Енергетика

Реферат з дисципліни «Екологія»

На тему «Енергетика»

Виконала: студентка групи УТ-06-1

Державецька І.О.

Перевірив: Бригадиренко В.В.

На порозі ХХІ століття людство все частіше і частіше почав замислюватись над тим, що стане основою його існування у новій ері. Енергія була і залишається головною складовою частиною життя людини. Вона дає можливість створювати різноманітні матеріали, є одним із головних факторів при розробці нових технологій. Іншими словами, без освоєння різноманітних видів енергії людина не здатна повноцінно існувати. Людина Розумна пройшла шлях від першого вогнища до атомних електростанцій, освоїв добуток основних традиційних енергетичних ресурсів – вугілля, нафти та газу, навчився використовувати енергію річок, опанував «мирний атом», але все активніше обговорюються питання використання нових, нетрадиційних, альтернативних видів енергії.

За оцінками фахівців, світові ресурси вугілля складають 15, а за неофіційними даними 30 трильйонів тонн, нафти – 300 мільярдів тонн, газу – 220 трильйонів кубометрів. Так чому ж спостерігається тенденція до освоєння альтернативних видів енергії при таких цифрах, при тому, що за останні роки у шельфових зонах морів відкриті величезні запаси нафти та газу?

Є декілька відповідей на це запитання. По-перше, безперервне зростання промисловості, як основного споживача енергетичної галузі. Існує точка зору, що при теперішній ситуації запасів вугілля вистачить приблизно на 270 років, нафти – на 35-40 років, газу – на 50 років. По-друге, необхідність значних фінансових витрат на дослідження нових родовище, так як часто ці роботи пов’язані з організацією глибинного буріння (особливо у морських умовах) та іншими складними та наукоємними технологіями. І, по-третє, екологічні проблеми, пов’язані з видобутком енергетичних ресурсів. Склади нафтопродуктів та навколишні території нагадують «міста мертвих», а кадри кінохроніки про плаваючих у нафтовій плівці морських птахів та тварин непокоять не лише Greenpeace.

Не менш важливою причиною необхідності освоєння альтернативних джерел енергії є проблема глобального потепління. Сутність її полягає в тому, що двоокис вуглецю (СО₂), що вивільняється при спаленні вугілля, нафти та бензину в процесі отримання тепла, електроенергії та забезпечення роботи транспортних засобів, поглинає теплове випромінювання поверхні нашої планети, нагрітої Сонцем та утворює так званих тепличний ефект. В наш час велике занепокоєння викликає можливість того, що внаслідок людської діяльності парниковий ефект може сильно збільшитися й призвести до глобального потепління. Основними газами, що забруднюють атмосферу, є вода, двоокис вуглецю, метан і хлорфторвуглеці. У результаті спалювання викопного палива і лісових пожеж створюється велика кількість двоокису вуглецю, метан є супутнім продуктом сільського господарства (рис, худоба, вівці). Випари води також є перешкодою для відбитих сонячних променів. Програма ООН по навколишньому середовищу прогнозує, що підвищення середньої температури Землі на 1,5°С викличе підняття рівня світового океану через танення льоду біля полюсів на 20 см до 2025.

У теперішній час висувається велика кількість різноманітних ідей та пропозицій щодо використання всіляких відновлюваних видів енергії. Розробка деяких проектів ще тільки починається. Так, існують пропозиції щодо використання енергії розкладання атомних часток, штучних смерчів та навіть енергії блискавок. Проводяться експерименти з використання «біоенергетики», наприклад, енергії молока для обігріву корівників.

Але існують і традиційні види альтернативної енергії. Це енергія Сонця і вітру, енергія морських хвиль, припливів та відпливів. Існують проекти перетворення в електроенергію газу, що виділяється на смітних звалищах, а також з навозу на скотарських фермах. Основним видом «безкоштовної» невичерпної енергії по справедливості вважається Сонце. У Сонці зосереджено 99,886% всієї маси сонячної системи. Сонце щосекунди випромінює енергію у тисячі мільярдів разів більшу, ніж при ядерному вибухові 1 кг U235. Сонце — найпотужніше джерело екологічно чистої енергії, і людство має зосередити свої зусилля на розробці методів її утилізації. Основна перешкода полягає в розсіяності сонячної енергії: на широтах України, наприклад, на кожний квадратний метр поверхні за рік надходить лише близько 1900 кВт сонячної енергії. Утилізація сонячної енергії стри­мується також високою вартістю установок, а отже, й порівняно високою собівартістю електроенергії.

Сонячну енергію можна застосовувати для добування електро­енергії, побутового тепла, високотемпературного тепла в промис­ловості, на транспорті. Найбільших успіхів досягнуто в таких країнах, як США, Франція, Туркменістан, причому переважно в галузі так званої «малої» енергетики.

Для добування електроенергії від Сонця застосовується кілька методів, найперспективніший з яких полягає в безпосередньому перетворенні сонячного випромінювання на електрику за допо­могою напівпровідникових фотоелектричних генераторів (соняч­них батарей). ККД найсучасніших їх типів сьогодні становить 25—30 %. Через високу вартість такі батареї поки що використо­вуються мало — на космічних супутниках і станціях, у ретрансля­торах, навігаційних маяках, телефонних станціях у пустельних місцевостях, для живлення невеликих радіостанцій, у мікрокаль­куляторах, електронних іграшках тощо.

Електроенергію від Сонця добувають також за допомогою паротурбінних генераторів на сонячних електростанціях (СЕС).СЕС не забруднюють довкілля. Щоправда, для майбутніх потужних СЕС на сонячних батареях знадобляться великі площі. Але на нашій планеті — близько 20 млн км² пустель, де землі непридатні для сільського господарства, потік сонячної енергії найпотужніший, а кількість хмарних днів протягом року міні­мальна.

У недалекому майбутньому природне паливо надалі буде важливим джерелом енергії. Однак природні ресурси, обмежені, й у кінці кінців людство буде вимушене перейти на використання енергії вітру і Сонця, про що з незапам’ятних часів мріють захисники навколишнього середовища.

Теоретично, кожен підприємство, будівля, жилий дім й автомобіль можуть мати своє власне екологічно чисте, відновлюване джерело енергії, що дозволить людству обходитись без нафтових свердловин, вугільних шахт, електростанцій, ліній електропередач та позбавитись, таким чином, усіх негативних наслідків їх використання. Однак на даний момент перед людством стоїть більш невідкладне завдання: зупинити нагрівання планети й зробити це як можна швидше. Завдяки автомобілям з паливними елементами, більш досконалим вітровим турбінам та сонячним елементам й іншим проектам, використання яких вже стає реальністю, загроза глобального потепління здається тепер не стільки лякаючою, якою вона уявлялась ще декілька років назад.

Виробництво будь-якого виду енергії наносить шкоду екології. Найбільший екологічний удар, безсумнівно, припадає на вугільну галузь. Але суспільство балансує між економікою та екологією. Оскільки запаси вугілля невичерпні, на екологію цієї галузі закривають очі. Хочеться нагадати слова академіка Стариковича, одного з небагатьох друзів великого Ландау: «Енергетика – це фізика плюс економіка».

Список літератури

1. В.П.Кучерявий. Екологія – К., 2001

2. Ю.А. Злобін. Основи екології – К., 1998

3. Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков. Основи екології – К., 2004

4. http://uk.wikipedia.org

5. http://www.ecosoil.web.cv.ua/ecology.htm