Чи можуть відновлювані види енергії повністю замінити фоссільние палива

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Талліннський Технічний Університет
Факультет хімії
KAKB17
РЕФЕРАТ
ДИСЦИПЛІНА: Екологія і захист навколишнього середовища
ВИКЛАДАЧ: Л. Пікк
ТЕМА: Чи можуть відновлювані види енергії повністю замінити фоссільние палива?
ВИКОНАВЕЦЬ: Ольга Левчук
№ Заліковку: 020725
Таллінн
2002р.
З Про Д Е Р Ж А Н Н Я
\ F \ t "ЗАГОЛОВОК 4; 4" \ * MERGEFORMAT Введення .................................... .................................................. .................................. 2
Глава 1. Причини переходу на поновлювані джерела енергії ....................... 2
Глава 2. Можливі джерела енергії ............................................... ...................... 4
2.1. Енергія води ................................................ .................................................. .... 4
2.2. Сонячна енергія ................................................ .............................................. 5
2.3. Енергія вітру ................................................ .................................................. ... 6
2.4. Інші джерела енергії (біомаса )............................................ ................... 6
Висновок ................................................. .................................................. ................ 7
Список використаних джерел :.............................................. ...................... 7

tc "" Вступ

В даний час проблема охорони природи і раціонального використання її ресурсів придбала величезне світове значення. Людина усвідомлює, що настав час подбати й про природу: вона не може весь час віддавати, вона не здатна винести навантаження, які від неї вимагає чоловік. Тому слід шукати вихід з важкого становища, слід роздивитися і вирішити, що робити далі. Зараз перед людством постало глобальне питання, енергетичний. Чи можна повністю замінити фоссільние палива на відновлювані види енергії? Щоб відповідь звучав однозначно "Так" або "Ні" потрібно зважити всі за і проти. Отже знайдемо причини, згідно з якими слід відмовитися від використання фоссільних палив.

tc "" DOCPROPERTY Глава01 \ * MERGEFORMAT Глава 1. Причини переходу на відновлювані джерела енергії

