Геоекологічні особливості енергетики

Найважливішою стороною діяльності людини є споживання і способи виробництва необхідної кількості енергії. Без речовини і енергії немислимо розвиток біосфери. Без використання енергії неможливі всі інші види людської діяльності – вилучення та переробка природних ресурсів, виробництво промислової продукції, функціонування транспорту, сільськогосподарське виробництво, освітлення, опалення, охорона здоров’я тощо Розвиток цивілізацій відбувалося в тісному взаємозв’язку з розвитком енергетики.

Першим джерелом енергії для будь-якого виду діяльності людини була його м’язова сила. Винахід способів видобутку вогню і його широке застосування забезпечували людині тепло і гарячу їжу, а також виробництво нових матеріалів. На початку це була бронза, а потім залізо. Використання мускульної сили домашніх тварин сприяло прогресу в сільському господарстві, транспорті та промисловості в античний час і в середньовіччі. Винахід пара стало важливим поштовхом для широкого розвитку промисловості і визначило промислову революцію. Новий перетворювач теплової енергії послужив стимулом для освоєння таких енергетичних ресурсів, як кам’яне і буре вугілля, нафта і природний газ. З цього часу, тобто з кінця XIX в., Почалася нова епоха використання палива в якості виробника енергії. Лише у другій половині XX в. в якості виробника енергії почали застосовувати ядерну пальне. Загальне комерційне споживання джерел енергії в світі на початок 90-х років XX в. склало,%: нафта – 37, газ – 24, вугілля – 29, атомна енергія – 7.
Загальна потужність виробленої у світі енергії становить 10 ТВт, або 1012 Вт Ця кількість щороку збільшується. Близько 90% енергії отримують в результаті спалювання горючих корисних копалин. Мабуть, така тенденція збережеться на найближчі десятиліття, але кількість споживаної енергії безперервно буде збільшуватися, що потребують суттєвого розширення джерел виробників енергії. Швидше за все на найближчу перспективу обсяг і частка атомної енергетики залишаться такими ж скромними. Точно такий же скромній залишається і гідроенергетика, ресурси якої в основному виявляються вичерпаними.

Це означає, що в найближчій перспективі стануть збільшуватися переважно поновлювані джерела енергії. До них відносяться сонячна енергія, енергія вітру, морських припливів, динаміки і термічного режиму вод і геотермальна енергія. Економічні та екологічні витрати на виробництво енергії з відновлюваних джерел енергії неухильно знижуються. В даний час частка виробництва енергії з відновлюваних джерел наближається до 1%.

У зв’язку із зростанням споживання енергії в останні десятиліття XX в. істотно збільшився витрата горючих корисних копалин, а їх розвідані запаси неухильно росли. Згідно з існуючими оцінками, розвіданих запасів нафти має вистачити на 45, вугілля – на 200, а природного газу – на 50 років.
Виробництво і споживання основних джерел теплової енергії практично завжди супроводжуються дуже несприятливими наслідками для біосфери і здоров’я людей. Це пов’язано як з викидами в атмосферу диоксидов і оксидів вуглецю і сірки, так і з необхідністю утилізації токсичних відходів, зокрема золи, що виникає при спалюванні твердих горючих корисних копалин.
Не тільки виникаючий дефіцит у видобутку горючих копалин та їх певною мірою обмеженість можуть стати гальмом у розвитку теплової енергетики, але важливу роль в обмеженні виробництва теплової енергії зіграє триваюче погіршення стану навколишнього середовища. Все це призведе до трансформації глобальної енергетичної системи, в першу чергу повинні будуть ширше використовуватися поновлювані і екологічно чистіші джерела енергії.

Упор в енергетиці на використання горючих корисних копалин і надзвичайно висока їх частка у виробництві енергії зумовлюють специфічний набір геоекологічних проблем. По-перше, забруднення навколишнього середовища починається з самого першого етапу, причому навіть не тільки в період їх видобутку, збагачення та переробки, але і на стадії геологічних пошуків і розвідки. Далі геоекологічні проблеми наростають, і вони пов’язані як з відкритими, так і з підземними розробками твердих горючих копалин. Вельми значні забруднення навколишнього середовища супроводжують видобуток нафти і газу. Вони тривають як на стадії транспортування, так і в процесі переробки.

По-друге, забруднення навколишнього середовища посилюється в результаті викидів в атмосферу різних газоподібних і пилуватих частинок. Теплова енергетика є однією з найбільших галузей промисловості. У Росії викиди теплової енергетики складають 27% загальної кількості викидів всієї індустрії. На її частку падає 31% викидів твердих частинок, на діоксид сірки – 42%, а на оксиди азоту – 24%. Але крім цих забруднюючих речовин в процесі спалювання горючих копалин в атмосферу виділяються оксиди та діоксиди вуглецю, які відіграють істотну роль в парниковий режимі планети.
Сучасна ТЕЦ потужністю 100 МВт викидає в атмосферу щорічно 165 тис. т газів і 50 тис. т твердих частинок. Теплове забруднення у вигляді невикористаної теплоти, що викидається в атмосферу і витрачається на обігрів ставків, становить близько 60% виробленої енергії. Це, в свою чергу, свідчить про низький рівень коефіцієнта корисної дії теплових електростанцій. Кожна ТЕЦ займає територію в 4 км2, не рахуючи площі складів, під’їзних шляхів, градирень, ліній електропередач, звалищ та ін
Забруднення повітря, вироблене тепловими станціями, несприятливо впливає на екосистеми і здоров’я людей. З усіх використовуваних в тепловій енергетиці горючих матеріалів найбільше забруднення, в тому числі і викид парникових газів, проводиться в результаті спалювання вугілля і найменше – при спалюванні газу. Кислотні опади, що виникають внаслідок функціонування теплових електростанцій, завдають шкоди ландшафтам – озерам, рікам, лісам, степам, впливають на будівлі, пам’ятки культури. Внаслідок високого рівня викиду в атмосферу парникових газів теплова енергетика є однією з серйозних причин антропогенного зміни клімату.

Атомні електростанції несуть високий ризик ядерної катастрофи з тривалим зараженням навколишнього середовища радіоактивними ізотопами. Після вибуху атомного реактора на Чорнобильській АЕС радіоактивне забруднення завдало величезної шкоди життю та здоров’ю людей, посилило, зробивши загрозливим, стан природних та агроекологічних систем і таким чином вивело з нормального функціонування значні території України, Білорусії, Росії.

Викликає обгрунтовану тривогу не тільки можливість аварій на АЕС, а й невирішеність до теперішнього часу проблеми зберігання і переробки радіоактивних відходів. Підійшли контрольні терміни експлуатації перших атомних електростанцій. Морально застаріли і вимагають заміни агрегати і механізми, а також самі ємності атомних реакторів. До цих пір невідомо, що робити з радіоактивними металевими і бетонними частинами, але ж всі вони підлягають консервації. Однак погано розроблена проблема їх безпечного і ефективного зберігання. Велика проблема пов’язана з похованням і переробкою ядерних відходів. Як відомо, будь-який відхід являє собою потенційну сировину до тих пір, поки не розпочато його переробка. При переробці 1 т. ядерних відходів утворюються 1 т. високоактивних, 2 т. середньоактивних і 3,5 т. низькоактивних твердих відходів, а крім того, понад 2500 т. рідких радіоактивних відходів. Сумарна радіація відходів після переробки відпрацьованого ядерного палива складає 600000 Кн.

ПОДІЛИТИСЯ: