Реферат з екології
на тему:
Де знайти чисту енергію?
Чому енергія необхідна для життя?
Існування сучасної цивілізації залежить від багатьох джерел енергії.
Щодня завдяки паливним корисним копалинам ми добираємось на роботу,
готуємо їжу або освітлюємо, обігріваємо чи охолоджуємо помешкання.
Згідно з повідомленням Інституту світових ресурсів, „90 відсотків
енергії, які виробляють у світі, припадає на” паливні корисні копалини.
У звіті цього ж Інституту за 2000 рік було сказано: „Сьогодні основним
джерелом енергії є нафта. Вона забезпечує 40 відсотків виробітку
енергії, вугілля – 26, природний газ – 24”.
У часописі „Біонауки” (англ.) зазначалось: „Кожного року пересічний
американець використовує на різні потреби … приблизно 93 000
кіловат-годин електроенергії. Ця кількість еквівалентна 8000 літрів
нафти”. В Австралії, Китаї, Польщі та ПАР понад 75 відсотків електрики
виробляють на теплових електростанціях, що працюють на вугіллі, в Індії
– 60 відсотків, а в США і Німеччині – понад 50.
Журналіст Джеремая Крідон у статті „Життя після нафти” написав: „Далеко
не всі усвідомлюють, що їжу на столі ми маємо саме завдяки нафті. Без
нафти і природного газу сучасне сільське господарство навряд чи змогло б
існувати. Адже без цих паливних копалин не обходиться ні виготовлення
добрив, ні перевезення врожаю” (журнал „Утне рідер”).
Нам потрібні нові джерела енергії
Через 20 років споживання енергії п цілому світі „зросте приблизно на 58
відсотків”, зазначалося в державному звіті США „Перспективи міжнародної
енергетики – 2003”. Згідно з журналом „Нью саєнтист”, це стане небувалим
в історії людства зростом попиту на енергію”. Чи традиційні джерела
зможуть задовольнити всесвітні потреби в енергії? Розгляньмо факти.
Вугілля
Серед паливних корисних копалин вугілля посідає основне місце. Гадають,
що його поклади найбільші і що їх вистачить принаймні на 1000 років. У
всьому світі електростанції, котрі працюють на вугіллі, виробляють 40
відсотків електроенергії. Найбільшим експортером вугілля вважається
Австралія, яка постачає на світовий ринок майже третину потрібного людям
вугілля.
Проте в недавньому прес-релізі Інституту всесвітнього спостереження
говорилось: „З усіх корисних копалин найбільший вміст вуглецю власне у
вугіллі: в перерахунку на одиницю енергії – на 29 відсотків більше, ніж
у нафті, і на 80 відсотків більше, ніж у природному газі. Щороку
внаслідок спалювання вугілля в атмосферу землі потрапляє 2,7 млрд.
тоннокислів вуглецю, що складає 43 відсотки загальної кількості викидів
цих сполук”. А як широке використання вугілля впливає на організм
людини? У недавній публікації ООН „Всесвітня екологічна перспектива”
сказано: „Кожного року в 11 великих містах Китаю дим і кіпоть, які
утворюються в процесі горіння, призводять до 50 000 передчасних смертей
і 400 000 випадків захворювань на хронічний бронхіт”.
Нафта
Нині кожного дня світ споживає 75 млн. барелей нафти. Вважають, що
колись загальні запаси нафти на нашій планеті складали 2 трильйони
барелей. До сьогодні людство використало приблизно 900 млрд. барелей.
Якщо теперішні темпи видобутку не знизяться, то підземних запасів нафти
вистачить ще на 40 років.
Однак геологи Колін Кампбелл і Жан Ляерер, фахівці нафтовидобувної
промисловості, 1998 року заявляли: „Наступного десятиліття темпи
видобутку нафти вже не задовольнятимуть вимог споживачів”. Вони
попереджають: „Люди помилково гадають, ніби нафту можна буде видобувати
такими ж темпами, як нині, аж до повного виснаження родовищ. Обсяг
видобутку нафти – чи то з окремої свердловини, чи по цілій країні –
спочатку зростає до максимуму, аж поки половина підземних запасів не
вичерпається. Після цього видобуток поступово скорочується майже до
нульової відмітки. Для світової економіки важливо не те, коли
вичерпаються всі запаси нафти, а те, коли почнеться скорочення
видобутку”.
Отож, коли має початись таке скорочення? Геолог-нафтовик Джозеф Ріва
каже: „За підрахунками Міжнародного енергетичного агентства, в 2010 році
плановане зростання видобутку нафти … і на половину не забезпечить
потреб світового ринку”. А часопис „Нью саєнтист” попереджає: „Якщо
видобуток спадатиме, а попит підніматиметься, ціни на нафту різко
зростуть або будуть дуже нестабільними. Це може призвести до
економічного хаосу, проблем з перевезенням продуктів та інших товарів і
навіть війн між країнами за невеликі родовища нафти”.
