 |
|
Світова енергетична криза
Вступ
Перед людством постійно виникають багато численні проблеми, що потребують невідкладного вирішення. Одні з них мають локальний характер, інші торкаються значних регіонів світу.
Розвиток сучасної цивілізації на порозі XXI століття відбувався під знаком посилення всесвітнього характеру багатьох важливих процесів і явищ. Зростання ролі світової політики і міжнародних відносин, взаємопов'язаність і масштабність світових процесів економічного, політичного, соціального і культурного життя, включення в міжнародне життя і спілкування все більших мас населення Землі - все це свідчить про наявність об'єктивних передумов для появи в сучасному світі таких проблем, що мають глобальний характер. Вони торкаються життєвих інтересів усього людства. У свою чергу, виникнення і загострення такого роду проблем сприяє посиленню інтернаціоналізації багатьох суспільних процесів.
Зростання потреб сучасного господарства призводить до великих втрат у природі., саме тому об`єктом мого дослідження є глобальні екологічні проблеми людства.
Мета роботи полягає у визначенні основних екологічних проблем людства, запропонуванні шляхів їх вирішення, а також у тому, щоб розглянути заходи для зменшення загрози екологічних проблем, вжиті державами світу.
Практичне значення дослідження полягає у тому, що викладені у дослідженні положення, висновки, пропозиції можуть бути використані у навчальному процесі при вивченні предметів: екологія, біологія, людина і світ, як матеріал для самоосвіти учнів та вчителів. Також результати роботи можуть бути використані під час різноманітних дискусій, симпозіумів тощо.
У роботі подано загальні відомості про глобальні екологічні проблеми, визначено та розглянуто основні з них, запропоновано певні шляхи їх вирішення, а також з`ясовано вжиті країнами світу заходи з вирішення цих проблем.
1.1 Загальна характеристика глобальних проблем
Слід відзначити такі ознаки, властиві глобальним проблемам людства, які відрізняють їх від інших проблем навіть планетарного характеру:глобальні масштаби прояву, що виходять за рамки однієї держави або групи країн;
гострота прояву;
комплексний характер;
усі проблеми тісно переплетені;
загальнолюдська сутність, що робить їх зрозумілими й актуальними для всіх країн і народів;
спроможність визначати в тих або інших аспектах хід подальшої історії людства;
можливості їх вирішення лише зусиллями усього світового співтовариства.
Серед глобальних проблем людства на початку ХХІ-го століття на перше місце виходять глобальні екологічні проблеми.
Сучасна екологічна ситуація на планеті Земля характеризується, майже повсюдно, різким погіршенням якості навколишнього середовища.
Те, що людина зробила з навколишньою природою, по своїх масштабах катастрофічно. Забруднена атмосфера, гідросфера, знищені мільйони гектарів родючих ґрунтів, отрутохімікатами і радіоактивними відходами забруднена планета, величезних розмірів досягло обезліснення і опустелювання - руйнується біосфера. Великий ризик самознищення людства в результаті власної діяльності.
Екологічні проблеми в тій або іншій мірі завжди супроводжували становлення і розвиток цивілізації. Однак, те, що було в минулому, не може йти ні в яке порівняння з протиріччями, що виникають при взаємодії суспільства і природи в сучасну епоху. Необмежене використання природних ресурсів і вільне викидання відходів у навколишнє середовище призвело до того, що в багатьох країнах практично не залишилося непорушених природних екосистем, спроможних повною мірою виконувати свої функції збереження стану навколишнього середовища. Стійкий розвиток суспільства все більш стримується глобальними екологічними проблемами.
Перелік екологічних проблем людства може бути безперервним, але зупинимося на таких:
раціональне використання мінеральних ресурсів у промисловості;
глобальне потепління;
виснаження озонового прошарку.
Світова енергетична криза
Енергетика є основою усього світового господарства. Приблизно чверть усіх споживаних енергоресурсів витрачається у електроенергетиці. Інші 3/4 - це промислове і побутове тепло, транспорт, металургійні і хімічні процеси. Щорічне споживання енергії у світі невпинно зростає, адже стабільний прогрес економіки не можливий без постійного розвитку енергетики.
Винахід парового двигуна наприкінці XVIII ст. став переломним моментом, який призвів до Промислової революції. Спочатку основним паливом для парових двигунів були дрова. Пізніше, із зростанням потреб в енергії та зведенням лісів, дрова було замінено на вугілля. Наприкінці XIX ст. саме вугілля стало головним енергоресурсом людини. Але видобування вугілля небезпечне, його незручно перевозити, а при спалюванні воно сильно забруднює атмосферу.
Тому на початку XX ст. на зміну вугіллю прийшла нафта. Люди опанували буріння нафтових свердловин, навчилися переганяти нафту до бензину, дизельного пального та мазуту, винайшли двигун внутрішнього згоряння. Порівняно з вугіллям, нафтопродукти простіше транспортувати, а при їх згорянні отримується менше відходів, серед яких немає попелу. Крім того, енергоємність бензину (тобто кількість енергії, що виділяється при спалюванні одиниці маси) значно вище, ніж у вугілля. Тому у середині 50-х років XX ст. нафтопродукти стали найпоширенішим енергоресурсом людства. Природний газ (метан), який видобувається разом з нафтою або під час нафто розвідувальних робіт, при згорянні дає ще менше, ніж нафта, побічних продуктів та не розтікається поверхнею землі. Тому з погляду екології природний газ є найчистішим пальним.
Також у першій половині XX ст. з'явилася електрика. Але вона є вторинним енергоресурсом, тобто для її отримання потрібен первинний - вугілля, нафта, ядерне паливо. І у 60-ті роки минулого століття ще одним джерелом енергії стає ядерне паливо, яке нині перебуває на другому місці за значенням в енергоресурсах техносфери. Головним джерелом його є викопний уран, більша частина якого у літосфері дуже розсіяна.
Серед усіх напрямків використання людиною паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) можна виділити такі найголовніші:
- транспорт;
- промисловість - металургія, хімічний синтез, виготовлення готових виробів;
- температурний контроль - опалення та охолодження приміщень, гаряче водопостачання;
- виробництво електроенергії, необхідної для роботи електромоторів, освітлення, побутової та промислової електроніки.
Головним споживачем нафтопродуктів залишається транспорт; ядерне паливо слугує лише для виробництва електрики і не може використовуватися на транспорті. Поява нового джерела енергії не виправить становища, якщо енергію з цього джерела не можна буде використовувати там, де сьогодні використовують нафту. Отже, головною енергетичною проблемою у світі є проблема виснаження запасів нафти"
У 70-ті роки XX ст. багато економічно розвинених країн вступили у смугу так званої "енергетичної кризи", тобто відставання темпів видобування нафти від темпів її споживання. У результаті почався активний пошук шляхів економії енергії та її альтернативних джерел. У наш час невідповідність видобування енергоресурсів їхньому споживанню ще більша - ми споживаємо значно більше, ніж виробляємо. Загальне енергоспоживання має такий вигляд: нафтопродукти - 44 %, природний газ - 21 %, вугілля - 22 % у ядерне паливо, гідростанції та інші енергоресурси - 13 %.
Родовища викопних видів палива на планеті розташовані дуже нерівномірно. Близько третини потенційних світових запасів вугілля і газу та більше 20 % нафти знаходяться у Росії. Близько 35 % нафти і 17 % газу зосереджено на Середньому Сході. Великий потенціал вугілля, газу й нафти має Північна Америка. Ці три регіони володіють майже 70 % розвіданих світових запасів викопного палива. Ще не повністю оцінені великі поля родовищ нафти й газу, розташовані в районах континентального шельфу морів Північної півкулі.
Друге місце за значенням в енергоресурсах техносфери посідає ядерне паливо, головним джерелом якого, як уже було зазначено, є викопний уран. Як свідчать дані Світової енергетичної конференції, загальні геологічні рудні запаси урану становлять 20,4 мільйонів тонн, у тому числі розвідані - 3,3 мільйонів тонн. Вміст урану в породах більшості родовищ коливається від 0,001 до 0,03 %, тому доводиться здійснювати інтенсивне рудне збагачення. На сьогодні у світі працюють більше 440 реакторів атомних електростанцій (АЕС) із сумарною тепловою потужністю близько 1200 ГВт. Вони споживають за рік близько 60 тис. т урану і додають 10 % до загального техногенного виділення теплоти від використання невідновних енергоресурсів. Техніка термоядерного синтезу поки що не є реальним ресурсом техносфери.
