Сырьевая и энергетическая проблема мира

Сырьевая и энергетическая проблема мира.

Введение

В настоящее время, все  большее  значение приобретают проблемы природной среды и ее воспроизводства, ограниченность запасов органических и минеральных ресурсов.    Эта глобальная проблема связана,  прежде всего, с ограниченностью важнейших органических и минерально-сырьевых ресурсов планеты. Учёные предупреждают о возможном исчерпании известных и доступных для использования запасов нефти и газа, а так же об истощении других важнейших ресурсов: железной и медной руды, никеля, марганца, алюминия, хрома и т.д.

          В мире действительно существует  ряд природных ограничений.  Так,  если

брать оценку количества топлива по трем категориям: разведанные,  возможные, вероятные, то угля хватит на 600 лет, нефти – на 90, природного  газа  – на 50 урана – на 27 лет. Иными словами, все виды  топлива по  всем  категориям будут  сожжены  за  800  лет.  Предполагается,  что  к  2010  г.  спрос   на минеральное сырье в мире увеличится в 3  раза  по  сравнению  с  сегодняшним уровнем. Уже сейчас в ряде стран богатые месторождения выработаны  до  конца или близки к  истощению.  Аналогичное  положение  наблюдается  и  по  другим полезным  ископаемым.  Если  энергопроизводство  будет  расти возрастающими темпами, то все виды используемого сейчас топлива будут истрачены через  130 лет, то есть в начале ХХII в.

Энергетическая проблема.

Развитые страны стоят  перед комплексным пересмотром  своих национальных стратегий и общей энергетической политики. Выбор вариантов огромен: от возврата к углю (чистые технологии) и атомной энергии при жестких внутриполитических ограничениях в ряде стран до радикального поворота к возобновляемым источникам.

Сырьевая  проблема.

Сырьевая проблема заключается  в том, что заканчиваются минеральные  ресурсы - основное сырьё всех экономик мира (нефть, уголь, металлы).

Пути решения сырьевой и энергетической проблемы:

1. Снижение объёмов      добычи;
2. Увеличение КПД    добывания и производства;
3. Использование альтернативных источников энергии;

Снижение объёмов добычи очень проблематично, т.к. современному миру

нужно всё больше и  больше сырья и энергии, а их сокращение непременно

обернётся мировым кризисом. Увеличение КПД также малоперспективен т.к. для его осуществления требуются большие капиталовложения, да и сырьевые                       запасы небезграничны. Поэтому приоритет отдаётся альтернативным источникам энергии.

 Альтернативные источники энергии.

К таким источникам относится  энергия солнца, ветра, вод, термоядерного  синтеза и других источников.

 Солнце. Использование солнечного тепла - наиболее простой и дешевый путь решения отдельных энергетических проблем. На Кипре в 90% коттеджей, многих отелях и многоквартирных домах проблемы теплообеспечения и горячего водоснабжения решаются за счет солнечных водонагревателей. В Израиле доля жилищ, обеспечивающихся солнечной энергией, близка к 65%. В других странах целенаправленное использование солнечной энергии пока не велико, но интенсивно увеличивается производство различного рода солнечных коллекторов.

  Преобразование солнечной энергии в электрическую возможно посредством использования фотоэлементов, в которых солнечная энергия индуцируется в электрический ток безо всяких дополнительных устройств.  КПД таких устройств невелик, но в тех случаях, когда требуется получение небольшого количества энергии, использование фотоэлементов уже в настоящее время экономически целесообразно. Примеры использования: калькуляторы, телефоны, телевизоры, кондиционеры, маяки, буи, небольшие оросительные системы и т. п.

  Использование солнечной энергии через фотосинтез и биомассу. Самый простой путь использования энергии фотосинтеза - прямое сжигание биомассы. Более оправданной, однако, является переработка биомассы в другие виды топлива, например в биогаз или этиловый спирт. Биогаз является результатом анаэробного (без доступа кислорода), а этиловый спирт аэробного (в кислородной среде) брожения. Ограничивающими факторами для использования спирта в качестве энергоносителя являются недостаток земель для получения органической массы и загрязнение среды при производстве спирта (сжигание ископаемого топлива), а также значительная дороговизна (он примерно в 2 раза дороже бензина). Основное преимущество этого ресурса - его постоянная и быстрая возобновимость, а при грамотном использовании и неистощимость.

Ветер, как и движущаяся вода, являются наиболее древними источниками энергии. Кроме неисчерпаемости ресурса и высокой экологичности производства, к достоинствам ветротурбин относится невысокая стоимость получаемой на них энергии. Она здесь в 2-3 раза ниже, чем на ТЭС и АЭС.

Гидроресурсы. В настоящее время имеются турбины, позволяющие получать энергию, используя естественное течение рек, без строительства, плотин. Такие турбины легко монтируются на реках и при необходимости перемещаются в другие места. Хотя стоимость получаемой на таких установках энергии заметно выше, чем на крупных ГЭС, ТЭС или АЭС, но высокая экологичность делает целесообразным ее получение.

 Однако, кроме высокой  стоимости энергии, электростанции  такого типа нельзя отнести к высокоэкологичным. При их строительстве плотинами перекрываются заливы, что резко изменяет экологические факторы и условия обитания организмов. В океанических водах для получения энергии можно использовать разности температур на различных глубинах. Трудности связаны с громоздкостью сооружений и их дороговизной. Несравнимо более реальны возможности использования геотермальных ресурсов. В данном случае источником тепла являются разогретые воды, содержащиеся в недрах земли. В отдельных районах такие воды изливаются на поверхность в виде гейзеров (например, на Камчатке). Геотермальная энергия может использоваться как в виде тепловой, так и для получения электричества. В настоящее время отдельные города или предприятия обеспечиваются энергией геотермальных вод. Это, в частности, относится к столице Исландии - Рейкьявику.

Термоядерная  энергия. Современная атомная энергетика базируется на расщеплении ядер атомов на два более легких с выделением энергии пропорционально потере массы. Источником энергии и продуктами распада при этом являются радиоактивные элементы. С ними связаны основные экологические проблемы ядерной энергетики. Еще большее количество энергии выделяется в процессе ядерного синтеза, при котором два ядра сливаются в одно более тяжелое, но также с потерей массы и выделением энергии. Исходными элементами для синтеза является водород, конечным - гелий. Несмотря на некоторые положительные результаты по осуществлению управляемого ядерного синтеза, высказываются мнения, что в ближайшей перспективе он вряд ли будет использован для решения энергетических и экологических проблем. Это связано с нерешенностью многих вопросов и с необходимостью колоссальных затрат на дальнейшие экспериментальные, а тем более промышленные разработки.

Заключение

Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые). Современные методы получения энергии можно рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного периода и какие имеются возможности для его сокращения.