3 Экологические проблемы тепловой энергетики

В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются в основном за счет 3-х видов энергоресурсов: органического топлива (нефть, газ, каменный уголь), воды и атомного ядра.

За счет сжигания топлива (включая дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии. При этом прогнозируя мировое потребление первичных энергоносителей МЭА отмечает, что нефть останется главным видом топлива в общем энергопотреблении в 2020 году и сохранит свою долю на нынешнем уровне – около 40%. Мировой спрос на нефть к 2020 году увеличится примерно с 75 до 115 баррелей в сутки. В промышленно развитых странах весь прирост спроса будет приходиться на транспорт. Например, в США нефть в общем энергобалансе страны составляла 44%, а в получении электроэнергии 3%. Здесь уместно вспомнить высказывание Д.И. Менделеева о недопустимости использования нефти как топлива: «нефть не топливо – топить можно и ассигнациями»

	США		Россия		Китай
	Общ ЭБ	Доля Эл	Общ	Доля Эл	Общ	Доля Эл
Нефть	44%	3%		10%
Газ				40%
Уголь	22%	52%		18%		75%
Атомная энергия	17%мировые			12%
гидроэнергия	5-6%масштабы			20,5%

Сжигание топлива – не только основной источник получения тепловой и электрической энергии, но и важнейший поставщик в окружающую среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени ответственны за усиливающий парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО₂ ), около 50% двуокиси серы, 35% - окислов азота и 35 % пыли.

В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн.кВт содержится алюминия и его соединения свыше 100 млн. доз, железа 400 млн. доз, магния – 1,5млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организм в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через почву, воду и другие звенья экосистемы.

Тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества.

Такие технологические процессы как добыча или транспортировка любого вида топлива (жидкого, твердого, газообразного) загрязняет, повреждает, разрушает или уничтожает все элементы среды: воздух, почву, воду. Кроме этого через биопродукцию воздействует на человека.

Влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей. Наиболее чистым топливом является природный газ, затем следует нефть (мазут), каменные угли, сланцы, торф. Так как доля использования нефти для получения электроэнергии в нынешнем столетии будет уменьшаться, то не исключена вероятность существенного увеличения в моровом энергобалансе использования угля. Запасы углей таковы, что они могут обеспечит потребности в энергии в течение 200-300 лет. При этом более 1/3 мировых запасов сосредоточено в России. Тепловые электростанции, работающие на твердом виде топлива, являются основными поставщиками углекислого газа, сернистого ангидрида, окислов азота, продуктов для кислых осадков, аэрозолей, сажи, загрязнения радиоактивными веществами и тяжелыми металлами. Поэтому закономерно ожидать увеличение доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а следовательно, и в загрязнении среды. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее , по-видимому, будет поступать в перспективе в окружающую среду. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС – золой и шлаком. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же ежегодно в атмосферу поступает около 250 млн. т мелкодисперсных аэрозолей. Последние способны изменить баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же участвуют в конденсации паров воды и формировании осадков: а попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.

Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензопирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз, которым раньше болели шахтеры, а теперь болеют и дети, проживающие вблизи угольных ТЭС.

Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и шлаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.

ТЭС – существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему природные цепные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные)