2891

непригодна для использования из-за более высоких приливов. Оценки площади береговой полосы, которая может быть потеряна из-за приливного затопления, колеблются до квадратных километров. Конечно, местные потери зависят от крутизны склона и характера берега. Отлив, который может оказаться ниже на 15 см, способен затруднить доступ к лодкам и к воде с причалов. Увеличенная высота прилива может вызвать поступление более соленой воды в устья рек и этим изменить соотношение обитающих там водных организмов.

С увеличением амплитуды приливов возникнут усиленные приливные течения, на 5–10 % более быстрые, что может привести к размыванию и переносу песчаных отмелей и заполнению песком существующих судоходных русел, а в результате – к необходимости составления новых навигационных карт. Но в этом случае суда начнут застревать, по мере того как проходы будут изменяться изза перемещения песка. Более быстрые течения затруднят обособление нефтяных пятен, но вместе с тем они же будут быстрее разгонять нефть.

Биологические последствия. Постройка крупной приливной электростанции может привести не только к местным биологическим последствиям. Вода в бассейне позади приливной станции будет оказывать воздействие на важное биологическое пространство вдоль побережья океана. Эта полоса, называемая приливной зоной, простирается от точки наивысшего прилива (или брызг от приливных волн) до нижней точки, обнажающейся при отливе (обе эти границы несколько смещаются со сменой времен года).

В этой зоне биологические сообщества состоят из организмов, проводящих здесь свое время или большую часть его часть. На песчаных берегах обитают роющие сообщества, такие как крабы, креветки, черви и некоторые двустворчатые моллюски, а на скалистых – организмы, прикрепленные к скалам (мидии, устрицы, морские желуди, крупные водоросли). В воде приливной зоны имеется еще один набор организмов – фитопланктон. Это диатомовые водоросли, перидинеи; ониприносятся иуносятсяс водойприливов.

131

Приливная энергия способна изменить относительный баланс между видами, составляющими сообщества приливной зоны. Не совсем ясно, как личиночные стадии морских видов смогут переносить проход через турбину. Более того, возможно, что такие вредные организмы, как перидинеи, вызывающие «красный прилив» (такие приливы приводят к гибели рыбы и иногда делают мясо моллюсков ядовитым для людей), окажутся в благоприятном положении, а размножение желательных видов, таких как крабы или устрицы, может пострадать. Кроме того, мы не знаем неверное, что ускорится в результате постройки станций – эрозия или отложение осадочных материалов.

Появление приливной электростанции может не только повлиять на местные сообщества, но и причинить вред мигрирующим видам. Проход через турбины электростанции вряд ли принесет этим видам пользу. Для перекрытия входа могут быть использованы сетки, но годность лестничных рыбоходов в качестве обходного пути всё еще остается под вопросом. Перелетные птицы, кормящиеся на соленых маршах, такие как песочники и ржанки, вероятно, будут находить меньше пищи в приливном бассейне позади электростанции из-за гибели организмов при проходе через турбину. Всё это локальные последствия, но область их влияния может оказаться более обширной.

Отдаленные биологические последствия при использовании приливной энергии будут обусловлены усилением приливных течений в результате увеличения амплитуды приливов. Более мощные приливные течения будут нарушать температурную стратификацию воды, перемешивая слои с разной температурой. Нижележащие холодные слои наиболее богаты питательными веществами, которые постепенно оседают на дно, поэтому с более холодной водой в поверхностные слои будет поступать больше питательных веществ. Летняя температура воздуха и воды может понизиться в среднем на 1 °C, и вероятным следствием этого будет усиление туманов и морских ветров, а биологическая продуктивность, повидимому, увеличится. Обилие водорослей и зоопланктона, скорее

132

всего, возрастет, так же как и численность питающихся ими организмов, но мы недостаточно осведомлены, чтобы знать, каким конкретно видам это пойдет на пользу, а каким – во вред. Биологические неясности, связанные со строительством станций на приливной энергии, пока действительно очень велики.

