Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




предыдущая главасодержаниеследующая глава

2. Энеркологические проблемы

Принципиальной характеристикой, которую необходимо учитывать при анализе той или иной перспективной технологии, является ее взаимодействие с окружающей средой и влияние на биосферу. Для характеристики области экологии, занимающейся взаимодействием энергетики с окружающей средой, предложено использовать термин энеркология [59]. С энеркологической точки зрения широкое освоение атомной энергии имеет ряд принципиальных отрицательных особенностей.

В обзоре [29] негативные стороны атомной энергетики сформулированы наиболее четко. Важной представляется проблема захоронения радиоактивных отходов, которая до настоящего времени не нашла положительного решения. Достаточно высокой является опасность аварийных ситуаций с выбросом радиоактивности в окружающую среду [62-63]. По ряду оценок эта вероятность соответствует одной крупной катастрофе на 100000 реакторлет [29]. В настоящее время в мире уже работает более 200 промышленных реакторов, при этом число их экспоненциально растет. Развитие энергетики в глобальном масштабе неразрывно связано с широким экспортом атомной технологии в слаборазвитые страны, что может служит каналом распространения атомного оружия [29].

Принципиальное ограничение энергетики, основанной на использовании внутренних источников энергии, связано с проблемами теплового загрязнения среды. Впервые на это ограничение было указано академиком Н. Н. Семеновым [33]. В настоящее время человечество за счет использования различных источников энергии производит 500⋅1017 кал тепла в год. Это составляет 1/20000 часть общей падающей энергии, получаемой Землей от Солнца, или 1/5000 часть энергии, поглощаемой массой Земли. В среднем человечество увеличивает общее производство энергии на 5% в год. При сохранении скорости роста в течение 200 лет человечество будет производить количество тепла, равное падающей энергии Солнца. Это должно существенно сказаться на тепловом балансе Земли.

Согласно оценкам, сделанным академиком Н. Н. Семеновым, перегрев Земли на 3-4°С может привести к необратимым негативным изменениям климата. Предельное количество энергии, которое может быть получено при использовании атомных и термоядерных станций, всего лишь в три раза больше теплотворной способности всех добываемых в настоящее время топлив [33]. Уже в ближайшие 30-50 лет при современных темпах развития энергетики проблемы, связанные с изменением климата, могут проявиться во всей остроте.

Анализ эффектов теплового загрязнения среды дан в работах [60, 61, 66, 67]. Оценки глобальных эффектов, сделанные в работе [65] из независимых посылок, также показывают, что существующие темпы развития и разработки внутренних источников тепла (прежде всего ядерной и термоядерной энергии) в течение ближайших 30-50 лет способны привести к существенным; негативным изменениям климата. Очевидно, что поиск новых источников энергии должен быть направлен на разработку систем, не вызывающих нарушение теплового баланса Земли. В настоящее время известен лишь один такой источник солнечная энергия, который является экологически "чистым". При создании систем конверсии солнечной энергии с сохранением альбедо практически исчезают или отодвигаются на неопределенный срок проблемы, связанные с возможностью глобального перегрева планеты [33].

В таблице 2 проведено сравнение различных источников энергии, которые, по-видимому, получат развитие в недалеком будущем, и отмечены их преимущества и недостатки.

Таблица 2. Перспективные источники энергии, преимущества и недостатки их использования [23]
Таблица 2. Перспективные источники энергии, преимущества и недостатки их использования [23]

Таким образом, солнечная энергетика в экологическом смысле имеет преимущества. Недостатками солнечной энергии с точки зрения ее практического использования являются низкие плотности потоков энергии и отсутствие в настоящее время экономически конкурентоспособной технологии ее использования. Очевидно, что в процессе эволюции технологических способов преобразования энергии произойдет постепенная смена технологий, вносящих основной вклад в энергетический баланс человечества. Предполагаемую динамику развития иллюстрирует рис. 4 [23]. При этом значительный вес в будущем будет иметь энергетика, основанная на использовании солнечной энергии. Например, прогноз, данный в работе [68], показывает, что в 2020 г. вклад солнечной энергии составит 26% от общего энергетического баланса США (рис. 5).

Рис. 4. Прогнозируемая динамика развития источников энергии
Рис. 4. Прогнозируемая динамика развития источников энергии

Рис. 5. Прогнозируемая динамика потребления энергии в США на ближайшие десятилетия [68]: 1, 2, 3 - солнечная энергия (1 - обогрев домов, 2 - биоконверсия солнечной энергии, 3 - получение электроэнергии); 4 - ядерная энергия; 5 - природный газ; 6 - нефть; 7 - уголь; 8 - гидроэнергия
Рис. 5. Прогнозируемая динамика потребления энергии в США на ближайшие десятилетия [68]: 1, 2, 3 - солнечная энергия (1 - обогрев домов, 2 - биоконверсия солнечной энергии, 3 - получение электроэнергии); 4 - ядерная энергия; 5 - природный газ; 6 - нефть; 7 - уголь; 8 - гидроэнергия

предыдущая главасодержаниеследующая глава



ИНТЕРЕСНО:

Биохимической реакцией будут управлять с помощью света

Новый композитный материал позволит получать чистый водород из метана

Новое соединение вольфрама и бора станет материалом рекордной твердости

Японские химики синтезировали «нано-Сатурн»

Учёные создали «невозможные» нитриды простым способом

Искусственный интеллект научили составлять молекулы

Ученые научились наблюдать за сверхбыстрыми химическими процессами

Почему на Западе периодическую таблицу никак не связывают с именем Менделеева

Люминесцентные наночастицы открыли новый этап в истории дактилоскопии

Нобелевская премия по химии присуждена за развитие криоэлектронной микроскопии

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'