Problema energetică și modalitățile de rezolvare a acesteia. Perspective pentru energie alternativă. Bazele economiei mondiale Problema energetică Problemele energetice cauzele și soluțiile

Problema materiei prime

Observația 1

Există trăsături comune între materiile prime și problemele energetice, prin urmare acestea sunt adesea considerate ca o problemă cu combustibilul și materiile prime. Acestea privesc aprovizionarea umanității cu combustibil și materii prime. Problema furnizării țărilor cu materii prime a avut o anumită acutitate înainte, dar a apărut la nivel regional. Cu toate acestea, criza materiilor prime din anii 70 și-a arătat scara globală.

Conceptul de „materii prime” în sine este foarte capabil. Acestea pot fi materiale și obiecte de muncă care au suferit deja unele modificări și care sunt supuse unor prelucrări ulterioare, de exemplu, petrol, minereu, așchii de lemn, lână, materiale plastice, rășini etc. În general, toate materiile prime sunt împărțite în industriale și agricole după origine, dar mai des în total, materiile prime sunt asociate cu resursele minerale. Resursele minerale sau mineralele nu sunt altceva decât baza existenței civilizației umane. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei, nevoia de resurse minerale este în creștere, rata de extracție a acestora este în creștere, iar resursele în sine din măruntaiele Pământului sunt limitate. În timp, vor fi pur și simplu epuizați.

Lucrări finalizate pe un subiect similar

• Curs 400 de ruble.
• abstract Problema energiei și a materiilor prime 270 RUB
• Test Problema energiei și a materiilor prime 240 RUB

Apariția unei probleme a materiilor prime este asociată cu o serie de motive:

1. Creșterea volumului de minerale extrase din interiorul Pământului;
2. Epuizarea bazinelor și a depozitelor;
3. Epuizarea mai multor minereuri în substanțe utile;
4. Rezerve limitate de hidrocarburi explorate;
5. Deteriorarea condițiilor miniere și geologice de apariție a mineralelor;
6. Decalajul teritorial între regiunile în care materiile prime sunt extrase și regiunile în care acestea sunt consumate;
7. Descoperirea de noi zăcăminte în zone cu condiții naturale dificile.

Consecința acestor motive a fost o scădere generală a furnizării de resurse minerale la nivel global, în timp ce trebuie avut în vedere faptul că pentru anumite tipuri de materii prime este necesară o abordare diferențiată. Mulți experți fac calcule ale disponibilității resurselor, dar există adesea mari discrepanțe între ei. Cu toate acestea, în epoca revoluției științifice și tehnologice, este importantă utilizarea rațională a materiilor prime minerale, o extracție mai completă a mineralelor din interiorul pământului. De exemplu, metodele moderne existente de producție a petrolului au un factor de recuperare de 0,25 $ - 0,45 $, ceea ce înseamnă că majoritatea rezervelor geologice rămân în subsol. Cu o creștere a factorului de recuperare a petrolului cu cel puțin 1 $%, acesta dă un efect economic deosebit. „Risipa de resurse” din secolul XX $ a trecut la era consumului rațional de resurse.

Această tranziție are două puncte principale:

1. Datorită crizei energetice de 70 de dolari, a început dezvoltarea tehnologiilor de economisire a energiei și tranziția economiei mondiale către o cale intensă de dezvoltare. Sferele de producție și neproducție au redus semnificativ consumul de energie, rezultând economii de materii prime cu hidrocarburi;
2. Dintre toate materiile prime exploatate pe planetă, doar 20% dolari sunt destinate producției de produse finite, iar restul masei de roci se acumulează în halde. S-au acumulat miliarde de tone de roci de-a lungul mai multor decenii. Există, de asemenea, miliarde de tone de deșeuri de cenușă de la centrale și deșeuri de zgură de la întreprinderi metalurgice. O mare parte din aceste deșeuri pot fi folosite pentru a obține substanțe noi, de exemplu, pentru producerea unui număr de metale, produse chimice, materiale de construcție precum cărămizi, ciment, var etc. Prin urmare, acest al doilea punct este asociat cu o scădere a deșeurilor de resurse „directe”.

Problema energetică

Esența problemei este că acum și în viitor, omenirea trebuie alimentată cu combustibil și energie. Problema energetică de pe planetă a apărut deoarece cele mai importante resurse organice și minerale sunt limitate, iar utilizarea resurselor de combustibil și energie crește într-un ritm rapid.

Observația 2

Crizele energetice minore au avut loc și în economia preindustrială. În secolul al XVIII-lea în Anglia, de exemplu, resursele forestiere au fost epuizate, iar țara a trebuit să treacă la cărbune. Această problemă a fost locală și a devenit globală când a izbucnit criza energetică globală. Aceștia au fost anii 70 de dolari ai secolului XX. Prețurile petrolului au crescut brusc și economia mondială a întâmpinat dificultăți severe.