·
Прогноз використання джерел енергії
до XXII в

Підпис: Прогноз використання джерел енергії до XXII в Глобально-екологічна
1. Користуючись копалинами джерелами енергії, людина фактично витрачає енергію Сонця, акумульовану рослинним світом нашої планети протягом мільярдів років. Запаси цих джерел великі, але не безмежні.
2. Забруднення. Викиди твердих речовин, двоокису сірки, оксидом вуглецю, азоту, вуглеводнів від промислових підприємств становлять близько 97% сумарних викидів. Відбувається забруднення водних ресурсів стічними водами, забруднення атмосфери в результаті виділення пилу і газоподібних речовин. При спалюванні органічного палива вся його маса перетворюється у відходи, причому продукти згоряння в кілька разів перевищують масу використаного палива за рахунок включення кисню та азоту повітря. Топлівосжігающіе установки щорічно викидають і атмосферу Землі більше 200 млн.т окису вуглецю, 50 млн. т різних вуглеводнів, 150 млн. т двоокису сірки, понад 50 млн. т окислів азоту, 250 млн. т дрібно-дисперсних аерозолів. Глобальне надходження в атмосферу вуглекислого газу від спалювання всіх видів органічного палива оцінюється в даний час до 20 млрд. т на рік. У загальному забрудненні атмосфери відходами виробництва теплоенергетичні викиди шкідливих речовин складають по пилу до 35%, двоокису сірки - до 50%, по окису азоту до 35%.
3. Відбуваються багато істотні зміни в ландшафтах. При добуванні копалин створюються величезні насипи порожньої породи. При відкритому, кар'єрному способі добування корисних копалин багато місця займає вскриша. Обсяг переміщеної гірської породи у великих кар'єрів величезний. Так, в Радянському Союзі при підготовці до експлуатації Михайлівського та Лебединського кар'єрів Курської магнітної аномалії було знято понад 170 млн. м 3 порід, що перекривають залізні руди. З найбільших котлованів площею в кілька квадратних кілометрів і глибиною понад 100 м вироблялося щоденне відкачування 120 тис. м 3 води. Це призвело до зниження рівня підземних вод у всьому прилеглому районі. З плином часу більшість відвалів заростає природною рослинністю, але самі вироблені кар'єри залишаються як «рани землі», їх важко використовувати у господарських цілях.
4. Традиційна електроенергетика починається з гірничорудної промисловості, з видобутку палива. Якщо говорити про енергетику вугільної, то з шахт і розрізів. Гізрези - важкі, великі рани на поверхні землі. Вони не тільки вилучають з землекористування досить великі території, які зайняті власне розрізами та їх відвалами, але і помітно негативно впливають на водний режим навколишніх земель в радіусі декількох десятках кілометрів: сохнуть колодязі, бідніє рослинність, при формуванні відвалів порід - підвищується рівень грунтових вод, з'являється в навколишній місцевості контурне кільце з озер і боліт і т.д.
5. Видобуток нафти і газу призводить до змін глибоко залягаючих горизонтів геологічного середовища. При цьому можуть відбуватися незворотні деформації земної поверхні, значно більші, ніж при тектонічних рухах земної кори. Наприклад, осідання земної поверхні в районі Лонг-Біч (Каліфорнія) склало 8,8 м. Відбувається порушення рослинного та грунтового покривів, забруднення водного середовища і атмосфери, розвиваються ерозійні процеси. Досить серйозні наслідки можуть викликати аварії при розриві трубопроводів і при проходці свердловин. Так, на Губкинском родовищі на місці аварійної свердловини утворилося озеро діаметром 600 м.
6. Відбувається знищення структурного різноманіття біосфери, загибель багатьох видів. Відзначається надмірне збільшення навантаження на біосферу людини, що веде до серйозних порушень екологічної стабільності. Використання людиною у своїй господарській діяльності переважно внутрішніх по відношенню до біосфери джерел енергії (органічне паливо) призводить до зростання ентропії біосфери, порушення екологічних циклів двоокису вуглецю, оксидів сірки і азоту, теплового забруднення і т.д.
· Політична: та країна, яка першою в повній мірі освоїть альтернативну енергетику, здатна претендувати на світову першість і фактично диктувати ціни на паливні ресурси;
· Економічна: перехід на альтернативні технології в енергетиці дозволить зберегти паливні ресурси країни для переробки в хімічній та інших галузях промисловості. Крім того, вартість енергії, виробленої багатьма альтернативними джерелами, вже сьогодні нижче вартості енергії з традиційних джерел, та і терміни окупності будівництва альтернативних електростанцій істотно коротше. Ціни на альтернативну енергію знижуються, на традиційну - постійно зростають;
· Соціальна: чисельність і щільність населення постійно зростають. При цьому важко знайти райони будівництва АЕС, ГРЕС, де виробництво енергії було б рентабельно і безпечно для навколишнього середовища. Загальновідомі факти зростання онкологічних і інших важких захворювань у районах розташування АЕС, великих ГРЕС, підприємств паливно-енергетичного комплексу, добре відомий шкоду, що наноситься гігантськими рівнинними ГЕС, - все це збільшує соціальну напруженість.
· Еволюційно-історична: у зв'язку з обмеженістю паливних ресурсів на Землі, а також експоненціальним наростанням катастрофічних змін в атмосфері та біосфері планети існуюча традиційна енергетика представляється тупикової; для еволюційного розвитку суспільства необхідно негайно розпочати поступовий перехід на альтернативні джерела енергії.

tc "" DOCPROPERTY Глава02 \ * MERGEFORMAT Глава 2. Можливі джерела енергії

Все вище перераховане явно вказує на те, що перехід на відновлювана джерела енергії неминучий. Однак, щоб судити про те, чи дійсно фоссільние палива повністю будуть замінені і чи перейде людство на чисті і безпечні джерела енергії, потрібно зрозуміти не тільки величину збитку, принесеного видобутком органічних палив, але потрібно і оцінити можливості людства і не кидатися відразу в нову сферу , а обміркувати все: причини, про які йшлося вище, наслідки, а головне, чи вигідніше це, безпечно і чистіше це на скільки здається на перший погляд.

tc "" DOCPROPERTY Параграф0201 \ * MERGEFORMAT 2.1. Енергія води

Існує декілька джерел, якими ми можемо назвати енергією води.
Гарячі води. Серед "нетрадиційних" поновлюваних джерел енергії за обсягом використання в світі перше місце займає підземне тепло - геотермальні води. У США сумарна потужність ГеоТЕС перевищує 2 млн кіловат, це приблизно піввідсотка всіх встановлених потужностей електростанцій країни. Ще близько двох мільйонів кіловат теплової потужності використовуються безпосередньо - для теплопостачання, обігріву парників і т.п. Філіппіни поступаються за абсолютними потужностям, але їх частка в національному виробництві електроенергії значна - 19%. На третьому місці Мексика - 700 МВт, тобто 4%. За прямому використанню підземного тепла лідирують японці - близько п'яти мільйонів кіловат, що еквівалентно економії двох з половиною мільйонів 84 тонн умовного палива. Маленька європейська країна Ісландія повністю забезпечує себе помідорами, яблуками і навіть бананами. Численні ісландські теплиці одержують енергію від тепла землі-інших місцевих джерел енергії в Ісландії практично немає. Зате дуже багата ця країна гарячими джерелами і знаменитими гейзерами-фонтанами гарячої води.Століца - Рейк'явік, в якій проживає половина населення країни, опалюється тільки за рахунок підземних джерел. Але не тільки для опалення черпають енергію з глибин землі. Вже давно працюють електростанції, що використовують гарячі підземні джерела. Перша така електростанція, зовсім ще малопотужна, була побудована в 1904 році в невеликому італійському містечку Лардерелло, названому так на честь французького інженера Лардерелли, який ще в 1827 році склав проект використання численних у цьому районі гарячих джерел. Поступово потужність електростанції росла, в дію вступали все нові агрегати, використовувалися нові джерела гарячої води, і в наші дні потужність станції досягла вже значної величини-360 тисяч кіловат. У Новій Зеландії існує така електростанція в районі Вайракеи, її потужність 160 тисяч кіловат. У 120 кілометрах від Сан-Франциско в США виробляє електроенергію геотермальна станція потужністю 500 тисяч кіловат.
Літаки та легкові автомобілі, автобуси та вантажівки можуть приводитися в рух газом, який можна витягати з води, а вже води-то в морях достатньо. Цей газ - водень, і він може використовуватися як пальне. Водень-один з найбільш поширених елементів у Всесвіті. В океані він міститься в кожній краплі води. Молекула води складається з двох атомів водню і одного атома кисню. Витягнутий з води водень можна спалювати як паливо і використовувати не тільки для того, щоб спонукати різні транспортні засоби, але і для отримання електроенергії. Дедалі більше хіміків і інженерів з ентузіазмом ставиться до "водневої енергетики" майбутнього, тому що отриманий водень досить зручно зберігати: у вигляді стислого газу в танкерах чи скрапленому вигляді у кріогенних контейнерах при температурі -203 С. Його можна зберігати й у твердому вигляді після з'єднання з залізо-титановим сплавом або з магнієм для утворення металевих гідридів. Після цього їх можна легко транспортувати і використовувати в міру необхідності.
Що стосується безпосереднього використання енергії річок, припливів і відливів, можна сказати, що людина могла використовувати цю енергію у повному обсязі. Це не вимагає додаткових витрат енергії; енергія доступна завжди, в відрізняє від енергії солнца.Может здатися, що в гідроенергетиці екологам причепитися ні до чого - річкова вода крутить турбіни, все чисто, охайно, ніякої хімії, ніякого вогню з димом. Так вважали багато десятиліть. Наприклад, будівництво греблі: перш за все, гребля на великій рівнинній річці означає затоплення величезних територій під водосховище з виселенням великої кількості людей (затоплені родючі грунти збагачують воду великою кількістю біогенних елементів, що призводить до розвитку процесів евтрофікації і викликає різке погіршення якості води), під -друге, гребля перегороджує річку і створює важкі, часто катастрофічні наслідки для риби, яка живе в річці, а особливо для піднімається до її верхів'їв на нерест, по-третє, вода в сховищах застоюється, її "проточність" губиться, що позначається і на життя всіх істот, що населяють річку, і шкодить людям, що живуть біля води, по-четверте, місцеве підвищення рівня води впливає і на грунтові води, призводить до підтоплень та заболочування, а також до ерозії берегів, зсувів, також не виключені прориви гребель з тисячними жертвами . До негативних наслідків належать також збільшення втрат води на випаровування, зміна температурного режиму води.

