення системи автоматизації процесу очищення нікельмістких стічних вод
Охорона навколишнього середовища є одним з основних завдань народного господарства. У зв'язку з цим проблема очищення стічних вод промислових підприємств і населених місць придбала особливо ...