Енергетичні ресурси Землі та України

Реферат на тему:

Енергетичні ресурси Землі  та України

 

 

Звернімося тепер до енергетичних ресурсів Землі та України, до аналізу  ймовірності енергетичних катаклізмів.

На нашу думку, для людства  загалом немає безпосередньої і близької небезпеки енергетичної кризи. Звичайно, не виключені певні збурення типу тимчасового спекулятивного підвищення цін на той чи інший енергоносій, певні утруднення у тієї чи іншої країни. Але загалом поки що (і в найближчому майбутньому) люди знаходять те, чого дуже прагнуть.

За останні 200 років відбулися закономірні зміни у системі джерел енергії у США та інших розвинених країнах. Доки одні спалювали ліси, другі навчилися видобувати і використовувати викопне вугілля. Треті у боротьбі за ринок енергопослуг освоїли нафту, четверті — спорудили гідроелектростанції. З середини XX ст. розпочалося використання ядерної енергії. На жаль, у США (а ще більше в Радянському Союзі) воно було спотворене намаганням поєднати виробництво електроенергії з продукуванням ядерної вибухівки (плутонію).

Яким буде наступний крок у США? Безсумнівно, це застосування термоядерного синтезу. Ось тільки початок "нової ери" у джерелах енергопостачання настане не раніше, ніж американське суспільство відчує нагальну потребу у синтезі. Коли ринок енергії виявить, що кіловат-година з нафти з Венесуели дорожча від кіловат-години з термоядерних електростанцій, то ці джерела з'являються досить швидко.

Останніми десятиріччями  використання енергоносіїв у світі невпинно підвищувалося. У 1994 р. загальне енергоспоживання землян практично досягле позначки 10 млрд т у нафтовому еквіваленті. Ця сума утворилася так: 3,2 млрд т нафти + 1,9 млрд т газу + 2,4 млрд т вугілля + 2 млрд т з відновлюваних джерел + 0,5 млрд т з ядерних електростанцій = 10 млрд т нафтового еквівалента.

На який же час вистачить  наявних запасів за таких масштабів споживання? Якщо узагальнити трохи суперечливі дані з багатьох джерел (переважно закордонних), то можна скласти табл. 10.

Таблиця 10

Час вичерпання розвіданих запасів  викопного палива за збереження рівня споживання 1994 р.

Викопне паливо | Вугілля | Нафта | Газ

Час вичерпання | 440 років | 30 років | 50 років

Ситуація у світі з нафтою може видатися загрозливою, але це буде помилкове враження. Бо видобувачі працюють "ударно", та й геологи не марнують часу. Тому ось уже років з двадцять геологи "перемагають" і загальна кількість доведених запасів не зменшується, а повільно збільшується. Лишається ще чимало недостатньо досліджених зон у глибинах Землі, тому цей процес може тривати ще 10-20 років (або й більше, якщо вулкани й справді формують родовища нафти).

Якщо врахувати засекречування даних більшістю країн, то не буде помилкою стверджувати, що нафти і газу вистачить (враховуючи збільшення видобутку внаслідок зростання населення Землі) до середини XXI століття.

Що стосується вугілля  нижчої якості і сланців з бітумом (не згаданих у табл. 10), то їхні прогнозні  запаси у 3-4 рази більші, аніж вугілля, що ввійшло у таблицю. Проблемою є лише висока вартість їх видобутку і велике забруднення довкілля внаслідок спалювання.

Ще приблизніші дані про "найстратегічніші" енергоносії, якими є уран і торій. Експерти зазначають, з певними пересторогами, що за сучасних   цін на електроенергію економічно вигідно використовувати  лише частину родовищ з високим  вмістом цих елементів. Те, що визнали  окремі країни (Австралія, Канада, Намібія, Південно-Афри-канська Республіка, США та ін.), дає підстави стверджувати, що на основі сучасних типів реакторів (вони використовують енергію лише урану-235, якого менш як 0,7 % від усієї кількості цього елемента) з урану можна отримати приблизно стільки ж енергії, як з нафти і газу разом.

Якщо вже орієнтуватися  на ядерну енергетику, то насамперед відразу  потрібно застосовувати реактори-розмножувачі, які дають змогу перетворити  на ядерне паливо весь уран і весь торій.

У кількох країнах тривалий час працюють експериментальні установки цього типу, тому цей шлях цілком реальний. У цьому разі запаси енергії у можливих для розробки родовищах цих елементів виявляться більшими від усієї енергії, нагромадженої за мільярди років у вугіллі, сланцях, нафті й газі.

Цікава обставина: Північна півкуля значно багатша на викопне паливо, ніж Південна (там і досі не знайдено жодного великого нафтового родовища). Причиною є те, що в момент накопичення органіки у прадавніх болотах тропіки розташовувалися в Європі, Сибіру, США і Канаді, їм і належить левова частка вугілля, нафти і газу.

Україні пощастило з вугіллям, набагато менше — з нафтою і  газом. Певне уявлення про запаси і видобуток основних видів викопного палива дає табл. 11.

Таблиця 11

Балансові запаси і видобуток  викопного палива в Україні в 1992* р.

