Беседа по физике 11 класс"Эффективность освещения"

 Энергетические ресурсы, их классификация

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ (а. energy resources; н. Energieressourcen; ф. ressources energetiques; и. recursos energetiсоs) — все доступные для промышленного и бытового использования источники разнообразных видов энергии: механической, тепловой, химической, электрической, ядерной. 
       Природная среда является местом обитания человека и источником всех благ. Развитие человеческого общества во все века было связано с использованием разнообразных ресурсов. Степень использования ресурсов определяется социально – экономическими потребностями.
       За XX в. из недр Земли извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации. За последнее столетие потребление ископаемого топлива возросло почти в 30 раз. Объём мирового промышленного производства вырос в 50 раз. Причём ¾ роста потребления топлива и 4/5 увеличения объёма промышленного производства произошло за период с начала 1950 – х годов. Для удовлетворения своих потребностей современный человек нуждается в значительно большем количестве ресурсов, чем раньше. Наиболее необходимыми, а, следовательно, и наиболее ценными, для человечества являются так называемые энергетические ресурсы.
Существуют несколько классификаций энергоресурсов по разным направления:
1. Первичными, т. е. теми, которые человек использует в большей степени, энергетическими ресурсами признаются – нефть, природный газ, каменный и бурый угли, горючие сланцы торф, древесина, гидроэнергия, а также энергия атомного распада и ядерного синтеза. Вторичными, соответственно, называют все прочие ресурсы, такие как: солнечная, ветровая, геотермальная энергия
2. Возобновляемым или восполняемым ресурсом, т. е. ресурсом, количество которого возможно увеличить естественным или искусственным путём за достаточно краткосрочный период времени, является древесина. К не возобновляемым ресурсам относятся нефть, природный газ, уголь, сланцы и торф.
3. Неисчерпаемыми ресурсами, т. е. ресурсами, запас которых практически и физически не ограничен, принято считать гидроэнергию, атомную энергию, энергию ветра, солнца, а также геотермальную энергию. Все прочие энергетические ресурсы – исчерпаемы.
4. Выделяют «альтернативные» или нетрадиционные источники энергии: гидроэнергия, геотермальная, ветровая, приливная, солнечная энергия.       
Полное название этих ресурсов – топливно-энергетические (по направлению их использования), горючие (по составу и особенностям использования) природные ресурсы. Кроме подразделения энергетических ресурсов на исчерпаемые и неисчерпаемые, они также подвергаются экономической оценке – установлению возможности и целесообразности их вовлечения в производство при современном уровне развития науки и техники. При этом оцениваются размеры запасов (объёмы ресурсов) в целом и концентрацию их на единицу площади (например, газовое месторождение); качественный состав (например, для нефти – качественный состав, степень вязкости, сернистости и т. д.); условия эксплуатации (глубина залегания, трудность разведки, освоения месторождений и разработки); степень освоенности и заселённости территории, на которой имеется месторождение (уровень обеспеченности региона трудовыми ресурсами); условия транспортировки, к местам сбыта и использования (наличие необходимой транспортной и иной инфраструктуры); расходы производства или добычи на единицу продукции (себестоимость); наличие других природных ресурсов и полезных ископаемых, их сочетание; требования по охране окружающей среды и рекультивации территории.

 Запасы и разработка энергетических ресурсов

Мировые запасы нефти, природного газа, угля и урана в обозримом будущем не окажутся под угрозой, даже при нынешнем росте потребления энергоресурсов в мире, об этом свидетельствует новейшее исследование немецких ученых, обнародованное во вторник германским федеральным ведомством по геонаукам и сырью (BGR).

Сейчас более 85% первичной энергии в мире производится с помощью четырех основных энергоносителей - природного газа, нефти, угля и урана. Авторы исследования "Энергоресурсы-2009: откуда берется энергия в 21 веке?" ожидают, что и в ближайшие десятилетия роль нефти в качестве важнейшего энергоносителя (ее доля в производстве первичной энергии составляет одну треть) сохранится.
"Что касается нефти, то на основе проекции нефтедобычи до 2050 года мы полагаем возможным достижение пика добычи (примерно 4,7 гигатонны в год при нынешней добыче около 4 гигатонн) этого энергоисточника к 2030 году, если при этом оптимально использовать все, в том числе, нетипичные нефтяные источники (например, так называемые нефтяные пески или утилизированные нефтеотходы)", - говорится в сообщении.

Ученые рассчитывают, что "эстафету нефти затем подхватят обновляемые энергоисточники вместе с природным газом, углем и ураном, запасам которых, с геологической точки зрения, в обозримом будущем, даже при росте использования, ничто не угрожает". Статс-секретарь министерства экономики и технологий, по заказу которого проводилось исследование, Йохен Хоман считает, что такой "скрупулезный анализ представляет собой хорошую основу для более деловой дискуссии о запасах энергосырья".

По его мнению, проведенный немецкими учеными анализ подчеркивает исключительное значение в будущем глобальных запасов угля, если промышленность найдет более щадящие климат технологии использования этого энергоисточника. "Исследование также показывает, что запасы урана и природного газа в обозримом будущем не окажутся под угрозой, и одновременно обосновывает необходимость поиска в среднесрочном и долгосрочном плане альтернативных замен нефти", - сказал Хоман.

