Закрити
Енергетична та ресурсна проблеми світу
24 Жовтня 2006, 00:00 , Переглядів: 16724
FacebookTwitterLivejournal
Енергетична та ресурсна проблеми світу Фото: http://www.i-g-t.org Енергетична та ресурсна проблеми світу

Робота з географії світу

Вступ

Кінець XX ст. привів до широкого переосмислення шляхів суспільного розвитку. Концепція економічного росту, що підходить до аналізу матеріального виробництва з чисто економічної точки зору, була застосовна, поки природні ресурси здавалися невичерпними в силу обмеженого впливу виробничої діяльності людини. В даний час суспільство приходить до розуміння того, що економічна діяльність є лише частиною загальнолюдської діяльності й економічний розвиток повинний розглядатися в рамках більш широкої концепції суспільного розвитку.

Дійсно, усе більш важливого значення набувають проблеми природного середовища і її відтворення.

Обмеженість запасів органічних і мінеральних ресурсів

Ця глобальна проблема зв'язана насамперед з обмеженістю найважливіших органічних і мінерально-сировинних ресурсів планети. Вчені попереджають про можливе вичерпання відомих і доступних для використання запасів нафти і газу, а так само про виснаження інших найважливіших ресурсів: залізної і мідної руди, нікелю, марганцю, алюмінію, хрому і т.д.

У сьогоднішньому світі неухильно розширюється споживання природних ресурсів:

Нафта, млн.т. - 3450
Природний газ, млрд. м3 - 2220
Вугілля, млн. т. - 4625

У світі дійсно існує ряд природних обмежень. Так, якщо брати оцінку кількості палива по трьох категоріях: розвідані, можливі, ймовірні, то вугілля вистачить на 600 років, нафти - на 90, природного газу - на 50, урану - на 27 років. Іншими словами, усі види палива по всіх категоріях будуть спалені за 800 років. Передбачається, що до 2010 р. попит на мінеральну сировину у світі збільшиться в 3 рази в порівнянні із сьогоднішнім рівнем. Уже зараз у ряді країн багаті родовища вироблені до кінця чи близькі до виснаження. Аналогічне положення спостерігається і по іншим корисним копалинам.

Якщо енерговиробництво буде рости сьогоднішніми темпами, то усі види використовуваного зараз палива будуть витрачені через 130 років, тобто на початку XXII ст.

І все ж таки навряд чи правомірно говорити про дефіцит природних ресурсів на нашій планеті. Людство втягнуло в господарський оборот меншу частину ресурсів Землі: глибина розрізів не перевищує 700 м, шахт - 2,5 км, свердловин - 10 тис. м. Нарешті, основні резерви заощадження ресурсів містяться у відсталій технології, через яку не використовується значна частина природних ресурсів. Так, використовувана нині технологія витягає не більш 30 - 40% потенційних запасів нафти, а коефіцієнт корисного використання добутих енергетичних ресурсів обмежений 30 - 35%.

Нафтова промисловість

Нафтова промисловість сьогодні - це великий господарський комплекс, що живе і розвивається по своїх закономірностях. Що значить нафта сьогодні для господарства будь-якої країни?

Це: сировина для нафтохімії у виробництві синтетичного каучуку, спиртів, поліетилену, поліпропілену, широкої гами різних пластмас і готових виробів з них, штучних тканин; джерело для вироблення моторних палив (бензину, гасу, дизельного і реактивного палив), олій і змащень, а також котельно-пічного палива (мазут), будівельних матеріалів (бітуми, гудрон, асфальт); сировина для одержання ряду білкових препаратів, використовуваних як добавки в корм худобі для стимуляції його росту.

Нафта - національне багатство, джерело могутності країни, фундамент її економіки.

Доведені запаси нафти у світі оцінюються в 140 млрд. т, а щорічний видобуток складає близько 3,5 млрд. т. Однак навряд чи варто пророкувати настання через 40 років глобальної кризи в зв'язку з вичерпанням нафти в надрах землі, адже економічна статистика оперує цифрами доведених запасів тобто запасів, що цілком розвідані, описані й обчислені. А це далеко не всі запаси планети. Навіть у межах багатьох розвіданих родовищ зберігаються невраховані чи не цілком враховані нафтоносні сектори, а скільки родовищ ще чекає своїх відкривачів.

За останні два десятиріччя людство вичерпало з надр більш 60 млрд. т нафти. Здавалося б, доведені запаси при цьому скоротилися на таку ж величину? Нітрохи не бувало. Якщо в 1977 році запаси оцінювалися в 90 млрд. т, то в 1987 р. вже в 120 млрд., а до 1997 року збільшилися ще на два десятки мільярдів. Ситуація парадоксальна: чим більше добуваєш, тим більше залишається. Тим часом цей геологічний парадокс зовсім не здається парадоксом економічним. Адже чим вище попит на нафту, чим більше її добувають, тим великі капітали вливаються в галузь, тим активніше йде розвідка на нафту, тим більше людей, техніки, мозків утягує в розвідку і тем швидше відкриваються й описуються нові родовища. Крім того, удосконалювання техніки видобутку нафти дозволяє включати до складу запасів ту нафту, наявність (і кількість) якої було раніше відомо, але дістати яку було не можна при технічному рівні минулих років. Звичайно, це не означає, що запаси нафти безмежні, але очевидно, що в людства є ще не одне десятиліття, щоб удосконалювати енергозберігаючі технології і вводити в оборот альтернативні джерела енергії.

При існуючих способах видобутку нафти коефіцієнт її витягу коливається в межах 0,25 - 0,45, що явно недостатньо й означає, що велика частина її геологічних запасів залишається в земних надрах.

Електроенергетика

Енергетика - це основа промисловості усього світового господарства. Приблизно 1/4 усіх споживаних енергоресурсів приходиться на частку електроенергетики. Інші 3/4 приходяться на промислове і побутове тепло, на транспорт, металургійні і хімічні процеси. Щорічне споживання енергії у світі наближається до 10 млрд. т умовного палива, а до 2009 року воно досягне, за прогнозами експертів 20-27 млрд. т.

Теплоенергетика в основному тверде паливо. Найпоширеніше тверде паливо нашої планети - вугілля. І з екологічної і з економічної точки зору метод прямого спалювання вугілля для одержання електроенергії не кращий спосіб використання твердого палива.

Енергетика є основою розвитку виробничих сил у будь-якій державі. Енергетика забезпечує безперебійну роботу промисловості, сільського господарства, транспорту, комунальних господарств. Стабільний розвиток економіки неможливий без постійно розвиваючої енергетики.

Енергетична промисловість є частиною паливно-енергетичної промисловості і нерозривно зв'язана з іншою складовою цього гігантського господарського комплексу - паливною промисловістю.

З написаного ясно, що існують різні фактори, що обмежують потужність сонячної енергетики.

Одним із самих перспективних, на даний момент, методів рішення енергетичної проблеми - це використання альтернативних видів електроенергії.

Енергія рік

Багато тисячоріч, вірно, служить людині енергія, що знаходиться в поточній воді. Запаси її на Землі колосальні. Недарма деякі учені вважають, що нашу планету вірніше було б називати не Земля, а Вода - адже біля трьох чвертей поверхні планети покриті водою. Величезним акумулятором енергії служить Світовий океан, що поглинає велику її частину, що надходить від Сонця. Тут хлюпають хвилі, відбуваються припливи і відливи, виникають могутні океанські плини. Народжуються могутні ріки, що несуть величезні маси води в моря й океани. Зрозуміло, що людство в пошуках енергії не могло пройти повз настільки гігантських її запасів. Раніш усього люди навчилися використовувати енергію рік.

Але коли наступило золоте століття електрики, відбулося відродження водяного колеса, щоправда, вже в іншім обличчі - у виді водяної турбіни. Електричні генератори, що роблять енергію, необхідно було обертати, а це цілком успішно могла робити вода, тим більше що багатовіковий досвід у неї вже мався. Можна вважати, що сучасна гідроенергетика народилася в 1891 році.

Переваги гідроелектростанцій очевидні - постійно поновлюваний самою природою запас енергії, простота експлуатації, відсутність забруднення навколишнього середовища. Та й досвід будівлі й експлуатації водяних коліс міг би надати чималу допомогу гідроенергетикам. Однак будівля греблі великої гідроелектростанції виявилася задачею куди більш складної, чим будівля невеликої загати для обертання мірошницького колеса. Щоб привести в обертання могутні гідротурбіни, потрібно нагромадити за греблею величезний запас води. Для будівлі греблі потрібно укласти таку кількість матеріалів, що обсяг гігантських єгипетських пірамід у порівнянні з ним покажеться незначним. Тому на початку XX століття було побудовано усього кілька гідроелектростанцій.

Але поки людям служить лише невелика частина гідроенергетичного потенціалу землі. Щорічно величезні потоки води, що утворилися від дощів і танення снігів, стікають у моря невикористаними. Якби удалося затримати їх за допомогою гребель, людство одержало б додатково колосальну кількість енергії.

Атомна енергія

Відкриття випромінювання урану згодом стало ключем до енергетичних комор природи. Головним, що відразу ж зацікавило дослідників, було питання: відкіля береться енергія променів, що випускаються ураном, і чому уран завжди трішки тепліше навколишнього середовища? Під сумнів ставився або закон збереження енергії, або затверджений століттями принцип незмінності атомів? Величезна наукова сміливість була потрібна від учених, що переступили границі звичного, відмовилися від устояних представлень.

Такими сміливцями виявилися молоді вчені Ернест Резерфорд і Фредерик Содді. Два роки завзятої праці по вивченню радіоактивності привели їх до революційного по тим часам висновку: атоми деяких елементів піддаються розпаду, що супроводжується випромінюванням енергії в кількостях, величезних у порівнянні з енергією, що звільняється при звичайних молекулярних видозмінах.

Небаченими темпами розвивається сьогодні атомна енергетика. За тридцять років загальна потужність ядерних енергоблоків виросла з 5 тисяч до 23 мільйонів кіловатів! Деякі учені висловлюють думку, що в 21 столітті біля половини всієї електроенергії у світі буде вироблятися на атомних електростанціях.

У принципі енергетичний ядерний реактор улаштований досить просто - у ньому, так само як і в звичайному казані, вода перетворюється в пару. Для цього використовують енергію, що виділяється при ланцюговій реакції розпаду атомів урану чи іншого ядерного палива. На атомній електростанції немає величезного парового казана, що складає з тисяч кілометрів сталевих трубок, по яких при величезному тиску циркулює вода, перетворюючи в пару. Цю махину замінив невеликий ядерний реактор.

Найпоширеніший у даний час тип реактора водографитовий. Ще одна розповсюджена конструкція реакторів - так називані водо-водяні. У них вода не тільки відбирає тепло від твелів, але і служить сповільнювачем нейтронів замість графіту. Конструктори довели потужність таких реакторів до мільйона кіловатів. Могутні енергетичні агрегати встановлені на Запорізькій, Балаківській і інших атомних електростанціях. Незабаром реактори такої конструкції, наздоженуть по потужності і рекордсмена - півторамільйонний з Ігналинської АЕС.

Але все-таки майбутнє ядерної енергетики, очевидно, залишиться за третім типом реакторів, принцип роботи і конструкція яких запропоновані вченими, - реакторами на швидких нейтронах. Їх називають ще реакторами-размножителями. Звичайні реактори використовують уповільнені нейтрони, що викликають ланцюгову реакцію в досить рідкому изотопе-уране-235, якого в природному урані усього біля одного відсотка. Саме тому приходиться будувати величезні заводи, на яких буквально просівають атоми урану, вибираючи з них атоми лише одного сорту урану-235. Інший уран у звичайних реакторах використовуватися не може. Виникає питання: а чи вистачить цього рідкого ізотопу урану на скільки-небудь тривалий час чи ж людство знову зштовхнеться з проблемою недостачі енергетичних ресурсів? Більш тридцяти років тому ця проблема була поставлена перед колективом лабораторії Фізико-енергетичного інституту.

Вона була вирішена. Керівником лабораторії Олександром Іллічем Лейпунським була запропонована конструкція реактора на швидких нейтронах. У 1955 році була побудована перша така установка.

Переваги реакторів на швидких нейтронах очевидні. У них для одержання енергії можна використовувати всі запаси природних урану і торія, а вони величезні - тільки у Світовому океані розчинено більш чотирьох мільярдів тонн урану.

Але всі 450 атомні електростанції, що працюють зараз на планеті, не можуть створити погрозу, хоча б порівнянну з погрозою, що виходить від 50 тисяч боєголовок.

Немає сумніву в тім, що атомна енергетика зайняла міцне місце в енергетичному балансі людства. Вона, безумовно, буде розвиватися і надалі, без відмовлене поставляючи настільки необхідну людям енергію. Однак знадобляться додаткові заходи по забезпеченню надійності атомних електростанцій, їхньої безаварійної роботи, а вчені й інженери зуміють знайти необхідні рішення.

Шляхи рішення сформованих проблем

Шляхи рішення сировинної й енергетичної проблеми:

  1. Зниження обсягів видобутку.
  2. Використання альтернативних джерел енергії.
  3. Збільшення КПД добування і виробництва.

Зниження обсягів видобутку дуже проблематично, тому що сучасному світу потрібно усе більше і більше сировини й енергії, а їхнє скорочення неодмінно обернеться світовою кризою. Збільшення КПД також малоперспективне тому що для його здійснення вимагаються великі капіталовкладення, та й сировинні запаси небезмежні. Тому пріоритет віддається альтернативним джерелам енергії.

Альтернативні джерела енергії

Енергія сонця

Останнім часом інтерес до проблеми використання сонячної енергії різко зріс, і хоча це джерело також відноситься до поновлюваних, увага, що приділяється йому в усьому світі, змушує нас розглянути його можливості окремо.

Потенційні можливості енергетики, заснованої на використанні безпосередньо сонячного випромінювання, надзвичайно великі.

Помітимо, що використання усього лише 0,0125 % цієї кількості енергії Сонця могло б забезпечити всі сьогоднішні потреби світової енергетики, а використання 0,5 % - цілком покрити потреби на перспективу. На жаль, навряд чи коли-небудь ці величезні потенційні ресурси удасться реалізувати у великих масштабах. Одним з найбільш серйозних перешкод такої реалізації є низька інтенсивність сонячного випромінювання. Навіть при найкращих атмосферних умовах (південні широти, чисте небо) щільність потоку сонячного випромінювання складає не більш 250 Вт/м. Тому, щоб колектори сонячного випромінювання "збирали" за рік енергію, необхідну для задоволення всіх потреб людства потрібно розмістити їх на території 130000 км!

Вітрова енергія

 

Енергія повітряних мас, що рухаються, величезна. Запаси енергії вітру більш ніж у сто разів перевищують запаси гідроенергії всіх рік планети. Постійно і всюди на землі дують вітри - від легкого вітерцю, що несе бажану прохолодь у літню спеку, до могутніх ураганів, що приносять незлічиму втрату і руйнування. Завжди неспокійний повітряний океан, на дні якого ми живемо. Вітри, що дують на просторах нашої країни, могли б легко задовольнити всієї її потреби в електроенергії!

Техніка 20 століття відкрила зовсім нові можливості для вітроенергетики, задача якої стала іншою - одержання електроенергії. На початку століття Н.Е. Жуковський розробив теорію вітродвигуна, на основі якої могли бути створені високопродуктивні установки, здатні одержувати енергію від самого слабкого вітерцю. З'явилася безліч проектів вітроагрегатів, незрівнянно більш досконалі, чим старі вітряні млини. У нових проектах використовуються досягнення багатьох галузей знання.

У наші дні до створення конструкцій вітроколеса - серця будь-якої вітроенергетичної установки - залучаються спеціалісти-літакобудівельники, що уміють вибрати найбільш доцільний профіль лопати, досліджувати його в аеродинамічній трубі. Зусиллями вчених і інженерів створені найрізноманітніші конструкції сучасних вітрових установок.

Енергія землі

Здавна люди знають про стихійні прояви гігантської енергії, що таїться в надрах земної кулі. Пам'ять людства зберігає перекази про катастрофічні виверження вулканів, унесших мільйони людських життів, що невпізнанно змінили вигляд багатьох місць на Землі. Потужність виверження навіть порівняно невеликого вулкана колосальна, вона багаторазово перевищує потужність самих великих енергетичних установок, створених руками людини.

Правда, про безпосереднє використання енергії вулканічних вивержень говорити не приходиться - немає поки в людей можливостей приборкати цю непокірливу стихію, та й, на щастя, виверження ці досить рідкі події. Але це прояву енергії, що таїться в земних надрах, коли лише крихітна частка цієї невичерпної енергії знаходить вихід через вогнедишні жерла вулканів.

Маленька європейська країна Ісландія - "країна льоду" у дослівному перекладі - цілком забезпечує себе помідорами, яблуками і навіть бананами! Численні ісландські теплиці одержують енергію від тепла землі - інших місцевих джерел енергії в Ісландії практично немає. Зате дуже багата ця країна гарячими джерелами і знаменитими гейзерами-фонтанами гарячої води, з точністю хронометра вырывающейся з-під землі. І хоча не ісландцям належить пріоритет у використанні тепла підземних джерел, жителі цієї маленької північної країни експлуатують підземну котельню дуже інтенсивно. Столиця - Рейк'явік, у якій проживає половина населення країни, опалюється тільки за рахунок підземних джерел. Але не тільки для опалення черпають люди енергію з глибин землі. Уже давно працюють електростанції, що використовують гарячі підземні джерела.

Перша така електростанція, зовсім ще малопотужна, була побудована в 1904 році в невеликому італійському містечку Лардерелло, названому так на честь французького інженера Лардерелли, що ще в 1827 році склав проект використання численних у цьому районі гарячих джерел. Поступово потужність електростанції росла, у лад вступали всі нові агрегати, використовувалися нові джерела гарячої води, і в наші дні потужність станції досягла вже значної величини - 360 тисяч кіловат. У Новій Зеландії існує така електростанція в районі Вайракеи, її потужність 160 тисяч кіловат.

У 120 кілометрах від Сан-Франциско в США робить електроенергію геотермальна станція потужністю 500 тисяч кіловат.

Енергія світового океану

Відомо, що запаси енергії у Світовому океані колосальні. Так, теплова (внутрішня) енергія, що відповідає перегріву поверхневих вод океану в порівнянні з донними, скажемо, на 20 градусів, має величину порядку 10 Дж. Кінетична енергія океанських плинів оцінюється величиною порядку 10 Дж.

Однак поки що люди вміють утилизовать лише незначні частки цієї енергії, та й то ціною великих і повільно окупаються капіталовкладень, так що така енергетика дотепер здавалася малоперспективной. Однак швидке виснаження, що відбувається дуже, запасів викопних палив, використання яких до того ж зв'язано з істотним забрудненням навколишнього середовища, різка обмеженість запасів урану (енергетичне використання яких до того ж породжує небезпечні радіоактивні відходи) і невизначеність як термінів, так і екологічних наслідків промислового використання термоядерної енергії змушує вчених і інженерів приділяти усе більшу увагу пошукам можливостей рентабельної утилізації великих і нешкідливих джерел енергії у Світовому океані.

Широка громадськість, та й багато фахівців ще не знають, що розшукові роботи по витягу енергії з морів і океанів придбали в останні роки в ряді країн уже досить великі масштаби і що їхні перспективи стають усе більш обещающими.

Найбільш очевидним способом використання океанської енергії представляється будівля приливних електростанцій (ПЭС). З 1967 р. в устя ріки Рані у Франції на припливах висотою до 13 метрів працює ПЭС потужністю 240 тис. квт із річною віддачею 540 тис. квтч. Радянський інженер Бернштейн розробив зручний спосіб будівлі блоків ПЭС, буксируемых на плаву в потрібні місця, і розрахував рентабельну процедуру включення ПЭС в енергомережі в годинник їхнього максимального навантаження споживачами. Його ідеї перевірені на ПЭС, побудованої в 1968 році в Кислій Губі біля Мурманська; своєї черги чекає ПЭС на 6 млн. квт у Мезенском затоці на Баренцевом море.