Показник | Викопне паливо

Вугілля, млн т | Буре вугілля, млн т | Нафта і конденсат, млн т | Газ, млрд м3

Запаси Видобуток | 44043 100 | 2680 6,5 | 235 4,3 | 1135 19

* За наступні 10 років видобуток  вугілля зменшився майже удвічі, починаючи з 2000 р помітно збільшується видобуток нафти й газу

Запаси урану й торію  суворо засекречені. Втім, у пресі  дедалі частіше з'являються повідомлення про те, що в центрі України розташована  найбільша у Європі копальня для  видобутку урану, а загальні ресурси  його цілком достатні для самостійного виробництва паливних елементів (стержнів) для українських ядерних електростанцій.

Можливості ж негайного  збільшення видобутку нафти і  газу утруднюються для нас тим, що вони розосереджені на майже 400 дрібних родовищах.

Найважливіший енергоносій — вугілля. Та тут, як зазначалося, є чимало небезпек, яких можуть зазнати  шахтарі під землею. Недогляд чи застаріле обладнання ведуть до нещасть. Для їх відвернення не-обхі-дні чималі кошти на оновлення шахт.

Дешевої енергії на нашій  території немає. Не дадуть нам її безкоштовно ні ближчі, ні віддаленіші сусіди.

Земельні та водні ресурси  Землі

Ми не розглядатимемо, як більшість авторів, цих двох видів  ресурсів окремо. І причиною є не тільки та обставина, що земля без  води так само малокорисна, як і вода без землі. Істотнішою є їх нерозривна єдність (на зрошення йде 70 % всієї використовуваної людством прісної води), належність до вичерпних, незамінних і майже невідновних ресурсів.

Ситуація з ними вже  давно критична у багатьох зонах Землі, що привабили людей надзвичайно сприятливими умовами для ведення

сільського господарства, їх не можна не помітити, якщо бодай  побіжно оглянути карту з позначенням  густоти людності. 4-5-10 і   навіть 20 осіб припадає на один гектар (це квадратна  ділянка зі стороною 100 м) у місцях згущень селян у країнах "третього світу". Якщо подумки розташувати 10-20 осіб на цій площі, то легко уявити, що вони без труднощів перемовлятимуться один з одним, бо відстань між ними становитиме всього 25-35 метрів.

І в цих умовах настійливі люди примудряються виростити досить рослин і тварин для життя, звести якусь халупу, одружитися і народити дітей, знайти місце на цю халупу, на стежки й дороги, на школи й лікарні та ін.

Так живе сьогодні приблизно  половина людності! І, погодьтеся, можна  тільки подивуватися стійкості й працьовитості homo agricolus, бо життя у подібних умовах з покоління у покоління видається майже дивом. Тим, хто хоче ознайомитися з рекордами витривалості людини та її завзятості, радимо відвідати Бангладеш (у минулому — Східна Бенгалія), де вже давно на одного мешканця припадає менше 1000 м2 придатної для сільськогосподарського використання землі.

Карта густоти розселення також переконує нас, що на більшості  суходолу або немає, або дуже мало людей. На величезних просторах (навіть материку!) немає і не передбачається у найближчому майбутньому постійного населення.

Може видатися дивним, чому це люди такі "компанійські", що десятками  скупчуються на одному гектарі?

Причина, звісно, не в особливостях поведінки. Вона не в тому, що хлібороб не хоче збільшити свої поля, а в тому, що зробити цього практично неможливо.

Земельні ресурси Землі  вичерпані до краю.

Хоча формально на кожного  землянина (майже 6 млрд осіб) припадає 2,5 га (площа суходолу 15 млрд га), насправді ж (відніміть льодовики, гори, пустелі, болота, солончаки, міста, аеродроми, шосе, стадіони, басейни, туалети... і багато чого ще) для виробництва їжі у 1990р. зосталося лише 0,28 га, а в 2005р. буде менше 0,2 га.

Невже з решти 2,3 га немає можливості хоч частину перетворити на городи, поля і луки?

Теоретично така можливість лишається. Однак для її здійснення необхідно для зручних, придатних, але зовсім сухих земель знайти постійне джерело прісної води в умовах, коли до найближчої ріки сотні або й тисячі кілометрів (Сахара, більша частина Австралії, Аравія

тощо). До того ж треба створити відведення використаної води, житло і безліч речей, які потрібні людям. Це, звичайно, легше, аніж заселити Марс чи Місяць, але не набагато.

А ви хочете освоювати плато  Тассілі з мільйонами малюнків доісторичних людей у центрі Сахари?

Справа навіть не в тому, що люди згодні переселятися лише на краще  місце (і, бажано, недалеко від тата й мами), а в тому, що людство  не має вільних енергетичних ресурсів для серйозного освоєння пустель, тундри чи схилів гір. Зі сказаного зрозуміло, що людність Землі з великим напруженням, вдаючись до вимушеного масового використання дуже зручних (хоч і вичерпних) носіїв енергії, ледь утримується від небезпеки виникнення масового голоду, підтримуючи хитку рівновагу між збільшенням врожаїв і зростанням своєї чисельності.

