Будущее энергетики сегодня: ископаемые виды топлива против возобновляемых источников энергии
Существует огромное количество способов удовлетворения мировой потребности в энергии за счет альтернативных источников. Несмотря на то, что сравнительно небольшие успехи достигнуты, скажем, в сфере применения энергии солнца, ветра или течений, уже само понимание того, что подобные сферы на сегодняшний интенсивно осваиваются учеными всего мира, придает уверенности в том, что уже в скором времени все наши энергетические потребности будут довольствованы исключительно за счет естественной возобновляемой альтернативы.
Альтернативная энергетика предполагает использование источников, отличительных от ископаемого топлива. Уголь, нефть и природный газ на сегодняшний день являются основными видами ископаемого топлива, используемого для питания большинства видов персонального и общественного транспорта, а также отопления жилых помещений. Однако основная загвоздка их применения в человеческой жизни заключается в том, что запасы этих видов топлива на нашей планете довольно ограничены, и в конце концов когда-то будут полностью исчерпаны, и избежать такого исхода просто физически невозможно.
Ископаемые виды топлива исторически сформировались в недрах Земли из окаменелых остатков отмерших растений и животных в результате их разложения под воздействием тепла и давления в земной коре. Самые известные месторождения ископаемого топлива берут свое начало ещё из докембрийского периода - эры передующей появлению динозавров. Торф и бурый уголь сформировались несколько позже – пять миллионов лет назад в эпоху приоцена. Учитывая, что подобные виды ископаемого топлива не могут образовываться достаточно быстро, потребности человечества в энергии, которым свойственна особенность роста практически в геометрической прогрессии, в скором времени просто не смогу быть удовлетворены только благодаря их применению.
Несмотря на то, что ученые всего мира уже довольно долго обещают увеличения объема потребления энергии за счет альтернативных источников (более правильно их называть возобновляемыми источниками энергии), в настоящее время благодаря им обеспечивается лишь 7 процентов мировых энергетических потребностей, что говорит о том, что остальные 93 процента, также, как и раньше, покрывается за счет ископаемых ресурсов.
Энергии, выделяемая при ядерных реакциях расщепления атомов, обеспечивает около 6 процентов мирового энергопотребления. Однако несмотря на то, что благодаря цепным ядерным реакциям в наше время представляется возможность использования больших объемов энергии, вряд ли ядерная энергетика когда-нибуть станет лидирующей отраслью, что объясняеться опасностями, связанными с процессом выделения и преобразования ядерной энергии.
За счет нефти обеспечивается около 41 процента энергетических потребностей мира, за счет угля – 24 процента, и 22 процента благодаря использованию природного газа.
Главное негативное последствие добывания ископаемого топлива – разрушение наземных экосистем. Конечно, если бы существовал способ извлечения природных ресурсов из недр Земли способом, который бы не наносил вреда экологии, то все было бы намного проще... А так, то что, казалось бы, делает наш мир более совершенным и упрощает жизнь, на самом деле приносит всем вред – нанося непоправимый ущерб окружающей среде. Однако, негативное воздействия использования ископаемого топлива для удовлетворения человеческих нужд проявляется не только в нарушения баланса экосистем. При его сжигании выделяется довольно большие количество углекислого газа – первого номера в списке парниковых газов, способствующих глобальному потеплению на нашей планете. Сжигание ископаемого топлива является основным фактором, способствующим выбросу парниковых газов в атмосферу. В XX веке – эпохе интенсивного роста народонаселения на планете и промышленного развития, средняя температура на Земле возросла на 1 градус по Фарингейту (1 ° F) , что равно -17,2 градуса по Цельсию.
Влияние глобального потепления на окружающую среду значительно, и затрагивает очень много жизненных сфер. В Арктике и Антарктиде, повышения температуры вызвало таяние толщи тысячелетнего льда, последствием чего стало поднятие уровня моря и изменение состава морской воды.
Загрязнение воздуха, что так негативно сказывается на здоровье человека и процессах жизнедеятельности всего живого, также является прямым результатом использования ископаемых видов топлива, в частности угля и нефти.
Идеальной альтернативой ископаемым видам топлива могли бы стать альтернативные источники энергии, но ситуация такова, что несмотря на понимания большей частью населения всей сложности ситуации, вызванной спаливанием ископаемого топлива, программы по расширению сферы применения альтернативной энергии так и продолжают находиться на начальном этапе. Правда, некоторые нефтяные компании, уже начали инвестирование разработок, связанных с использованием энергии возобновляемых источников. К примеру, компания «British Petroleum», известная на сегодняшний день как ВР, уже стала одним из ведущих производителей фотоэлектрический элементов, поскольку именно в сфере применения солнечной энергии увидела альтернативу, способную затмить весь нефтяной бизнес.
Каковы же запасы ископаемого топлива в настоящее время на Земле? Американские ученые рассчитали, что запасы нефти и природного газа, при сегодняшней интенсивности их потребления, будут полностью исчерпаны уже через 50 лет. По другим же прогнозам, ископаемого топлива человечеству должно хватить лет этак на 100-120. Однако, что не говори, ни один из этих прогнозов не является обнадеживающим для мирового сообщества, так сильно зависящего от невозобновляемых источников энергии. Поэтому выход из сложившейся ситуации для человечества один – готовиться к новому переломному периоду в истории энергетики – эре властвования альтернативных источников энергии.
Никто точно не знает, когда будет добыта последняя капля нефти, последний кусок угля или кубомерт природного газа из недр Земли, ведь это будет зависеть в первую очередь от того, насколько быстро мы научимся удовлетворять свои энергетические потребности благодаря применению возобновляемых источников. К тому же необходимо "идти в ногу" c ростом мирового народонаселения, ведь в течении ближайших 50 лет количество людей на планете может увеличиться до рекордных 10 миллиардов - соответственно пропорционально возрастут и мировые энергетические потребности. По прогнозам, к 2020 году объемы потребление энергии в мире увеличится на 50 процентов, -ясно, что к этому времени должна расширится и сфера применения альтернативных источников.
Солнце, ветер и вода являются идеальными источниками энергии. Их энергии экологически безопасна, эффективна и, главное, возобновляема. Использование альтернативных возобновляемых источников энергии позволяет не только сократить уровень выбросов углекислого газа в атмосферу, но и внести разнообразие в смесь применяемых человеком для своих нужд энергетических ресурсов, сокращая его зависимость от запасов ископаемого топлива, которые на сегодняшний день уже стали довольно ограниченными.
Цель применения альтернативных источников энергии заключается в захвате их механической энергии и преобразовании её в электричество наиболее эффективным и продуктивным методом. Основные задачи, которые поставлены перед альтернативной энергетикой, заключаются в разработке наиболее выгодных, экономичных способов улавливания энергии из возобновляемых источников, и формировании эффективных способов её хранения и использования.
Современные ветряные мельницы стали очень эффективным способом преобразования энергии ветра в электричество.
Знаете ли вы, что ветер на самом деле является одной из форм солнечной энергии, поскольку вызван воздействием солнца, и образуется в результате неравномерного нагревания поверхности Земли солнечным излучением: при нагреве теплая воздушная масса поднимается, а холодная и более тяжелая опускается. Именно это движения приводят к возникновению явления воздушного течения. Когда воздушные массы перемещаются формируется кинетическая энергия, которая также, как и любая другая, может быть преобразована в иные формы энергии – электрическую или механическую.
Своеобразные ветрогенераторы-мельницы использовались человеком ещё с незапамятных времен в Китае, Персии и Европе с целью качания воды или помола зерна.
По подсчетам до начала 2020 года одна только солнечная энергия позволит восполнить энергетические потребности более чем одного миллиарда людей, преимущественно благодаря установке на крышах домов модульной системы фотоэлектрических панелей.
