Ископаемое топливо против возобновляемых источников энергии: Энергетическое будущее сегодня
На сегодняшний день широкому кругу читателей доступно большое количество информации о развитии и увеличении доли глобального производства энергии для человеческих потребностей от источников альтернативной энергии. Солнечная энергия, сила ветра и движение воды - традиционные источники альтернативной энергии, они наиболее известны и успешно применяемы. Надежды на развитие и расширение альтернативной энергетики разделяются многими людьми, что порождает чувство уверенности, что будет легко справиться с нашими энергетическими потребностями в будущем.
Интересно само понятие альтернативной энергии. В нашем мировом обществе это просто подразумевает энергию, которую получают из источников, отличных от наших основных источников энергии, то есть ископаемого топлива. Уголь, нефть и природный газ – вот те три вида ископаемого топлива, от которых мы по большей части зависели в наших энергетических потребностях, начиная от домашнего отопления и электричества, до топлива для наших автомобилей и массовых перевозок.
Проблема в том, что ископаемое топливо не возобновляется. Его запасы ограничены и в конечном итоге будут истощены. Нет никакой возможности игнорировать или опровергнуть этот вывод.
Ископаемое топливо сформировалось из растений и животных, которые жили сотни миллионов лет назад и остались захороненными под Земной поверхностью, где их останки преобразовались в горючие материалы, которые мы и используем. Фактически, самое первое известное ископаемое топливо сформировалось еще в Кембрийском Периоде около 500 миллионов лет назад, еще до того как появились первые динозавры. Это именно тот период, когда на Земле впервые возникли главные группы животных. Более поздние типы ископаемого топлива, которые составляют большинство нестандартных топлив, подобных торфу или бурому углю, формироваться начали позже, 5 миллионов лет назад в Плиоценовом Периоде. При нашем уровне потребления эти виды топлива не могут так быстро образовываться, чтоб обеспечить наши будущие потребности в энергии.
Несмотря на обещание источников альтернативной энергии, более подходяще называемой возобновляемой энергией, сегодня все вместе они обеспечивают только 7% всемирных потребностей в ней. Это означает, что ископаемые топлива, наряду с ядерной энергетикой поставляют 93% всемирных ресурсов энергии.
Ядерная энергия, которую прежде всего производят расщепляя атомы, покрывает только 6% от всемирного энергоснабжения. Вероятно, этот источник непривлекателен как главный ресурс из-за возможной опасности, связанной с высвобождением энергии из атома, а так же порождаемым этим давлением общества. Но все же некоторые правительства как, например, США видят его огромный потенциал и делают ставки на дальнейшее использование ядерной энергии.
В сумме потребность энергии в мире составляет около 400 квадриллионов (миллион в 4-й степени) британских тепловых единиц (BTUs от British Thermal Units) в год. Британская тепловая единица грубо равна энергии и теплу выделяемых при горении одной спички. Нефть, уголь и природный газ обеспечивают приблизительно 88% всемирных потребностей в энергии, или около 350 квадриллионов британских тепловых единиц. В этом количестве первенство принадлежит нефти, обеспечивающей около 41% всемирного энергоснабжения, или около 164 квадриллионов британских тепловых единиц. Уголь обеспечивает 24% всемирной энергии, или 96 квадриллионов британских тепловых единиц, и природный газ обеспечивает оставшийся 22%, или 88 квадриллионов британских тепловых единиц.
Проблема еще и в том, что мы уничтожаем экосистемы, разрабатывая месторождения нефти, угля, природного газа и используя их. Конечно, если бы был способ использовать ископаемые топлива без ущерба экологии, все было бы хорошо. Топливная горная промышленность и нефтедобыча причиняют непоправимый вред нашей окружающей среде.
Дилемма ископаемого топлива
Ископаемое топливо предоставляют нам ценную услугу. Не так проблематично то, что мы его используем для получения энергии, как оборотная сторона этого процесса, которая и есть причиной всех проблем. Производной горения ископаемого топлива является углекислота (СО2), парниковый газ номер один, способствующий глобальному потеплению. Обосновано, что сжигание этого топлива является наибольшим фактором, который высвобождает в атмосферу парниковые газы. В ХХ веке средняя температура Земли поднялась на 1 градус по Фаренгейту (1°F). Это был период наибольшего роста населения и индустриального развития в Земной истории.
Воздействие глобального потепления на окружающую среду весьма обширно и захватывает многие области. В Арктике и Антарктиде более высокие температуры становятся причиной таяния ледников, что ведет к увеличению уровня моря и изменю состава окружающей морской воды. Поднимающийся уровень моря будет только препятствовать как поселению людей на побережьях, сельскому хозяйству, ловле рыбы, так и существованию курортной сферы. Загрязнение воздуха – еще один прямой результат использования ископаемого топлива, и приводит к образованию смога и деградации человеческого здоровья, угнетает рост растений.
Но есть также большая угроза существованию естественных экосистем из-за добычи ипотребления ископаемого топлива, особенно угля и нефти. Пролитая нефть активно разоряет экосистемы, а добыча угля обеднила их места обитания.
Компании по добыче и разработке нефти, угля и природного газа знают все эти проблемы. Но до тех пор, пока наши возобновляемые источники энергии не станут достаточно жизнеспособными как главные поставщики энергии, они будут продолжать разработку месторождений ископаемого топлива, чтобы обеспечить наши потребности в энергии. И нам, в свою очередь, придется полагаться на компании, обеспечивающие энергию от возобновляемых источников, когда ископаемые топлива будут истощены. Много нефтекомпаний, например, уже сегодня вовлекаются в развитие более надежных возобновляемых энергетических технологий. Например, Британская Нефтяная Компания, стала одним из всемирных лидирующих поставщиков солнечной энергии и планирует в скором будущем затмить этим альтернативным способом получения энергии собственный бизнес нефтедобычи.
Сырье для энергии будущего
Насколько ограничены наши запасы ископаемого топлива? По некоторым оценкам они будут исчерпаны в ближайшие 50 лет, другие же утверждают, что это произойдет в течении 100-120 лет. Подводя итог: нам нужно избавляться зависимости от ископаемого топлива как источника энергии и у нас нет другого выбора, кроме как вступить в эру новой, альтернативной, возобновляемой энергетики.
Никто в действительности не знает, когда будут извлечены из недр Земли последняя капля нефти, кусок угля или кубометр природного газа. Все это будет зависеть от того, как хорошо мы осознаем реальную потребность в энергии наряду с тем, как хорошо мы сможем развивать и использовать возобновляемые источники энергии.
И здесь есть один очень важный фактор: рост населения. Так как население будет расти вверх по направлению к 9 миллиардам человек за следующие 50 лет, пропорционально возрастут и всемирные потребности в энергии. Не только это будет стимулом развития возобновляемой энергетики - выжить с увеличивающимся ростом населения, но и заменить производство ископаемой топливной энергии, если мы хотим соответствовать будущим потребностям в энергии.
Примерно в 2020 году, потребление мировой энергии возрастет на 50% или дополнительных 207 квадрильонов британских тепловых единиц. Если глобальное потребление возобновляемых источников энергии останется на прежнем уровне, то доступные ископаемые запасы топлива будут потреблены за 104 года или ранее. Очевидно, что возобновляемые ресурсы энергии будут играть все более и более жизненноважную роль в смешанной энергетике ближайшего столетия.
Эра новой энергетики
Солнце, ветер и вода - источники.совершенной энергии… но в зависимости от того, где вы находитесь. Они не загрязняют, возобновляемы и эффективны. Они просты: все, что вам нужно, это солнечный свет, текущая вода и/или ветер. Использование такой «возобновляемой помощи» сокращает глобальное распространение СО2, а также добавляет некоторую весьма необходимую гибкость к смешанному ресурсу энергии, уменьшая нашу зависимость от ограниченных резервов ископаемого топлива.
По существу, эти возобновляемые источники энергии создают свою собственную энергию. Наша цель - захватить и использовать их механическую силу и превратить ее в электричество - наиболее эффективную и производительную возможную форму. Есть более чем достаточно возобновляемых источников энергии, чтобы вечно удовлетворять потребность в ней. Задача - развивать способность эффективно и экономно захватывать, хранить и использовать энергию, когда нам это нужно.
Например, возьмем солнечную энергию. Конечный источник энергии - солнце. Его энергия находится во всех вещах, в том числе ископаемом топливе. Растения зависят от солнца, чтобы создать питательные вещества, животные едят растений, и оба прошли становление как ключевые ингредиенты для ископаемого топлива. Без солнца ничего на этой планете не существовало бы.
Солнце также обеспечивает достаточно энергии, которую можно хранить и использовать еще длительное время после его захода и даже в течение долгих облачных периодов. Но сделать это доступным… намного легче сказать, чем сделать. Это серьезный барьер, чтобы сделать солнечную энергию основным направленим для мирового потребления в скором будущем. Технология уже готова для широкого использования, но это было бы путем, слишком дорогим, чтобы заменить текущую инфраструктуру энергии, использующую ископаемое топливо. Согласно Европейской Фотогальванической Производственной Ассоциации, солнечная энергия могла бы обеспечить энергию для более чем 1 миллиарда людей к 2020 году и 26% мировых потребностей в энергии к 2040 году.
Ветер и гидроэлектроэнергия, которая эффективно использовалась поколения, также быстро наращивает темпы на энергетических рынках. Принцип их работы в том, что сила ветра и водные водотоки проходят через турбины, превращающие их энергию в электричество. В коммерции энергию ветра обычно собирают "ветряные фермы", которые по существу состоят из сотен ветротурбин (мельниц), расположившихся на больших участках земли.
Гидроэлектроэнергия используется несколькими различными методами. Самый популярный осуществляется через дамбы, как например Дамба «Гувер» на реке Колорадо. Другая форма гидроэлектрической энергии заключается в использованиии силы приливов и отливов. Приливно-отливные энергетические станции собирают энергию, созданную повышением и падением уровня воды, превращая ее в электричество. Такие станции используются с 1900 года.
Энергия биомассы, или энергия от горения ратений и другого органического материала, - один из самых ранних известных человеку источников энергии. Дерево было ранее главным источником тепла, и такое его использование все еще наблюдается во многих развивающихся странах. Большинство людей в развитых странах используют древесину только для эстетических целей или вторичного подогорева, ограниченного главным образом каминами.
В заключение можно сказать, что ученые сходятся во мнении: ни один вид получения альтернативной энегрии, при условии использования только его одного, не сможет удовлетворить будущие потребности общества. Решение вопроса будет лежать в комплексе разнообразных энергетических технологий, которые имеют общей признак - они не истощают наши природные ресурсы и не уничтожают нашу окружающую среду.
Источник: ecology.com
Комментарии:
Экология это