На рис. 23 показано етапи  збільшення середніх врожаїв зернових у сучасних розвинених країнах Європи. Звернімо увагу на те, що з певного моменту це цілковито пов'язано з додатковими витратами енергії (на обробіток   землі, міндобрива, хімічний чи біологічний захист врожаю тощо).

Рис. 23. Динаміка змін середнього врожаю зернових у Західній Європі

Справді, тут пригадується вислів про те, що "за все треба  платити". І якщо є чим, то й пустеля поступово перетворюється на квітучий сад.

Типовим прикладом сказаного  є невеликі арабські країни на берегах  і острівцях південної частини Перської затоки. Відкриття й освоєння останніми роками дуже багатих і зручних для видобування родовищ нафти дало бідним кочівникам і рибалкам таке джерело енергії, що уможливило за двадцять років перетворити згромадження глиняних халабуд на ультрасучасні зручні міста, а пустелю — на поля і городи, продукція яких вже знаходить ринок збуту в Європі.

Наведемо офіційні дані зміни  площі оброблюваної землі, що припадає на одного жителя у двох основних групах країн світу (нагадаємо, що в країнах, які розвиваються, проживає значно більше половини землян) (табл. 12).

Тенденції зміни площі  оброблюваної землі, що припадає на одного жителя

Група країн | Площа оброблюваної землі (на 1 мол.), га

1970 р | 1975 р | 1980 р | 1985 р | 1990 р

Розвинені Що розвиваються | 0,64 0,28 | 0,61 0,26 | 0,57 0,24 | 0,58 0,22 | 0,56 0,20

Хоч і в розвинених країнах  не всі харчуються однаково, та нелінива і здорова особа має можливість забезпечити собі "свої" 3000 кіло-калорій з відповідною кількістю (див. попередній розділ) вітамінів, білків, жирів і вуглеводів. У більшості цих країн, де немає "перебудов", революцій чи інших катаклізмів, фізіологічний мінімум суспільство забезпечує і для інвалідів, хворих, усіх, хто не може (хоч і хоче) працювати.

На жаль, зовсім інша ситуація склалася (і найближчим часом навряд чи поліпшиться) у найзаселеніших і  найбідніших країнах світу.

Найавторитетніші всесвітні  організації з сумом констатують, що повільно, але невблаганно збільшується кількість постійно голодних людей:

460000000 у 1970р.;

550000000 у 1990р.;

650000000 у 2000р.

Занадто похмурий прогноз  на майбутнє. А все тому, що фахівці краще, аніж політики, що мають звичку перед черговими виборами роздавати обіцянки (навіть "гарантії") вирішити основні проблеми населення, знають реальні можливості здійснення бодай невеликого прогресу. Вони вже давно врахували кожний гектар незасіяної території, підрахували кількість тисяч (часто — мільйонів) доларів США, які необхідні для перетворення його на пасовище чи поле, їм ясно, що для здійснення цього у великих масштабах необхідно, аби всі розвинені країни одночасно відмовилися від виробництва і розповсюдження зброї, рішуче скоротили армії.

Автори розуміють, що це абсолютна  фантастика. Недаремно свого часу в усій Європі була популярною весела пісенька: "Як це чудово, бути генералом!" Але нас хвилює таке запитання: "Які ще потрібні докази наближення людства до прірви, щоб політики і генерали спільно взялися рятувати не свої привілеї, а всю Землю?!"

Так само уважно, як за землею, експерти стежать за водою. Чимало спеціалістів зайняті обліком наявності й використання води, її пошуками й видобутком. Де знайти багато солоної — відомо кожному. Значно складніша ситуація з прісною водою. Хоч її набагато менше, ніж солоної чи тієї, що міститься в льодовиках Антарктиди і Гренландії, та все ж вистачило б і полям, і   лісам, якби вона рівномірно розподілялася по земній поверхні.

Сказати, що опади розподіляються "нерівномірно" — надто мало. В одних місцях їх практично немає, в інших вони майже неперервні. На півночі Чилі, попри неймовірну близькість Тихого океану (лічені кілометри), люди понад 400 років чекали дощу, а біля підніжжя Південних Гімалаїв у середньому щороку дощі створюють шар води завтовшки майже 10 метрів!

Можна стверджувати, що "щось не так" на Землі, бо 40 тис. км3 щорічних опадів вкрай нерівномірно розподілені не лише для невеликих ділянок, а й для колосальних за розмірами природних зон.

Більш як третина площі  суходолу в сухих і пустельних місцях отримує заледве 6 % всіх опадів і створює майже непомітні для решти Землі 2 % загального об'єму наземних і підземних стоків. На порівняно вузьку приекваторіальну зону виливається стільки ж води, як і на набагато більшу за площею решту суходолу.

Менше десяти держав світу можуть похвалитися тим, що в них стік перевищує 1 тис. км3 води. Разом на них припадає понад 60 % земної дощової води. Річні водні ресурси чималих за площею країн (Йорданія, Кувейт та ін.) значно менші від тих, які припадають на один квадратний кілометр території Бангладеш.