Невозобновимые энергетические ресурсы.
Полезная высококачественная энергия является источником жизненной силы экосферы и человеческого общества. Около 99% используемой нами и другими живыми организмами энергии поступает от Солнца и достается нам бесплатно. По мере того как мы переходили от сообществ охотников и собирателей к земледельческим, а от них к индустриальным обществам, творчески мыслящие люди находили способы пополнять это поступление солнечной энергии.
Дополнительные энергетические ресурсы поставляют 1% всей используемой нами энергии. К ним относятся главным образом нефть, уголь и природный газ, которые были основным источником развития мировой экономики, особенно с 1950 г. Их использование служило также основной причиной загрязнения ОС и ухудшения ее качества. Кроме этих ресурсов в настоящее время весомый вклад вносят геотермальная и ядерная энергия.
Основными факторами, определяющими степень использования любого из этих источников энергии, являются:
оценочные кратко-, средне- и долгосрочные запасы;
чистый выход полезной энергии – такое количество высококачественной энергии, полученной из определенного объема энергетического ресурса, которое может быть практически использовано. Оно равно общем количеству энергии, которое можно получить при сжигании топлива, за вычетом полезной энергии, истраченной на сжигание, безвозвратно теряемой энергии, а также той энергии, которая израсходована на поиск и разработку месторождений, обогащение и перевозку горючего к потребителю;
стоимость разработки, внедрения и использования;
возможные отрицательные последствия для окружающей среды и общества в целом.
Каждый из источников обладает определенными недостатками и преимуществами.
Нефть
Нефть – клейкая, маслянистая жидкость, состоящая главным образом из сложных углеводородов и небольшого количества соединений, содержащих кислород, серу и азот. Сырая нефть и природный газ часто встречаются как на суше, так и на дне океана. Обычно сырая нефть рассеянная в порах и трещинах подземных породных формаций. Кроме топлива нефть используется как сырье для производства удобрений, химикатов, пластмасс, красок и многих других продуктов.
Использование нефти, характерное для развитой страны представлено на рис.18
Рис.18. Использование нефти в развитой стране
В настоящее время больше всего нефти в мире добывается в России. Однако 2/3 всех разведанных мировых запасов находятся в пяти странах; Саудовской Аравии, Кувейте, Иране, Ираке и Объединенных арабских Эмиратах.
Преимущества нефти: она остается сравнительно дешевым видом топлива, ее легко транспортировать, она обладает высоким значением чистого выхода энергии. Она является многосторонним топливом, которое можно сжигать для движения транспорта, отопления здания, нагревания вода, получения высокотемпературного тепла для производственных процессов и выработки электроэнергии.
Недостатки: при ее сжигании образуется СО и другие загрязнители (NO2, SO2) которые наносят вред людям и др. живым организмам. Нефтяные пятна и утечка токсичных буровых шламов из скважин вызывают загрязнение воды, а соляной раствор, закачиваемый в нефтяные скважины, вызывает загрязнение грунтовых вод. Самый большой недостаток нефти заключается в том, что ее доступные запасы могут быть исчерпаны через 40-80 лет.
Природный газ
Природный газ – смесь от 50 до 90% метана и небольших количеств более тяжелых газообразных углеводородов, таких как пропан и батан. Обычный природный газ залегает над большинством месторождений сырой нефти. Особый природный газ находится сам по себе в других подземных месторождениях.