Несподіваною можливістю океанської енергетики виявилося вирощування з плотів в океані быстрорастущих гігантських водоростей, переробляються легко в метан для енергетичної заміни природного газу. За наявними оцінками, для повного забезпечення енергією кожної людини - споживача досить одного гектара плантацій водоростей.

Велику увагу придбала "океанотерчна енергоконверсія" (ОТЭК), тобто одержання електроенергії за рахунок різниці температур між поверхневими і засмоктуваними насосом глибинними океанськими водами, наприклад при використанні в замкнутому циклі турбіни таких легкоиспаряющихся рідин як пропан, чи фреон амоній. Якоюсь мірою аналогічними, але як поки здається, імовірно, більш далекими представляються перспективи одержання електроенергії за рахунок розходження між солоною і прісний, наприклад морською і річковою водою.

Уже чимало інженерного мистецтва вкладено в макети генераторів електроенергії, що працюють за рахунок морського хвилювання, причому обговорюються перспективи електростанцій з потужностями на багато тисяч кіловатів. Ще більше обіцяють гігантські турбіни на таких інтенсивних і стабільних океанських плинах, як Гольфстрім.

Представляється, що деякі з океанських енергетичних установок, що пропонувалися, можуть бути реалізовані, і стати, рентабельними уже в даний час. Разом з тим варто очікувати, що творчий ентузіазм, мистецтво і винахідливість науково-інженерних працівників поліпшити існуючі і створять нові перспективи для промислового використання енергетичних ресурсів Світового океану. Здається, що при сучасних темпах науково-технічного прогресу істотні зрушення в океанській енергетиці повинні відбутися в найближчі десятиліття. Океан наповнений неземною енергією, що надходить у нього з космосу. Вона доступна і безпечна, і не забруднює навколишнє середовище, невичерпна і вільна. З космосу надходить енергія Сонця. Вона нагріває повітря й утворить вітри, що викликають хвилі. Вона нагріває океан, що накопичує теплову енергію. Вона надає руху плину, що у той же час змінюють свій напрямок під впливом обертання Землі. З космосу ж надходить енергія сонячного і місячного притягання. Вона є рушійною силою системи Земля - Місяць і викликає припливи і відливи.

Океан - це не плоский, безжиттєвий водяний простір, а величезна комора неспокійної енергії. Тут хлюпають хвилі, народжуються припливи і відливи, перетинаються плини, і все це наповнено енергією.

Бакени і маяки, що використовують енергію хвиль, уже засіяли прибережні води Японії. Протягом багатьох літ бакени - свистки берегової охорони США діють завдяки хвильовим коливанням.

Сьогодні навряд чи існує прибережний район, де не було б свого власного винахідника, що працює над створенням пристрою, що використовує енергію хвиль. Починаючи з 1966 року два французьких міста цілком задовольняють свої потреби в електроенергії за рахунок енергії припливів і відливів. Енергоустановка на ріці Рані (Бретан), що складається з двадцяти чотирьох реверсивних турбогенераторів, використовує цю енергію. Вихідна потужність установки 240 мегаватів - одна з найбільш могутніх гідроелектростанцій у Франції.

У 70-х роках ситуація в енергетику змінилася. Щораз, коли постачальники на Близькій Схід, в Африці і Південній Америці піднімали ціни на нафту, енергія припливів ставала усе більш привабливої, тому що вона успішно конкурувала в ціні з викопними видами палива. Незабаром за цим у Радянському Союзі, Південній Кореї й Англії зріс інтерес до обрисів берегових ліній і можливостям створення на них енергоустановок. У цих країнах стали всерйоз подумувати про використання енергії припливів хвиль і виділяти кошти на наукові дослідження в цій області, планувати їх.

Не дуже давно група учених океанологів звернула увагу на той факт, що Гольфстрім несе свої води поблизу берегів Флориди зі швидкістю 5 миль у годину. Ідея використовувати цей поток теплої води була дуже привабливою.

Чи можливо це? Чи зможуть гігантські турбіни і підвідні пропелери, що нагадують вітряні млини, генерувати електрика, витягаючи енергію з плинів і волі? "Зможуть" - таке в 1974 році був висновок Комітету Мак-Артура, що знаходиться під егідою Національного керування по дослідженню океану й атмосфери в Майами (Флорида). Загальна думка полягала в тім, що мають місце визначені проблеми, але усі вони можуть бути вирішені у випадку виділення асигнувань, тому що "у цьому проекті немає нічого такого, що перевищувало б можливості сучасної інженерної і технологічної думки".

В океані існує чудове середовище для підтримки життя, до складу якої входять живильні речовини, солі й інші мінерали. У цьому середовищі розчинений у воді кисень харчує всіх морських тварин від самих маленьких до найбільших, від амеби до акули. Розчинений вуглекислий газ точно так само підтримує життя всіх морських рослин від одноклітинних діатомових водоростей до сягаючих висоти 60-90 метрів бурих водоростей. Морському біологу потрібно зробити лише крок уперед, щоб перейти від сприйняття океану як природної системи підтримки життя до спроби почати на науковій основі витягати з цієї системи енергію.

За підтримкою військово-морського флоту США в середині 70-х років група фахівців в області дослідження океану, морських інженерів і водолазів створила першу у світі океанську енергетичну ферму на глибині 12 метрів під залитої сонцем гладдю Тихого океану поблизу міста Сан-Клемент. Ферма була невелика. По суті своєї, усе це було лише експериментом. На фермі вирощувалися бурі гігантські каліфорнійські водорості. На думку директора проекту доктора Говарда А. Уилкокса, співробітника Центра дослідження морських і океанських систем у Сан-Дієго (Каліфорнія), "до 50 % енергії цих водоростей може бути перетворене в паливо - у природний газ метан. Океанські ферми майбутнього, що вирощують бурі водорості на площі приблизно 40 000 га, зможуть давати енергію, який вистачить, щоб цілком задовольнити потреби американського міста з населенням у 50 000 чоловік".

У наші дні, коли зросла необхідність у нових видах палива, океанографи, хіміки, фізики, інженери і технологи звертають усе більшу увагу на океан як на потенційне джерело енергії.

В океані розчинена величезна кількість солей. Чи може солоність бути використана, як джерело енергії? Може.

Велика концентрація солі в океані навела ряд дослідників Скриппского океанографічного інституту в Ла-Колла (Каліфорнія) і інших центрів на думку про створення таких установок. Вони вважають, що для одержання великої кількості енергії цілком можливо сконструювати батареї, у яких відбувалися би реакції між солоною і несолоною водою. Температура води океану в різних місцях різна. Між тропіком Раку і тропіком Козерога поверхня води нагрівається до 82 градусів по Фаренгейтові (27 (З). На глибині 600 метрів температура падає до 35, 36, 37 чи 38 градусів по Фаренгейтові (2-3,5 (З).

Виникає питання: є чи можливість використовувати різницю температур для одержання енергії? Могла б теплова енергоустановка, що пливе під водою, робити електрику? Так, і це можливо.
У далекі 20-і роки нашого сторіччя Жорж Клод, обдарований, рішучий і дуже наполегливий французький фізик, вирішив досліджувати таку можливість. Вибравши ділянку океану поблизу берегів Куби, вона таки після серії невдалих спроб одержати установку потужністю 22 кіловата. Це з'явилося великим науковим досягненням і віталося багатьма вченими. Використовуючи теплу воду на поверхні і холодну на глибині і створивши відповідну технологію, ми розташовуємо всім необхідним для виробництва електроенергії, запевняли прихильники використання теплової енергії океану.

"Відповідно до наших оцінок, у цих поверхневих водах маються запаси енергії, що у 10 000 разів перевищують загальносвітову потребу в ній".

"На жаль, - заперечували скептики, - Жорж Клод одержав у затоці Матансас всего 22 кіловата електроенергії. Чи дало це прибуток?"

Не дало, тому що, щоб одержати ці 22 кіловата, Клоду довелося затратити 80 кіловат на роботу своїх насосів.

Сьогодні професор Скриппского інституту океанографії Джон Исааке робить обчислення більш акуратно. По його оцінках, сучасна технологія дозволить створювати енергоустановки, що використовують для виробництва електрики різницю температур в океані, що робили б його в два рази більше, ніж загальносвітове споживання на сьогоднішній день. Це буде електроенергія, вироблена електростанцією, що перетворить термальну енергію океану (ОТЕС). Однак літаки і легкові автомобілі, автобуси і вантажівки можуть приводитися в рух газом, якім можна витягати з води, а вуж вод-те в морях досить. Цей газ - водень, і він може використовуватися як пальне. Водень - один з найбільш розповсюджених елементів у Всесвіті. В океані він міститься в кожній краплі води.

Пом'ятаєте формулу води? Формула Н-ОН виходить, що молекула води складається з двох атомів водню й одного атома кисню. Витягнутий з води водень можна спалювати як паливо і використовувати не тільки для того, щоб надавати руху різним транспортним засобам, але і для одержання електроенергії.

Усе більше число хіміків і інженерів з ентузіазмом відноситься до "водневої енергетики" майбутнього, тому що отриманий водень досить зручно зберігати: у виді стиснутого газу в чи танкерах у зрідженому виді в криогенних контейнерах при температурі - 203 (С. Його можна зберігати й у твердому виді після з'єднання з залізо-титановим чи сплавом з магнієм для утворення металевих гідридів. Після цього їх можна легко транспортувати і використовувати в міру необхідності.

Ще в 1847 році французький письменник Жуль Берн, що випередив свій час, передбачав виникнення такої водневої економіки. У своїй книзі "Таємничий острів" він пророкував, що в майбутньому люди навчаться використовувати воду як джерело для одержання палива.

"Вода, - писав він, - представить невичерпні запаси тепла і світла".

З часів Жуля Верна були відкриті методи витягу водню з води. Один з найбільш перспективних з них - електроліз води. (Через воду пропускається електричний струм, у результаті чого відбувається хімічний розпад. Звільняються водень і кисень, а рідина зникає.)

У 60-і роки фахівцям з НАСА удалося настільки успішно здійснити процес електролізу води і настільки ефективно збирати водень, що вивільняється, що одержуваний у такий спосіб водень використовувався під час польотів по програмі "Аполлон".

Таким чином, в океані, що складає 71 відсоток поверхні планети, потенційно маються різні види енергії - енергія хвиль і припливів; енергія хімічних зв'язків газів, живильних речовин, солей і інших мінералів; схована енергія водню, що знаходиться в молекулах води; енергія плинів, спокійно і нескончаемо рухаються в різних частинах океану; дивна по запасах енергія, яку можна одержувати, використовуючи різницю температур води океану на поверхні й у глибині, і їхній можна перетворити в стандартні види палива.

Такі кількості енергії, різноманіття її форм гарантують, що в майбутньому людство не буде випробувати в ній недоліку. У той же час не виникає необхідності залежати від одного -двох основних джерел енергії, якими, наприклад, є давно використовуються викопні види палива і ядерного пального, методи одержання якого були розроблені недавно.

Більш того, у мільйонах прибережних сіл і селищ, що не мають зараз доступу до енергосистем, буде тоді можливо поліпшити життєві умови людей.

Жителі тих місць, де на море буває сильне хвилювання, зможуть конструювати і використовувати установки для перетворення енергії хвиль.

Живучі поблизу вузьких прибережних заток, куди під час припливів з ревінням уривається вода, зможуть використовувати цю енергію.

Для всіх інших людей енергія океану у відкритому водяному просторі буде перетворюватися в метан, чи водень електрику, а потім передаватися на сушу по чи кабелі на кораблях.
І вся ця енергія таїться в океані испокон століть. Не використовуючи її, ми тим самим попросту її марнуємо.

Зрозуміло, важко навіть уявити собі перехід від настільки звичних, традиційних видів палива - вугілля, нафти і природного газу - до незнайомих, альтернативних методів одержання енергії.
Різниця температур? Водень, металеві гідриди, енергетичні ферми в океані? Для багатьох це звучить як наукова фантастика.

І, проте, незважаючи на те, що витяг енергії океану перебувають у стадії експериментів і процес обмежений і дорогостоящ, факт залишається фактом, що в міру розвитку науково-технічного прогресу енергія в майбутньому може в значній мірі добуватися з моря. Коли - залежить від того, як незабаром ці процеси стануть досить дешевими. В остаточному підсумку справа упирається не в можливість витягу з океану енергії в різних формах, а у вартість такого витягу, що визначить, наскільки швидко буде розвиватися той чи інший спосіб видобутку.

Коли б цей час ні наступило, перехід до використання енергії океану принесе подвійну користь: заощадить суспільні засоби і зробить більш життєздатної третю планету Сонячної системи - нашу Землю.

Для того щоб задовольнити потреба в рівноправному розподілі дешевої енергії між усіма країнами, буде потрібно така її кількість, що, можливо, у тисячі разів перевищить сьогоднішній рівень споживання, і біосфера вже не справиться з забрудненням, викликуваним використанням звичайних видів палива.

Тому що змагання за володіння видами палива, що виснажуються, загострюється, витрата суспільних засобів буде рости. Ріст цей продовжиться, тому що необхідно бороти з забрудненням повітря і води, теплотою, що виділяється при згорянні викопних видів палива. Але чи варто хвилюватися в пошуках нових джерел викопного палива? Навіщо дискутувати по питанню про будівництво ядерних реакторів? Океан наповнений енергією, чистої, безпечної і невичерпний. Вона там, в океані, тільки і чекає вивільнення. І це - перевага номер один.

Друга перевага полягає в тім, що використання енергії океану дозволить Землі бути надалі населеною планетою. А от альтернативний варіант, що передбачає збільшення використання органічних і ядерних видів палива, на думку деяких фахівців, може привести до катастрофи: в атмосферу стане виділятися занадто велика кількість вуглекислого газу і теплоти, що грозить смертельною небезпекою людству. Але хто помітить, що в повітрі стало більше вуглекислого газу? Він безбарвний і не має запаху. Він пузириться в прохолодних напоях. А хто помітить поступове, повільне підвищення атмосферної температури Землі на один, два чи три градуси по Фаренгейтові? Помітить планета, коли вуглекислий газ через якийсь час огорне її подібно ковдрі, що перестане пропускати надлишкове тепло в космос.

Жак Кусто, піонер освоєння і дослідження океану, вважає:

"Коли концентрація вуглекислого газу досягне визначеного рівня, ми виявимося начебто в парнику".

Це значить, що теплота, виділювана Землею, буде затримуватися під шаром стратосфери. Накапливающееся тепло підвищить загальну температуру. А збільшення її навіть на один, два чи три градуси по Фаренгейтові приведе до танення льодовиків. Мільйони тонн льоду, що станув, піднімуть рівень морів на 60 метрів. Міста на узбережжя й у долинах великих рік виявляться затопленими. По даному питанню, як і по многим іншим, учені розділилися на два табори. В одному таборі вважають, що ковдра вуглекислого газу, що товщає, викликає підвищення температури і приведе до танення льодовиків, тобто, по визначенню доктора Говарда Уилкокса, перетворити Землю в парник. Прихильники іншого табору думають, щось же сама ковдра буде перепиняти шлях теплу, випромінюваному сонцем, що стане причиною настання нової ери заледеніння.

Альтернатива нафти

Вперше у світі рішення проблеми одержання синтетичної нафти у великій кількості було здійснено в Німеччині. В роки першої світової війни кайзерівська Німеччина виявилася цілком відрізаної від природних джерел нафти. Армії потрібний був бензин. Німецькі вчені звернули свої погляди "до небес". Ще в 1908 р. російський винахідник И.И. Орлів довів можливість синтезу нафтових УВ з оксиду вуглецю і водню (ця суміш одержала назву водяного газу). А де як не на "небе", тобто в атмосфері, можна знайти практично необмежені кількості цього газу? Німецькі учені Фишер і Тропш створили технологію одержання синтетичної нафти. Правда, водяний газ вони вирішили одержувати не з повітря, тоді це було занадто складно, а з бурих вугіль. Синтез нафти здійснюється шляхом контакту цього газу при температурі 180-200 °С и атмосферному тиску з оксидними залізно-цинковими каталізаторами. Були побудовані цілі заводи з виробництва штучного палива, що успішно експлуатувалися багато років. Але от скінчилася війна, зріс видобуток природної нафти, ціни на нее упали. Синтетична нафта Фишера - Тропша вже не могла конкурувати з нею, і виробництво було згорнуто.

Зараз ідея штучної нафти знову набуває актуальності.

Нафта можна одержати вже безпосередньо з повітря. Більш того, учені думають, що це буде сприяти видаленню з атмосфери надлишкової вуглекислоти, що шкідливо впливає на навколишнє середовище. Величезна кількість палива, що спалюється, щорічно поставляє в атмосферу мільярди тонн вуглекислого газу (диоксида вуглецю). В даний час лише 10% його поглинається рослинами. Багато вчених бачать у такім катастрофічному збільшенні концентрації вуглекислого газу в земній атмосфері визначену небезпеку. Як же від нього позбутися?

Доктор технічних наук В. Цысковский пропонує наступний шлях. Насамперед необхідно з атмосфери повітря одержати вуглекислий газ. Для це повітря можна виморожувати, розділяти за допомогою пористих чи мембран з'єднувати за певних умов з газоподібним аміаком. В останньому випадку утвориться вуглекислий амоній, що легко розкладається на аміак і диоксид вуглецю під дією тепла. Отримана чиста вуглекислота і є продуктом для подальшого синтезу нафти. Її розкладають на оксид вуглецю (чадний газ) і кисень. Для цієї реакції вимагаються великі витрати енергії. Припускають, що її можна проводити в атомних реакторах при температурі 5000°С в присутності каталізаторів. А далі оксид вуглецю синтезують з воднем, і "небесная" нафта готова.

Одержання нафти з повітря - справа майбутнього. Зараз же штучну нафту одержують з каменю. Звичайно, це не зовсім звичайні камені, а так називані пальні сланці - породи, що містять у великій кількості органічна речовина, тобто той природний матеріал, з якого виходять УВ. Для ці ж цілей підходять і піски, насичені густий, в'язанням нафтою. За даними геологічної служби США, світові запаси пальних сланців і нафтоносних пісків оцінюються в 700-800 млрд.т, що в 7-8 разів більше усіх виявлених запасів нафти у світі.

Тільки в районі Скелястих гір (США) у подібних породах концентрується 270 млрд.т нафти, що в 2-3 рази перевищує світові запаси нафти й у 67 разів - запаси нафти, що залишилися, Сполучених Штатів. Американські геологи підрахували, що при коефіцієнті витягу 50 % і сучасному рівні споживання нафти цих ресурсів вистачило б, щоб задовольняти запити США протягом 140 років.

Здавалося б, вихід з паливного тупика знайдений, однак знов-таки висока вартість робіт перешкоджає інтенсивній переробці пальних сланців і нафтоносних пісків. По оцінці Національної ради США, розробка бітумінозних порід рентабельна при ціні на нафту не менш 100-120 діл./т. До паливної кризи про промислову розробку сланців не могло бути і мови. Проте в ряді країн світу кілька років тому назад приступили вже до практичного здійснення цієї проблеми.

У 1973 р., коли ціни на нафту різко підскочили, погляди багатьох нафтопромисловців звернулися до бітумінозних сланців і нафтоносних пісків. У США шістьох об'єднаних компаній вже в 1974 р. одержали право на розробку сланців у штатах Колорадо, Юта і Вайоминг. Вартість перших трьох ділянок 403,6 млн.діл. По розрахунках, США можуть одержувати в добу від 135 до 405 тис.т такої нафти.

Однак великомасштабна переробка важких нефтей і пальних сланців - справа щодо далекого майбутнього. По оцінці компанії „Шеврон", вона почнеться в третім тисячоріччі. Причому, вартість видобутку важкої нафти і бітумів прогнозується в розмірі 220-314 діл /м3, а одержання синтетичної нафти з пальних сланців - 346 діл /м3.

В міру розвитку технологічного прогресу видобуток УВ з пальних сланців і нафтоносних пісків стане звичайною справою. Перспективні в цьому відношенні ядерні методи переробки бітумінозних порід, над якими в даний час у США працюють групи вчених з 25 нафтових компаній.