Деякі аналітики вважають, що скорочення запасів нафти – це реальна
проблема. Інші, навпаки, переконані: людство ще довго буде користуватись
нафтою. А втім, Джеремая Крідон у статті, надрукованій часописом „Утне
рідер”, пише: „Вичерпання запасів нафти – не найгірша проблема. У
результаті спалювання нафтопродуктів в атмосферу потрапляє велика
кількість вуглекислого газу. Власне цей газ є однією з основних причин
глобального потепління. Проте, обговорюючи проблеми економічного
характеру чи охорони довкілля, мало хто пов’язує їх з нафтою”. Кажучи
про залежність від нафти лише однієї країни, Австралійський комітет
телерадіомовлення зазначив: „У Великобританії третина всіх викидів
вуглекислого газу припадає на автомобільний транспорт. Тут загальна
кількість машин сягає 26 мільйонів. Слід зазначити, що в цій країні
вихлопні гази, від яких щороку помирає приблизно 10 000 людей,
становлять третину атмосферного забруднення”.
Природний газ
Припускають, що в наступні 20 років „природний газ стане по цілому світі
головним джерелом енергії”, говорилось у звіті „Перспективи міжнародної
енергетики – 2003”. Використання природного газу впливає на довкілля
менш згубно, ніж використання інших паливних копалин. До того ж
вважається, що в земних надрах є ще величезні запаси цієї сировини.
Проте, як повідомила вашингтонська Асоціація постачальників природного
газу, „нині кожен фахівець оцінює кількість запасів природного газу на
основі різних припущень. Тож поки не закінчаться запаси цього газу,
ніхто не знатиме, скільки його міститься в надрах землі… Тому важко
точно визначити його реальні запаси”.
Головна складова природного газу – метан. Згадана вище Асоціація
інформує: „Метан дуже посилює парниковий ефект. Він поглинає тепло в 21
раз ліпше, ніж вуглекислий газ”. У цьому ж джерелі повідомлялось про
масштабні дослідження, які провело Агентство охорони навколишнього
середовища спільно з Науково-дослідним інститутом газу. Ось їхній
висновок: „Коли ми захочемо зменшити шкідливі викиди за рахунок ширшого
використання природного газу, то в результаті матимемо збільшення
викидів меиану в атмосферу”.
Атомна енергія
У журналі «Острейліан джіоґрефік» з’явилась така інформація: „У всьому
світі нараховується приблизно 430 атомних реакторів. Вони виробляють 16
відсотків усієї електроенергії”. У звіті „Перспективи міжнародної
енергетики – 2003” сказано, що, за даними на лютий 2003 року, по цілому
світі будується 35 реакторів, і 17 з них – в економічно розвинених
країнах Азії.
Нині атомна енергетика і далі залишається перспективною попри те, що
вряди-годи стаються аварії, як, наприклад, у Чорнобилі 1986 року.
Часопис „Нью саєнтист” повідомляв, що „американські реактори мають
чимало серйозних тріщин, до того ж вони уражені корозією”. У березні
2002 року реактор Дейвіс-Бізз (штат Огайо) через корозію „мало не зазнав
катастрофічного розплавлення”.
Традиційні джерела енергії вичерпуються. Крім того, їхнє використання
створює чимало проблем. Тому запитаймо себе: „Чи, задовольняючи
ненаситну потребу в енергії, людство приречене зруйнувати землю?” Цілком
очевидно, що нам потрібно шукати інші – чисті, надійні джерела енергії.
Чи вони існують і чи будуть нам служити?
У пошуках чистої енергії
Вітер
Людина вже віддавна використовує силу вітру. Колись він напинав вітрила
кораблів, крутив млинові жорна та помпував воду. У наші часи
популярність вітрової енергії по цілому світі різко зросла. Вітряки
найсучасніших конструкцій виробляють чисту, легкодоступну
електроенергію, якою користуються 35 мільйонів людей. Скажімо, в Данії
вітрові електростанції виробляють аж 20 відсотків усієї електрики
країни. У Німеччині, Іспанії та Індії цей вид енергетики розвивається
швидкими темпами. До речі, Індія займає п’яте місце серед
найперспективніших країн світу щодо використання вітрової енергії. У США
працює 13 000 електрогенераторів. І деякі фахівці вважають: якщо у США
ефективно використати всі місцевості, придатні для вітрових
електростанцій, то можна було б задовольняти 20 відсотків потреб цієї
країни в електроенергії.
Сонце
Фотогальванічні елементи перетворюють сонячне світло на електрику,
активізуючи електрони в молекулах. Таким методом у різних куточках нашої
планети виробляють близько 500 тисяч кіловат електроенергії. Щороку
обсяг продажу сонячних батарей зростає на 30 відсотків. Однак наразі
продуктивність фотогальванічних елементів не надто висока. А електрика,
яку вони виробляють, дорожча від тої, яку отримують у результаті
переробки паливних корисних копалин. На додаток, при виготовленні
фотоелементів використовують токсичні речовини, такі, як кадмію сульфід
і гелію арсенід. Ці хімічні сполуки не розкладаються в природному
середовищі протягом сотень років. Тому, за словами часопису „Біонауки”,
„утилізація і переробка відпрацьованих фотоелементів становить чималу
проблему”.
Геотермальна енергія
Якщо б хтось захотів докопатись до земного ядра, температура якого
становить +4000°С, то з кожним кілометром температура зростала б на 30
градусів. Для людей, що живуть поряд з термальними джерелами або
вулканічними розщілинами, підземне тепло порівняно легкодоступне. Гаряча
вода й пара, що піднімається із земних надр, використовується в 58
країнах світу для обігріву домів та виробництва електроенергії. В
Ісландії енергія, отримана з геотермальних джерел, становить майже
половину необхідної енергії. В інших державах, скажімо в Австралії,
працюють над тим, щоб отримувати енергію з гарячих, сухих скельних
порід, які залягають на глибині лише кількох кілометрів від поверхні
землі. «Острейліан джіоґрефік» повідомляє: „Деякі науковці вважають, що
можна закачувати воду в ці гарячі пласти. Там вона, нагрівшись до
високої температури, під великим тиском повертатиметься на поверхню.
Після цього воду відразу подаватимуть на турбіни. Цим методом упродовж
десятиліть чи навіть століть можна отримувати електроенергію”.
Вода
Нині на гідроелектростанціях виробляють понад 6 відсотків світової
енергії. У звіті „Перспективи міжнародної енергетики – 2003” сказано, що
впродовж двох наступних десятиліть „будуть дедалі ширше використовувати
відновлювані джерела енергії, наприклад, за рахунок побудови
гідроелектростанцій у країнах, які розвиваються, особливо в країнах
Азії”. Проте часопис „Біонауки” попереджає: „Через створення водосховищ
назавжди втрачаються величезні площі сільськогосподарських угідь. Опріч
того, спорудження гребель негативно впливає на життєдіяльність рослин,
тварин та мікроорганізмів у місцевих екосистемах”.
Водень
Водень – це безбарвний, легкозаймистий газ, який не має запаху. Він –
найпоширеніший елемент у Всесвіті. На землі водень входить до складу
різних живих організмів, а також міститься в паливних корисних
копалинах. Цей газ – один з двох компонентів води. Крім того, водень
горить ліпше від паливних копалин і при цьому не забруднює довкілля.
Журнал „Саєнс ньюс онлайн” пояснює: коли через воду „пропустити
електричний струм, то відбудеться її розклад на водень і кисень”.
Здавалось би, що таким методом можна отримувати багато водню. Проте
згаданий вище журнал зауважує: „На сьогодні цей на перший погляд простий
метод економічно невигідний”. По цілому світі в промислових масштабах
отримують 45 млн. Тонн водню, який використовують головно
Паливний елемент
Паливний елемент являє собою пристрій, у якому для отримання
електроенергії використовується зокрема водень. Це відбувається не
шляхом простого його спалювання, а шляхом керованої хімічної реакції,
при якій водень поступово з’єднується з киснем. Коли замість багатих на
водень корисних копалин використовувати чисту речовину, єдиними
продуктами процесу горіння будуть тепло і вода.
Перший паливний елемент створив 1839 року британський суддя і фізик
Вільям Ґров. Але його виготовлення коштувало дорого, а складові частини
до нього і паливо важко було дістати. Тому ідея не знайшла широкого
застосування. Проте в середині ХХ сторіччя її відродили американські
інженери. Вони почали застосовувати паливні елементи для забезпечення
енергії на космічних кораблях. Сьогодні і далі використовують паливні
елементи в різних космічних апаратах. Цю технологію стали активно
впроваджувати також на землі.
Фахівці продовжують працювати над удосконаленням паливних елементів.
Надіються, що ці елементи зможуть замінити двигуни внутрішнього згоряння
в автомобілях і акумулятори в невеличких пристроях, скажімо, в мобільних
телефонах чи комп’ютерах. Вони також вироблятимуть електроенергію для
житлових будинків чи супермаркетів. І все ж наразі енергія, яку
виробляють стаціонарні паливні елементи, в чотири рази дорожча від
енергії, отриманої з горючих корисних копалин. Та винахідники не
здаються: у розвиток цієї технології вкладають сотні мільйонів доларів.
Чистіші джерела енергії, безперечно, сприяють поліпшенню екологічного
стану нашої планети. Але їхнє широке застосування, напевно, ще довго
залишатиметься економічно невигідним. „У майбутньому і далі
надаватимуть перевагу паливним корисним копалинам (нафта, природний газ
і вугілля), оскільки ціни на них будуть порівняно низькими, в той час як
ціни на інші енергоносії залишатимуться високими”, – зазначалось у звіті
„Перспективи міжнародної енергетики – 2003”.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