8.5. Влияние использования биотоплива на окружающую среду

Ранее считалось, что биотопливо нейтрально по отношению к экологии, однако ученые подсчитали весь ущерб, причиняемый атмосфере во время сбора растений, из которых делается биоэтанол (сахарный тростник, кукуруза), их перевозки и переработки, и выяснили, что использование биоэтанола в итоге может привести к увеличению выбросов углекислого газа.

Использование в качестве топлива для автомобилей биоэтанола повлечет за собой рост объемов выбрасываемого в атмосферу углекислого газа, а также приведет к увеличению площадей вырубаемого леса. Такие данные были получены в ходе исследований, проведенных американскими учеными.

С ростом потребности стран в биотопливе вырастет и площадь полей, используемых для посева кукурузы и тростника, что приведет к вырубке леса. Уменьшающиеся лесные массивы, в свою очередь, будут перерабатывать в кислород меньшие объемы углекислого газа.

В исследовании отмечается, что для того, чтобы к 2050 г. снизить количество выделяемого в мире углекислого газа вдвое, необходимо заменить 59 % всего леса в мире полями с растениями для производства биоэтанола, а это, в свою очередь, повлечет за собой увеличение непереработанных выбросов СО2 на девять миллиардов тонн в год.

133

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего около 1 % мировой выработки электроэнергии. Речь идет прежде всего о геотермальных электростанциях, которые вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.

Приливные электростанции пока имеются лишь в нескольких странах – Франции, Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае.

Солнечные электростанции работают более чем в 30 странах.

Впоследнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок. Больше всего их в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, Индии, Китае.

Вкачестве топлива в Бразилии и других странах всё чаще используют этиловый спирт.

Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и грядущим топливным дефицитом в традиционной энергетике.

По оценкам Европейской комиссии, к 2020 г. в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 млн рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1 % ВВП.

Российский рынок обладает колоссальным потенциалом в области развития альтернативных видов энергии и в будущем может стать одним из ключевых игроков на мировом рынке альтернативной энергетики. К сожалению, в нашей стране с точки зрения экономики невозможнымногиепроекты по развитию альтернативнойэнергетики.

Однако анализ российского сельскохозяйственного сектора показывает, что биогазовые технологии не только экономически оправданы, но и могут создать условия для более интенсивного развития сельского хозяйства, решить проблему отходов и слабого развития энергетической инфраструктуры в сельских районах.

134

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Попель О.С., Коломиец Ю.Г., Фрид С.Е. Эффективность использования солнечного излучения для нагрева воды на территории Российской Федерации // Альтернативная энергетика и эколо-

гия. – 2009. – № 6.– С. 16–23.

2.Мак-Вейн Д. Применение солнечной энергии: пер. с англ. – М.: Энергия, 1982.

3.Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. – М.: Энерго-

атомиздат, 1983. – 200 с.

4.Сибикин М.Ю., Сибикин Ю.Д. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. – М.: КноРус, 2012. – 232 с.

5.Баранов Н.Н. Нетрадиционные и возобновляемые источники и методы преобразования их энергии. – М.: Изд-во МЭИ, 2011.

6.Де Роза А. Возобновляемые источники энергии. Физикохимические основы. – М.: Интеллект, 2010. – 704 с.

7.Удалов С.Н. Возобновляемые источники энергии. – Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-та, 2009. – 444 с.

8.Быстрицкий Г.Ф. Основы энергетики. – М.: КноРус, 2011. –

352 с.

9.Геродес Г.А. Возобновляемые источники энергии в Германии. – М.: Изд-во Ин-та энергетич. исслед-й РАН. – 2009. – 64 с.

10.Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России // П.П. Безруких [и др.]. – М.: Наука, 2002. – 320 с.

11.Методы расчета ресурсов возобновляемых источников энергии / А. Бурмистров, В. Виссарионов [и др.]. – М.: Изд-во МЭИ. – 2009. – 144 с.

135

Учебное издание

Мартюшев Дмитрий Александрович, Илюшин Павел Юрьевич

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Учебное пособие

Редактор и корректор В.В. Мальцева

Подписано в печать 4.08.2015. Формат 60 90/16. Усл. печ. л. 8,5. Тираж 100 экз. Заказ № 138/2015.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

136