РОЗДІЛ 3 Тема 1.Шляхи подолання енергетичної кризи.

План

1 Сучасна енергетична криза і причини її виникнення .

2 Шляхи подолання енергетичної кризи .

3Сучасний стан енергоресурсів та енергетична політика України.

1Сучасна енергетична криза її виникнення

Ресурси надр біо- і техносфер не збігаються. Екологічні проблеми виникають у зв'язку з їх надмірною емісією. Втручання техногенезу у речовинно-енергетичний баланс планети постійно збільшується і нині досягає рівня загрози. Це зумовлено такими чинниками: 1) вплив на рослинність як головний перетворювач сонячної енергії й двигун біотичного кругообігу на Землі; 2) теплове забруднення атмосфери; 3) хімічне забруднення середовища та зміна спектральної прозорості атмосфери. Основним джерелом цих загроз е використання ресурсів надр.

Сучасна енергетична криза — одна з найголовніших проблем не тільки для України, а й для всього світу. Отже, вона є глобальною екологічною проблемою. Екологічні проблеми — це суперечності, що виникають у системі речовинних, енергетичних, інформаційних зв'язків суспільства з природним середовищем, їх вплив на людину та умови її життєдіяльності. Основними складовими глобальної екологічної проблеми є:

— ускладнення, пов'язані з отриманням необхідних речовин, енергії, інформації з природного середовища;

— забруднення довкілля відходами виробництва. У середньому один житель Землі викидає 1 т господарсько-побутових відходів на рік. У розвинутих країнах виробляється найбільша кількість шкідливих і токсичних відходів (наприклад, у США — в б разів більше, ніж в інших країнах);

— порушення інформаційних зв'язків у природі, збіднення біологічного та ландшафтного різноманіття;

— погіршення здоров'я населення, стану економіки, соціальної стабільності.

Далі з'ясуємо сутність основних традиційних джерел енергії. Протягом майже всієї історії людства головним джерелом енергії була ручна праця. Деякою мірою вона доповнювалася енергією домашніх тварин, води та вітру. Але тварини не можуть довго працювати без перерви, застосування водних коліс потребує наявності водойм, а вітряки крутяться не завжди та з мінливою швидкістю.

На початку XX ст. почали використовувати нафту. Люди опанували буріння нафтових свердловин, навчилися переробляти нафту на бензин, дизельне паливо та мазут, винайшли двигун внутрішнього згорання. Порівняно з вугіллям нафтопродукти простіше транспортувати, а під час їх згорання утворюється менше відходів, серед яких немає попелу.

Серед основних напрямів використання паливно-енергетичних ресурсів вирізняють такі:

— транспорт;

— промисловість (металургія, хімічний синтез, виготовлення готових виробів);

— контроль за температурою (опалення та охолодження приміщень, гаряче водопостачання);

— виробництво електроенергії, потрібної для роботи електромоторів, освітлення, побутової та промислової електроніки.

Головним споживачем нафтопродуктів є транспорт; ядерне паливо використовується лише з метою виробництва електрики й не може застосовуватися на транспорті. Виникнення нового джерела енергії не поліпшить становища, якщо енергію з цього джерела не можна буде використовувати там, де нині використовується нафта. Отже, головна енергетична проблема у світі (й в Україні також) полягає у виснаженні запасів нафти.

Розвідані запаси головних видів викопного палива, тобто кількості, які можуть бути видобуті з надр за сучасних технологій, майже у два рази менші, порівняно з геологічним оцінюванням їх сумарного вмісту в земній корі^*56. Доступні запаси нафти й газу майже у два рази перевищують їх сучасне щорічне вилучення, запаси вугілля — у три рази. Співвідношення енергії вугілля, нафти й газу, що використовуються, на сьогодні становить майже 35 : 43 : 22. Все-таки вирішальний вплив на обсяг видобутку палива надає поки що не вичерпність запасів, а попит на них, який збільшується, і сучасна політика цін.

У 70-ті роки XX ст. багато економічно розвинених країн зазнали так званої енергетичної кризи, тобто спостерігався процес відставання видобування нафти від її споживання. У результаті почали активний пошук шляхів економії енергії та її альтернативних джерел. На сьогодні невідповідність видобування енергоресурсів до їх споживання ще більша, ніж у 70-ті роки XX ст.: споживаємо значно більше, ніж виробляємо. Загальне енергоспоживання має такий вигляд: нафтопродукти становлять 44 %, природний газ — 21, вугілля — 22, ядерне паливо, гідростанції та інші енергоресурси — 13 %.

Розглянемо деякі аспекти розвитку ядерної енергетики. Як відомо, за часів Радянського Союзу спочатку ядерні реактори будували лише з метою виробництва плутонію для ядерної зброї. Водночас ці реактори виділяли багато тепла, але його не використовували. Коли подібних "військових" реакторів спорудили вже достатньо, вчені дістали дозвіл на створення таких реакторів, які, крім плутонію, могли б виробляти й електричну енергію.

Головні осередки утворення найбільшої кількості радіоактивних відходів — це атомні станції, де здійснюється їхня первинна переробка та тимчасове зберігання. Радіоактивні відходи (РАВ) складаються з рідких і твердих відходів, а також з відпрацьованого ядерного палива. Сучасна практика поводження з радіоактивними відходами в Україні загалом не відповідає рівневі, якого досягли розвинуті країни, у зв'язку з такими головними причинами:

— брак економічних стимулів для зменшення кількості РАВ та їх переробки з метою зменшення обсягів їх зберігання;

— майже немає сучасних технологій та установок із переробки РАВ, унаслідок чого вони накопичуються у невиправдано великих обсягах;

— брак приладів та методик визначення активності твердих РАВ;

— на всіх АЕС триває практика безконтейнерного зберігання твердих РАВ, що не відповідає сучасним потребам.

Якщо порівняти роботу ТЕС та АЕС однакових потужностей (наприклад, 1000 МВт) протягом року, виявляються такі розбіжності:

— потреби у пальному — для ТЕС необхідно 3,5 млн т вугілля, для АЕС — 1,5 т збагаченого урану, що відповідає 1 тис. т уранової руди;

— виділення вуглекислого газу. У результаті роботи вугільної ТЕС до атмосфери потрапляє понад 10 млн м3 вуглекислого газу. АЕС взагалі вуглекислого газу не виділяє;

— двоокис сірки та інші компоненти кислотних дощів. Викиди цих сполук на ТЕС становлять більше ніж 400 тис. т; на АЕС вони взагалі не утворюються;

— тверді відходи — радіоактивні відходи на АЕС становлять близько 2 т, а на ТЕС утворюються майже 100 тис. т золи.

Отже, можна зробити важливий висновок, що найголовнішими проблемами ядерної енергетики є радіоактивні відходи та ймовірність аварій на АЕС.