Trebuie să spun că dificultățile apărute au fost depășite, însă însăși problema furnizării de combustibil și energie și-a păstrat importanța. În procesul de producție industrială, fiecare lucrător folosește astăzi energie egală cu aproximativ 100 de cai putere. Iar unul dintre indicatorii calității vieții populației lumii este cantitatea de energie produsă de persoană. Conform normelor general acceptate, este necesar să se producă 10 kW de dolari pe cap de locuitor și se produc doar aproximativ 2 kW de dolari.

Unele țări foarte dezvoltate ale lumii au atins norme general acceptate. Dacă luăm în considerare faptul că, pe de o parte, populația lumii crește și, pe de altă parte, energia și materiile prime sunt utilizate în mod irațional, combustibilul și resursele energetice sunt distribuite inegal în întreaga lume, rezultă că producția și consumul lor vor continua să crească. Din păcate, resursele energetice ale Pământului nu sunt nelimitate. De exemplu, la ratele planificate în industria energiei nucleare, rezervele totale de minereuri de uraniu vor fi epuizate în prima jumătate a secolului XXI.

Dacă vorbim despre conținutul material, atunci cauza problemei combustibilului și energiei este asociată cu o creștere a scării implicării resurselor naturale în circulația economică atunci când acestea sunt limitate. Economiile costisitoare ale fostelor țări socialiste au fost asociate cu pierderi uriașe de resurse energetice. Chiar și astăzi, pentru producerea unei unități de producție, țările CSI consumă de 2 ori mai multe materii prime decât țările din Europa de Vest. Creșterea extracției resurselor de combustibil continuă. Au fost descoperite și sunt exploatate zone uriașe de petrol și gaze în Siberia de Vest, Alaska, pe raftul Mării Nordului, ceea ce, la rândul său, a dus la o deteriorare a situației de mediu.

Observația 3

Experții au calculat că rezervele de cărbune explorate la nivelul actual de producție ar trebui să dureze 325 de ani, rezervele de gaz explorate vor dura 62 de dolari pe an, iar petrolul 37 de ani. Odată cu descoperirea de noi depozite de energie, prognozele pesimiste din anii '70 au fost înlocuite cu vederi optimiste, care se bazau pe informații mai relevante.

Modalități de rezolvare a problemelor

Există două modalități de a rezolva problema energetică - o modalitate extinsă și una intensivă.

La rezolvarea unei probleme extensiv calea necesită o creștere suplimentară a producției de energie și o creștere absolută a consumului de energie. Pentru economia mondială modernă, această cale este relevantă, deoarece, în termeni absoluți, până în 2003, consumul mondial de energie a crescut de la 12 la 15,2 miliarde de dolari echivalent combustibil. Țări precum China, care se confruntă deja cu atingerea limitei propriei producții de energie, sau Marea Britanie, care se confruntă cu perspectiva reducerii acestei producții. Dezvoltarea evenimentelor în acest fel forțează țările să caute modalități de utilizare mai rațională a resurselor energetice.

Soluţie intenscalea este creșterea producției de produse pe unitate de consum de energie.

Criza energetică a accelerat introducerea tehnologiilor de economisire a energiei și a restructurat economia, ceea ce a atenuat în mare măsură consecințele crizei energetice. În prezent, o tonă din transportatorul de energie economisit costă de 3 până la 4 ori mai ieftin decât tonul suplimentar produs. Până la sfârșitul secolului XX, intensitatea energetică a economiei unor țări precum Statele Unite și Germania a scăzut de 2 USD, respectiv de 2,5 USD.

De exemplu:

1. Intensitatea energiei inginerie Mecanică 8 dolari - de 10 ori mai mici decât în \u200b\u200bmetalurgie și complexul de combustibili și energie;
2. Industriile cu consum intensiv de energie au fost mutate în țările în curs de dezvoltare. Restructurarea economiei de energie a economiei a generat economii de până la 20% în resurse de combustibil și energie pe unitate de PIB;
3. Îmbunătățirea proceselor tehnologice de funcționare a echipamentelor este o rezervă importantă pentru creșterea eficienței energetice. Direcția în acest caz este foarte intensă în capital, dar costurile sale sunt de 2 - 3 ori mai mici decât costul creșterii producției de combustibil și energie.

Observația 4

În mod ciudat, state precum Rusia, China, India, Ucraina se străduiesc să dezvolte cu precizie industrii cu consum intensiv de energie - metalurgie, industrie chimică - folosind tehnologii învechite.

