Энергетическая и сырьевая проблема - глобальная проблема обеспечения человечества топливом и сырьем. Обычно энергетическую и сырьевую проблемы объединяют в одну группу, т.к. энергетика напрямую зависит от обеспеченности энергетическими ресурсами и доступа к ним. Но есть еще и так называемые человеческие и кадровые ресурсы, политические и экономические, социальные. Об этих ресурсах поговорим чуть позднее. Проблемы же минеральных и энергетических ресурсов, а также энергетики в целом вызваны:
Истощением разрабатываемых месторождений угля, нефти, железных и других руд;
Ограниченностью разведанных запасов нефти и природного газа;
Открытием и добычей полезных ископаемых в худших по сравнению с прежними условиях, что ведет к их удорожанию;
Увеличением территориального разрыва между районами добычи и потребления полезных ископаемых, что опять же ведет к удорожанию и к транспортно-экологическим проблемам;
Недостаточное развитие технологий добычи и переработки ресурсов. Например, нефтяное месторождение считается выработанным, если добыто всего 30-35 % ее содержимого. Добыча угля ведется в основном открытым способом, что приводит к разрушению структуры почв, после чего к восстановлению они уже не подлежат. Технологии добычи на шельфе не обеспечивают достаточного уровня экологической чистоты процесса;
Неумелое расходование ресурсов - уровень энергопотребления. Огромная часть ресурсов сгорает просто так из-за неразвитости технологий энергоемких производств. Если в странах Европы показатель энергопотребления составляет в среднем 0,2 т.н.э. (тонна нефтяного эквивалента, единица изменения энергопотребления), то, например, в России это уже 4 т.н.э. на душу населения.
Если брать оценку количества топлива по трем категориям: разведанные, возможные, вероятные, то угля хватит на 200 лет, нефти - на 90, природного газа - на 70 урана - на 27 лет. Предполагается, что к 2010 г. спрос на минеральное сырье в мире увеличится в 3 раза по сравнению с сегодняшним уровнем. Уже сейчас в ряде стран богатые месторождения выработаны до конца или близки к истощению. Аналогичное положение наблюдается и по другим полезным ископаемым. Если энергопроизводство будет расти сегодняшними темпами, то все виды используемого сейчас топлива будут истрачены через 130-200 лет, то есть в начале ХХII в.
При этом наиболее широко используемый энергоресурс - нефть наименее экологичен. Нефть и нефтепродукты является основным источником выбросов СО2 в атмосферу. В основном, благодаря тяжелой промышленности, работающей на нефти и нефтепродуктах, в атмосферу выбрасывается более половины совокупных выбросов СО2. помимо этого, огромный урон экологии наносится при перевозке нефти, особенно танкерами.
Добыча железных и других видов руд ведется, как и угля, в основном открытым способом с разрушением огромных площадей почв.
Истощение такого ресурса, как лес приведет, в конечном итоге к катастрофическим последствиям для человечества. Лес - легкие земли, кроме того, лес удерживает почвы от истощения и разрушения. Считается, что на территории великих пустынь мира когда-то были леса. Но они исчезли в результате неконтролируемой вырубки в эпоху дров. В результате исчезновения лесов территории пустынь увеличивается ежегодно на площадь, примерно равную территории Швейцарии. Вместе с лесом исчезают и животно-растительные ресурсы Земли.
Решение энергетической и сырьевой проблемы состоит в ресурсосбережении и в поисках новых технологий, позволяющих использовать прежде малодоступные источники сырья и энергии. Необходимо усовершенствование технологий добычи.
Проблема человеческих и кадровых ресурсов связана с изменением состава населения земли. Прирост населения идет за счет низко развитых государств, с низкой степенью образованности населения, что влияет на кадровый голод в мире. Сюда же включается и проблема здоровья населения земли. Растет смертность от различных болезней и это несмотря на то, что постоянно совершенствуется медицина. Появляются все новые и новые, неизвестные ранее болезни.
Экономический ресурс - связан с проблемой миграции. Малообеспеченные страны постоянно теряют человекоресурсы из-за отсутствия возможностей их удержать. Люди уходят в другие страны, меняя гендерный состав. Социальные ресурсы тесно связаны с экономическими - это обеспеченность школами, соц. Условиями и т.д., которые позволяют закрепить людей на территории гос-ва.
Для решения этих проблем надо, в первую очередь выстраивать адекватную социально-экономическую политику и политику оздоровления нации.
Глобальная энергетическая проблема — это проблема обеспечения человечества топливом и энергией в настоящее время и в обозримом будущем.