tc "" DOCPROPERTY Параграф0202 \ * MERGEFORMAT 2.2. Сонячна енергія

Добова потреба в енергії (поява «піків» навантаження).

Підпис: Добова потреба в енергії (поява «піків» на ¬ вантаження). Великі надії люди покладають на енергію сонця. Зараз активно розробляються способи її експлуатації: винаходять нові види автомобілів, літаків, також будинків, опалювальних завдяки сонцю. Так можна використовувати воду, нагріту сонцем, їздити на автомобілі. Сонячна енергія є найбільш потужним і доступним з усіх видів нетрадиційних і поновлюваних джерел енергії в Криму. Сонячне випромінювання не тільки невичерпний, але й абсолютно чисте джерело енергії, що володіє величезним енергетичним потенціалом. Чому ж він тоді так слабо використовується? Одним з найбільш серйозних перешкод для глобального використання сонячної енергії є низька інтенсивність сонячного випромінювання. Це вимагає розробки методів і пристроїв по концентрування сонячної енергії. Сонце не здатне впоратися з «піками» навантаження, для цього потрібно енергію акумулювати. Основний вплив геліоустановок на навколишнє середовище є непрямим і пов'язане з такими чинниками, як необхідність виробництва спеціальних високоякісних матеріалів (що супроводжується хімічним забрудненням навколишнього середовища), відторгнення території, можливість регіонального перерозподілу потоку сонячної ради-лціі та ін Масштабне впровадження сонячної енергетики потребує великих витрат. . Основний матеріал сонячних батарей в одній з найбільш ефективних конструкцій - арсенід галію, тобто з'єднання металу з найсильнішим отруйною речовиною - миш'яком. При масовому впровадженні сонячних батарей миш'яку буде потрібно багато. Його виробництво на всіх етапах - шкідлива велика хімія. Екологічна чистота, так само як і дешевизна цього, варіанти великомасштабної енергетики виявляються чистої ілюзією.

tc "" DOCPROPERTY Параграф0203 \ * MERGEFORMAT 2.3. Енергія вітру

Вітер - один з нетрадиційних джерел енергії. Вітер розглядається фахівцями як один з найбільш перспективних джерел енергії, здатний замінити не тільки традиційні джерела, а й ядерну енергетику.
Вироблення електроенергії за допомогою вітру має ряд переваг:
a) екологічно чисте виробництво без шкідливих відходів;
b) економія дефіцитного дорогого палива (і для атомних станцій);
c) доступність;
d) практична невичерпність.
Істотним недоліком енергії вітру є його мінливість в часі, але його можна компенсувати за рахунок розташування вітроагрегатів. Якщо в умовах повної автономії об'єднати кілька десятків великих вітроагрегатів, то середня їх потужність буде постійною. При наявності інших джерел енергії вітрогенератор може доповнювати існуючі. І, нарешті, від вітродвигуна можна безпосередньо одержувати механічну енергію. Але і тут як і в інших джерелах енергії ми можемо знайти негативні сторони.
З вітром пов'язаний один вид забруднення навколишнього середовища, саме існування і важливість якого не завжди враховуються. Мова йде про "шумове забруднення". Одна з провідних американських компаній побудувала в штаті Огайо найбільшу в світі вітросилових установку номінальною потужністю 10 МВт. Це циклопічна - загальною висотою понад ста метрів при скромній потужності-споруда опрацювало всього декілька діб і було продано на злам за ціною 10 доларів за тонну. Життя в радіусі декількох кілометрів стала неможлива. І справа не тільки в чутному шумі і вібрації. У цьому шумі сильна інфразвукових, низькочастотна компонента, а не всі знають, що інфразвук на частоті 7 Гц, що збігається з альфа-ритмом головного мозку, при достатній інтенсивності для людини дуже шкідливий, здатний викликати сильні розлади здоров'я. Використання вітроустановок призводить і до опустелювання земель: тварини йдуть з цієї місцевості, зменшується біорізноманіття.

