Экология энергетические ресурсы

1. Экологияэнергетические ресурсы Доцент кафедры общей психологии и психологии личности Мальцев Алексей Владимирович

2. Проблема энергоресурсов •        За XX в. из недр Земли извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации. За последнее столетие потребление ископаемого топлива возросло почти в 30 раз. Объём мирового промышленного производства вырос в 50 раз.

3. Причём ¾ роста потребления топлива и 4/5 увеличения объёма промышленного производства произошло за период с начала 1950 – х годов. Для удовлетворения своих потребностей современный человек нуждается в значительно большем количестве ресурсов, чем раньше. Наиболее необходимыми, а, следовательно, и наиболее ценными, для человечества являются так называемые энергетические ресурсы.

4. Энергетические ресурсы(по возобновляемости) • Возобновляемым или восполняемым ресурсом, т. е. ресурсом, количество которого возможно увеличить естественным или искусственным путём за достаточно краткосрочный период времени, является древесина. гидроэнергия (гидравлическая энергия рек), а также так называемые нетрадиционные (или альтернативные) источники энергии: солнечная, ветровая, энергия внутреннего тепла • К не возобновляемым ресурсам относятся нефть, природный газ, уголь, сланцы и торф.

5. Источники энергии • Традиционные источники энергии: нефть, природный газ, уголь, сланцы, торф, древесина, гидроэнергия • Нетрадиционные «альтернативные» источники энергии: геотермальная, ветровая, приливная, солнечная энергия.      

6. Запасы энергоресурсов • Оценка количества топлива по трем категориям: разведанные, возможные, вероятные. • Угля хватит на 600 лет, нефти – на 90, природного газа – на 50, урана – на 27 лет. • Все виды топлива по всем категориям будут сожжены за 800 лет.

7. О дефиците природных ресурсов на нашей планете говорить рано • Человечество вовлекло в хозяйственный оборот меньшую часть ресурсов Земли: глубина разрезов не превышает 700 м, шахт – 2,5 км, скважин – 10 тыс. м. • Основные резервы сбережения ресурсов содержатся в отсталой технологии. Так, используемая ныне технология извлекает не более 30 – 40% потенциальных запасов нефти, а коэффициент полезного использования добытых энергетических ресурсов ограничен 30 – 35%.

8. Виды энергии в прошлом • химическая энергия древесины, • потенциальная энергия воды на плотинах, • кинетическая энергия ветра, • лучистая энергия солнечного света.

9. Современные источники энергии Ископаемые топлива: • каменный уголь • нефть • природный газ

10. Будущие источники энергии • солнечная • геотермальная • энергия ветра • энергия термоядерного синтеза

11. Структура современной энергетики • тепловые электростанции (ТЭС) - 63% • гидроэлектростанции (ГЭС) - 20% • атомные электростанции (АЭС) – 17%

12. Вклад нетрадиционных видов энергии • Биоэнергетика – до 15% • Гелиоэнергия до 5 % • Энергия ветра – 2% • Энергия приливов – менее 1%

13. Преобладание видов энергии в разных странах • в ЮАР почти вся электроэнергия вырабатывается на ТЭС, • в Норвегии – на ГЭС, • во Франции большинство энергии дают АЭС (76%).

14. Относительный вклад главных источников энергии в общее использование энергии • уголь – 25%, • нефть – 34,5%, • газ – 19,3%, • ядерная энергия – 8,7%, • гидроэнергия – 6,3% , • прочие источники – 6,2% (в том числе энергия ветра – не более 2%).

15. ПАРОТУРБИННАЯ ТЭС

16. Запасы нефти и природного газа. • годовое потребление нефти в мире к 2018 достигнет 3 млрд. т. • Даже допуская, что промышленные запасы существенно возрастут, геологи приходят к выводу, что к 2030 будет исчерпано 80% разведанных мировых запасов нефти.

17. Запасы каменного угля • Угля на Земле гораздо больше, чем нефти и природного газа, но и его запасы не безграничны. • В 1990-х годах мировое потребление угля составляло более 2,3 млрд. т в год. • Если потребление будет расти нынешними темпами, то его запасов не хватит и на 200 лет.

18. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ • В 1995 более или менее достоверные мировые запасы урана оценивались в 1,5 млн. т. Дополнительные ресурсы оценивались в 0,9 млн. т. • Крупнейшие из известных источников урана находятся в Северной Америке, Австралии, Бразилии и Южной Африке.

19. Производство атомной энергии • В середине 80-х годов на атомных электростанциях мира было выработано свыше 12% всей электроэнергии, произведённой на планете, а в начале 21 века её доля в мировом электробалансе увеличилась ещё в 2-2,5 раза.

20. Реактор-размножитель. • Ядерный реактор-размножитель обладает чудесной способностью, вырабатывая энергию, в то же время производить еще и новое ядерное топливо. К тому же он работает на более распространенном изотопе урана 238U (преобразуя его в делящийся материал плутоний). Считается, что при использовании реакторов-размножителей запасов урана хватит не менее чем на 6000 лет. По-видимому, это ценная альтернатива ядерным реакторам нынешнего

21. В апреле 1986 произошла серьезная авария на Чернобыльской АЭС в Советском Союзе. Во время плановой остановки одного из четырех графитовых кипящих реакторов неожиданно резко повысилась выходная мощность и в реакторе образовался газообразный водород. Взрыв водорода разрушил здание реактора. Частично расплавилась активная зона, загорелся графитовый замедлитель, и произошел выброс огромных количеств радиоактивных веществ в атмосферу. Два работника погибли при взрыве, не менее 30 других вскоре умерли от лучевой болезни. До 1000 человек были госпитализированы из-за облучения. Около 100 000 человек в Киевской, Гомельской и Черниговской областях получили большие дозы излучения.

22. Энергия термоядерного синтеза. • Такую энергию можно получать за счет образования тяжелых ядер из более легких. Этот процесс называется реакцией ядерного синтеза. • На Земле ученые ищут способ осуществления управляемого ядерного синтеза с использованием небольших, поддающихся контролю масс ядерного материала. Дейтерием D и тритием T называются тяжелые изотопы водорода 2H и 3H. • 1 куб.м морской воды в принципе может дать столько же энергии, как и 200 т нефти-сырца.

23. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ • Солнечная энергия • Геотермальная энергия • Гидроэнергия дает почти 30% все мировой электроэнергии

24. Самые большие ГЭС в России: Красноярская (6000 МВт) и Братская (4100 МВт). Самая крупная ГЭС в США - Грэнд-Кули полной мощностью 6480 МВт.

25. С 1967 г. в устье реки Ранс во Франции на приливах высотой до 13 метров работает  ПЭС мощностью 240 тыс.  кВт с годовой отдачей 540 тыс. кВтч.

26. ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ на Рансе (Франция)

27. Ветроэнергетика • Крупнейшие ветроэлектростанции США расположены под Голдендейлом в штате Вашингтон, где каждый из трех генераторов (установленных на башнях высотой 60 м, с диаметром ветрового колеса, равным 90 м) дает 2,5 МВт электроэнергии. • Проектируются системы на 4,0 МВт.

28. Твердые отходы и биомасса • Самое большее, что могут дать твердые отходы, - это энергию, соответствующую примерно 3% потребляемой нефти и 6% природного газа • На биомассу - древесину и органические отходы - приходится около 14% полного потребления энергии в мире