Problema energetică a umanității și modalități de a o rezolva. Raport pe tema „Problema energetică a lumii și modalități de a o rezolva De ce este problema energetică globală

Problema energetică globală este problema furnizării omenirii de combustibil și energie acum și în viitorul apropiat.

Ar trebui luat în considerare principalul motiv al problemei energetice globale creștere rapidă consumul de combustibili minerali în secolul al XX-lea. Pe partea ofertei, este cauzată de descoperirea și exploatarea uriașelor zăcăminte de petrol și gaze din Siberia de Vest, Alaska și pe platforma Mării Nordului, iar pe partea cererii, de o creștere a parcului de vehicule și o creștere a producerea de materiale polimerice.

Unul dintre motivele problemei energetice este creșterea populației.

Creșterea populației este unul dintre principalii factori de creștere a consumului de energie în lume. Și secolul XX a fost marcat de o puternică explozie demografică. Dacă în 1650 de ani de la începutul noii ere, populația planetei a crescut cu doar 250 de milioane de oameni, atunci în mai puțin de 60 de ani ai secolului XX. creșterea sa a fost de 3 miliarde de oameni.

O modalitate extinsă de rezolvare a problemei energetice presupune o creștere suplimentară a producției de energie și o creștere absolută a consumului de energie. Această cale rămâne relevantă pentru economia mondială modernă. Consumul mondial de energie în termeni absoluti din 1996 până în 2003 a crescut de la 12 miliarde la 15,2 miliarde de tone echivalent combustibil.

Pe această bază, se dă un impuls unei modalități intensive de rezolvare a problemei energetice, care constă în primul rând în creșterea producției pe unitatea de energie aportă. Criza energetică a anilor '70. a accelerat dezvoltarea și implementarea tehnologiilor de economisire a energiei și dă un impuls restructurării structurale a economiei. Aceste măsuri, realizate cel mai constant de țările dezvoltate, au făcut posibilă atenuarea semnificativă a consecințelor crizei energetice.

46. ​​​​Conceptul de „biodiversitate”, motive pentru declinul populației și dispariția speciilor. Importanța biodiversității pentru durabilitatea biosferei.

Biodiversitatea este varietatea vieții în toate manifestările ei. Biodiversitatea este, de asemenea, înțeleasă ca diversitate la trei niveluri de organizare: diversitatea genetică (diversitatea genelor și a variantelor acestora - alele), diversitatea speciilor (diversitatea speciilor din ecosisteme) și, în sfârșit, diversitatea ecosistemelor, adică diversitatea ecosistemele în sine.

Motivele reducerii

Dispariția speciilor biologice este un proces normal în dezvoltarea vieții pe Pământ. În procesul de evoluție, dispariția în masă a speciilor a avut loc în mod repetat. Un exemplu este extincția Permian, care a dus la dispariția tuturor trilobiților.

Din secolul al XVII-lea, activitatea economică umană a devenit principalul factor de accelerare a dispariției. În general, motivele scăderii diversității includ creșterea consumului de resurse, neglijarea speciilor și a ecosistemelor, politici guvernamentale insuficient gândite în domeniul exploatării resurselor naturale, neînțelegerea importanței diversității biologice și creșterea populatia mondiala.

Motivele dispariției speciilor individuale sunt de obicei perturbarea habitatului și supraexploatarea. Din cauza distrugerii ecosistemelor, multe zeci de specii au murit deja. Numai aproximativ 100 de specii de locuitori ai pădurilor tropicale au dispărut. Animalele de vânat, în special cele care sunt foarte apreciate pe piața internațională, suferă de suprarecoltare. Sunt sub amenințare specii rare cu valoare de colectare.

Alte motive includ: influența speciilor introduse, deteriorarea aprovizionării cu alimente, distrugerea țintită pentru a proteja agricultura și zonele de pescuit. Se crede că 12 specii de ființe vii au fost distruse accidental.

Introducere. Energie - probleme ale consumului în creștere

Criză de energie - un fenomen care apare atunci când cererea de resurse energetice este semnificativ mai mare decât oferta acestora. Cauzele sale pot sta în logistică, politică sau lipsuri fizice.

Consumul de energie este o condiție prealabilă pentru existența umană. Disponibilitatea energiei disponibile pentru consum a fost întotdeauna necesară pentru satisfacerea nevoilor umane, creșterea speranței de viață și îmbunătățirea condițiilor de viață.
Istoria civilizației este istoria inventării a tot mai multe metode noi de conversie a energiei, dezvoltarea noilor sale surse și, în cele din urmă, o creștere a consumului de energie.
Primul salt în creșterea consumului de energie a avut loc atunci când oamenii au învățat să facă focul și să-l folosească pentru gătit și încălzirea caselor. Sursele de energie în această perioadă au fost lemnul de foc și puterea musculară umană. Următorul etapa importanta asociat cu inventarea roții, crearea diferitelor unelte și dezvoltarea fierăriei. Până în secolul al XV-lea, omul medieval, folosind animale de tracțiune, apă și energie eoliană, lemn de foc și altele un numar mare de cărbune, consumat deja de aproximativ 10 ori mai mult decât primitiv. O creștere deosebit de vizibilă a consumului global de energie a avut loc în ultimii 200 de ani de la începutul erei industriale - a crescut de 30 de ori și a ajuns la 13,7 gigatone de combustibil standard pe an în 1998. O persoană dintr-o societate industrială consumă de 100 de ori mai multă energie decât o persoană primitivă.
În lumea modernă, energia stă la baza dezvoltării industriilor de bază care determină progresul producției sociale. În toate țările industrializate, ritmul de dezvoltare a energiei a depășit ritmul de dezvoltare al altor industrii.
În același timp, energia este una dintre sursele de impact negativ asupra mediu inconjurator si omul. Afectează atmosfera (consum de oxigen, emisii de gaze, umiditate și particule solide), hidrosfera (consum de apă, crearea de rezervoare artificiale, deversări de ape poluate și încălzite, deșeuri lichide) și litosfera (consum de combustibili fosili, modificări ale peisajului). , emisii de substante toxice) .
În ciuda factorilor remarcați ai impactului negativ al energiei asupra mediului, creșterea consumului de energie nu a provocat prea multă îngrijorare în rândul publicului larg. Aceasta a continuat până la mijlocul anilor '70, când specialiștii au intrat în posesia a numeroase date care indică o puternică presiune antropică asupra sistemului climatic, ceea ce reprezintă amenințarea unei catastrofe globale cu o creștere necontrolată a consumului de energie. De atunci, nicio altă problemă științifică nu a atras o atenție atât de mare ca problema schimbărilor climatice actuale și mai ales viitoare.
Se crede că unul dintre principalele motive pentru această schimbare este energia. Energia este înțeleasă ca orice domeniu de activitate umană legat de producerea și consumul de energie. O parte semnificativă a sectorului energetic este asigurată de consumul de energie eliberată prin arderea combustibililor fosili organici (petrol, cărbune și gaz), care, la rândul său, duce la eliberarea de cantități uriașe de poluanți în atmosferă.
O astfel de abordare simplificată provoacă deja un prejudiciu real economiei globale și poate da o lovitură fatală economiilor acelor țări care nu au atins încă nivelul de consum de energie necesar pentru a finaliza etapa industrială de dezvoltare, inclusiv Rusia. În realitate, totul este mult mai complicat. Pe lângă efectul de seră, pentru care sectorul energetic este parțial responsabil, clima planetei este influențată de o serie de cauze naturale, dintre care cele mai importante includ activitatea solară, activitatea vulcanică, parametrii orbitei Pământului și auto-oscilațiile. în sistemul atmosferă-ocean. O analiză corectă a problemei este posibilă doar luând în considerare toți factorii, în timp ce, desigur, este necesar să se clarifice întrebarea cum se va comporta consumul global de energie în viitorul apropiat, dacă omenirea ar trebui într-adevăr să stabilească auto-constrângeri stricte în materie de energie. consum pentru a evita catastrofa încălzirii globale.

Tendințele moderne în dezvoltarea energiei

Tabelul 5.7. Câteva prognoze recente privind consumul de energie pentru anul 2000
(în paranteză este anul publicării) și sensul său real.

Scăderea consumului de energie în raport cu prognoza este asociată, în primul rând, cu trecerea de la modalități extinse de dezvoltare a acestuia, de la euforia energetică la o politică energetică bazată pe creșterea eficienței utilizării energiei și pe economiile sale cuprinzătoare.
Motivul acestor schimbări au fost crizele energetice din 1973 și 1979, stabilizarea rezervelor de combustibili fosili și creșterea costului de producție a acestora și dorința de a reduce dependența economiei de instabilitatea politică din lume din cauza exportului. a resurselor energetice.

Criza combustibilului

La începutul anilor '70, paginile ziarelor erau pline de titluri: „Criza energetică!”, „Cât timp va dura combustibilul fosili?”, „Sfârșitul erei petrolului!”, „Haos energetic”. Toate mass-media acordă în continuare o mare atenție acestui subiect - scris, radio, televiziune. Există motive pentru o astfel de îngrijorare, deoarece umanitatea a intrat într-o perioadă complexă și destul de lungă de dezvoltare puternică a bazei sale energetice. Prin urmare, ar trebui pur și simplu să epuizați rezervele de combustibil cunoscute astăzi, dar extinzând scara energiei moderne, să căutați noi surse de energie și să dezvoltați noi modalități de a o transforma.
Acum există o mulțime de previziuni despre dezvoltarea energiei. Cu toate acestea, în ciuda metodelor îmbunătățite de prognoză, prognozatorii nu sunt imuni de calcule greșite și nu au suficiente motive pentru a vorbi despre marea acuratețe a prognozelor lor pentru un interval de timp de 40-50 de ani.
O persoană se va strădui întotdeauna să aibă cât mai multă energie posibil pentru a asigura mișcarea înainte. Știința și tehnologia nu îi vor oferi întotdeauna posibilitatea de a obține energie în volume din ce în ce mai mari. Dar, așa cum arată dezvoltarea istorică, vor apărea cu siguranță noi descoperiri și invenții care vor ajuta omenirea să facă un alt salt calitativ și să se îndrepte către noi realizări cu pași și mai rapizi.
Cu toate acestea, problema epuizării resurselor energetice rămâne încă. Resursele disponibile Pământului sunt împărțite în regenerabileȘi neregenerabile. Primele includ energia solară, căldura Pământului, mareele oceanelor și pădurile. Ele nu vor înceta să existe atâta timp cât vor exista Soarele și Pământul. Resursele neregenerabile nu sunt reînnoite prin natură sau sunt reînnoite foarte lent, mult mai încet decât sunt consumate de oameni. Rata de formare a noilor combustibili fosili în intestinele Pământului este destul de dificil de determinat. În acest sens, estimările experților diferă de peste 50 de ori. Chiar dacă acceptăm cel mai mare număr, atunci rata de acumulare a combustibilului în intestinele Pământului este încă de o mie de ori mai mică decât rata consumului său. De aceea, astfel de resurse sunt numite neregenerabile. O evaluare a rezervelor și consumului celor principale este dată în Tabelul 5.44. Tabelul prezintă resursele potențiale. Prin urmare, cu metodele actuale de extracție, doar aproximativ jumătate pot fi extrase din ele. Cealaltă jumătate rămâne în pământ. De aceea se afirmă adesea că rezervele vor dura 120-160 de ani. De mare îngrijorare este epuizarea care se profilează a petrolului și gazelor, care (conform estimărilor existente) poate dura doar 40-60 de ani.
Cărbunele are propriile sale probleme. În primul rând, transportul acestuia este o sarcină foarte intensivă în muncă. Deci, în Rusia, principalele rezerve de cărbune sunt concentrate în est, iar consumul principal este în partea europeană. În al doilea rând, utilizarea pe scară largă a cărbunelui este asociată cu o poluare gravă a aerului, contaminarea suprafeței pământului și deteriorarea solului.
În diferite țări, toate problemele enumerate arată diferit, dar soluția pentru ele a fost aproape peste tot aceeași - introducerea energiei nucleare. Rezervele de materii prime de uraniu sunt, de asemenea, limitate. Cu toate acestea, dacă vorbim despre reactoare termice moderne de tip îmbunătățit, atunci pentru ei, datorită eficienței lor destul de ridicate, rezervele de uraniu pot fi considerate aproape nelimitate.
Deci, de ce vorbesc oamenii despre o criză energetică, dacă doar rezervele de combustibili fosili vor dura sute de ani și mai există combustibil nuclear în rezervă?
Întrebarea este cât costă. Și tocmai din această parte trebuie luată în considerare problema energetică. Sunt încă multe în adâncurile pământului, dar extracția lor de petrol și gaze costă din ce în ce mai mult, deoarece această energie trebuie extrasă din straturi mai sărace și mai adânci, din zăcăminte sărace descoperite în zone nelocuite, inaccesibile. Mult mai multe necesită și vor trebui investite pentru a minimiza consecințele asupra mediului ale utilizării combustibililor fosili.
Energia nucleară este introdusă acum nu pentru că este furnizată cu combustibil de secole și milenii, ci mai degrabă din cauza economisirii și păstrării petrolului și gazelor pentru viitor, precum și a posibilității de a reduce încărcătura de mediu asupra biosferei.
Există o credință larg răspândită că costul energiei electrice de la centralele nucleare este semnificativ mai mic decât costul energiei generate de cărbune și, în viitor, de centralele pe gaz. Dar dacă luăm în considerare în detaliu întregul ciclu al energiei nucleare (de la extracția materiilor prime până la eliminarea deșeurilor radioactive, inclusiv costurile de construcție a centralei nucleare în sine), atunci exploatarea unei centrale nucleare și asigurarea funcționării în siguranță a acesteia se transformă. a fi mai costisitoare decât construirea și exploatarea unei stații de aceeași capacitate folosind surse tradiționale de energie (Tabelul 5.8 folosind exemplul economiei SUA).
Prin urmare, recent s-a pus tot mai mult accent pe tehnologiile de economisire a energiei și surse regenerabile- cum ar fi soarele, vântul, elementul de apă. De exemplu, Uniunea Europeană și-a stabilit un obiectiv pentru 2010-2012. obține 22% din energie electrică folosind surse noi. În Germania, de exemplu, deja în 2001, energia produsă din surse regenerabile era echivalentă cu funcționarea a 8 reactoare nucleare, sau 3,5% din toată energia electrică.
Mulți cred că viitorul aparține darurilor Soarelui. Cu toate acestea, se dovedește că nici aici totul nu este atât de simplu. Până în prezent, costul generării de energie electrică cu ajutorul celulelor solare fotovoltaice moderne este de 100 de ori mai mare decât prin utilizarea centralelor electrice convenționale. Cu toate acestea, experții implicați în celulele fotovoltaice sunt optimiști și cred că își vor putea reduce semnificativ costul.
Opiniile experților cu privire la perspectivele utilizării surselor de energie regenerabilă variază foarte mult. Comitetul pentru Știință și Tehnologie din Anglia, după ce a analizat perspectivele dezvoltării unor astfel de surse de energie, a ajuns la concluzia că utilizarea lor pe baza tehnologiilor moderne este încă de cel puțin două până la patru ori mai costisitoare decât construirea unei centrale nucleare. centrală electrică. Alți experți au făcut diverse predicții despre aceste surse de energie în viitorul apropiat. Aparent, sursele de energie regenerabilă vor fi folosite în anumite zone ale lumii care sunt favorabile utilizării lor eficiente și economice, dar la o scară extrem de limitată. Cea mai mare parte a nevoilor de energie ale umanității ar trebui să fie asigurate de cărbune și energie nucleară. Adevărat, nu există încă o sursă atât de ieftină care să ne permită să dezvoltăm sectorul energetic într-un ritm atât de rapid pe care ne-am dori.
Acum și în următoarele decenii, cel mai mult sursă de energie ecologică Sunt introduși editori nucleari și, eventual, termonucleari. Cu ajutorul lor, o persoană va merge pe pașii progresului tehnic. Se va mișca până când va descoperi și stăpânește o altă sursă de energie mai convenabilă.
Figura 5.38 prezintă un grafic al creșterii centralelor nucleare în lume și al producției de energie electrică pentru 1971-2006, precum și previziunile de dezvoltare pentru 2020-30. Pe lângă cele menționate mai sus, mai multe țări în curs de dezvoltare, precum Indonezia, Egipt, Iordania și Vietnam, au anunțat posibilitatea creării de centrale nucleare și au făcut primii pași în această direcție.

Fig.5.38. ( la etaj) Creșterea capacității centralelor nucleare și a producției de energie electrică pentru perioada 1971-2006. conform datelor și previziunilor AIEA privind capacitatea centralelor nucleare din lume pentru 2020-2030. ( în partea de jos)

Criza energetică ecologică

Principalele forme de influență ale energiei asupra mediului sunt următoarele.

1. Omenirea își obține în continuare cea mai mare parte a energiei prin utilizarea resurselor neregenerabile.
2. Poluarea atmosferică: efect termic, eliberare de gaze și praf în atmosferă.
3. 3. Poluarea hidrosferei: poluarea termică a corpurilor de apă, emisiile de poluanți.
4. Poluarea litosferei în timpul transportului de purtători de energie și eliminarea deșeurilor, în timpul producerii de energie.
5. Contaminarea mediului cu deșeuri radioactive și toxice.
6. Modificări ale regimului hidrologic al râurilor de către centralele hidroelectrice și, în consecință, poluarea cursului de apă.
7. Crearea de câmpuri electromagnetice în jurul liniilor electrice.

Se pare că există două modalități de a reconcilia creșterea constantă a consumului de energie cu consecințele negative tot mai mari ale energiei, având în vedere că în viitorul apropiat umanitatea va simți limitările combustibililor fosili.

1. Economie de energie. Gradul de influență al progresului asupra economisirii energiei poate fi demonstrat prin exemplul motoarelor cu abur. După cum știți, eficiența motoarelor cu abur în urmă cu 100 de ani era de 3-5%, iar acum ajunge la 40%. Dezvoltarea economiei mondiale după criza energetică din anii 70 a arătat, de asemenea, că umanitatea are rezerve semnificative pe această cale. Utilizarea tehnologiilor de economisire a resurselor și a energiei a asigurat o reducere semnificativă a consumului de combustibil și materiale în țările dezvoltate.
2. Dezvoltarea unor forme mai curate de producere a energiei. Problema poate fi rezolvată probabil prin dezvoltarea unor tipuri alternative de energie, în special a celor bazate pe utilizarea surselor regenerabile. Cu toate acestea, modalitățile de implementare a acestei direcții nu sunt încă evidente. Până în prezent, sursele regenerabile nu asigură mai mult de 20% din consumul global de energie. Principala contribuție la acest 20% vine din utilizarea biomasei și a hidroenergiei.