Локальные энергетические кризисы возникали и в доиндустриальной экономике (например, в Англии XVIII в. в связи с исчерпанием лесных ресурсов и переходом на уголь). Но как глобальная проблема нехватка энергоресурсов проявилась в 70-х гг. XX в., когда разразился энергетический кризис, выразившийся в резком повышении цены на нефть (в 14,5 раза в 1972-1981 гг.), что создало серьезные трудности для . Хотя многие затруднения того времени были преодолены, глобальная проблема обеспечения топливом и энергией сохраняет свое значение и в наши дни.
Главной причиной возникновения глобальной энергетической проблемы следует считать быстрый рост потребления минерального топлива в XX в. Со стороны предложения он вызван открытием и эксплуатацией огромных нефтегазовых месторождений в Западной Сибири, на Аляске, на шельфе Северною моря, а со стороны спроса — увеличением автомобильного парка и ростом объема производства полимерных материалов.
Наращивание добычи топливно-энергетических ресурсов повлекло за собой серьезное ухудшение экологической ситуации (расширение открытой добычи полезных ископаемых, добыча на шельфе и др.). А рост спроса на эти ресурсы усилил конкуренцию как стран — экспортеров топливных ресурсов за лучшие условия продажи, так и между странами-импортерами за доступ к энергетическим ресурсам.
Обеспеченность мирового хозяйства топливно-энергетическими ресурсами
Вместе с тем происходит дальнейшее наращивание ресурсов минерального топлива. Под влиянием энергетического кризиса активизировались крупномасштабные геологоразведочные работы , приведшие к открытию и освоению новых месторождений энергоресурсов. Соответственно возросли и показатели обеспеченности важнейшими видами минерального топлива: считается, что при современном уровне добычи разведанных запасов угля должно хватить на 325 лет. природного газа — на 62 года, а нефти — на 37 лет (если в начале 70-х гг. считалось, что обеспеченность мировой экономики запасами нефти не превышает 25-30 лет; разведанные запасы угля еще в 1984 г. оценивались в 1,2 трлн т, то к концу 90-х гг. они выросли до 1,75 трлн т).
В результате преобладавшие в 70-х гг. пессимистические прогнозы обеспеченности потребностей мировой экономики в энергоносителях (так, тогда считалось, что запасов нефти хватит не более чем на 25-30 лет) сменились оптимистическими взглядами, основанными на актуальной информации.
Основные пути решения глобальной энергетической проблемы
Экстенсивный путь решения энергетической проблемы предполагает дальнейшее увеличение добычи энергоносителей и абсолютный рост энергопотребления. Этот путь остается актуальным для современной мировой экономики. Мировое энергопотребление в абсолютном выражении с 1996 по 2003 г. выросло с 12 млрд до 15,2 млрд т условного топлива. Вместе с тем ряд стран сталкивается с достижением предела собственного производства энергоносителей (Китай) либо с перспективой сокращения этого производства (Великобритания). Такое развитие событий побуждает к поискам способов более рационального использования энергоресурсов.
На этой основе получает импульс интенсивный путь решения энергетической проблемы, заключающийся прежде всего в увеличении производства продукции на единицу энергозатрат. Энергетический кризис 70-х гг. ускорил развитие и внедрение энергосберегающих технологий , придает импульс структурной перестройке экономики. Эти меры, наиболее последовательно проводимые развитыми странами, позволили в значительной степени смягчить последствия энергетического кризиса.
В современных условиях тонна сбереженного в результате сберегающих мер энергоносителя обходится в 3-4 раза дешевле, чем тонна дополнительно добытого. Это обстоятельство явилось для многих стран мощным стимулом повышения эффективности использования энергоносителей . За последнюю четверть XX в. энергоемкость хозяйства США снизилась вдвое, а Германии — в 2,5 раза.
Под воздействием энергетического кризиса развитые страны в 70-80-х гг. провели масштабную структурную перестройку экономики в направлении снижения доли энергоемких производств. Так, энергоемкость машиностроения и особенно в 8-10 раз ниже, чем в ТЭК или в металлургии. Энергоемкие производства сворачивались и переводились в развивающиеся страны. Структурная перестройка в направлении энергосбережения приносит до 20% экономии топливно-энергетических ресурсов в расчете на единицу ВВП.
Важным резервом повышения эффективности использования энергии является совершенствование технологических процессов функционирования аппаратов и оборудования. Несмотря на то что это направление является весьма капиталоемким, тем не менее эти затраты в 2-3 раза меньше расходов, необходимых для эквивалентного повышения добычи (производства) топлива и энергии. Основные усилия в этой сфере направлены на совершенствование двигателей и всего процесса использования топлива.
