Экологические проблемы традиционной энергетики - Энергия - проблема роста и потребления
Основная часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых электростанциях (ТЭС). Далее обычно идут гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные электростанции (АЭС).
1) Тепловые электростанции
В большинстве стран мира доля электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС больше 50%. В качестве топлива на ТЭС обычно используются уголь, мазут, газ, сланцы. Ископаемое топливо относится к невозобновимым ресурсам. Согласно многим оценкам угля на планете хватит на 100-300 лет, нефти на 40-80 лет, природного газа на 50-120 лет.
Коэффициент полезного действия ТЭС составляет в среднем 36-39%. Наряду с топливом ТЭС потребляет значительное количество воды. Типичная ТЭС мощностью 2 млн. кВт ежесуточно потребляет 18 000 т угля, 2500 т мазута, 150 000 м3 воды. На охлаждение отработанного пара на ТЭС используются ежесуточно 7 млн. м3 воды, что приводит к тепловому загрязнению водоема-охладителя.
Для ТЭС характерно высокое радиационное и токсичное загрязнение окружающей среды. Это обусловлено тем, что обычный уголь, его зола содержат микропримеси урана и ряда токсичных элементов в значительно больших концентрациях, чем земная кора.
При строительстве крупных ТЭС или их комплексов загрязнение еще более значительно. При этом могут возникать новые эффекты, например, обусловленные превышением скорости сжигания кислорода над скоростью его образования за счет фотосинтеза земных растений на данной территории, или вызванные увеличением концентрации углекислого газа в приземном слое.
Из ископаемых источников топлива наиболее перспективным является уголь (его запасы огромны по сравнению с запасами нефти и газа). Основные мировые запасы угля сосредоточены в России, Китае и США. При этом основное количество энергии в настоящее время вырабатывается на ТЭС за счет использования нефтепродуктов. Таким образом, структура запасов ископаемого топлива не соответствует структуре его современного потребления при производстве энергии. В перспективе - переход на новую структуру потребления ископаемого топлива (угля) вызовет значительные экологические проблемы, материальные затраты и изменения во всей промышленности. Ряд стран уже начал структурную перестройку энергетики.
Рис. 3 Дивногорская ГЭС
2) Гидроэлектростанции
Основные достоинства ГЭС - низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии, быстрая окупаемость (себестоимость примерно в 4 раза ниже, а окупаемость в 3-4 раза быстрее, чем на ТЭС), высокая маневренность, что очень важно в периоды пиковых нагрузок, возможность аккумуляции энергии.
Но даже при полном использовании потенциала всех рек Земли можно обеспечить не более четверти современных потребностей человечества. В России используется менее 20 % гидроэнергетического потенциала. В развитых странах эффективность использования гидроресурсов в 2-3 раза выше, т. е. здесь у России есть определенные резервы. Однако сооружение ГЭС (особенно на равнинных реках) приводит ко многим экологическим проблемам. Водохранилища, необходимые для обеспечения равномерной работы ГЭС, вызывают изменения климата на прилегающих территориях на расстояниях до сотен километров, являются естественными накопителями загрязнений.
В водохранилищах развиваются сине-зеленые водоросли, ускоряются процессы эфтрофикации, что приводит к ухудшению качества воды, нарушает функционирование экосистем. При строительстве водохранилищ нарушаются естественные нерестилища, происходит затопление плодородных земель, изменяется уровень подземных вод.
Более перспективным является сооружение ГЭС на горных реках. Это обусловлено более высоким гидроэнергетическим потенциалом горных рек по сравнению с равнинными реками. При сооружении водохранилищ в горных районах не изымаются из землепользования большие площади плодородных земель.
Рис. 4 Балаковская АЭС.
3) Атомные электростанции
АЭС не вырабатывают углекислого газа, объем других загрязнений атмосферы по сравнению с ТЭС также мал. Количество радиоактивных веществ, образующихся в период эксплуатации АЭС, сравнительно невелико. В течение длительного времени АЭС представлялись как наиболее экологически чистый вид электростанций и как перспективная замена ТЭС, оказывающих влияние на глобальное потепление. Однако процесс безопасной эксплуатации АЭС еще не решен. С другой стороны, замена основной массы ТЭС на АЭС для устранения их вклада в загрязнение атмосферы в масштабе планеты не осуществима из-за огромных экономических затрат.
Чернобыльская катастрофа привела к коренному изменению отношения населения к АЭС в регионах размещения станций или возможного их строительства. Поэтому перспектива развития атомной энергетики в ближайшие годы неясна. Среди основных проблем использования АЭС можно выделить следующие.
1. Безопасность реакторов. Все современные типы реакторов ставят человечество под угрозу риска глобальной аварии, подобной Чернобыльской. Такая авария может произойти по вине конструкторов, из-за ошибки оператора или в результате террористического акта. Принцип внутренней самозащищенности активной зоны реактора в случае развития аварии по худшему сценарию с расплавлением активной зоны должен быть непреложным требованием при проектировании реакторов. Ядерная технология сложна. Потребовались годы анализа и накопленного опыта, чтобы просто осознать возможность возникновения некоторых типов аварий.