Probleme de mediu ale energiei tradiționale

Cea mai mare parte a energiei electrice este produsă în prezent la centrale termice (TPP). Urmează de obicei centralele hidroelectrice (HPP) și centralele nucleare (NPP).

Introducere

Toată viața de pe Pământ are nevoie de energie; prin urmare, problema energiei este una dintre cele mai importante componente ale problemei mai profunde și mai cuprinzătoare a dezvoltării ulterioare a omenirii. Cu toate acestea, pe lângă nevoile biologice, umanitatea, cu progresul tehnologic și științific, devine din ce în ce mai vulnerabilă în dependența sa de sursele externe de energie necesare producerii multor bunuri și servicii. În general, energia permite oamenilor să trăiască în schimbare conditii naturaleși condițiile de densitate mare a populației, precum și controlați mediul dumneavoastră. Gradul unei astfel de dependențe este determinat de mulți factori - începând cu clima și terminând cu nivelul de trai dintr-o țară dată: este evident că, cu cât o persoană își face viața mai confortabilă, cu atât depinde mai mult de sursele externe de energie.

Problema furnizării de energie a omenirii. De la origini până în zilele noastre

economie energetică ecologică făcută de om

Din momentul apariției sale, omul avea nevoie de resurse energetice. Într-un stadiu incipient de dezvoltare, el a satisfăcut această nevoie prin hrană. Dar, odată cu dezvoltarea omenirii, nevoile ei de energie au crescut și posibilitățile de a le satisface s-au extins. În primele etape ale dezvoltării civilizației, s-au folosit resurse energetice naturale primare - lemn, apoi cărbune fosil. Energia eoliană și a apei încep treptat să fie folosită. Motoarele eoliene primitive (morile de vânt) au apărut acum 2 mii de ani. Bitumul natural a început să fie folosit acum 1 mie de ani. Primele puțuri de petrol au apărut în secolul al XVII-lea, iar la mijlocul secolului al XIX-lea a început producția industrială de petrol și gaze. În epoca industrializării, nevoia de resurse energetice crește brusc, dar și capacitățile omenirii se extind: producția de electricitate a început folosind hidroresurse, energia solară și energia nucleară. Utilizarea resurselor energetice a fost întotdeauna limitată de rezervele de resurse naturale de energie, de capacitățile umane de a extrage energie din aceste resurse energetice și de consecințele extragerii și utilizării acestora.

Crizele energetice locale au apărut și în economia preindustrială (de exemplu, în Anglia în secolul al XVIII-lea din cauza epuizării resurselor forestiere și a trecerii la cărbune). Dar, ca problemă globală, deficitul de resurse energetice a apărut în anii '70. secolul XX, când a izbucnit criza energetică, exprimată printr-o creștere bruscă a prețului petrolului (de 14,5 ori în 1972-1981), care a creat dificultăți serioase economiei mondiale. . Deși multe dintre dificultățile din acea perioadă au fost depășite, problema globală a furnizării de combustibil și energie rămâne importantă și astăzi.

Principalul motiv al problemei energetice globale ar trebui luat în considerare creșterea rapidă a consumului de combustibili minerali în secolul al XX-lea. Pe partea ofertei, este cauzată de descoperirea și exploatarea uriașelor zăcăminte de petrol și gaze din Siberia de Vest, Alaska și pe platforma Mării Nordului, iar pe partea cererii, de o creștere a parcului de vehicule și o creștere a producerea de materiale polimerice.

Creșterea producției de combustibil și resurse energetice a determinat o deteriorare gravă a situației mediului (extinderea mineritului la cariere, minerit offshore etc.). Și creșterea cererii pentru aceste resurse a crescut concurența pe măsură ce țările exportă resurse de combustibil pentru Condiții mai bune vânzări și între țările importatoare pentru accesul la resursele energetice.

În același timp, există o creștere suplimentară a resurselor de combustibili minerali. Sub influența crizei energetice, lucrările de explorare geologică pe scară largă s-au intensificat, ducând la descoperirea și dezvoltarea de noi zăcăminte de energie. În consecință, a crescut și disponibilitatea celor mai importante tipuri de combustibil mineral: se crede că la nivelul actual de producție, rezervele dovedite de cărbune ar trebui să fie suficiente pentru 325 de ani. gaze naturale - timp de 62 de ani și petrol - timp de 37 de ani (dacă la începutul anilor 70 se credea că aprovizionarea economiei mondiale cu rezerve de petrol nu depășea 25-30 de ani; rezervele dovedite de cărbune în 1984 erau estimate la 1 ,2 trilioane de tone, apoi până la sfârșitul anilor 90 au crescut la 1,75 trilioane de tone).

Drept urmare, predomina în anii '70. previziunile pesimiste pentru satisfacerea nevoilor energetice ale economiei mondiale (la vremea aceea se credea ca rezervele de petrol nu vor dura mai mult de 25-30 de ani) au facut loc unor opinii optimiste bazate pe informatiile actuale.

Institutul de Stat de Relații Internaționale din Moscova (U) MAE din Rusia

Departamentul de Economie Mondială

Raportați pe subiect
„Problema energetică a lumii și modalități de a o rezolva”

Lucrarea a fost finalizată de: un student din grupa a 11-a din anul I al Facultății de Relații Economice Internaționale
Badovskaya N.V.
Conducător științific: Komissarova Zh.N.