У Росії проблема витягу нафти з нефтенасыщенных пісків зважується по-іншому, а саме шляхом шахтного видобутку. Уперше нафтова шахта була споруджена в районі м. Ухта в 1939 р. Глибина її не перевищує 500 м. Розробка грузлої нафти виробляється в такий спосіб. Шахта проходить продуктивний шар, що дренується декількома шпарами. Нафта під дією сили ваги йде самопливом і попадає в спеціальні канавки, розташовані на дні шахти і имеющие невеликий ухил для стоку в нафтосховище. Якщо продуктивний шар знаходиться нижче шахти, то нафта витягається насосами через спеціальні шпари. З підземного нафтосховища на поверхню нафта подається також насосами.

Зараз пропонується впливати на нафту в шахті гарячою чи водою парою. По розрахунках, у такий спосіб можна одержати додатково в нашій країні не менш 50 млн.т/рік нафти, причому глибина шахт не буде перевищувати 500-1000 м.

У тому випадку, коли чи сланці нафтоносні піски знаходяться близько від поверхні (не більш 150-200 м), розробка ведеться кар'єрним способом. Прикладом такого незвичайного видобутку нафти може служити кар'єр біля гори Кирмаки під м. Баку. Звідси порода доставляється в спеціальну ємність, де за допомогою реактивів (некондиційний гас, лужна чи вода каустична сода) з її вимивають нафту.

Таким способом витягається до 80 % нафти. Один кубометр нафтоносного піску в Азербайджану містить до 150 кг нафти. Така ж картина характерна і для багатьох інших нафтоносних районів нашої країни. Тому проблема витягу в'язанням і залишкової нафти з неглибоко залягають порід здобуває загальнонародне значення. Нафтовики Азербайджану, зокрема, почали спорудження першої в республіці нафтової шахти на закинутій ділянці родовища Балаханы (у пригороді м. Баку). Глибина шахти буде дорівнює 400 м, розробку припускають здійснювати гравітаційним способом. Шахта обладнається сучасною технікою, передбачається спорудження бурових камер, насосних установок, вентиляційних пристроїв. Майже повна автоматизація виробничих процесів зведе до мінімуму кількість обслуговуючого персоналу. Стає очевидним, що ера „дешевой нафти" підходить до кінцю.

Те, що зараз ми вважаємо дорожнечею, через якийсь час покажеться нам надзвичайно дешевим продуктом. Навіть сучасна вартість нафти в 100-150 діл/м3 через 30-35 років буде виглядати дріб'язком у порівнянні з 300-350 діл/мз. Діти, породжені в 1990 р., коли стануть дорослими, будуть мати справа з нафтою як з обмеженим для використання і надзвичайно дорогим паливом. Єдиний шлях з цього тупика - пошук альтернативних і екологічно чистих джерел енергії, що дозволять "вирвати" нафта і газ з топок заводів, фабрик і електростанцій.

Поки одні вчені ламають голову над проблемою збільшення коефіцієнта нефтеотдачи продуктивних шарів, а інші шукають шляху найбільш рентабельного одержання нафти з пальних сланців, треті прийшли до висновку, що задовольнити потребу в паливі можна звичайним дідівським методом. Мова йде про дрова. Так вважають фахівці Стэнфордского університету в США, до них приєднуються і вчені університету штату Джорджия. Звичайно, тут потрібні особливі быстрорастущие сорту дерев типу чи вільхи платанів, що дають до 40 т деревини з 1 га в рік. Після вирубки цих дерев на землі залишається листя, придатна для добрива. Деревина ж подрібнюється і подається в топку електростанцій. Ділянка в 125 км2 може забезпечити енергією місто з населенням 80 тис. чоловік.

На вирубаних ділянках уже через 2-4 року з утеч знову виростуть дерева, придатні для палива. Учені прикинули, що якщо 3 % території Росії відвести під "енергетичні плантації", те країна могла б цілком задовольнити свої потреби в паливі за рахунок дров.

Американським поборникам "дровенізації" побутової теплоенергетики вторять їхні прихильники з Європи. У Бельгії, наприклад, у 1988 р. газета "суар" опублікувала статті, де назвала дрова паливом майбутнього. Для цю же цілей пропонується використовувати і макулатуру. У магазинах цієї країни вже продається ручний прес, за допомогою якого можна з газет і обгорток робити паливні брикети, що не уступають по своїй калорійності буроугольным. Випускаються спеціальні печі, що працюють за принципом газогенератора і перешкоджають відходу тепла через трубу. Дрова і брикети горять у цій печі дуже повільно: в'язка - за 8 ч. При цьому дрова згоряють цілком, що практично зводить до нуля виділення в атмосферу золи і сажі. Таке отапливание приміщень дуже вигідно, адже кілограм дров при порівнянній калорійності коштує в 10 разів менше літра рідкого палива.

Природні "бензоколонки" виявлені й у тропіках Південної Америки, на Філіппінах. Деякі сорти ліан і тропічних дерев (ханга) містять маслянисту рідину, що навіть не треба піддавати перегонці. Вона прекрасно горить в автомобільних моторах, даючи менш токсичний вихлоп, чим бензин. Підходить для цих цілей і пальмова олія, з якого порівняно легко можна одержувати "солярку".

Але поки це все в області наукової фантазії. Більш реальний проект одержання синтетичної нафти з вугілля. Досить простий метод розроблений у США. Вугілля розпорошується, обробляється розчинником, і в отриману суміш додається водень. З тонни вугілля з високим змістом сірки виходить майже 650 л схожої на нафту рідини, з якої можна виробляти бензин.

Корпорація відомого американського мультимільйонера А. Хаммера "оксидентл петролеум" усерйоз зайнялася підземною газифікацією вугілля. Методом пиролиза з нього одержують 40 % метанового газу, 45 % коксу і 3 % рідкого палива. Цією же корпорацією розроблений зовсім несподіваний спосіб одержання палива... зі сміття. З нього попередньо витягають магнітні і немагнітні метали і відправляють у переплавляння. Секретна технологія переробки скла дозволяє одержати з осколків стекло більш дешеве і більш високого якості, чим вихідна сировина. Інше переробляється в кокс, метановий газ і рідке паливо. Нафту із сміття випробували на досвідчених установках - горить прекрасно. З тонни сміття таким способом "добувают" від 6 до 20 діл. У 1976 -1977 р. у Сан-Дієго вступив у лад спеціальний завод для переробки сміття.

Над подібною проблемою успішно працюють і у Великобританії. Тут розроблена і проходить іспиту лабораторна установка, у якій під дією високих температур і кисню, що вдмухується, з органічної частини сміття (пластмасові упакування, харчові покидьки, обривки газет, ганчірки і т.д.) одержують синтетичну нафту і метановий газ з воднем. Рідке паливо і газ припускають використовувати частково для роботи дизеля, а частково для переплавляння битого скла, з якого можна одержувати будівельні блоки. Зараз вивчається можливість переробки сміття в старих доменних печах. Це дасть високу продуктивність і економію часу. Як показали експерименти, у справу піде і шлак, що залишається - він придатний для заміни гравію при будівництві доріг.

А от ще два способи одержання синтетичної нафти. Французький інженер А. Ротлисберже одержав бензин із сухих стебел кукурудзи. Автор затверджує, що подібне паливо з октановым числом 98 цілком можна добувати із соломи, обпилювань, бадилля овочів і інших відходів, що містять целюлозні волокна. Під натиском урядових закладів винахідник засекретив технологію синтезу, але відомо, що якість його бензину багато в чому залежить від складних стабілізуючих добавок, що вводяться в спирти і изопропиниловые ефіри, одержувані з целюлози. Нове паливо не детонує, згоряє без диму і запахів. Його можна змішувати в будь-яких пропорціях зі звичайним бензином. При цьому конструктивних змін у двигунах не потрібно. Франція має намір згодом довести виробництво подібного бензину до 20 млн.т у рік.

Ще один винахідник штучного бензину живе у Швейцарії. Вихідним матеріалом служить тріска, кукурудзяна лушпайка, поліетиленові пакети. Так от лихо, "бензин" пахне самогоном. Винахіднику приходиться платити 8 % податку як за виготовлення алкогольних напоїв. Проте 1 л штучного "бензина" коштує в 2 рази дешевше сьогодення, а автомобіль працює справно.

Фантазія винахідників не обмежується тільки штучним бензином, пропонуються таки оригінальні методи одержання углеводородного газу для побутових цілей. Один з них розроблений у м. Эрфурт (Німеччина). Як джерело енергії виступає смітник сміття в приміському містечку Шверборн. При заповненні смітника в ній заклали 57 газових колодязів, з'єднаних трубопроводом. Виявляється, 1 кг сміття дає до 200 л газу, більш половини якого - метан. Поки на смітнику одержують у годину 40 м3 газу. Він опалює приміщення робітників. Планується спорудження теплоцентралі. По розрахунках, витрати окупляться за 3,5 роки. Другий спосіб ще більш несподіваний. З ініціативою виступили влади м. Оттапалам у штаті Керала (Індія). Рецепт наступний:

колодязь заповнюється коров'ячим гноєм і наглухо закривається. Газ, що утвориться при шумуванні, по трубах приділяється до газових плит. Одна така "установка" цілком задовольняє потребу родини в енергії для домашніх цілей.

В даний час в Індії розроблені і застосовуються 53 моделі таких систем. Ними користаються близько 3,5 млн. родин. Уряд країни активно підтримує поширення биогазовых установок. Уже зараз щорічно за рахунок цього заощаджується близько 1,2 млрд. рупій.

Висновок

За час існування нашої цивілізації багато разів відбувалася зміна традиційних джерел енергії на нові, більш зроблені. І не тому, що старе джерело було вичерпано. Сонце світило й обігрівало людини завжди: і проте один раз люди приручили вогонь, почали палити деревину.

Потім деревина поступилася місцем кам'яному вугіллю. Запаси деревини здавалися безмежними, але парові машини вимагали більш калорійного "корму".

Але і це був лише етап. Вугілля незабаром уступає своє лідерство на енергетичному ринку нафти. І от новий виток: у наші дні ведучими видами палива поки залишаються нафта і газ. Але за кожним новим кубометром чи газу тонною нафти потрібно йти усе далі на чи північ схід, зариватися усе глибше в землю. Немудро, що нафта і газ будуть з кожним роком коштувати нам усе дорожче.
Заміна?

Потрібний новий лідер енергетики. Їм, безсумнівно, стануть ядерні джерела. Запаси урану, якщо, скажемо, порівнювати їх із запасами вугілля, начебто б не настільки вуж і великі. Але зате на одиницю ваги він містить у собі енергії в мільйони разів більше, ніж вугілля. А підсумок такий: при одержанні електроенергії на АЕС потрібно затратити, вважається, у сто тисяч разів менше засобів і праці, чим при витягу енергії з вугілля. І ядерне пальне приходить на зміну нафти і вугіллю... Завжди було так: наступний джерело енергії було і більш могутнім. Те була, якщо можна так виразитися, "войовнича" лінія енергетики. У погоні за надлишком енергії людина усе глибше занурювалася в стихійний світ природних явищ і до якоїсь пори не дуже задумувався про наслідки своїх справ і вчинків. Але часи змінилися. Зараз починається новий, значний етап земної енергетики. З'явилася "альтернативна" енергетика, що щадить, побудована так, щоб людина не рубала сук, на якому він сидить. Піклувався про охорону вже сильно ушкодженої біосфери.

Безсумнівно, у майбутньому паралельно з лінією інтенсивного розвитку енергетики одержать широкі права громадянства і лінія екстенсивна: розосереджені джерела енергії не занадто великої потужності, але зате з високим КПД, екологічно чисті, зручні в звертанні. Яскравий приклад тому - швидкий старт електрохімічної енергетики, що пізніше, видимо, доповнить енергетика сонячна.
Енергетика дуже швидко акумулює, асимілює, вбирає в себе всі самі новітні ідей, винаходу, досягнення науки. Це і зрозуміло: енергетика зв'язана буквально з усім, і усі тягнеться до енергетики, залежить від її.

Тому энергохимия, воднева енергетика, космічні електростанції, енергія, запечатана в антиречовині, кварках, "чорних дірах", вакуумі, - це усього лише найбільш яскраві віхи, штрихи, окремі риски того сценарію, що пишеться на наших очах і який можна назвати Завтрашнім Днем Енергетики.
Лабіринти енергетики. Таємничі переходи, вузькі, звивисті стежинки. Повні загадок, перешкод, несподіваних осяянь, криків суму і поразок, кликов радості і перемог. Тернистий, непростий, непрямий енергетичний шлях людства. Але ми віримо, що ми на шляху до Ери Енергетичного Достатку і що всі препоны, перешкоди і труднощі будуть переборені. Розповідь про енергію може бути нескінченний, незлічимі альтернативні форми її використання за умови, що ми повинні розробити для цього ефективні й економічні методи. Не так важливо, яке ваша думка про нестатки енергетики, про джерела енергії, її якості, і собівартості. Нам, очевидно, варто лише погодитися з тим, що сказав учений мудрець, ім'я якого залишилося невідомим:

"Немає простих рішень, є тільки розумний вибір".

Список літератури:

  1. А. Голдин "Океаны энергии". 1996.
  2. Гаврилов В.П. Чорное золото планеты. 1993.
  3. Крюков В.А. Полные канистры и пустые карманы . 1994.
  4. Л.С. Юдасин "Энергетика: проблемы и надежды".
  5. Максаковскцй В. П. География 10 1999.
  6. Радионова И. А. Глобальные проблемы человечества. 1994.
Автор: Горовий Ігор, учень Авіакосмічного ліцею НАУ
Видалити Відміна
Забанити Відміна