В то же время многие государства с формирующимися рынками (Россия, Украина, Китай, Индия) продолжают развивать энергоемкие производства (черная и цветная металлургия, химическая промышленность и др.), а также использовать устаревшие технологии. Более того, в этих странах следует ожидать роста энергопотребления как в связи с повышением жизненного уровня и изменением образа жизни населения, так и с нехваткой у многих из этих стран средств на снижение энергоемкости хозяйства. Поэтому в современных условиях именно в странах с формирующимися рынками происходит рост потребления энергетических ресурсов, тогда как в развитых странах потребление сохраняется на относительно стабильном уровне. Но необходимо иметь в виду, что энергосбережение в наибольшей степени проявило себя в промышленности, но под влиянием дешевой нефти 90-х гг. слабо сказывается на транспорте.
На современном этапе и еще на долгие годы вперед решение глобальной энергетической проблемы будет зависеть от степени снижения энергоемкости экономики, т.е. от расхода энергии на единицу произведенного ВВП.
Таким образом, глобальной энергетической проблемы в ее прежнем понимании как угрозы абсолютной нехватки ресурсов в мире не существует. Тем не менее проблема обеспечения энергоресурсами сохраняется в модифицированном виде.
Начиная с овладения огнем, человек в своей жизнедеятельности постоянно использовал и другие, кроме пищи, источники энергии, его энергетическая мощь постоянно возрастала.
Если при собирательстве и первобытном рыболовстве он затрачивал на питание мощность в 140 Вт, то при подсечно-огневом и первобытном скотоводстве - уже 250 - 300 Вт, а при традиционном земледелии и скотоводстве - около 500 Вт. Но самый быстрый рост мощности человеческого хозяйства начался после второй технологической (промышленной) революции XVIII в., когда были разработаны методы применения энергии ископаемого топлива (в первую очередь каменного угля и нефти) в различных технологиях. Затем была повышена эффективность традиционных источников энергии: воды, ветра и солнца. Наконец, в XX в. началось использование ядерной энергии. В целом энерговооруженность человека возросла в тысячи раз, возникла энергетическая цивилизация - цивилизация большой социоприродной энергетики.
В XX в. мощность, используемая человеком на отопление, освещение, транспорт, промышленное и сельскохозяйственное производство, обработку и передачу информации и т.п., достигла в среднем 2 - 3 кВт/чел.
В настоящее время свои энергетические потребности человечество удовлетворяет в основном за счет углеродсодержащих видов топлива (каменного угля, нефти, газа, дров, сланцев, торфа) и урана. С 1973 по 1998 г. глобальное потребление этих энергоносителей возросло в 5 раз.
При сжигании топлива реализуется первичная (тепловая) энергия, которая может быть преобразована в электрическую с определенным коэффициентом полезного действия (40-44% на тепловых электростанциях, где сжигается углеродсодержащее топливо, и 30 - 33% на атомных электростанциях). Выработка одновременно электрической энергии и горячей воды на теплоэлектроцентралях повышает КПД использования первичной энергии до 80%.
Электрическая энергия - основа современной цивилизации. Во всем мире она рассматривается в качестве самого предпочтительного промежуточного вида энергии, универсального (легко преобразующегося в любых количествах в тепло, свет, механическую энергию и т.п.), передаваемого на значительные расстояния и вызывающего наименьшее загрязнение окружающей среды в местах потребления. Подавляющее большинство машин и устройств, которые использует человечество, содержат электрические цепи и соответствующие узлы, работа которых невозможна без электрической энергии.
Ископаемые виды топлива по-прежнему являются доминирующими среди источников первичной энергии, доля угля была максимальной приблизительно в 1920 г., когда он обеспечивал производство более 70% всего потребляемого топлива; доля нефти достигла максимума в начале 70-х годов XX в., составив немногим больше 40%. Предполагается, что природный газ, который загрязняет окружающую среду меньше, чем нефть и уголь, в будущем станет использоваться шире в мировом производстве энергии. Первичная электроэнергия здесь включает в себя энергию, производимую на ГЭС и АЭС.
Разведанные запасы каменного угля оцениваются в 1280 млрд т. При современном уровне его потребления этих запасов хватит на 200 лет.
Запасы нефти - 137 млрд т (1993 г.) (66% на Среднем Востоке), газа - 142 трлн м3 (40 % в Восточной Европе и СНГ, 36 % - в России, 32% - на Среднем Востоке (данные на 1993 г.)).
Прогнозируемые (неразведанные) запасы нефти в 1993 г. оценивались в 100-120 млрд т, газа - 400 трлн м3,
Если открытие новых месторождений природного газа в конечном счете приведет к увеличению его сегодняшних мировых запасов в 4 раза, то современный уровень потребления этого вида топлива сможет оставаться устойчивым до 2230 г. Однако истощение запасов нефти наряду с , связанными с использованием угля, может переориентировать мир на потребление газа. Если потребление газа будет продолжать расти нынешними темпами, составляющими 3,3% в год, то запасы, которые в 4 раза превышают известные сегодня, могут быть исчерпаны к 2054 г.