Se așteaptă ca consumul de energie din aceste țări să crească atât din cauza nivelului de trai îmbunătățit, cât și a lipsei de fonduri suficiente pentru ca unele dintre acestea să reducă intensitatea energetică a economiei. Pentru mulți ani de acum înainte, soluția la problema energetică globală va depinde de consumul de energie pe unitate de producție. Astăzi, problema energetică globală în înțelegerea lipsei resurselor energetice din lume nu există. Rămâne problema furnizării resurselor de energie într-o formă modificată.

Care sunt modalitățile de a rezolva problema globală a materiilor prime.

1. Efectuați lucrări de prospecțiune geologică și explorare geologică. Scopul lor este de a crește rezervele dovedite de materii prime minerale. Soluția la această problemă continuă cu succes. De exemplu, rezervele explorate de bauxită pentru perioada postbelică au crescut de 36 de dolari, în timp ce producția a crescut doar de 10 ori. În aceeași perioadă, rezervele de cupru explorate au crescut de 7 ori, iar producția sa a crescut de 3 ori. Rezervele explorate de minerale nemetalice - fosforite, săruri de potasiu etc. - au crescut. Căutările și explorarea materiilor prime pe platoul continental, versantul continental și chiar pe fundul oceanului mondial devin promițătoare;
2. Utilizarea completă și cuprinzătoare a resurselor minerale extrase din intestinele planetei;
3. Reducerea consumului de materiale în procesele de producție și implementarea politicilor de conservare a resurselor;
4. Un element important al managementului rațional al naturii ar trebui să fie utilizarea pe scară largă a materiilor prime secundare;
5. Înlocuirea materiilor prime naturale cu materiale artificiale care nu au o calitate inferioară celor naturale - acestea sunt materiale plastice, ceramică, fibră de sticlă și alte materiale.

Observația 5

Rusia are nevoie și de această tranziție către conservarea resurselor, în ciuda faptului că are un potențial imens de resurse naturale. Economia țării, care s-a dezvoltat pe scară largă, a început recent să experimenteze fenomene de criză. Depozitele de resurse naturale sunt epuizate, costul extracției lor este în creștere, iar disponibilitatea prezisă și reală a resurselor din țară este în scădere.

Astăzi, combustibilul este încă produs în lume, centralele electrice funcționează non-stop și economia mondială funcționează într-un mod accelerat, dar problema energetică rămâne una dintre cele mai acute.
Acest lucru se explică, în primul rând, prin decalajul crescând între ratele ridicate de dezvoltare a industriilor cu consum intensiv de energie din țările dezvoltate (și în viitorul apropiat, în curs de dezvoltare) și rezervele de resurse de energie neregenerabile (petrol, gaze, cărbune); în al doilea rând, consecințele negative asupra mediului ale dezvoltării energiei menținând în același timp structura tradițională a echilibrului combustibil și energie (FEB), cu o predominanță accentuată a combustibililor poluanți (aproximativ 85% din echilibrul combustibil și energie). Ambele aspecte sunt strâns corelate, deoarece utilizarea surselor regenerabile de energie (alternative) ar putea atenua semnificativ atât resursele, cât și stresul de mediu din lume.
Economia rapid dezvoltată de la începutul secolelor XX-XXI necesită din ce în ce mai multe costuri energetice. Știința avertizează că, odată cu consumul actual de energie, rezervele dovedite de combustibili fosili pe Pământ vor dura aproximativ 150 de ani, inclusiv petrolul - timp de 35 de ani, gazul - timp de 50 de ani și cărbunele - timp de 425 de ani (punctul de plecare este 1990). Uneori, aceste predicții făcute de diverși oameni de știință nu coincid oarecum, ci doar câteva, ceea ce, în mod firesc, nu oferă umanității un optimism suplimentar. Astfel, rezervele naturale limitate de materii prime cu hidrocarburi sunt astăzi nucleul principal al problemei energetice globale.
Desigur, pe măsură ce prospectarea se extinde, rezervele fiabile de petrol, gaz, cărbune, șist cresc, dar aceasta este o mică consolare. În întreaga lume, acestea trec la dezvoltarea depozitelor de materii prime mai puțin productive sau situate în zone îndepărtate, cu condiții naturale dificile, ceea ce crește foarte mult costul de producție. Astfel, exploatarea petrolului de pe platformele de foraj de pe raftul Oceanului Mondial este mult mai scumpă decât pe cele mai bogate câmpuri din Orientul Mijlociu. În multe țări, forajul masiv pentru petrol și gaze este deja în desfășurare la adâncimi de 5-6 km. Epuizarea resurselor face necesară dezvoltarea unei politici de economisire a resurselor, utilizarea pe scară largă a materiilor prime secundare.
Pentru prima dată au început să vorbească despre problema energiei la mijlocul anilor 70, când a izbucnit criza economică în Occident. Timp de mulți ani, petrolul a rămas cel mai ieftin și cel mai ușor disponibil combustibil. Datorită costului redus, costul energiei nu s-a schimbat mult timp, deși consumul său a crescut foarte repede. Țările arabe producătoare de petrol au folosit vânzarea de petrol ca „armă politică” în lupta pentru drepturile lor și au crescut brusc prețurile pentru acesta. Astfel, baza crizei energetice a stat nu numai din motive economice, ci și politice și sociale. Criza a marcat sfârșitul erei surselor de energie ieftine. Utilizarea petrolului și a gazelor ca resursă energetică a viitorului a fost pusă la îndoială. Să ne amintim că aceste resurse sunt cele mai valoroase materii prime pentru industria chimică.
Deci, astăzi energia lumii se bazează pe surse de energie neregenerabile - resurse organice și minerale combustibile, precum și pe energia râurilor și a atomului. Principalii transportatori de energie sunt petrolul, gazul și cărbunele. Perspectivele imediate pentru dezvoltarea sectorului energetic sunt asociate cu căutarea unui raport mai bun de transportatori de energie, cu încercări de a reduce cota de combustibil lichid.
Omenirea a intrat deja într-o perioadă de tranziție - de la energie bazată pe resurse naturale organice, care sunt limitate, la energie pe o bază aproape inepuizabilă (energie nucleară, radiații solare, căldura Pământului etc.). Această perioadă se caracterizează prin dezvoltarea de tehnologii de economisire a energiei și economii generale de energie.

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

departamentul Economiei Mondiale

Raport pe tema
„Problema energetică a lumii și modalitățile de a o rezolva”

Lucrarea a fost realizată de: un student al grupului 11 al cursului I al Facultății de Relații Economice Internaționale
Badovskaya N.V.
Consilier 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 de energie externe necesare pentru producerea multor bunuri și servicii. În general, energia permite oamenilor să trăiască în condiții naturale în schimbare și condiții de densitate mare a populației, precum și să-și controleze mediul. Gradul acestei dependențe este determinat de mulți factori - începând cu clima și terminând cu nivelul de trai dintr-o anumită țară: este evident că cu cât o persoană își face viața mai confortabilă, cu atât depinde mai mult de sursele de energie externe. Un exemplu excelent al unei astfel de dependențe poate fi SUA, potrivit lui George W. Bush, „dependent de petrolul importat din regiuni instabile” și Europa, care se bazează aproape în totalitate pe aprovizionarea cu energie din Rusia. Noile tehnologii pot reduce consumul de energie, îl pot face mai rezonabil și pot aplica cele mai noi și mai eficiente modalități de obținere și utilizare a acestuia.

Dar consumul oricăror resurse energetice are limitele expansiunii cantitative. Până la începutul secolului 21, multe aspecte au ajuns deja la semnificație globală. Rezervele unuia dintre cele mai importante minerale - petrol și gaze - se apropie treptat de epuizare, iar epuizarea lor completă poate avea loc în secolul următor.

Strâns legate de energie sunt și problemele de mediu asociate cu impactul utilizării și procesării energiei, în primul rând schimbările climatice.

Astfel, problema energiei este una dintre cele mai importante componente ale unei probleme mai profunde și mai cuprinzătoare a dezvoltării umanității, prin urmare, astăzi, mai mult ca oricând, sarcina este de a găsi noi surse de energie profitabile.

În prezent, resursele de combustibil sunt cele mai utilizate pe scară largă pentru producerea de energie, asigurând aproximativ 75% din producția sa mondială. Se pot spune multe despre avantajele lor - sunt relativ localizate în mai multe clustere mari, sunt ușor de operat și furnizează energie ieftină (cu excepția cazului în care, desigur, sunt luate în considerare daunele cauzate de poluare). Dar există și o serie de dezavantaje grave:

Rezervele de combustibil vor fi epuizate în viitorul previzibil, ceea ce va duce la consecințe grave pentru țările care depind de acestea.

Exploatarea minieră devine din ce în ce mai dificilă, mai scumpă și mai periculoasă pe măsură ce folosim cele mai accesibile bazine.

Dependența de petrol a dus la monopolizarea de facto, războaie și destabilizare socio-politică.

Exploatarea minieră provoacă grave probleme de mediu.

Energia nucleară este una dintre domeniile promițătoare ale energiei.

În centralele nucleare, electricitatea este generată de reacțiile de fisiune nucleară, care produc cantități uriașe de energie atunci când se ard cantități relativ mici de combustibil. La acest nivel de consum, depozitele de uraniu explorate 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 împiedică oarecum dezvoltarea acestei industrii, provocând neîncredere publicului față de energia nucleară. Cu toate acestea, într-o perspectivă istorică, accidentele de la centralele termice și hidroelectrice au cauzat moartea mult mai multor persoane, ca să nu mai vorbim de daunele aduse mediului.

O altă modalitate de a obține energie, care excită mintea oamenilor de știință de mai bine de un deceniu, este fuziunea nucleară. Fuziunea nucleară eliberează de sute de ori mai multă energie decât fisiunea, 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 controlată, 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 hidroenergetică, energia eoliană și cea a mareelor, energia solară, geotermală, energia termică a apelor oceanice și bioenergia.

Înainte de revoluția industrială, resursele regenerabile erau principala sursă de energie. Biocombustibilii solizi, cum ar fi lemnul, se păstrează în continuare pentru cei săraci din țările în curs de dezvoltare.

Biomasa (arderea materialelor organice pentru a genera energie), biocombustibilii (prelucrarea biomaterialelor pentru sintetizarea etanolului) și biogazul (prelucrarea anaerobă a deșeurilor biologice) sunt alte surse de energie regenerabile care nu ar trebui să fie ignorate. Nu pot asigura producția de energie la scară globală, dar sunt capabile să genereze până la 10 MW / h. În plus, pot acoperi costurile de eliminare a deșeurilor biologice.

Hidroenergia este singura sursă de energie regenerabilă utilizată astăzi, oferind o pondere semnificativă din producția de energie mondială. Potențialul hidroenergetic nu a fost exploatat într-o mare măsură; pe termen lung, volumul de energie primită va crește de 9-12 ori. Cu toate acestea, construirea de noi baraje este împiedicată de încălcările de mediu asociate. În acest sens, există un interes tot mai mare pentru mini-proiecte hidroelectrice, care reușesc să evite multe dintre problemele barajelor mari.

Panourile solare de astăzi pot converti aproximativ 20% din energia solară primită în electricitate. Cu toate acestea, dacă creați „colectoare de lumină” speciale și ocupați cel puțin 1% din terenul utilizat pentru terenurile agricole, acesta ar putea acoperi întregul consum modern de energie. Mai mult, productivitatea unui astfel de colector solar este de 50 până la 100 de ori mai mare decât productivitatea unei centrale hidroelectrice medii. Panourile solare pot fi instalate și pe suprafața liberă a infrastructurilor industriale existente, evitându-se astfel achiziționarea de terenuri din parcuri și culturi. În acest moment, guvernul german desfășoară un program similar, pe care alte țări îl urmăresc cu interes.

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

Energia eoliană este una dintre cele mai ieftine surse regenerabile de astăzi. Ar putea furniza de cinci ori mai multă energie decât se consumă în lume astăzi sau de 40 de ori mai mare decât necesarul de energie electrică. Acest lucru va necesita ca centralele eoliene să ocupe 13% din totalul terenurilor, și anume acele zone în care mișcarea maselor de aer este deosebit de puternică.

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

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

Energia geotermală, energia termică a oceanului și energia mareelor \u200b\u200bsunt singurele surse regenerabile în acest moment care nu sunt dependente de soare, dar sunt „concentrate” în anumite zone. Toată energia mareelor \u200b\u200bdisponibile poate furniza aproximativ un sfert din consumul actual de energie. În prezent, există proiecte la scară largă pentru crearea centralelor de maree.

Energia geotermală are un potențial extraordinar atunci când luați 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, Islanda și Noua Zeelandă sunt principalii consumatori de energie geotermală, deși multe țări au planuri pentru acest tip de dezvoltare.

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

Utilizarea majorității tehnologiilor legate de utilizarea resurselor regenerabile este costisitoare și, adesea, amplasarea unor astfel de stații este extrem de incomodă, ceea ce face în cele din urmă aceste surse neprofitabile și inaccesibile consumatorului. Pe de altă parte, multe surse permit crearea unor industrii mici 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 a zonelor inundate degajă dioxid de carbon. În general, întregul ecosistem al râului blocat suferă.

Pe lângă resursele geotermale și hidroelectrice, care au o anumită locație specifică, alte surse alternative de energie sunt adesea mai scumpe și mai incomode de utilizat decât combustibilii fosili convenționali. Poate că singura zonă a aplicației lor este zonele îndepărtate cu infrastructură nedezvoltată, unde se dovedește a fi mai ieftin să construiască stații eoliene și alte stații decât să livreze combustibil pe mare sau pe uscat, precum și în regiunile subdezvoltate ale Pământului.

Un alt mod de a rezolva problema energiei este intensificarea. Noile tehnologii utilizează mai bine energia disponibilă prin îmbunătățirea eficienței echipamentelor - de exemplu, lămpi fluorescente, motoare, materiale izolante mai eficiente. Căldura irosită în mediu prin schimbătoare de căldură poate fi utilizată pentru încălzirea apei și a încălzirii centrale a clădirilor.

Centralele electrice existente pot funcționa mai productiv cu un minim de costuri și transformări datorită noilor tehnologii. Noile centrale electrice pot fi eficientizate cu tehnologii precum „cogenerarea”. Noile soluții arhitecturale pot include utilizarea colectoarelor solare. LED-urile înlocuiesc treptat becurile învechite. Bineînțeles, 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 imens de noi surse de energie pot aduce explorarea spațiului, deși este puțin probabil să fie relevante în rezolvarea problemelor energetice actuale.

Pe termen scurt, ne putem permite stații orbitale solare care să colecteze energia soarelui 24 de ore pe zi și să o transmită Pământului prin microunde. Cercetările fundamentale în acest domeniu vor face posibilă în viitor ca acest tip de producție de energie să fie rentabil și competitiv în comparație cu sursele terestre.

Combustibilul nuclear poate fi produs teoretic din asteroizi, dar obstacolele tehnice ale sondelor de forare pe asteroizi sunt mult mai dificil de depășit decât dificultățile asociate cu utilizarea vastelor rezerve de uraniu-238 de pe Pământ.

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

Ei bine, în viitorul cel mai îndepărtat, omenirea, având în stăpânire spațiul, va avea o mare varietate de resurse energetice. Și apoi, probabil, va putea folosi potențialul gigantic al găurilor negre, la care se gândesc deja oamenii de știință.

Dezvoltarea în continuare a sectorului energetic se va confrunta în orice caz cu dificultăți: o populație în creștere, care îndeplinește cerințele unui nivel de trai mai ridicat, cererea pentru o producție mai curată și epuizarea mineralelor. Pentru a evita crizele energetice, trebuie să vă amintiți următoarele:

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

numai o abordare integrată, care asigură o utilizare mai eficientă a surselor deja cunoscute și alternative, va permite în viitor satisfacerea nevoii umane de energie electrică;

dezvoltarea și implementarea noilor tehnologii vor deschide accesul la noi surse de energie care nu sunt disponibile astăzi.

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

Plan

1. Introducere

2) Problema energetică a lumii

3) Modalități de a rezolva problema materiei prime și a energiei

4) Surse alternative de energie

5. Concluzie

6) Literatură

Introducere

În prezent, problemele mediului natural și reproducerea acestuia, rezervele limitate de resurse organice și minerale, devin din ce în ce mai importante. Această problemă globală este asociată, în primul rând, cu disponibilitatea limitată a celor mai importante resurse organice și minerale ale planetei. Oamenii de știință avertizează cu privire la posibila epuizare a rezervelor de petrol și gaze cunoscute și disponibile pentru utilizare, precum și la epuizarea altor resurse importante: minereu de fier și cupru, nichel, mangan, aluminiu, crom etc.

Există într-adevăr o serie de restricții naturale în lume. Deci, dacă luăm o estimare a cantității de combustibil în trei categorii: explorat, posibil, probabil, atunci cărbunele va dura 600 de ani, petrolul - 90, gazul natural - 50 uraniu - 27 ani. Cu alte cuvinte, toți combustibilii din toate categoriile vor fi arși în 800 de ani. Se presupune că până în 2010 cererea de materii prime minerale în lume va crește de 3 ori în comparație cu nivelul actual. Deja, în mai multe țări, depozite bogate au fost dezvoltate până la capăt sau sunt aproape de epuizare. O situație similară se observă și pentru alte minerale. Dacă producția de energie crește într-un ritm în creștere, atunci toate tipurile de combustibil utilizate acum vor fi cheltuite în 130 de ani, adică la începutul secolului XXII.

Problema energetică a lumii

* găsiți un sistem de instrumente care să asigure investiții adecvate și schimbări structurale în țări;

* găsesc metode acceptabile din punct de vedere politic pentru aprobarea și sprijinul alegătorilor lor, care vor trebui, de asemenea, să plătească schimbările atât prin impozite, cât și prin stilul de viață, în ciuda faptului că unele dintre soluții pot întâmpina rezistență (de exemplu, energia nucleară);

* să formeze o bază acceptabilă pentru interacțiunea cu alți actori majori de pe piața globală a energiei.

Probleme globale de energie de mediu

Efect de sera. O creștere a concentrației de dioxid de carbon în atmosferă determină așa-numitul efect de seră, care este numit după supraîncălzirea plantelor dintr-o seră. Dioxidul de carbon joacă rolul unui film în atmosferă. În ultimii ani, un rol similar pentru alte gaze (CH4 și N2O) a devenit cunoscut. Cantitatea de metan crește anual cu 1%, dioxidul de carbon - cu 0,4%, oxidul de azot - cu 0,2%. Se crede că dioxidul de carbon este responsabil pentru jumătate din efectul de seră.

Poluarea aerului. Impactul negativ al energiei asupra atmosferei se reflectă sub formă de particule, aerosoli și poluare chimică. Poluarea chimică are o importanță deosebită. Principalul este considerat a fi gazul sulfuros eliberat în timpul arderii cărbunelui, șistului, petrolului, care conține impurități de sulf. Unele tipuri de cărbune cu un conținut ridicat de sulf produc până la 1 tonă de dioxid de sulf la 10 tone de cărbune ars. Acum întreaga atmosferă a globului este poluată cu dioxid de sulf. Oxidarea are loc la anhidridă sulfurică, iar aceasta din urmă, împreună cu ploaia, cade la pământ sub formă de acid sulfuric. Aceste precipitații se numesc ploi acide. La fel se întâmplă după ce ploaia absoarbe dioxid de azot - se formează acid azotic.

„Gauri” de ozon. Pentru prima dată, în Antarctica a fost detectată o scădere a grosimii stratului de ozon. Acest efect este rezultatul impactului antropic. Alte găuri de ozon au fost descoperite acum. În prezent, se observă o scădere a cantității de ozon din atmosferă pe întreaga planetă. Este de 5-6% pe deceniu iarna și 2-3% vara. Unii oameni de știință cred că aceasta este o manifestare a acțiunii freonilor (clorofluorometani), dar și ozonul este distrus de oxidul de azot, care este emis de întreprinderile energetice.

Modalități de a rezolva problema materiei prime și a energiei:

1. Scăderea volumelor de producție;

2. Creșterea eficienței exploatării miniere și a producției;

3. Utilizarea surselor alternative de energie;

Reducerea volumelor de producție este foarte problematică deoarece lumea modernă are nevoie de tot mai multe materii prime și energie, iar reducerea lor se va transforma cu siguranță într-o criză globală. Creșterea eficienței nu este, de asemenea, foarte promițătoare, deoarece pentru implementarea sa, sunt necesare investiții mari de capital, iar materiile prime nu sunt nelimitate. Prin urmare, se acordă prioritate surselor alternative de energie.

Problema energetică devine mai devreme sau mai târziu fiecare stat de pe planetă. Rezervele din interiorul Pământului nu sunt infinite, deci planificarea pentru viitor este principala sarcină a organizațiilor de cercetare. În prezent, omenirea nu a venit cu o alternativă la resursele de bază necesare pentru conduita vieții.

Principala preocupare a umanității

Problema energetică afectează fiecare celulă a societății. Principalele scopuri ale utilizării resurselor naturale sunt:

• încălzirea locuințelor;
• transport de mărfuri;
• utilizare în industrie.

Sursele naturale de energie nu pot acoperi în totalitate eficiența rezultată din cărbune, petrol, gaz. Problema urgentă a sustenabilității procesării de la fosile la energie este, de asemenea, îngrijorătoare pentru toate comunitățile de cercetare.

Condițiile s-au schimbat

Problema energetică s-a format în urmă cu zeci de ani, după o creștere accentuată a consumului de resurse asociată cu dezvoltarea industriei transportului auto.

Criza era în creștere și s-a ajuns la concluzia că rezervele de petrol nu vor dura mai mult de 35 de ani. Dar această opinie s-a schimbat după descoperirea de noi depozite. Dezvoltarea industriei combustibililor a dus la o deteriorare a mediului în lume, ceea ce a dat naștere unei noi probleme: modul de conservare a vegetației și a faunei sălbatice.

Problema energetică este privită nu doar ca o chestiune de extracție și de rezerve de resurse, ci și ca un efect secundar al producției murdare de combustibil. Din cauza dorinței de a poseda depozite între țări, apar conflicte care se transformă într-un război prelungit. regiunile depind de metoda de producere a energiei, de accesul la aceasta, de locul de dezvoltare și de umplere a bazelor pentru stocarea resurselor.

Rezolvarea problemei energetice va contribui la îmbunătățirea situației din mai multe sectoare simultan, ceea ce este important pentru toate segmentele populației. Proprietatea asupra majorității resurselor oferă posibilitatea de a guverna țările; atinge interesul mișcării pentru globalizarea economiei.

Opțiuni pentru închiderea crizei combustibilului

Principalele modalități de rezolvare a problemelor au fost deja studiate de către economiști. Până în prezent, nu există un răspuns real la această întrebare. Toate opțiunile pentru depășirea crizei combustibilului sunt pe termen lung și sunt concepute de sute de ani. Dar treptat omenirea realizează necesitatea unei acțiuni drastice pentru înlocuirea metodelor tradiționale de producere a energiei cu altele mai ecologice și mai utile.

Problemele dezvoltării energiei vor crește odată cu creșterea productivității producției și transportului. În unele regiuni, există deja un deficit de resurse în sectorul energetic. China, de exemplu, a atins limita în dezvoltarea industriei energetice, iar Marea Britanie încearcă să reducă această zonă pentru a restabili situația ecologică.

Principala tendință în dezvoltarea energiei în lume se îndreaptă spre creșterea volumului de aprovizionare cu energie, ceea ce duce inevitabil la o criză. Cu toate acestea, țările afectate de criza combustibilului din anii 70 au dezvoltat deja un mecanism pentru a se proteja de creșterile economice. Au fost luate măsuri globale pentru a economisi energie, care deja dau rezultate pozitive.

Economisirea consumului de combustibil

Criza energetică este abordată parțial prin măsuri de conservare. Se calculează economic că o unitate de combustibil economisită este mai ieftină cu o treime din cea extrasă din interiorul Pământului. Prin urmare, la fiecare întreprindere de pe planeta noastră, a fost introdus un mod justificat de economisire a energiei. Ca urmare, această abordare duce la performanțe îmbunătățite.

Problema energetică globală necesită unificarea instituțiilor de cercetare din întreaga lume. Ca urmare a economiilor de energie din Marea Britanie, indicatorii economici s-au dublat, iar în SUA - cu 2,5. Ca alternativă, țările în curs de dezvoltare iau măsuri pentru a crea industrii cu consum intensiv de energie.

Problema energiei și a materiilor prime este mai acută în țările în curs de dezvoltare, unde consumul de energie crește odată cu creșterea nivelului de trai. Țările dezvoltate s-au adaptat deja condițiilor în schimbare și au dezvoltat un mecanism de protecție împotriva creșterilor bruște ale cererii consumatorilor. Prin urmare, indicatorii lor de consum de resurse sunt optimi și se modifică nesemnificativ.

Dificultăți în modul de economisire a resurselor

La evaluarea costurilor cu energia, se ia în considerare o gamă întreagă de probleme energetice. Una dintre principalele este ieftinitatea petrolului și a gazului, care împiedică introducerea în electricitate a convertoarelor ecologice ale energiei naturale (soare, mișcare a apei, vânt oceanic). Tehnologia aduce o contribuție semnificativă la conservarea energiei. Oamenii de știință caută în mod constant modalități mai accesibile și mai rentabile de a genera energie. Acestea includ vehicule electrice, panouri solare, baterii fabricate din deșeuri.

Cele mai interesante idei și invenții pentru economie au primit deja aprobarea rezidenților din Germania, Elveția, Franța și Marea Britanie. Prin înlocuirea procesării fosilelor cu convertoare de energie curată, a existat o lipsă de resurse. Nu mai este necesar să vorbim despre o criză globală din cauza rezervelor limitate de minerale.

Opțiuni de înlocuire a energiei

Sarcina institutelor de cercetare pe calea soluționării deficitului de energie în anumite regiuni este de a căuta opțiuni pentru dezvoltarea tehnologiilor necesare pentru a reglementa dezechilibrele resurselor. Deci, în deșert este mai bine să se dezvolte producția de energie electrică din razele soarelui, iar în zonele tropicale ploioase încearcă să utilizeze centrale hidroelectrice.

Pentru a menține indicatorii economici și de mediu la nivelul adecvat, în primul rând, aceștia încearcă să înlocuiască utilizarea resurselor primare: petrol și cărbune. Pentru societate, gazele naturale și alte surse alternative de energie sunt mai benefice.

Majoritatea convertorilor de energii curate necesită costuri materiale colosale pentru implementarea lor în viața de zi cu zi. Țările în curs de dezvoltare nu sunt încă pregătite pentru acest lucru. În parte, problema deficitului de energie este rezolvată prin așezarea uniformă a locuitorilor megalopolurilor în teritorii libere. Acest proces ar trebui să fie însoțit de construirea de noi stații ecologice pentru procesarea energiei naturale în electricitate și căldură.

Rău din resursele primare

Principalele amenințări la adresa naturii și a omului sunt producția de petrol pe raft, emisiile de produse de ardere în atmosferă, rezultatele reacțiilor chimice și atomice și exploatarea în carieră. Aceste procese trebuie oprite cu totul; soluția poate fi dezvoltarea industriei științifice în regiunile cu întârziere. Consumul de resurse crește odată cu dezvoltarea societății, suprapopularea zonei și deschiderea unor industrii puternice.