Энергетическая проблема

Многие глобально-экологические проблемы могли бы получить успешное разрешение, если бы удалось уст­ранить самый главный дефицит — энергетический.

Преобразующая деятельность человеческого общест­ва в своем историческом развитии сопровождалась не­прерывным ростом потребления энергии. Смена источников энергии — древесина, уголь, нефть, при­родный газ, энергия атома — это по существу вехи технического прогресса. В XX в. широкое использова­ние электрической энергии и двигателей внутреннего сгорания привело к быстрому росту добычи ископае­мых топлив и в первую очередь нефти и газа.

Пользуясь ископаемыми источниками энергии, че­ловек фактически расходует энергию Солнца, аккуму­лированную растительным миром нашей планеты в течение миллиардов лет. Запасы этих источников ве­лики, но не безграничны. Человечество уже почув­ствовало это, когда в 1973—1974 гг. разразился энергетический кризис и цены на нефть на мировом рын­ке поднялись в 15 раз, а на природный газ — в 10 раз. Расчеты ученых свидетельствуют о том, что если тем­пы добычи и потребления нефти и газа сохранятся, то их запасов хватит только на 30 лет. А ведь нефть и природный газ являются ценным сырьем химической промышленности, из которого получают полимерные материалы, красители и др.

В странах бывшего СССР основное количество до­бываемой нефти пока используется в качестве сырья для получения бензина и топлива, и в среднем лишь 5% идет на цели органического синтеза. Не намного лучше обстоит дело и в других странах. Между тем необходимость устранения проблемы сырьевого дефи­цита требует повсеместного резкого сокращения расхо­да нефти и газа на энергетические нужды и замены их другими энергоносителями.

Одним из перспективных путей решения этой зада­чи должно стать расширение сферы использования ка­менного угля, поскольку 90% всех горючих ископаемых являются твердыми (доля нефти составля­ет только 6%). Но использование угля для замены мо­торных топлив на основе нефти предполагает его переработку в синтетические жидкие топлива. В на­стоящее время перспективными являются два пути та­кой переработки каменного угля: его предварительная газификация либо гидрогенизация.

Однако предполагается, что основная масса угля все же пойдет на замену нефти и газа как топлива на теп­лоэлектростанциях. Такая замена, очевидно, приведет к значительному ухудшению экологической ситуации, в связи с тем, что в газообразных выбросах окажется гораздо больше соединений серы и азота, а также твер­дых частиц (дыма), чем это имеет место при использо­вании природного газа и нефтепродуктов.

После успешного пуска атомных реакторов большие надежды в решении энергетической проблемы возлага­лись на атомную энергетику. (Первая в мире атомная электростанция была пущена в Обнинске в 1954 г.) Теоретические расчеты и первый опыт практического использования атомной энергетики давали для этого все необходимые основания. Ведь количество тепловой энергии, производимой при делении, скажем, 1 г ура­на — 235 эквивалентно энергии, выделяемой при сго­рании около 2200 л нефти-сырья или 2,7 т угля. Однако в настоящее время осознание реальных масштабов эко­логических последствий аварий на АЭС, а также труд­ностей безопасного захоронения высокотоксичных радиоактивных отходов вносит определенные коррек­тивы в развитие атомной энергетики. Так, в США пре­кращено развитие этого вида энергетики, а Швеция реализует программу ее сворачивания до 2010 г. В СССР до Чернобыльской катастрофы была разработана про­грамма широкого развития атомной энергетики, но за­тем в связи с экологической ситуацией ее пришлось значительно корректировать. В настоящее время на 50 энергоблоках АЭС, расположенных на территории быв­шего СССР вырабатывается приблизительно 12 % пот­ребляемой электроэнергии.

Более перспективным может оказаться использова­ние энергии управляемого термоядерного синтеза. Од­нако основная трудность создания технологии, позволяющей использовать энергию термоядерного син­теза, заключается в том, что для начала реакции необ­ходима температура 10°С. В настоящее время даже в лабораторных условиях пока не удается создать уста­новку, в которой определенную массу газа можно было бы нагреть до такой температуры. Использование тер­моядерного синтеза для получения энергии в широких масштабах имеет и экологическое ограничение, связан­ное, в частности, с дополнительной концентрацией энер­гии на Земле (кроме солнечной). Это чревато разогревом поверхности планеты, серьезным изменением климата и другими непредсказуемыми последствиями.

Немного больше об экологии

Теплоэнергетика и окружающая среда
Существует неразрывная взаимосвязь и взаимозависимость условий обеспечения теплоэнергопотребления и загрязнения окружающей среды. Взаимодействие этих двух факторов жизнедеятельности человека и развитие производственных сил привлекает постепенное внимание к проблеме ...

Биогаз и греет и варит
В последнее время всё большее внимание привлекают нетрадиционные - с технической точки зрения - источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и многое другое. Некоторые из них - например ветер - находили широкое применение и в прошлом, а сегодня п ...