Между биосферой и техносферой нет конкуренции за ресурсы недр. Экологические проблемы создаются скорее их избыточной эмиссией. Вмешательство техногенеза в вещественно-энергетический баланс планеты постоянно нарастает и достигло угрожающего уровня. Это обусловлено, во-первых, воздействием на растительность как главного преобразователя солнечной энергии и двигателя биотического круговорота на Земле; во-вторых, тепловым загрязнением атмосферы; в-третьих, химическим загрязнением среды и изменением спектральной прозрачности атмосферы. Главным источником указанных угроз является использование ресурсов недр.[ ...]
Месторождения ископаемых видов топлива расположены неравномерно. По 1/3 потенциальных мировых запасов угля и газа и более 20% нефти находятся в России. Почти 35% нефти и около 17% газа сосредоточено на Среднем Востоке. Большими потенциалами угля, газа и нефти богата Северная Америка. Эти три региона располагают почти 70% разведанных мировых запасов ископаемого топлива. Еще неполностью оцененные большие поля месторождений нефти и газа расположены в районах континентального шельфа и континентального подножия морей Северного полушария.[ ...]
Добыча топлива сопровождается извлечением и перемещением большой массы пустой породы, подземных вод, использованием значительных объемов воды и вспомогательных материалов при бурении скважин, сжиганием больших объемов попутного газа и т.п. На 1 т шахтного угля приходится обычно от 50 до 100 т пустой породы, а при открытых разработках может быть еще в несколько раз больше.[ ...]
Кроме ископаемого топлива в странах Азии, Африки и Южной Америки продолжается использование довольно большого количества растительного топлива, в основном древесины. Хотя этот вид топлива, строго говоря, не относится к невозобновимым ресурсам, в ситуации сокращения площади лесов он должен быть причислен скорее именно к ним. По данным Энергетической комиссии ООН (1988), эти, преимущественно некоммерческие, источники вместе с таким топливом, как биогаз, составляют не менее 9% всей топливной энергетики мира. Таким образом, суммарное количество энергии, получаемое за счет ископаемых и современных биогенных энергоресурсов, составляет около 12,6 млрд т условного топлива в год (370 ЭДж/год); общая их мощность 11 700 ГВт.[ ...]
Весь потенциал ископаемых видов топлива, отраженный в итоге первого столбца табл. 6.4, конечно, колоссален по масштабам человеческой энергетики, но его реальная доступность даже в будущем вряд ли превысит доли процента. А по масштабам земного бюджета солнечной энергии (2,5 млн ЭДж/год) этот потенциал не так уж велик: он немного превышает 4-летний приток. Следует, однако, помнить, что земные запасы угля, нефти и газа сложились за несравненно большее время, минимум за 200— 250 млн лет. Поэтому топливо, на образование которого в палеозое уходило несколько тысяч лет, мы сегодня сжигаем за год.[ ...]
В настоящее время в мире работает более 400 реакторов АЭС с суммарной тепловой мощностью около 1 200 ГВт. Они потребляют за год около 60 тыс. т урана и вносят 10%-й вклад в общее техногенное выделение теплоты от использования невозобновимых энергоресурсов. Техника термоядерного синтеза пока еще не образует реального ресурса техносферы.[ ...]
Еще в 1978 г. резолюцией Генеральной Ассамблеи ООН было введено понятие «новые и возобновляемые источники энергии» (НВИЭ), включавшее гидроэнергию, солнечную, геотермальную, ветровую, энергию морских волн, приливов и океана, энергию биомассы древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, бутуминозных песчаников.[ ...]
Гидроэнергия стоит на первом месте среди возобновимых ресурсов техносферы. По существу она представляет собой часть кинетической энергии массы осадков. Теоретический потенциал материкового стока близок к 6000 ГВт (190 ЭДж/год). Реальный гидроэнергетический потенциал всех рек мира оценивается в 2900 ГВт. Фактически в настоящее время используется менее 1000 ГВт для выработки гидроэлектроэнергии. В мире работают десятки тысяч ГЭС с общей электрической мощностью 660 ГВт. Для их работы на реках созданы водохранилища, часто целые каскады водохранилищ. Поскольку возраст большинства гидроэнергетических узлов насчитывает несколько десятилетий, а срок их амортизации колеблется от 50 до 200 лет, можно предвидеть немало проблем, связанных с реконструкцией гидроузлов. На рост использования гидропотенциала уже сейчас накладывается ряд экономических и экологических ограничений. Они же являются и препятствием для сколько-нибудь значимого использования энергии поверхностных океанских течений, которая в глобальном масштабе еще не оценена, и энергии приливов, равной гидропотенциалу рек.[ ...]
Суммарная оценка мощности устойчивых ветров в нижних слоях атмосферы имеет порядок 5000 ГВт. Технически возможный объем ветроэнергетики мал по сравнению с этой величиной (максимальная оценка для 2020 г. — 300 ГВт — «Энергетика мира») и вряд ли составит более 2% всей энергетики техносферы, хотя в отдельных странах эта доля может быть намного больше. Так, в Дании ветросиловые установки обеспечивают уже более 3,7% выработки электроэнергии. Общая установленная электрическая мощность ветроэнергетических установок промышленного типа в мире сейчас достигла 11 ГВт и, вероятно, будет увеличиваться.[ ...]
Солнечная энергия по сравнению с другими видами энергии обладает исключительными свойствами: практически неисчерпаема, экологически чистая, управляема, а по величине в тысячи раз превосходит всю энергию других источников, которые сможет использовать человечество. Потенциал эксплуатационного ресурса солнечной энергии оценивается по мощности от 100 до 500 тыс. ГВт. Из-за малой плотности этой энергии техносфера потребляет ничтожную ее часть. Некоторое количество используется в пассивной форме для создания благоприятного теплового режима в системах закрытого грунта. Эта форма использования, а также совершенствование технических средств теплового аккумулирования солнечной энергии и тепловых насосов имеет очень большую перспективу. Однако гелиоэнергетиков больше интересуют способы концентрирования солнечной энергии и ее прямое преобразование в электроэнергию. При этом решающее значение имеют такие факторы, как энергетическая освещенность, площадь улавливания, КПД преобразования и эффективность аккумулирования. Технический потенциал использования солнечной энергии оценивается в 500 ГВт. Общая мощность систем прямого преобразования солнечной энергии в настоящее время достигала 4 ГВт, в том числе наземных фотоэлектрических преобразователей — 0,1 ГВт.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Структура энергетического баланса техносферы в 1995 г., ГВт |
 |
| Связь между уровнем потребления энергии и уровнем жизни населения в разных странах (1980 г.). |
 |