Энергопотребление и биосфера.

За всю историю существования человечество израсходовало около 900- 950 тысяч ТВтчас энергии всех видов (900-950 ПетаВт/час ~ 1 ЭкзаВт/час). Увеличенное потребление энергии на планете шло неравномерно, резкое воз­растание началось в XX веке, причем 75% израсходованной энергии приходит­ся на последнюю половину века. Кроме этого, в наше время удельное потреб­ление энергии весьма неравномерно и оно достигает 1 к 40 (1:40). Неравномер­ность потребления электроэнергии еще больше: в Скандинавии на одного жи­теля приходится более 14000 кВт/час электроэнергии в год, а в Индии - около 100 кВт/час.

Уровень жизни населения напрямую зависит от обеспеченности энергией, в то же время удельное потребление энергии определяется и рядом факторов, в том числе и климатическими. Наша страна самая холодная из обитаемых стран.

Достигнутый уровень техники позволил использовать качественно новые виды энергии и в первую очередь электрическую (простота передачи и преоб­разования). Без электричества жизнь современного общества невозможна (ава­рия в США в 1965 году на 14 часов без электроэнергии принесла большие убытки и тяжелые моральные потрясения).

Масштабы выработки и потребления энергии человечеством столь вели­ки, что соизмеримы с природными явлениями:

• все установки по выработке энергии - 8-9 ТВт;

• в том числе электростанции -1,5 ТВт;

• испарение влаги с поверхности Земли - 0,5 ТВт;

• приливы - 2-5 ТВт;

• землетрясения -1,5-100 ТВт.

Мировые запасы минерального топлива оцениваются в 12,5 триллионов ТУТ, а запасы, которые могут быть извлечены из недр Земли экономически оправданными методами составляют « 4 триллиона ТУТ. При этом 80% запасов составляет уголь и по 10% - нефть и природный газ. Считается, что этого коли­чества, а также запасов торфа, сланцев, урана и тория в расчете на уровень по­требления 2000 года хватит человечеству ~ на 300 лет.

На территории России находится более 50% мировых запасов угля, более 30% газа, 60% торфа и более 40% горючих сланцев. Извлекаемые запасы мине­рального топлива оцениваются примерно в 2 трлн. ТУТ, 80% которых состав­ляет уголь и 5% - природный газ. Нефти в России ~ 8 млрд. тонн, расходуем ~ 400 млн. тонн в год, таким образом, при таком потреблении нефти России хва­тит лишь на 20 лет.

Энергетика - основа развития современных отраслей народного хозяй­ства, однако в наши дни еще не найдено ни одного источника энергии, исполь­зование которого не влияло бы на биосферу. Для решения этой задачи в насто­ящее время наиболее целесообразно рационально использовать энергетические мощности (Япония), совершенствовать технологии выработки энергии (добыча, перевозка, передача), шире использовать экологически более совершенные ме­тоды выработки и виды топлива. Очистка газов не является полноценным ре­шением проблемы, т.к. это увеличивает стоимость выработки энергии в 1,5 раза и требует утилизации уловленных веществ. Принципиально неверный способ улучшения экологической обстановки за счет строительства сверхвысоких труб (180-420 м). Сиюминутная выгода (увеличение высоты трубы в 2 раза гаранти­рует снижение концентрации в приземном слое загрязняющих веществ в 4 раза) ни в малейшей степени не снижает общий результат.

В энергетике XXI века уже прорабатывается несколько направлений. Первым из них является получение термоядерной энергии. За последние 30 лет на экспериментальных установках прошли путь от милливатт до гигаватт. Научных проблем уже нет, остались инженерные - поддерживать температуру в 100 миллионов градусов на протяжении 30-50 лет (срок службы станции) задача не самая простая, но выполнимая. Если международное сообщество примет решение о строительстве первого опытного реактора ИТЭР, проект которого уже готов, через 10 лет он будет построен, еще через 10 лет можно будет начи­нать проектирование настоящей термоядерной электростанции. Если к 2030 го­ду она будет построена, то за ней последуют и другие. Тогда к 2050 году на ТЭС Земли, возможно, уже будет вырабатываться несколько сотен гигаватт (в России мощность всех электростанций 200 ГВт).

Вторым направлением является получение чистого водорода и использование его в качестве топлива. Он очень экологичен, т.к. при его сжигании образуется дистиллированная вода. По новой теории строения Земли, наша планета имеет не железное ядро, а метало-гидридное, состоящее из легких метало (магний, кремний), насыщенных водородом. Есть несколько мест на планете, где глубинные металлогидридные слои подходят довольно близко к поверхности и залегают на глубинах 4-5 км. Туда легко добуриться и если через одну скважи­ну подавать воду, из других скважин можно будет получать чистый водород.