DOCPROPERTY Параграф0203 \ * MERGEFORMAT 2.4. Інші джерела енергії (біомаса)

У багатьох країнах, що розвиваються важливим енергетичним джерелом залишається "біомаса". Сюди включаються дрова, тяглова сила сільськогосподарських тварин і їх гній, використовуваний як паливо. Людям, які звикли до техніки, це може здатися несподіваним, але в даний час біомаса у світовому масштабі все ще дає людям у кілька разів більше енергії, ніж атомні електростанції.
Значний розвиток отримала переробка біомаси, заснована на процесах газифікації, теролиза і отримання рідких палив. В даний час в світі діють десятки установок для отримання біогазу зі сміття з використанням його в основному для виробництва електроенергії і тепла сумарно потужністю сотні МВт. Однак при переробці біомаси в етанол утворюються побічні продукти, перш за все - промивні води і залишки перегонки. Останні є серйозним джерелом екологічного забруднення навколишнього середовища. Представляють інтерес технології, які дозволяють у процесі очищення цих відходів отримувати мінеральні речовини, використовувані у хімічній промисловості, а також застосовувати їх для виробництва мінеральних добрив
Деревина. Вирубаний ліс знову виростає, натомість виловлених риб з'являються інші. Однак надмірне використання може призвести до того, що відновлювані ресурси стають невідновних: ліси, колись вирубані в ряді середземноморських країн, так повністю і не відновилися. Запаси лісу обмежені, і їх потрібно охороняти, використовуючи тільки економно

tc "" Висновок

Все вище сказане ставить під питання те, що фоссільние палива будуть повністю замінені на поновлювані джерела енергії. Можливо це станеться, але ще не скоро і, напевно, тільки тоді, коли нічого буде додобивать. Зараз же і те і інше буде використовуватися одночасно. Людство поки не готове відмовитися від органічного палива, не готове до великих грошових витрат. Тим більше, як з'ясувалося, використання відновлюваних джерел енергії не так вже і безпечно і еколгіческі нешкідливо, як це здавалося при поверхневому розгляді проблеми.

tc "" Список використаних джерел:

1) А. В. Очкина, Г. Н. ФАДЄЄВ Хімія захищає природу
2) Казанський Ю. А., Сазикіна Т. Г., Дах І.І. та ін
під ред. Ю. А. Казанського Введення в екологію
3) Л. П. Астанін, К. М. Прихильно                                Охорона природи
4) М. М. Кузьменок, Є. А. Стрільців, А. І. Кумача. Екологія на уроках хімії
Інтернет:
1) http://list.priroda.ru/
2) http://www.ecolife.ru/index.shtml
3) http://www.anriintern.com/ind.shtml
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Реферат
42.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Види палива Перспективи розвитку нових видів палива
Види майна можуть бути предметом шахрайства
Види палива застосовуються на автотранспорті
Альтернативні види палива Сьогодення та майбутнє
Проведення хроматографічного аналізу в умовах не повністю розділених піків
Чим замінити вугілля
Вода - енергоносій здатний замінити нафту
Чим замінити солодке і який алкоголь самий шкідливий
Джерела енергії і генератори енергії
© Усі права захищені
написати до нас