Moscova
2006

Toată viața de pe Pământ are nevoie de energie. Cu toate acestea, pe lângă nevoile biologice, umanitatea, cu progresul tehnologic și științific, devine din ce în ce mai vulnerabilă în dependența sa de sursele externe de energie necesare producerii multor bunuri și servicii. În general, energia permite oamenilor să trăiască în condiții naturale în schimbare și în condiții de densitate mare a populației și, de asemenea, să-și controleze mediul. Gradul unei astfel de dependențe este determinat de mulți factori - începând cu climă și terminând cu nivelul de trai dintr-o țară dată: este evident că, cu cât o persoană își face viața mai confortabilă, cu atât este mai dependentă de sursele externe de energie. Un exemplu excelent de astfel de dependență poate fi Statele Unite, în cuvintele lui George W. Bush, „dependente de petrolul importat din regiuni instabile”, și Europa, care se bazează aproape în întregime pe aprovizionarea cu energie din Rusia. Noile tehnologii fac posibilă reducerea consumului de energie, să-l facă mai inteligent și să folosească cele mai noi și mai eficiente modalități de obținere și utilizare.

Dar consumul oricăror resurse energetice are limite ale expansiunii cantitative. Până la începutul secolului 21, multe probleme atinseseră deja importanță globală. Rezervele unora dintre cele mai importante minerale - petrol și gaze - se apropie treptat de epuizare, iar epuizarea lor completă poate avea loc în secolul următor.

Strâns legat și de energie probleme ecologice asociate cu impactul utilizării și procesării energiei, în primul rând schimbărilor climatice.

Astfel, problema energiei este una dintre cele mai importante componente ale unei probleme mai profunde și mai cuprinzătoare a dezvoltării ulterioare a omenirii, de aceea astăzi, mai mult ca niciodată, sarcina de a găsi noi surse profitabile de energie este urgentă.

În prezent, resursele de combustibil sunt cele mai utilizate pe scară largă pentru producerea de energie, oferind aproximativ 75% din producția globală de energie. Sunt multe de spus despre avantajele lor - sunt relativ localizate în câteva clustere mari, ușor de operat și oferă energie ieftină (dacă, desigur, nu țineți cont de daunele cauzate de poluare). Dar există și o serie de dezavantaje serioase:

Rezervele de combustibil se vor epuiza în viitorul previzibil, ceea ce va duce la consecințe grave pentru tarile care depind de ele.

Exploatarea mineritului devine mai dificilă, costisitoare și periculoasă pe măsură ce exploatăm cele mai accesibile bazine.

Dependența de petrol a dus la monopolizare virtuală, războaie și destabilizare socio-politică.

Mineritul cauzează probleme grave de mediu.

Una dintre domeniile promițătoare ale energiei este energia nucleară.

În centralele nucleare, electricitatea este generată prin reacții de fisiune nucleară, care produc cantități enorme de energie prin arderea unei cantități relativ mici de combustibil. La acest nivel de consum, zăcămintele de uraniu studiate vor dura mai mult de 5.000.000.000 de ani - în acest timp chiar și Soarele nostru va avea timp să se ardă.

Probabilitatea dezastrelor și a accidentelor la centralele nucleare limitează oarecum dezvoltarea acestei industrii, provocând neîncrederea publicului în energia nucleară. Totuși, din perspectivă istorică, accidentele la centralele termice și hidroelectrice au provocat moartea a mult mai multe persoane, ca să nu mai vorbim de daunele aduse mediului.

O altă metodă de producere a energiei care a excitat mintea oamenilor de știință de zeci de ani este fuziunea nucleară. Fuziunea nucleară eliberează de sute de ori mai multă energie decât degradarea, iar rezervele de combustibil pentru astfel de reactoare vor dura multe miliarde de ani. Cu toate acestea, o astfel de reacție nu a fost încă ținută sub control, iar apariția primelor astfel de instalații este așteptată nu mai devreme de 2050.

O alternativă la aceste tipuri de resurse energetice pot fi sursele regenerabile: energia hidroelectrică, energia eoliană și mareele, solară, geotermală, energia termică oceanică și bioenergia.

Înainte de Revoluția Industrială, resursele regenerabile erau principala sursă de energie. Biocombustibilii solizi - cum ar fi lemnul - rămân în continuare importanți pentru cei săraci din țările în curs de dezvoltare.

Biomasa (combustia materialelor organice pentru a genera energie), biocombustibilii (prelucrarea biomaterialelor pentru a produce etanol) și biogazul (prelucrarea anaerobă a deșeurilor biologice) sunt alte surse de energie regenerabilă care nu trebuie ignorate. Ele nu pot asigura producția de energie la scară globală, dar sunt capabile să genereze până la 10 MW/h. În plus, acestea pot acoperi costul eliminării deșeurilor biologice.

Hidroenergia este singura sursă de energie regenerabilă utilizată astăzi, care asigură o parte semnificativă din producția globală de energie. Potențialul hidroenergiei a fost ușor dezvăluit; pe termen lung, volumul de energie produsă va crește de 9-12 ori. Cu toate acestea, construcția de noi baraje este îngreunată de încălcările de mediu asociate. În acest sens, există un interes din ce în ce mai mare pentru proiectele minihidroelectrice care evită multe dintre problemele barajelor mari.

Panourile solare astăzi pot converti aproximativ 20% din energia solară primită în energie electrică. Cu toate acestea, dacă creați „colectori de lumină” speciali și ocupați cel puțin 1% din terenul folosit pentru teren agricol cu ​​aceștia, acest lucru ar putea acoperi întreg consumul de energie modern. În plus, productivitatea unui astfel de colector solar este de la 50 până la 100 de ori mai mare decât productivitatea unei centrale hidroelectrice obișnuite. Panourile solare pot fi instalate și pe suprafața liberă a infrastructurilor industriale existente, ceea ce va evita sechestrarea terenurilor din parcuri și suprafețe cultivate. Guvernul german urmărește în prezent un program similar, care este urmărit cu interes de alte țări.

Datorită cercetărilor, s-a constatat că fermele de alge pot capta până la 10%, iar colectoarele solare termice pot capta până la 80% din energia solară, care ulterior poate fi folosită în diverse scopuri.

Energia eoliană este una dintre cele mai ieftine surse regenerabile de astăzi. Ar putea furniza de cinci ori mai multă energie decât consumă lumea în prezent sau de 40 de ori cererea de electricitate. Pentru a face acest lucru, va trebui să vă împrumutați centrale eoliene 13% din totalul terenurilor, și anume acele zone în care mișcările masei de aer sunt deosebit de puternice.

Viteza vântului pe mare este cu aproximativ 90% mai mare decât viteza vântului pe uscat, ceea ce înseamnă că turbinele eoliene offshore pot produce mult mai multă energie.

Această metodă de generare a energiei ar avea și un impact asupra mediului, atenuând efectul de seră.

Energia geotermală, energia termică oceanică și energia valurilor sunt singurele surse regenerabile disponibile în prezent care nu se bazează pe soare, dar sunt „concentrate” în anumite zone. Toată energia mareelor ​​disponibilă poate asigura aproximativ un sfert din consumul modern de energie. În prezent, există proiecte de anvergură pentru crearea de centrale mareomotrice.

Energia geotermală are un potențial enorm atunci când se ia în considerare toată căldura prinsă în interiorul Pământului, deși căldura eliberată la suprafață este de 1/20.000 din energia pe care o primim de la Soare, sau de aproximativ 2-3 ori energia mareelor.

În această etapă, principalii consumatori de energie geotermală sunt Islanda și Noua Zeelandă, deși multe țări au planuri pentru acest tip de dezvoltare.

Tipurile de resurse energetice luate în considerare nu sunt în niciun caz lipsite de dezavantaje.

Utilizarea majorității tehnologiilor asociate cu utilizarea resurselor regenerabile necesită costuri ridicate și, de multe ori, amplasarea unor astfel de stații este extrem de incomodă, ceea ce face în cele din urmă aceste surse neprofitabile și inaccesibile pentru consumatori. Pe de altă parte, multe surse permit crearea de mici unități de producție situate în imediata apropiere a consumatorului de energie, cum ar fi panourile solare.

O altă problemă este impactul negativ asupra mediului. De exemplu, construcția de baraje, destul de ciudat, contribuie la efectul de seră - materia organică în descompunere în zonele inundate eliberează dioxid de carbon. În general, întregul ecosistem al râului blocat are de suferit.

În afară de resursele geotermale și hidroelectrice, care sunt specifice locației, alte surse alternative de energie sunt adesea mai scumpe și mai incomod de utilizat decât combustibilii fosili convenționali. Poate că singura zonă de aplicare a acestora rămân zonele îndepărtate cu infrastructură nedezvoltată, unde este mai ieftin să construiești stații eoliene și alte stații decât să transporti combustibil pe mare sau pe uscat, precum și în regiunile subdezvoltate ale Pământului.

O altă modalitate de a rezolva problema energetică este intensificarea. Noile tehnologii folosesc mai bine energia disponibilă, crescând eficiența echipamentelor - de exemplu, lămpi fluorescente, motoare, materiale izolante mai eficiente. Căldura care este irosită, ajungând în mediul înconjurător, poate fi folosită prin schimbătoare de căldură pentru a încălzi apa și încălzirea centrală a clădirilor.

Centralele electrice existente pot funcționa mai productiv cu costuri și schimbări minime datorită noilor tehnologii. Noile centrale electrice pot fi eficientizate folosind tehnologii precum cogenerarea. Noile soluții arhitecturale pot include utilizarea colectoarelor solare. LED-urile înlocuiesc treptat becurile învechite. Desigur, niciuna dintre aceste metode nu oferă tehnologie de mișcare perpetuă, iar o parte din energie este întotdeauna cheltuită „pentru încălzire”.

În viitorul îndepărtat, un număr mare de noi surse de energie ar putea aduce explorarea spațiului, deși este puțin probabil ca acestea să fie relevante în rezolvarea problemelor energetice de astăzi.

În viitorul apropiat, ne putem permite stații orbitale de energie solară care să colecteze energia solară 24 de ore pe zi și să o transmită pe Pământ prin microunde. Cercetarea fundamentală în acest domeniu va face posibilă în viitor ca acest tip de producție de energie să fie rentabil și competitiv în comparație cu sursele terestre.

Teoretic, combustibilul nuclear poate fi extras din asteroizi, dar obstacolele tehnice din calea forării pe asteroizi sunt mult mai greu de depășit decât dificultățile asociate cu exploatarea vastelor rezerve de uraniu-238 de pe Pământ.

O altă posibilitate interesantă este extragerea izotopului de heliu-3, indisponibil pe Pământ, pe Lună. Acest tip de combustibil poate fi folosit într-un tip special de reacție de fisiune care are avantaje față de fisiunea uraniului obișnuit.

Ei bine, în viitorul cel mai îndepărtat, omenirea, stăpânind spațiul, va avea o selecție uriașă de resurse energetice. Și atunci, probabil, va putea folosi potențialul gigantic al găurilor negre, posibilitatea la care oamenii de știință se gândesc deja.

Dezvoltarea ulterioară a energiei, în orice caz, se va confrunta cu dificultăți: o populație în creștere, satisfacerea cerințelor unui nivel de trai mai ridicat, cerințele unei producții mai ecologice și epuizarea resurselor minerale. Pentru a evita crizele energetice, trebuie să rețineți următoarele:

rezolvarea problemei energetice este imposibilă fără o atenție deosebită aspectului de mediu;

numai O abordare complexă, care prevede o utilizare mai eficientă atât a surselor deja cunoscute, cât și a celor alternative, va satisface și mai mult nevoia umanității de energie electrică;

dezvoltarea și implementarea noilor tehnologii vor deschide accesul la noi surse de energie care sunt în prezent inaccesibile.

În încheiere, aș dori să citez cuvintele secretarului Departamentului de Energie al SUA, Samuel Bodman: „Astăzi, economia mondială are nevoie de petrol pentru a se dezvolta. Avem nevoie de modalități de a-și atinge creșterea, care să reducă simultan dependența noastră de combustibilii fosili și să extindă utilizarea surselor de energie mai curate și mai fiabile. Pe scurt, avem nevoie de diversitate. Nu va fi mai ieftin sau mai ușor, dar este necesar. În esență, totul depinde de el. Prin urmare, trebuie doar să o oferim.”

Problema materiei prime include construirea la două niveluri - național și internațional (global) - a unui mecanism de reglementare a producției, distribuției și utilizării raționale a materiilor prime, precum și dezvoltarea unei baze tehnologice pentru atingerea acestor obiective. Problema energetică comportă necesitatea unei dezvoltări echilibrate a structurii bilanțului energetic și luând în considerare limitele producției de energie, precum și mecanismul de distribuire a resurselor energetice. Resursele energetice de-a lungul istoriei civilizației au jucat un rol important pentru dezvoltarea acesteia. Ascensiunea civilizațiilor antice s-a bazat pe resursele energetice ale masei de sclavi (se crede că 1 kW/h de energie electrică echivalează cu munca umană timp de 8 ore).

Ca domeniu al economiei, energia acoperă resursele energetice, generarea, transformarea, transportul și utilizarea tipuri variate energie. Este unul dintre principalele mijloace de susținere a vieții pentru umanitate și provoacă în același timp epuizarea resurselor naturale neregenerabile și aproximativ 50% din poluarea mediului. Limitările de resurse ale planetei noastre fac din securitatea energiei și a materiilor prime o problemă acută. Într-adevăr, dacă perspectivele ecologice ale civilizației sunt făcute dependente de un alt factor decât „beneficii globale de mediu”, acest factor va fi resursele energetice. Omenirea a folosit constant surse noi de energie: inițial cărbune, apoi petrol, mai târziu gaze naturale și energie nucleară. În ultimul secol și jumătate, utilizarea acestor surse a permis omenirii să dezvolte o economie cu rezultate înalte, în timp ce, în același timp, a cvadruplicat populația lumii.

Pe ulei dintre diverse surse de energie (cărbune, petrol, gaz, energie nucleara, centrale hidroelectrice, energie eoliană și solară, bioenergie) au reprezentat 40% din consumul de energie în ultimul secol. A doua cea mai importantă sursă de energie, gazul, a reprezentat 25%. Se presupune că petrolul va rămâne principala sursă de energie până în 2030.

În energie, există componente tradiționale și alternative. Energia tradițională se bazează pe obținerea energiei din purtători de energie cu hidrocarburi (cărbune, petrol, gaze naturale), și include și energia nucleară și hidroenergetică. Posibilitățile acestui tip de energie sunt limitate de epuizarea resurselor energetice și de poluarea semnificativă a mediului. Excepție de la aceasta este hidroenergia, a cărei utilizare este însoțită de inundarea unor suprafețe mari (în special în timpul construcției hidrocentralelor în condiții de plată). Pentru a evita viitoarele dezastre nucleare globale și de dragul supraviețuirii omenirii, este necesară o reducere generală cuprinzătoare a pericolului nuclear nu numai prin oprirea testelor nucleare, neproliferarea armelor nucleare și a tehnologiilor nucleare înalte, ci și prin (poate că în viitor) abandonarea treptată a centralelor nucleare.

Literatura științifică identifică trei abordări ale utilizării energiei nucleare în scopuri pașnice: 1) în unele țări (Suedia, Norvegia etc.) este implementat un program de dezmembrare și dezmembrare a centralelor nucleare existente; 2) în altele (Austria, Belgia etc.) au abandonat complet construcția de centrale nucleare, deoarece acestea nu mai sunt considerate promițătoare; 3) în țările terțe (China, Rusia) se menține accentul pe dezvoltarea energiei nucleare (o atenție principală fiind acordată dezvoltării măsurilor de asigurare a securității nucleare). Potrivit Asociației Mondiale Atomice, astăzi există 443 de reactoare nucleare care funcționează în lume, 62 de unități de putere sunt în construcție și este planificată construcția a încă o sută cincizeci. Liderul energiei nucleare este Statele Unite, cu peste o sută de reactoare care funcționează aici. China dezvoltă atomi pașnici cel mai rapid. Beijingul construiește 27 de reactoare și este planificată construcția a 50 de unități nucleare.

La alegerea preferințelor energetice, trebuie luat în considerare faptul că întregul ciclu de construcție, exploatare și dezmembrare a unei centrale nucleare, inclusiv deșeurile radioactive, reprezintă o anumită amenințare la adresa siguranței nucleare [Globalistics, p. 1290-12941.

În primul rând, riscul de a submina siguranța nucleară (nu doar locală, ci și globală) este asociat cu procesul de producere a energiei în sine. În ciuda faptului că producția nucleară este monitorizată în mod constant în toate etapele sale, încă mai are loc o anumită scurgere de contaminare radioactivă în mediu, în urma căreia populația este expusă la iradiere continuă cu doze mici, ceea ce duce la o creștere a cancerului și boli genetice.

În al doilea rând, este important să se țină cont de durata de viață limitată a oricărei centrale nucleare. Se presupune că la începutul secolului XXI. din cauza perimării, primele centrale nucleare mari vor fi închise (costul acestor operațiuni este egal cu 50-100% din costul construcției lor).

În al treilea rând, problema asigurării depozitării pe termen lung în condiții de siguranță a deșeurilor radioactive nu este mai puțin dificilă.

În al patrulea rând, cea mai mare amenințare la adresa siguranței nucleare este posibilitatea unui accident la o centrală nucleară. Până la începutul secolului al XXI-lea. Au fost deja înregistrate peste 150 de accidente la centralele nucleare care implică scurgeri de radioactivitate. Accidentul de la centrala nucleară Fukushima din Japonia (2011) a adus din nou problema siguranței nucleare pașnice pe ordinea de zi și poate avea un impact Influență negativă asupra întregii energii nucleare din lume, deși este prea devreme pentru a judeca consecințele pe termen lung. Lumea are nevoie de o alternativă energetică la atomul pașnic. Desigur, vor fi dezvoltate standarde suplimentare de siguranță, care, la rândul lor, vor crește costul construirii instalațiilor nucleare.

Experții cred că, dacă comunitatea mondială are peste 1.000 de reactoare, atunci la fiecare 10 ani este probabil să aibă loc un accident grav. Pentru asigurarea securității nucleare este necesar un control internațional efectiv (rolul AIEA este în creștere), mai ales în contextul privatizării în masă a sectorului energiei nucleare în lume, când controlul statului asupra acestuia este slăbit semnificativ. În aceste condiții, este necesară o revizuire a abordărilor anterioare față de cele tradiționale și dezvoltarea de noi tehnologii de obținere a energiei din surse alternative, care ar putea începe să joace în secolul XXI. rol semnificativ.

Astfel, China își crește consumul de surse majore de combustibil. Conform noului plan de dezvoltare cincinal al Chinei, până în 2015 consumul de gaz în această țară va crește de la 100 miliarde la 250 miliarde m 3 pe an. „Vremurile de aur” au sosit pentru gaze pe piața globală de energie, precum și pentru producătorii săi. Consumul este în creștere în toate regiunile lumii, în special în Asia de Sud-Est. Totuși, acolo se dezvoltă și noi proiecte pentru extracția acestuia. Regiunea Asia-Pacific va avea în curând capacitatea de a produce până la 90 de miliarde de m3 de gaz pe an, iar capacități pentru 60 de miliarde de m3 de producție sunt deja în curs de construire. Apariția unor surse de gaze atipice pentru astăzi nu poate fi exclusă în viitor. Gazul de șist este deja produs în SUA și Canada. China, Indonezia și Australia conțin cantități mari de metan de cărbune. Cererea de petrol ca materie primă energetică principală rămâne ridicată. În 2010, Rusia a primit aproximativ 230 de miliarde de dolari din vânzarea resurselor energetice în străinătate [Politica mondială modernă; Utkin].

Sursele alternative de energie sunt în contrast cu energia tradițională ca fiind mai prietenoasă cu mediul și reprezintă un concept colectiv care acoperă sursele de energie regenerabilă (pompe de căldură, energia eoliană, energia solară, energia mareelor, procesele biotehnologice). Acestea devin din ce în ce mai rentabile, deoarece costul panourilor solare a scăzut în ultimele decenii și se așteaptă că această tendință va continua. Dezvoltarea energiei alternative este stimulată în Japonia (energie solară), Brazilia (program adoptat sprijin financiar Producția de alcool etilic din trestie de zahăr a făcut posibilă înlocuirea cu acest combustibil a jumătate din benzina consumată de mașini din țară și din alte țări.

Experiența istorică a făcut posibilă identificarea unui număr de noduri principale care leagă energia și politica mondială. In primul rand, dependența energetică hipertrofiată a multor țări de unul sau doi purtători de energie. Contradicțiile politice dintre state pot deveni agravate din cauza penuriei fizice a surselor de energie, a fluctuațiilor bruște ale prețurilor acestora, precum și din cauza consecințelor asupra mediului ale resurselor energetice utilizate. În al doilea rând, pericolul unui volum fizic mare al comerțului global de energie. Pericolul constă în vulnerabilitatea giganticei infrastructuri de transport internațional. Aproximativ o treime din resursele primare sunt furnizate prin canalele comerciale mondiale, inclusiv 50% din toată producția de țiței, sute de milioane de tone de cărbune și zeci de miliarde de metri cubi de gaze naturale. În general, lungimea conductelor petroliere principale din 27 de țări (care sunt acoperite de statisticile ONU) ajunge la 436 mii km. Peste 2 miliarde de tone de petrol și produse petroliere sunt pompate anual prin această rețea de conducte. Amploarea și vulnerabilitatea infrastructurii internaționale de transport energetic înseamnă că întreținerea și protecția acesteia este considerată o sarcină critică de către guvernele unui număr de țări.

Al treilea, Se evidențiază un alt grup de probleme, care este asociat cu contradicții între furnizorul și beneficiarul resurselor energetice și conflicte regionale. Incertitudinea rezultată în ceea ce privește fiabilitatea comunicațiilor de transport existente devine din ce în ce mai mult justificarea unor noi programe navale și aeriene și acțiuni militar-politice desfășurate la nivel internațional.

În al patrulea rând, Nevoia tot mai mare de energie și dificultatea simultană de a satisface această nevoie fac din energie un subiect de luptă politică intensă. Terorismul energetic poate deveni un mijloc de a amenința reformele democratice, drepturile individuale, pacea și securitatea globală în viitor.

Introducerea pe scară largă a tehnologiilor de economisire a energiei și dezvoltarea activă a surselor alternative de energie începând cu anii 1970. nu au scăpat lumea de rolul dominant al hidrocarburilor. Mai mult, problema penuriei de petrol și gaze dobândește caracteristici amenințătoare, dând naștere periodic la discuții despre punctul critic care se apropie.

Energia regenerabilă, cum ar fi energia solară, energia de fuziune, bioenergia și energia eoliană vor deveni extrem de importante în viitor. Cu toate acestea, inovarea energetică va necesita investiții de mai multe milioane de dolari, iar dacă noile soluții energetice nu sunt implementate suficient de repede, productivitatea și creșterea economică asociată vor scădea.

Energia sigură pentru lume și umanitate ar trebui să includă trei domenii principale: 1) realizarea unui salt calitativ în reducerea pierderilor în extracția, producția, transportul, transformarea și consumul resurselor energetice; 2) crearea și implementarea decisivă a tehnologiilor de economisire a energiei, a mașinilor și a bunurilor de larg consum; 3) dezvoltarea și implementarea activă a surselor de energie regenerabilă și purtătorilor de energie (soare, biomasă, râuri, vânt, surse geotermale, resurse energetice ale mărilor și oceanelor).

Cu toate acestea, din 1973, raportul dintre sursele de energie majore și non-primare a rămas practic neschimbat. Potrivit calculelor Agenției Internaționale pentru Energie (IEA), aceasta se va modifica ușor până în 2030. Energiile regenerabile, alternative și alte energii netradiționale, conform diverselor estimări, vor reprezenta de la 11,4 la 13,5% din aprovizionarea globală cu energie, cu petrol și gazele până în 2030 vor asigura mai mult de jumătate din necesarul de energie [Politica mondială modernă; Utkin]. Pe măsură ce baza de materii prime a țărilor foarte dezvoltate și a companiilor lor transnaționale se epuizează, ponderea țărilor producătoare de materii prime, în mâinile cărora este o resursă strategică foarte importantă a politicii mondiale, crește. Această stare de fapt duce la creșterea potențialului de contradicții și conflicte. Reducerea acesteia necesită prudență și flexibilitate din partea celor implicați în politică. Lupta politică pentru resurse poate escalada semnificativ din cauza pregătirii tot mai mari a unui număr de țări din întreaga lume de a se baza pe forță pentru a-și rezolva problemele energetice. În acest caz, mediul, resursele și securitatea globală în general pot fi subminate, ceea ce va afecta negativ eficacitatea eforturilor internaționale de implementare a strategiei de dezvoltare durabilă și le poate chiar bloca.