Статьи

Главная/ Статьи

ЭКОЛОГИЯ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

ЭКОЛОГИЯ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Эту проблему предполагается решить за счет увеличения доли ядерного топлива (основной компонент) и возобновляемых источников энергии. Такое устранение проблемы истощения топливных запасов представляется реально выполнимой задачей.

Однако электроэнергия, вырабатываемая атомными электростанциями, является очень дорогой, что обусловлено весьма высокой сложностью атомных реакторов, высокими затратами на обеспечение безопасности и захоронения отходов.

Второй проблемой современной энергетики на ископаемом топливе является негативное влияние на экологию Земли. Здесь следует отметить, что наибольшие опасения обусловлены выбросом теплоты и газов, способных вызывать парниковый эффект на планете. Считается, что при глобальном увеличении температуры атмосферы на 3 градуса произойдут экологические катастрофы, связанные с таянием полярных льдов. Здесь также существует множество прогнозов, по которым необратимые экологические изменения наступят в конце текущего столетия (пессимистический прогноз) или через несколько столетий (наиболее оптимистический вариант). Не затрудняя себя анализом этих вариантов, отметим следующее.

При сжигании топлива выделяется большое количество теплоты (тепловой энергии), которое в соответствующих рабочих машинах (преобразователях энергии) преобразуется в другие виды энергии или идет на производство работы. Однако, при любом преобразовании энергии, часть ее неизбежно превращается в теплоту. Произведенная теплота не только не является полезной, но и приводит к нагреву окружающей среды. Даже в тепловых установках, например, обогревателях помещений, полученная полезная теплота, в процессе нагрева помещения (полезной среды), проникает через ограждения в окружающую (неполезную) среду. Превращения, в конечном счете, любых видов энергии в процессе их преобразования в теплоту в начале двадцатого века даже породили дискуссии о неизбежности "тепловой смерти".

Выделяемая в атмосферу земли теплота имеет пренебрежимо малую величину по сравнению с естественным поступлением теплоты от Солнца и недр Земли, и в глобальном масштабе пока не вызывает опасений. Однако в местах интенсивного преобразования энергии выделяемой теплотой уже нельзя пренебрегать. Существуют гипотезы, что причиной разрушительных ураганов, обрушившихся на побережье Америки в 2005 году, были местные тепловыделения в промышленных районах побережья США.

Расчеты, проведенные различными авторитетными организациями (в том числе и независимыми, состоящими при ООН) показали, что повышение температуры приземного слоя атмосферы только на 1 градус повлечет существенное изменение границ климатических зон. При увеличении температуры на 3 градуса начнется таяние ледяных шапок Земли (материковых льдов), и большинство территорий окажется под водой. Вследствие повышения уровня воды в Мировом океане, уменьшатся площади пляжей и других прибрежных территорий. Могут измениться в сторону уменьшения и территории вечной мерзлоты. Учитывая, что в России северные населенные пункты возводились с учетом вечной мерзлоты грунта, таяние может создать значительные проблемы устойчивости строительных фундаментов.

Еще одним экологически опасным фактором являются парниковые газы, выделяемые в атмосферу при сжигании ископаемого углеводородного топлива и способные вызывать парниковый эффект.

В результате работы тепловых электростанций в атмосферу наиболее интенсивно по сравнению с другими газами выбрасывается углекислый газ СО2. Углекислый газ формально не является вредным выбросом, поскольку не вступает в фотохимические реакции и не образует смог, а при определенных концентрациях даже оказывает положительное воздействие на флору.

Однако двуокись углерода является хорошим поглотителем инфракрасного излучения и повышает температуру атмосферы. С 1957 года (Международный геофизический год) проводятся тщательные измерения концентрации СО2 в атмосфере. По данным этих исследований, около половины выбросов углекислого газа накапливается в атмосфере.

То же самое относится и к парам и молекулам воды, которые в избытке выделяются в результате работы градирен тепловых электростанций и в ходе сжигания углеводородов. Тепловая электростанция мощностью 1000 МВт ежесуточно превращает в пар 38 тыс. м 3 воды, что равно суточному потреблению города с населением около 1 млн. человек. Водяные пары в атмосфере (особенно в виде облаков) существенно изменяют альбедо Земли.

Опасения катастрофического изменения теплового баланса Земли не лишены оснований, чему свидетельствует подписание индустриальными странами Киотского протокола, предусматривающего ограничение выброса парниковых газов и тепла в атмосферу, и придания энергосбережению особого, межнационального статуса.

Некоторые авторитетные и независимые международные организации на основании проведенных исследований предполагают, что, при сохранении темпов использования ископаемого топлива, катастрофические экологические изменения могут наступить уже в двадцать первом веке.

Для объективности следует отметить, что такие утверждения базируются тоже на результатах теоретических исследований и машинного моделирования. Тем не менее, практически установленный факт того, что любые преобразования ископаемого топлива для производства энергии приводят к различным загрязнениям окружающей среды (включая атмосферу, геосферу, гидросферу и биосферу), не дает повода для сомнений в качестве прогноза крупных экологических проблем.

Таким образом, интенсивное развитие энергетики на ископаемом топливе опасно экологическими последствиями. Предотвратить такую ситуацию можно путем кардинального изменения структуры энергетики и внедрения энергосберегающих технологий. Энергосбережение позволит более эффективно использовать топливно-энергетические ресурсы и уменьшить влияние на климат земли.