ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«Международный университет природы, общества и человека «Дубна»

Институт системного анализа и управления

Кафедра экологии и наук о Земле

Реферат

ПО Экологии

ТЕМА:

«Экологические проблемы использования минеральных и энергетических ресурсов»

Выполнил: студент 1013 группы 1 курса

Института системного анализа и управления

Петров Артем Сергеевич

Руководитель:

Профессор кафедры экологии и наук о Земле Макаров Олег Анатольевич

Дубна, 2011

Оглавление

1.Энергетические ресурсы. 3

1.1 Невозобновимые энергоресурсы. Топливо. 3

1.2.Возобновимые энергоресурсы 5

2. Экологические проблемы 8

2.1.Экологические проблемы тепловой энергетики. 8

2.2.Экологические проблемы гидроэнергетики. 11

2.3.Экологические проблемы ядерной энергетики. 12

3. Альтернативные источники получения энергии. 13

Список использованной литературы: 22

1.Энергетические ресурсы.

1.1 Невозобновимые энергоресурсы. Топливо.

В табл. 1 сопоствавлены запасы и современное потребление главных видов ископаемого топлива. Разведанные запасы, т.е. количества, которые могут быть добыты из недр при современных технологиях, почти два порядка меньше геологической оценки их суммарного содержания в земной коре. Преобладающая масса содержится в рассеянных месторождениях горючих

сланцев, где концентрация углеводородов ниже 3%. Реальные эксплуатационные запасы в 2-3 раза меньше разведанных. Доступные запасы нефти и газа примерно на два порядка превышают их современное годовое извлечение, запасы угля – на три порядка. Соотношение энергии используемых угля, нефти и газа в настоящие время близко к 35:43:22. Решающие влияние на объем добычи топлива оказывает пока не конечность запасов, а растущий спрос и политика цен.

Месторождения ископаемых видов топлива расположены неравномерно. По 1/3 потенциальных мировых запасов угля и газа и более 20% нефти находятся в России. Почти 35% нефти и 17% газа сосредоточено на Среднем Востоке. Большими потенциалами угля, газа и нефти богата Северная Америка. Эти три региона располагают почти 70% разведанных мировых запасов ископаемого топлива. Еще неполностью оцененные большие поля месторождений нефти газа расположены в районах континентального шельфа и континентального подножия морей Северного полушария.

Добыча топлива сопровождается извлечением и перемещением большой массы пустой породы, подземных вод, использованием значительных объемов воды и вспомогательных материалов при бурении скважин, сжигании больших объемов попутного газа т.п. На 1 т шахтного угля приходится обычно от 50 до 100 т пустой породы, а при открытых разработках может быть еще в несколько раз больше.

Кроме ископаемого топлива в странах Азии, Африки и Южной Америки продолжается использование довольно большого количества растительного топлива, в основном древесины. Хотя этот вид топлива, строго говоря, не относится к невозобновимым ресурсам, в ситуации сокращения площади лесов он должен быть причислен скорее именно к ним. По данным. Энергетической комиссии ООН (1988), эти, преимущественно некоммерческие, источники вместе с таким топливом, как биогаз, составляют не менее 9% всей топливной энергетики мира. Таким образом , суммарное количество энергии, получаемое за счет ископаемых и современных биогенных энергоресурсов, составляют около 12,6 млрд т условного топлива в год (370 ЭДж/год); общая их мощность 11700 ГВт.

Весь потенциал ископаемых видов топлива, отраженный в итоге первого столбца табл. 1, конечно, колоссален по масштабам человеческой энергетики, но его реальная доступность даже в будущем вряд ли превысит доли процента. А по масштабам земного бюджета солнечной энергии (2,5млн ЭДж/год) этот потенциал не так уж велик: он немного превышает 4-летний приток. Следует, однако, помнить, что земные запасы угля, нефти и газа сложились за несравненно большее время, минимум за 200-250 млн лет. Поэтому топливо, на образование которого в палеозое уходило несколько тысяч лет, мы сегодня сжигаем за год.

На втором месте по значению в энергоресурсах техносферы стоит ядерное топливо, главным источником которого является ископаемый уран. Большая часть урана в литосфере сильно рассеяна. По данным Мировой энергетической конференции (МИРЭК), общие геологические рудные запасы урана составляют 20,4млн т., в том числе разведанные-3,3млн т. Содержание U в породах большинства месторождений, имеющих перспективное коммерческое значение, колеблется от 0,001 до 0,03%. Поэтому приходится производить значительное рудное обогащение. Природный уран на 99,3% состоит из изотопа U-238, и содержит только 0,7% изотопа U-235, в котором возможна самопроизвольная цепная реакция. Для промышленных целей производят изотопное обогащение урана с доведением содержания U-235 до 3%. Такой уран (в основном в виде UO2) используются в большинстве современных реакторов.

При расходовании 1 кг урана в активной зоне реактора выделяется в зависимости от физических условий до 65 ТДж теплоты. Это соответствует сжиганию 2300 т угля. Если в качестве перспективного ресурса принять разведанные запасы, то общее количество энергии, которое можно получить в реакторах на тепловых нейтронах, составит около 1000ЭДж. Для реакторов – размножителей на быстрых нейтронах, использующих реакцию деления U-238 и нарабатывающих плутоний, этот потенциал может возрасти до 1400ЭДж и в 2,5 раза превысит сумму разведанных запасов органических топлив. К несчастью, заметная часть этого ресурса уже переведена в оружейный плутоний и вместе с массами отработанных радионуклидов превратилась в потенциал колоссального экологического риска. Кумулятивное потребление урана всеми странами за 50 лет приблизилось к 1,5млн т. Для этого понадобилось переработать не менее 10млрд т горной массы.

В настоящее время в мире работает более 400 реакторов АЭС с суммарной тепловой мощностью около 1200ГВт. Они потребляют за год около 60тыс.т урана и вносят 10%-й вклад в общее техногенное выделение теплоты от использования невозобновимых энергоресурсов.

Техника термоядерного синтеза пока еще не образует реального ресурса техносферы.