Неопределенности в отношении безопасности никогда не будут полностью разрешены заранее. Большое их количество будет обнаружено только во время эксплуатации новых реакторов.
- 3. Снижение эмиссии диоксида углерода. Считается, что вытеснение тепловых электростанций атомными поможет решить проблему снижения выбросов диоксида углерода, одного из главных парниковых газов, способствующих потеплению климата на планете. Однако, на самом деле, электростанции с комбинированным циклом на природном газе не только намного экономичнее, чем АЭС, но и при одних и тех же затратах достигается значительно большее снижение выбросов диоксида углерода, чем при использовании атомной энергии с учетом всего топливного цикла (потребление энергии при добыче и обогащении урана, изготовлении ядерного топлива и других затрат на "входе" и "выходе"). 4. Снятие с эксплуатации реакторов на АЭС. К 2010 г. половина из работающих в мире АЭС имела возраст 25 лет и более. После этого предполагается процедура снятия с эксплуатации реакторов. По данным Всемирной ядерной ассоциации (WNA), более 130 промышленных ядерных установок уже выведены из эксплуатации, либо ожидают этой процедуры. И во всех случаях возникает проблема утилизации радиоактивных отходов, которые надо надежно изолировать и хранить длительный срок в специальных хранилищах. Многие эксперты считают, что эти расходы могут сравняться с расходами на строительство АЭС. 5. Опасность использования АЭС для распространения ядерного оружия. Каждый реактор производит ежегодно плутоний в количестве, достаточном для создания нескольких атомных бомб. В отработавшем ядерном топливе (ОЯТ), которое регулярно выгружается из реакторов, содержится не только плутоний, но и целый набор опасных радиационных элементов. Поэтому МАГАТЭ старается держать под контролем весь цикл обращения с отработавшим ядерным топливом во всех странах, где работают АЭС.
Примитивную атомную бомбу можно сделать из отработавшего ядерного топлива любой АЭС. Если для создания бомбы необходимы сложное производство, специальное оборудование и подготовленные специалисты, то для создания так называемых грязных ядерных взрывных устройств - все намного проще, и здесь опасность очень велика. При использовании такой "самоделки" ядерного взрыва, конечно, не будет, но будет сильное радиоактивное заражение. Такие устройства террористы и экстремисты могут изготовить самостоятельно, приобретя на ядерном черном рынке необходимые расщепляющие материалы. Такой рынок, как это ни прискорбно, существует, и атомная промышленность является потенциальным поставщиком таких материалов.
Похожие статьи
-
Экологические проблемы традиционной энергетики - Экологические проблемы энергетики
Основная часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых электростанциях (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные электростанции (АЭС)....
-
Проблемы ядерной энергетики - Экологические проблемы энергетики
Ядерная энергетика в настоящее время может рассматриваться как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива,...
-
Кризис топливных ресурсов - Энергия - проблема роста и потребления
В начале 70-х годов страницы газет запестрели заголовками: "Энергетический кризис!", "Надолго ли хватит органического топлива?", "Конец нефтяного века!",...
-
Экологический кризис энергетики - Энергия - проблема роста и потребления
Основные формы влияния энергетики на окружающую среду состоят в следующем. 1. Основной объем энергии человечество пока получает за счет использования...
-
Современные традиции развития энергетики - Энергия - проблема роста и потребления
В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех...
-
Энергия воды, океанических и термальных вод - Экологические проблемы энергетики
Энергия, выделяемая при Волновом движении масс воды в океане, Действительно огромна. Средняя волна высотой 3 м несет примерно 90 кВт энергии на 1 м2...
-
Считается, что возобновимые источники энергии (ветровые, солнечные, геотермальные, волновые и др.), модульные станции на природном газе с использованием...
-
Энергетический кризис, Основные положения - Экологические проблемы энергетики
Основные положения Энергетический кризис - явление, возникающее, когда спрос на энергоносители значительно выше их предложения. Его причины могут...
-
Использование энергии солнца - Экологические проблемы энергетики
Солнечная энергия обладает неоспоримыми преиму-ществами перед традиционными органическим и ядер-ным горючим. Это исключительно чистый вид энер-гии,...
-
Как сказано выше, в настоящее время основные энергоресурсы, за счет которых обеспечиваются энер-гетические потребности человечества, это: органичес-кое...
-
Введение - Экологические проблемы энергетики
Состояние энергетики в современном мире вызывает тревогу. Как известно, основная энергия, получаемая человеком для производства, транспорта и отопления -...
-
Экологические проблемы теплоэнергетики - Экологические проблемы энергетики
Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду во многом зависит от вида сжигаемого топлива [1]. Твердое топливо . При сжигании твердого топлива...
-
Вывод, Список используемой литературы - Энергия - проблема роста и потребления
В заключение можно сделать вывод, что современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для...
-
Атомная Энергия. - Проблема использования энергоресурсов
Открытие излучения урана впоследствии стало ключом к энергетическим кладовым природы. Главным, сразу же заинтересовавшим исследователей, был вопрос:...
-
Вывод - Экологические проблемы энергетики
Безусловно, нефть никуда не исчезнет. Нефть по-прежнему останется важным ресурсом и сырьем для химической промышленности. Но очевиден и тот факт, что...
-
Пути решения - Экологические проблемы энергетики
Экстенсивный путь решения энергетической проблемы предполагает Дальнейшее увеличение добычи энергоносителей и абсолютный рост энергопотребления. Этот...
-
Введение - Энергия - проблема роста и потребления
Энергетический кризис - явление, возникающее, когда спрос на энергоносители значительно выше их предложения. Его причины могут находиться в области...
-
Проблемы загрязнения водных ресурсов - Экологические проблемы на Урале
Промышленное использование рек Урала началось в XVIII столетии в связи с развитием здесь металлургии и горных промыслов. На реках начали создавать пруды,...
-
Пути решения проблемы - Экологические аспекты урбанизации
Около 90 % отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх перед загрязнениями подземных вод делает их нежелательными...
-
Комплексный характер экологической проблемы - Экологический кризис
Отдельные регионы планеты, находящиеся на разных ступенях экономического развития, испытывают различные трудности: для развивающихся стран -- это...
-
Энергия мирового океана - Проблема использования энергоресурсов
Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссаль-ны. Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перег-реву поверхностных вод океана по...
-
Основные особенности экологических проблем России - Современные экологические проблемы РФ
Охарактеризуем основные кризисные направления развития экологической ситуации в России. Хозяйственная деятельность человека. Человечество является частью...
-
Экологический проблема природопользование пестицид В Республике Беларусь объектами особого внимания со стороны государства являются проблемные регионы,...
-
Проблема сбора и утилизации отходов производства и потребления является одной из старейших в истории человечества. На свалках построены все древние...
-
Заключение - Экологические проблемы энергетики
На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы: 1. На современ-ном этапе тепловые электростанции выбрасывают в ат-мосферу около 20% от...
-
- Выбросы вредных веществ при работе ТЭЦ - Гидроэлектростанция(ГЭС) препятствует миграции рыб во время нереста - Около высоковольтных линей(ЛЭП) и...
-
Атомная энергетика. Влияние на окружающую среду - Экология
Атомные электростанции - третий "кит" в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В случае...
-
Суть экологической катастрофы Аральского моря - Экологические проблемы Аральского моря
Главной экологической проблемой является то, что изменение русла рек Сырдарья и Амударья для ирригации очень сильно уменьшило площадь Аральского моря....
-
Состояние источников водоснабжения Московский регион имеет густую, разветвленную гидрографическую сеть, состоящую из больших и малых рек, общее число...
-
Влияние транспорта на окружающую среду - Экологические проблемы Московской области
К одной из самых "больных" проблем города Москвы я бы отнес прежде всего экологическую. Причин ее чрезвычайно много и они сплетены в единый тугой узел, в...
-
Биопродуктивность экосистем - Уровни организации живой материи. Экологические проблемы биосферы
Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в химических связях синтезируемого органического вещества, определяет...
-
Глобальные экологические проблемы современности - Глобальные экологические проблемы
Новое время человечество, с точки зрения отношений с природной средой, начало практически под тем же знаком, и всю свою историю - существование...
-
В этой главе рассмотрим последствия негативного влияния человека на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу, почвы, растительный и животный мир....
-
Пути решения экологических проблем - Экологические проблемы Украины
Анализ динамики экологического состояния Украины показал, что за последние пять лет экологический кризис продолжает развиваться, разрастается, охватывая...
-
Экологический аспект. Основные экологические проблемы землепользования - Охрана земельных ресурсов
Процессы и явления, снижающие почвенное плодородие, разрушающие земельные ресурсы страны условно можно поделить на 4 группы: 1. Природные процессы,...
-
Энергия Солнца - Проблема использования энергоресурсов
В последнее время интерес к проблеме использования сол-нечной энергии резко возрос, и хотя этот источник также отно-сится к возобновляемым, внимание,...
-
Экологические проблемы современности - Философия защиты окружающей среды
Экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные и требуют для своего решения...
-
Водообеспеченность и основные водные проблемы - Экологические проблемы водных ресурсов
Мировые запасы пресной воды составляют 34 980 тыс. км3, а ежегодно возобновляемые (суммарный годовой сток рек) - 46 800 км3 в год. Современное полное...
-
Современные предпосылки формирования экологической политики в Крыму - Экологические проблемы Крыма
В настоящее время в Крыму имеется ряд обстоятельств, препятствующих или затрудняющих решение экологических проблем. 1. Идет период первоначального...
-
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОСФЕРЫ - Состояние окружающей среды
Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в...
Экологические проблемы традиционной энергетики - Энергия - проблема роста и потребления