Прогнозувати ресурси викопного палива доволі складно через надто непевні передбачення щодо темпів розвідування і збільшення витрат енергії. Якщо взяти за основу дані російського академіка Є.П. Веліхова (1999) про розвідані обсяги вугілля, нафти і газу і прогнозовані витрати на 2020 p., то запасів газу мало б вистачити ще на чверть століття, нафти - на 40 років, а вугілля - на 175 років.
Таким чином, людство поставлене перед необхідністю шукати нові джерела добування енергії. Інша потреба у такому пошуці - більшість енергії нині одержується із джерел і за технологіями, які забруднюють навколишнє середовище. Коли країнам забракло власних запасів енергоносіїв і вони почали експортувати їх, важливим чинником стали політичні важелі. Нарешті, концентрація промисловості і різке погіршення умов проживання населення внаслідок забруднення довкілля значно посилили вагомість екологічних факторів. Саме вони стають вирішальними у пошуках нових енергетичних технологій.
Атомна енергетика, на яку покладали великі надії, вже друге десятиліття не може вийти з кризового стану. Після Чорнобильської катастрофи завдяки потужним зусиллям фахівців АЕС стали достатньо безпечними і надійними, що нині є головною запорукою функціонування атомної енергетики. З іншого боку, ретельне дотримання правил експлуатації дає змогу атомній енергетиці відповідати нормативним вимогам щодо охорони довкілля.
Проте, крім потенційної аварійності, у "чорному списку" атомної енергетики є й кілька інших "записів". Це, наприклад, питання утилізації радіоактивних відходів, нагромадження яких триває.
Найбільш чистою галуззю енергетики вважається гідроенергетика, оскільки у процесі роботи гідроелектростанцій (ГЕС) не забруднюється довкілля. До того ж гідро електроенергія є однією з найдешевших. Це надзвичайно важливий компонент енергосистем, тому що він дозволяє завдяки переривчастому режиму роботи гідроелектростанцій гасити пікові навантаження в енергосистемі. Водночас резерви екологічно доцільного потенціалу гідроенергії у провідних країнах вважаються практично вичерпаними. Не слід також забувати, що будівництво ГЕС завжди пов'язано з більшим чи меншим втручанням у навколишнє середовище і необхідністю використання значних обсягів металу, цементу тощо, виробництво яких також негативно впливає на довкілля.
Отже, основою електроенергетики світу поки що є теплова енергетика, тобто ТЕС, у яких використовується органічне паливо (вугілля, мазут, природний газ). Нові розробки щодо підвищення економічності та безпеки ТЕС для довкілля спрямовані як на покращення технічних показників топок, застосування киплячого шару тощо, так і на використання комбінованого парогазового циклу, що дає можливість суттєво підвищити ККД. Використання газу дозволяє значно зменшити кількість небезпечних викидів у навколишнє середовище, однак внаслідок обмеженості ресурсів та інших причин газ спалюють переважно у години пікових навантажень.
Таким чином, статус-кво, що склався останнім часом між основними постачальниками енергоносіїв, не може бути тривалим, оскільки потреби в енергії зростають, передусім за рахунок країн, що розвиваються. Гідроенергетичні ресурси обмежені. Широко впроваджена атомна технологія не має підтримки у населення, а також використовує уран, ресурси якого обмежені. Проблема обмежених ресурсів викопного органічного палива ще гостріша, тому що найбільш цінне енергетичне джерело - газ - має вичерпатись у першу чергу. З іншого боку, використання органічного палива спричинює значні викиди у довкілля як С02 (небезпека глобального потепління), так і токсичних SO2 і NO х, а також пилу. Це і є головні причини виникнення глобальної енергетичної кризи.
Існує два шляхи подолання світової енергетичної кризи: енергозбереження та використання альтернативних видів енергії.