Екологічні проблеми енергетики

У ряді районів екологічно та економічно вигідними можуть бути:

а) геотермальні електростанції, що працюють за рахунок теплового градієнту;

б) електростанції, що використовують глибинний градієнт температури морської води;

в) електростанції, які працюють за рахунок енергії припливів та відпливів.

Але геотермальні електростанції збільшують сейсмічну активність району, можуть викликати локальні осідання ґрунту, а їхня робота супроводжується тією чи іншою кількістю токсичних газів, що викидаються до атмосфери. Собівартість геотермальної енергії зростає через швидку корозію обладнання, оскільки геотермальні води звичайно мають високий вміст сірки.

Вибираючи стратегічні шляхи розвитку енергетики, доводиться враховувати, що отримання енергії з невідновлюваних джерел обмежене наявністю сировини. Екологічна конверсія висуває на порядок денний біоенергетику. Деревина та інші види біомаси непогане джерело енергії, її можна:

а) спалювати;

б) перероблювати на біогаз;

в) перероблювати на спирт, який придатний для спалювання у двигунах внутрішнього згорання.

Як енергетична сировина, дуже вигідний етанол. Він найменше забруднює навколишнє середовище продуктами згорання, енергоємний, але дорогий у виробництві.

Серйозно вивчаються можливості водневої енергетики. Водень можна отримувати гідролізом води з використанням сонячних електростанцій, а потім транспортувати у місця споживання. Спалювання водню практично не дає шкідливих викидів. Вивчається можливість отримання водню і біотехнологічним способом, за рахунок життєдіяльності фотосинтезуючих бактерій.

 

 

Енергетика – це та галузь виробництва, що розвивається небачено швидкими темпами. Якщо чисельність населення в умовах сучасного демографічного вибуху подвоюється за 40-50 років, то у виробництві і споживанні енергії це відбувається через кожні 12-15 років. При такому співвідношенні темпів росту населення й енергетики, енергооснащеність збільшується не тільки в сумарному виразі, але й у розрахунку на душу населення.

Є підстави очікувати, що темпи виробництва і споживання енергії в найближчій перспективі істотно зміняться (деяке уповільнення їх у промислово розвитих країнах компенсується ростом енергооснащеності країн третього світу), тому важливо одержати відповіді на наступні питання:

- який вплив на біосферу й окремі її елементи роблять основні види сучасної енергетики (теплова, водяна, атомна) і як буде змінюватися співвідношення цих видів в енергетичному балансі в найближчій і віддаленій перспективі;

- чи можна зменшити негативний вплив на середовище сучасних (традиційних) методів одержання і використання енергії;

- які можливості виробництва енергії за рахунок альтернативних (нетрадиційних) ресурсів, таких як енергія сонця, вітру, термальних вод і інших джерел, що відносяться до невичерпних й екологічно чистих.

В даний час енергетичні потреби забезпечуються в основному за рахунок трьох видів енергоресурсів: органічного топлива, води й атомного ядра. Енергія води й атомна енергія використовуються людиною після перетворення її в електричну енергію. У той же час значна кількість енергії, що є в органічному паливі, використовується у вигляді теплової і тільки частина її перетворюється в електричну. Однак і в тому і в іншому випадку вивільнення енергії з органічного палива пов'язано з його спалюванням, а отже, і з надходженням продуктів горіння в навколишнє середовище.

 

 

За рахунок спалювання палива (включаючи дрова й інші біоресурси) у даний час виробляється близько 90% енергії. Частка теплових джерел зменшується до 80-85% у виробництві електроенергії. При цьому в промислово розвитих країнах нафта і нафтопродукти використовуються в основному для забезпечення нестатків транспорту. Наприклад, у США (дані на 1995 р.) нафта в загальному енергобалансі країни складала 44%, а в одержанні електроенергії – тільки 3%. Для вугілля характерна протилежна закономірність: при 22% у загальному енергобалансі він є основним в одержанні електроенергії – 52%). У Китаї частка вугілля в одержанні електроенергії близька до 75%, у той же час у Росії переважним джерелом одержання електроенергії є природний газ (близько 40%), а на долю вугілля приходиться тільки 18% одержуваної енергії, частка нафти не перевищує 10%.

У світовому масштабі гідроресурси забезпечують одержання близько 5-6% електроенергії (у Росії 20, 5%), атомна енергетика, дає 17-18% електроенергії. У Росії її частка близька до 12%, а в ряді країн вона є переважно в енергетичному балансі (Франція – 74%, Бельгія -61%, Швеція – 45%).

Спалювання палива – не тільки основне джерело енергії, але і найважливіший постачальник у середовище забруднюючих речовин. Теплові електростанції найбільшою мірою «відповідальні» за парниковий ефект, що підсилюється, і випадання кислотних опадів. Вони, разом із транспортом, поставляють в атмосферу основну частку техногенного вуглецю (в основному у вигляді З2), близько 50% двоокису сірки, 35% – окислів азоту і близько 35% пилу. Теплові електростанції в 2-4 рази сильніше забруднюють середовище радіоактивними речовинами, чим АЕС такої ж потужності.

Можна вважати, що теплова енергетика впливає практично на всі елементи середовища, а також на людину, інші організми і їхні співтовариства.

Разом з тим вплив енергетики на середовище і її мешканців у більшій мірі залежить від виду використовуваних енергоносіїв (палива). Найбільш чистим паливом є природний газ, нафта (мазут), кам'яне вугілля, буре вугілля, сланці, торф.

Хоча в даний час значна частка