Возможные средства замены углеводородного сырья

   1)Нарастает дефицит углеводородного сырья, а поэтому проблема использования

нефти, угля и газа в качестве сырья, а не топлива имеет сегодня

первостепенную  задачу. Современному человеку трудно представить, что почти

200 лет тому  назад нефть использовали лишь  как смазку для колёс повозок,  как

лекарство и горючее для светильников.

   Нефтеперерабатывающие предприятия производят непредельные и ароматические

углеводороды (этилен, толуол, ксилол) и газовые  смеси оксида углерода (II) с

водородом. Из них синтезируют десятки тысяч  других полезных материалов. Из

природного  газа получают ацетилен, муравьиный альдегид, метанол, сажу,

сероуглерод, водород, синильную кислоту и  др. Уголь служит источником

органических  веществ. Возможно, что в дальнейшем все углеводородное сырьё

пойдёт на синтез разнообразных материалов. Топливом же будет служить ядерное

горючее или какой-либо другой вид топлива. Это одно из решений сырьевой и

энергетической  проблем. 

   В "Таинственном острове", опубликованном в 1874 г., Жюль Верн говорит о том, что

уголь и  другие ископаемые будут заменены новым топливом - водой, состоящей из

водорода  и кислорода, которые и станут неиссякаемыми источниками теплоты  и

света. Обнаружил  горючесть водорода Ян Баптист Ван Гельмонт. Это свойство делает водород

основным  претендентом на звание топлива будущего. При его сгорании в чистом

кислороде достигается температура до 2800оС. Такое пламя легко

плавит кварц  и большинство металлов. Теплота  сгорания водорода в кислороде

равна 142650 кДж/кг.

   Химическое  производство сейчас основной поставщик  водорода, но

бесперспективный, так как цена сырья, а им чаще всего  являются углеводороды,

неумолимо растёт. Электролиз наиболее прямой метод  получения чистого

водорода. Конкурентоспособность  электролиза определяется наличием дешёвой

электроэнергии. Существует ещё множество разработанных технических

предложений получения водорода, но наибольшие надежды возлагаются на энергию

ядерных электростанций.

   Если  сравнить энергию, полученную химическим путём, с энергией, полученной от

эквивалентного  количества вещества в ходе цепных реакций деления тяжёлых

элементов (плутония, урана). Энергия сгорания 1 г древесины достаточна для

того, чтобы  электрическая лампочка в 100 Вт горела 1 мин, а энергии сгорания 1г угля хватит  для двух таких лампочек. Для освещения в течение часа города

с 60 000 жителей  хватит энергии 1г урана-235. Энергия, заключается в 1 г

тяжелого  водорода - компонента топлива реакции  термоядерного синтеза, в 7,5

раза больше, чем в 1 г урана-235. 

     2)Я считаю, что с экономической точки зрения, использование ядерного топлива и водорода намного выгоднее, чем использование в качестве топлива углеводородов.  Расход топлива можно оценить по следующему показателю. При делении 1 г изотопов урана выделяется столько же энергии, сколько при сжигании 2800 кг углеводородного топлива. Иными словами, 1 кг ядерного горючего заменяет эшелон угля.

     При этом мировые запасы урана содержат аккумулированной энергии в миллионы раз больше, чем энергетические ресурсы  имеющихся запасов газа, нефти  и угля. Ядерного топлива хватит на десятки тысяч лет с учетом постоянно возрастающей потребности  в источниках энергии.

     Но  на выгодность использования  ядерного топлива влияет очень дорогая  стоимость его переработки и  захоронения.

     Из вышесказанного следует, что и использование водорода в качестве топлива будет намного выгоднее, чем углеводорода. Так как энергия, заключенная в 1 г тяжелого водорода - компонента топлива реакции термоядерного синтеза, в 7,5 раза больше, чем в 1 г урана-235. 

     3)Ядерное топливо принципиально отличается от других видов топлива, используемых человечеством, оно чрезвычайно высокоэффективно, но и весьма опасно для человека (радиоактивность) и может стать причиной очень серьёзных аварий, что накладывает множество ограничений на его использование из соображений безопасности. По этой и многим другим причинам ядерное топливо гораздо сложнее в применении, чем любой вид органического топлива, и требует множества специальных технических и организационных мер при его использовании, а также высокую квалификацию имеющего с ним дело персонала.