Таким образом, при современном уровне добычи нефти и газа их запасы кончатся после 2050 г. В общем производстве энергии в 1996 г. на долю нефти приходилось 40%, угля - 28, газа - 23%. АЭС создавали 7% энергии, прочие источники энергии давали 2,6%. Легко видеть, что нефть и газ дают примерно 2/3 потребляемой в мире энергии и являются основой экономики современного общества.
Альтернативные источники энергии - энергия ветра, солнца, геотермальная энергия (энергия горячих подземных вод), энергия течений - пока вносят незначительный вклад в мировое производство энергии.
Важную роль в жизни населения развивающихся стран играют дрова. По данным ФАО, в 1998 г. более 2 млрд человек в странах Азии, Африки и Латинской Америки (примерно до 90 % сельского и более 30 % городского населения) для приготовления пищи и обогрева используют древесину. На эти цели в развивающихся странах расходуется 80 % древесины.
В Непале, 9/10 энергетических потребностей удовлетворяется за счет древесного топлива, в - 82, - 74, - 71, - 64, и - 50%. В деревнях Гималаев и некоторых районах Африки женщины и дети проводят от 100 до 300 дней в году за сбором хвороста.
Энергетика является одной из наиболее крупномасштабных отраслей промышленного производства. Это основа развития всех отраслей промышленности, определяющих прогресс в целом.
Вместе с тем самым серьезным фактором загрязнения природной среды являются добыча и использование ископаемых энергоносителей, прежде всего нефти, угля и природного газа, обеспечивающего более 90% мировой потребности в энергии.
Рассмотрим экологические характеристики энергетики, основанной на сжигании углеродсодержащих видов топлива (тепловой энергетики), атомной энергетики, гидроэнергетики, использующей энергию падающей воды, и альтернативные ее источники.
Воздействие систем производства, передачи и использования энергии на окружающую среду проявляется в таких процессах и явлениях, как:
- изъятие территорий для добычи топлива, размещения электростанций и линий электропередачи и захоронения отходов;
- загрязнение атмосферы и продуктами сгорания (выбросы в , шлаки, радиоактивные отходы и т.п.);
- тепловое (термическое) загрязнение - сброс тепловой энергии электростанции в окружающую среду и повышение температуры среды;
- электромагнитное загрязнение - создание электрических, магнитных и электромагнитных полей, создающих угрозу для человека и ;
- радиоактивное загрязнение;
- затопление полезных территорий (в случае гидроэлектростанций);
- воздействие на климат
- воздействие на флору и фауну;
- наведенная - возникновение при создании энергоустановок, в первую очередь гидроэлектростанций.
1. Попытайтесь определить наиболее оптимальные, с вашей точки зрения, территории и акватории планеты для сооружения электростанций, работающих на альтернативных источниках энергии.
Россия обладает колоссальным суммарным потенциалом энергии ветра. Вдоль берегов Северного Ледовитого океана на протяжении 12 тыс. км господствуют ветры со среднегодовой скоростью свыше 5-7 м/с. (Считается, что ветроустановки эффективны при среднегодовых скоростях ветра выше 4-5 м/с.) Приливные станции - самые дорогие сооружения. Районами их строительства могут стать заливы и устья рек с очень высоким уровнем приливов. В заливе Фанди (Канада) он достигает 18 м, в устье р. Северн (Великобритания) - 14,5 м, в порту Гранвилъ (Франция) - 14,7 м. Потенциальных районов для строительства крупных ПЭС в России несколько: Мезенская губа, Тугурский залив Охотского моря. Станция в Мезенской губе могла бы иметь мощность 15 000 МВт, в Тугурском заливе - 10 300. В отношении геотермальной энергии перспективными являются Камчатка и Курильские острова. Для использования солнечной энергии оптимален экваториальный пояс планеты в силу его наибольшей освещенности.
2. Широкое осознание ресурсной проблемы произошло лишь в конце прошлого столетия. Как вы думаете, с чем это связано?
Это связано с тем, что главные причины усиливающегося антропогенного воздействия на окружающую среду, такие как рост населения и возрастание масштабов потребления природных ресурсов, наиболее явно проявились именно во второй половине ХХ в. Широкому осознанию проблемы также способствовало ее научное изучение и освещение в СМИ.
3. Почему энергетическая и сырьевая проблемы, не являющиеся острыми для отдельных стран, имеют тем не менее глобальный характер?
То, что энергетическая и сырьевая проблемы не являются острыми для отдельных стран - это всего лишь вопрос времени, так как ресурсы планеты ограничены. К тому же ошибочно считать, что глобальная проблема должна проявляться везде, куда «попадет указка на глобусе». Так, жителям многих процветающих государств неведомы голод и недоедание, но эта проблема все равно остается глобальной, так как глобальность любой проблемы определяется ее значением для судеб всего человечества.
4. В чем преимущества и недостатки альтернативных источников энергии?
Один из путей решения энергетической проблемы многие ученые и специалисты видят в масштабном использовании возобновляемых альтернативных источников энергии. Так, гелиоэнергетика, безусловно, может сыграть очень важную роль в решении локальных проблем некоторых пустынных районов и, возможно, даже некоторых южных стран в целом. Но решить проблему полной замены ныне действующих способов получения энергии она не в состоянии: сказывается рассеянность солнечной энергии и необходимость сооружения колоссальных по площади и расходу материалов энергетических установок.
Энергия ветра все более приближается по стоимости к ископаемому топливу (Дания, Нидерланды, США, КНР и др.). За последние 30 лет она упала с 30 до 4-5 центов за 1 кВт>ч на лучших ветряных электростанциях. По имеющимся прогнозам, уже в 2060 г. энергия ветра и Солнца будет покрывать половину мирового спроса на энергию. Негативные стороны ветряной энергетики - мощный гул, издаваемый такими установками, гибель пернатых, а также непостоянство ветровых потоков (нет ветра - нет энергии). Кроме того, при широкомасштабном применении ветровой энергии будет происходить нарушение теплового баланса вследствие изменения условий переноса тепла вдоль земной поверхности.
Роль энергии приливов и геотермальных вод в отдаленном будущем еще недостаточно ясна. Сравнительно высокие капитальные затраты на сооружение электростанций, использующих эти виды энергии, их жесткая географическая привязка не оставляют больших надежд на повышение их доли в суммарном производстве энергии в мире. Действительно, можно сосчитать по пальцам страны, обладающие широкими возможностями освоения энергии приливов и геотермальных вод (Франция, Россия, Канада, США и др.)
5. Известно выражение «безотходное производство». Однако лишь величину более 90% считают соответствующей такому производству. Почему?
Понятие безотходное производство не следует воспринимать абсолютно, т.е. было бы ошибочным полагать, что может быть производство без отходов. Представить себе полностью безотходное производство просто невозможно, ибо такого нет и в природе.
6. Как вы понимаете выражение «комплексное использование сырья»?
Комплексное использования сырья - наиболее полное, экономически оправданное использованиевсех полезных компонентов, содержащихся в сырье, а также в отходах производства. Почти все виды сырья минерального и органического происхождения содержат ряд ценных компонентов. Полнота их извлечения и использования зависит от потребности в них и уровня развития техники.
7. Приведите четыре аргумента, доказывающие существование глобальной энергетической и сырьевой проблем.
1. По самым пессимистическим прогнозам, в ближайшие десятилетия будут исчерпаны доступные месторождения нефти, свинцовых и цинковых руд, олова, золота, серебра, платины, асбеста, а затем прекратится добыча никеля, кобальта, алюминия и т. д.
2. Во всем мире сегодня началось освоение менее продуктивных месторождений или расположенных в труднодоступных районах со сложными природными условиями, что сильно удорожает добычу.
3. Ведется переход энерго- и материалосберегающим технологиям, использованию вторичного сырья.
4. Активно разрабатываются и внедряются технологии использования альтернативных источников энергии.
8. Обсудите все «за» и «против» развития атомной энергетики в мире, и в частности в нашей стране.
Энергия, выделяющаяся в ядерных реакциях, в миллионы раз выше, чем та, которую дают обычные химические реакции (например, реакция горения), так что теплотворная способность ядерного топлива оказывается неизмеримо большей, чем обычного топлива. Использовать ядерное топливо для выработки электроэнергии -- чрезвычайно заманчивая идея. Преимущества атомных электростанций (АЭС) перед тепловыми (ТЭЦ) и гидроэлектростанциями (ГЭС) очевидны: нет отходов, газовых выбросов, нет необходимости вести огромные объемы строительства, возводить плотины и хоронить плодородные земли на дне водохранилищ. Пожалуй, более экологичны, чем АЭС, только электростанции, использующие энергию солнечного излучения или ветра. Но и ветряки, и гелиостанции пока маломощны и не могут обеспечить потребности людей в дешевой электроэнергии - а эта потребность все быстрее растет.
И все же целесообразность строительства и эксплуатации АЭС часто ставят под сомнение из-за вредного воздействия радиоактивных веществ на окружающую среду и человека. Аварии на объектах атомной энергетики - самый больной вопрос эксплуатации АЭС. Однако несмотря на их тяжесть, в целом вероятность таких аварий невелика. С момента появления атомной энергетики произошло не более трех десятков аварий, и лишь в четырех случаях имел место выброс радиоактивных веществ в окружающую среду. Однако масштабы загрязнений, сопутствующих таким авариям, часто приобретают глобальный характер. Даже если атомная электростанция работает идеально и без малейших сбоев, ее эксплуатация неизбежно ведет к накоплению радиоактивных веществ. Поэтому людям приходится решать очень серьезную проблему, имя которой -- безопасное хранение отходов.
После неплохого старта наша страна отстала от передовых стран мира в области развития атомной энергетики по всем параметрам. Конечно, от ядерной энергетики можно вообще отказаться. Тем самым будет полностью устранена опасность облучения людей и угроза ядерных аварий. Но тогда для удовлетворения потребностей в энергии придется наращивать строительство ТЭЦ и ГЭС. А это неизбежно приведет к большому загрязнению атмосферы вредными веществами, к накоплению в атмосфере избыточного количества углекислого газа, изменению климата Земли и нарушению теплового баланса в масштабах всей планеты. Несмотря на относительно недавние трагические события на японской АЭС “Фукусима-1”, официальная позиция России не изменилась: ядерную энергетику нужно развивать, в том числе строить Балтийскую АЭС в Калининградской области.
9. Используя материалы средств массовой информации, приведите примеры путей решения энергетической и сырьевой проблем в России. В чем смысл инициатив нашей страны в решении глобальной энергетической проблемы?
Обнинская АЭС мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР. Она стала первой в мире промышленной атомной электростанцией. Впервые в мире неводяные пары как тепловой носитель применены на Паратунской ГеоТЭС в 1967 году. Сегодня на Камчатке 40 % потребляемой энергии вырабатывается на геотермальных источниках.
В 2009 году в России вступил в силу федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации», целью которого является стимулирование энергосбережения и повышения энергоэффективности. Техническое развитие классической электроэнергетики России связывается введением в энергосистему более эффективных и маневренных парогазовых установок в том числе и в составе теплоцентралей. Перспективное развитие гидроэнергетики связывают с освоением сибирского потенциала - достройкой Бурейского и Колымского каскадов, в проектах Нижнезейские ГЭС, Нижнеангарские или Среднеенисейская ГЭС, Южно-Якутский ГЭК. В европейской части страны производится существенное (соизмеримое со строительством новых станций) повышение рабочей мощности Волжских ГЭС. На севере рассматривается достройка Белопорожской ГЭС. Технический потенциал ветровой энергии России оценивается в размере свыше 50 трлн кВт ч/год. Установленная мощность ветряных электростанций в стране на 2014 год составляет около 83 МВт, суммарная выработка не превышает 40 млн кВт ч/год.
Изменения биосферы в результате человеческой деятельности стремительны. За ХХ век из недр извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации.
Размещение природных ресурсов по планете характеризуются крайней неравномерностью. Это объясняется различиями в климатических и тектонических процессах на земле, различными условиями образования полезных ископаемых в прошлые геологические эпохи.
До начала ХХ века основным энергоресурсом была древесина, затем уголь. Ему на смену пришли добыча и потребление иных видов топлива - нефти и газа. Эра нефти дала толчок интенсивному развитию экономики, что потребовало, в свою очередь, увеличения производства и потребления ископаемого топлива. Каждые 13 лет потребности в энергии удваивались. Общемировые запасы условного топлива слагаются, в первую очередь, из запасов угля (60%), нефти и газа (27%). В совокупном мировом производстве иная картина - на уголь приходится более 30%, а на нефть и газ - более 67%. Если следовать прогнозам оптимистов, то мировых запасов нефти должно хватить на 2-3 столетия. Пессимисты же считают, что имеющиеся запасы нефти могут обеспечить потребности цивилизации лишь несколько десятков лет.
Конечно, эти цифры носят условный характер. Однако вывод напрашивается один: необходимо учитывать ограниченность природных ресурсов, к тому же увеличение добычи полезных ископаемых оборачивается и экологическими проблемами.
Использование энергетических ресурсов - один из показателей уровня развития цивилизации. Потребление энергии развитыми государствами значительно превосходят соответствующие показатели стран развивающегося мира. Только 10 ведущих промышленных стран потребляют 70% общего количества вырабатываемой в мире энергии.
Большинство развивающихся стран не имеют крупных запасов нефти и находятся в зависимости от этого природного ресурса. В наименее же развитых странах потребности в энергетических ресурсах покрываются за счет дров и др. видов биомассы. В результате этого энергетическая ситуация для многих стран третьего мира оборачивается сложными проблемами (сведением лесов в том числе). «Дровяной дефицит» - это специфическая форма проявления мирового энергетического кризиса. Сам же энергетический кризис можно определить как напряженное состояние, сложившееся между потребностями современного общества в энергии и запасами сырья для энергетики. Он показал миру ограниченность запасов источников энергии в природе, а также расточительный характер потребления наиболее дефицитных энергоносителей.
Благодаря энергетическому кризису произошел переход мировой экономики с экстенсивного пути развития на интенсивный, сократилась энерго- и сырьеемкость мирового хозяйства, а обеспеченность его топливными и минеральными ресурсами (благодаря разработке новых месторождений даже стала возрастать).
В системе международного разделения труда развитые страны выступают основными потребителями сырьевых ресурсов, а развивающиеся - производителями, что определяется как уровнем их экономического развития, так и размещением полезных ископаемых на земле.
Ресурсообеспеченность - это соотношение между величиной запасов природных ресурсов и размером их использования.
Уровень ресурсообеспечения определяется потенциалом собственной ресурсной базы страны, а также иными фактами, например, политическими и военно-стратегическими соображениями, международным разделением труда и др.
Однако пример Японии, Италии и др. стран показывает, что наличие или отсутствие собственных сырьевых ресурсов в условиях современного мирового хозяйства не является решающим фактором в развитии страны. Часто именно в странах с богатой ресурсной базой имеет место ресурсная расточительность. К тому же в богатых ресурсами странах часто низок коэффициент использования вторичных ресурсов.
Рост потребления сырья к началу 70-х годов превысил прирост его разведанных запасов, снизилась ресурсообеспеченность. Тогда и появились первые мрачные прогнозы о скором исчерпании мировых ресурсов. Произошел переход к рациональному ресурсопотреблению.
Земельные ресурсы, почвенный покров - это основа всей живой природы. Лишь 30% земельного фонда мира - сельскохозяйственные угодья, используемые человечеством для производства продуктов питания. Остальная территория - горы, пустыни, ледники, болота, леса и т.д.
На протяжении всей истории цивилизации рост населения сопровождался расширением площади обрабатываемых земель. За истекшие 100 лет было расчищено больше земельных площадей для оседлого земледелия, чем за все предшествующие века.
Сейчас в мире практически не осталось земли для сельскохозяйственного освоения, лишь леса и экстремальные территории. К тому же во многих странах мира земельные ресурсы быстро уменьшаются (рост городов, промышленности и др.).
И если в развитых странах рост урожайности и продуктивности сельского хозяйства компенсирует убыль земель, то в развивающихся странах картина обратная. Это создает избыточное давление на почвы во многих густонаселенных районах развивающегося мира. До половины пахотных земель в мире используется до истощения, с превышением разумных нагрузок.
Еще один аспект проблемы обеспечения земельными ресурсами - деградация почв. Издавна бедой земледельцев была эрозия почв и засухи, а разрушенная почва восстанавливается очень медленно. В естественных условиях на это уходит не одна сотня лет.
Ежегодно только вследствие эрозии из сельскохозяйственного оборота выпадает 7 млн. га земель, а из-за заболачивания - засоления, выщелачивания - еще 1,5 млн. га. И хотя эрозия - это естественный геологический процесс, в последние годы он явно усиливается, часто по причине неосмотрительной хозяйственной деятельности человека.
Опустынивание также не новый процесс, но он, как и эрозия, ускорился в новейшее время.
Быстрый рост населения развивающихся стран усугубляет многие процессы, увеличивая нагрузку на земельный фон планеты. Сокращение земельных ресурсов в развивающихся странах, вызванное природными, социально- экономическими факторами, лежит в основе политических и этнических конфликтов. Деградация земель представляет собой серьезную проблему. Борьба с сокращением земельных ресурсов - важнейшая задача человечества.
На нашей планете лесами занято 30% территории. Четко прослеживаются два лесных пояса: северный, с преобладанием хвойных пород деревьев, и южный - влажные тропические леса развивающихся стран.
Наибольшая площадь лесов сохранилась в Азии, Латинской Америке. Лесное богатство мира велико, но не безгранично.
В развитых странах Западной Европы и Северной Америки, объем прироста древесины превышает объем лесозаготовок и ресурсный потенциал растет. Для большинства же стран третьего мира характерно снижение обеспеченности лесными ресурсами.
В целом лесные ресурсы мира сокращаются (за последние 200 лет - в 2 раза). Уничтожение лесов такими темпами имеет катастрофические последствия для всего мира: сокращается поступление кислорода, усиливается парниковый эффект, изменяется климат.
На протяжении многих веков сокращение площади лесов на планете практически не препятствовало прогрессу человечества. Но, начиная с недавнего времени, этот процесс стал отрицательно сказываться на экономическом и экологическом состоянии многих стран, особенно стран третьего мира. Охрана лесов и лесовосстановительные работы необходимы для дальнейшего существования человечества.
Вода является обязательным условием существования всех живых организмов на земле. Большие объемы воды на планете создает впечатление ее изобилия и неисчерпаемости. Долгие годы освоение водных ресурсов велось практически бесконтрольно. Воды сейчас недостаточно там, где ее нет в природе, где ее интенсивно используют, где она стала непригодной для употребления.
Около 60% общей площади суши приходится на зоны, в которых нет достаточного количества пресной воды. Четвертая часть человечества ощущает ее недостаток, а еще свыше 500 млн. жителей страдают от недостатка и плохого качества.
Водные ресурсы распределены по континентам неравномерно. Азия, из-за большой численности высоких темпов прироста населения, попадает в число самых бедных водой континентов. Многие страны Юго-западной и Южной Азии, а также Восточной Африки вскоре столкнутся с нехваткой воды, что не только ограничит развитие сельского хозяйства и промышленности, но и может привести к политическим конфликтам.
Потребность в пресной воде испытывают население, промышленность и сельское хозяйство. Однако большая часть вод - это воды мирового океана, непригодная не только для питья, но и для технологических нужд.
Несмотря на достижения современной технологии, проблемы надежного водоснабжения для многих стран мира остается нерешенной.
Увеличение промышленного расходования воды связано не только с быстрым ее развитием, но и с ростом водоемкости производства. Много воды требует химическая промышленность, металлургия, производство бумаги.
На сельское хозяйство мира приходится около 70% всего мирового водозабора. И сейчас большинство крестьян в мире используют те же методы орошения, что и их предки 5000 лет назад. Особенно высокой неэффективностью отличаются ирригационные системы стран третьего мира.
Можно сделать следующий вывод - дефицит пресной воды растет.
Причинами этого являются: быстрый рост населения, увеличение расходования пресных вод для сельского хозяйства и промышленности, сброс сточных вод и отходов промышленности, снижение способности водоемов к самоочищению.
Ограниченность, неравномерное распределение ресурсов пресных вод и растущее загрязнение вод являются одной из составляющих глобальной ресурсной проблемой человечества.
Океан занимает большую часть поверхности земли - 70%. Он является поставщиком половины кислорода воздуха и 20% белковой пищи человечества. Свойство морской воды - тепловая генерация, циркуляция течений и атмосферных потоков - определяют климат и погоду на земле. Полагают, что именно Мировой океан утолит жажду человечества. Ресурсный потенциал океана во многих отношениях может восполнить истощающиеся запасы суши.
Так какими же ресурсами обладает Мировой океан?
- - Биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон);
- - Огромные ресурсы минерального сырья;
- - Энергетический потенциал (один приливной цикл Мирового океана способен обеспечить человечество энергией - однако пока это «потенциал будущего»);
- - Для развития мирового производства и обмена велико транспортное значение Мирового океана;
- - океан является вместилищем большинства отходов хозяйственной деятельности человечества (химическим и физическим воздействием своих вод и биологическим влиянием живых организмов океан рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем земли);
- - океан - основной резервуар ценнейшего и все более дефицитного ресурса - воды (получение которой путем опреснения увеличивается каждый год).
Ученые считают, что биологических ресурсов океана хватит, чтобы прокормить 30 млрд. человек.
Из биологических ресурсов океана в настоящее время используется, прежде всего, рыба. Однако с 70-х годов прирост улова падает. В связи с этим человечество всерьез задумается о том, что биологические ресурсы океана в результате их чрезмерной эксплуатации, находятся под угрозой.
К основным причинам оскудения биологических ресурсов можно отнести: нерациональное ведение мирового рыбного хозяйства, загрязнение вод океана.
Кроме биологических ресурсов, Мировой океан обладает огромными ресурсами минеральными ресурсами. В морской воде представлены почти все элементы таблица Менделеева. Недра океана, его дно богаты железом, марганцем, никелем, кобальтом.
В настоящее время развивается шельфовая добыча нефти и газа, причем доля морской добычи приближается к 1/3 объема мировой добычи этих энергоносителей.
Однако наряду с эксплуатацией богатых природных ресурсов мирового океана растет и загрязнение, особенно с увеличением перевозок нефти.
На повестку дня встает вопрос: не превратится ли океан в свалку отходов? 90% отходов, ежегодно сбрасываемых в моря, остаются в прибрежных районах, где они наносят ущерб рыболовству, отдыху и т.д.
Освоение ресурсов океана и его охрана, несомненно, является одной из глобальных проблем человечества. Мировой океан определяет лицо биосферы. Здоров океан - здорова планета.