В качестве уже намеченных для этого в области энергетической политики мер и начатых разработок он назвал, прежде всего, интегрированную энергетическую и климатическую программу федерального правительства, а также усилия по внедрению электродвигателей

 Как видно из всего выше сказанного, в настоящее время человек не испытывает недостатка в энергоресурсах. Энергетическая ситуация, сложившаяся в результате ограниченности энергоресурсов и монополизации контроля над добычей, особенно нефти, а также в виду активного роста потребления энергии, в особенности в «странах третьего мира», привела к дефициту энергоресурсов, а, следовательно, к резкому повышению цен на них, которое можно наблюдать во всех станах мира (для обывателя это увеличение цен на бензин, увеличение тарифов на электроэнергию, газ). И хотя пока население Земли не испытывает недостатка в энергоресурсах, данная проблема уже сейчас требует поиска возможных решений. К сожалению, проблеме нехватки энергоресурсов не уделяется должного внимания. Это происходит по нескольким причинам: 1) отсутствие недостатка энергоресурсов в настоящее время, 2) наличие в современном мире других, как некоторые считают, более «насущных» проблем (например, проблема мирового терроризма), 3) непросвещённость основной массы населения по этому вопросу, а, следовательно, отсутствие внимания к этому вопросу и оказания влияния на разрешение его мировым сообществом (лишь 1 из 30 опрошенных понимает суть вопроса, его «серьёзность»). Стоить отметить, что главной чертой, характеризующей «энергетический кризис», является неизбежность его наступления. Нельзя не отметить и тот факт, что экологические проблемы, связанные с добычей и переработкой энергоресурсов, также приобрели ныне значительную остроту.

      Про проблему нехватки энергетических ресурсов написано множество работ, книг, диссертаций. Из всех этих работ можно вынести два главных тезиса, на которых строится энергетическая проблема и которые доказывают само существование этой проблемы. Также они отвечают на вопрос: почему нельзя без конца увеличивать объёмы отнимаемых у природы ресурсов. Итак, проблема нехватки природных очевидна, т. к. 1) многие из них невозобновляемы и уже близки к исчерпанию, и 2) их массированная добыча, переработка и использование наносят огромный ущерб внешней среде, т. е. всей-планете. 

Существует также много размышлений о способе решения данной проблемы. Теоретическое решение проблемы выглядит приблизительно следующим образом: 

1. для разрешения проблемы нехватки энергоресурсов, а, следовательно, и энергии необходимо, первоначально, освободиться от зависимости, основанной на недостаточном количестве природных ресурсов;
2. для этого надо изменить саму модель экономического роста: перейти от наращивания объёмов потребления ресурсов к рационализации их производства и потребления следующими способами:
ü   путём снижения энерго – и материалоёмкости производства
ü   путём замены в энергетики нефти и угля менее «грязным» газом
ü      путём развития нетрадиционных видов энергии, как уже используемых, так и тех, которые ещё пока экспериментальные.
путём стимулирования рационального и экономичного использования ресурсов;
     4. после изменения модели экономического роста в мировом масштабе необходим контроль, опять же Мирового сообщества, за сохранением достигнутых результатов;
     5. контроль специально созданной независимой организации за соблюдением экологических норм и предписаний всеми предприятиями и фирмами.
     Такое решение проблемы невозможно для человечества для уровня его современного развития по многим причинам. Среди них можно назвать: а) относительно невысокий уровень прогресса (как технического, так и в экономической области), б) отсутствие политической стабильности, существование возможности нарушения мира, в) непонимание сути проблемы некоторыми представителями человечества – вот три главных причины невозможности применения данного решения на современном уровне развития человечества. Т. е. это те самые причины «благодаря» которым в настоящее время и не происходит активного разрешения сложившийся критической ситуации. Но, к великому сожалению, остальные предложения, которые поступают по этому вопросу, либо донельзя абсурдны, либо настолько «фантастичны», что для воплощения их в жизнь потребуется очень длительное время – настолько длительное, что топливно-энергетические ресурсы закончатся намного раньше, даже по самым оптимистическим прогнозам, поэтому попытка воплощения этих идей в жизнь никак и ничем не обоснованна.

      Но нельзя сказать, что данной проблемой не занимаются вовсе. Так увеличивается использование «альтернативных» источников энергии, разрабатываются совершенно новые, основанные на новейших технологиях, электростанции, проводятся работы по нахождению и использованию новых энергоресурсов, проводится их внедрение в повседневную жизнь (последним таким достижением стали солнечные батареи). Большее внимание стало уделяться экологическому вопросу – сильнее развивается экобизнес (создание очистных сооружений), всё чаще ставятся вопросы о нормировании и регуляции эксплуатации природных энергоресурсов, о воздействии перерабатывающих комплексов на окружающую среду и др.

Начался переход от эпохи природной расточительности к эпохе рационального энергопотребления. За последние 50 лет достигнуто (в производственной сфере): снижение потребления топлива автомобилями и другими техническими средствами на 25 – 30 %(на один автомобиль);
снижено количество потребляемой энергии на производство практически всех единиц производимой продукции (особенно в странах с высоким уровнем научно – технического прогресса, таких как Япония, США);
разрабатываемая продукция стала более энергосберегающей (в основном бытовая техника), причём это достигнуто без видимого увеличения стоимости этой продукции для потребителя, что говорит о решении вопроса не за счёт покупателя;
научно – техническая революция позволила создать качественно новые схемы потребления энергии (в том числе, использующие «альтернативные» источники энергии) – началось постепенное проникновение этих схем в «бытовую»жизнь; при использовании «традиционных» энергоресурсов используются искусственные методы увеличения их главного качества – теплотворности, для увеличения максимально возможного количества, выделяемой из них энергии(всевозможные«присадки»);
на АЭС созданы мощные, так называемые «барьеры безопасности», которые, при правильной эксплуатации, позволяют говорить об экологической безопасности энергии ядерного распада;
активно решается вопрос о переработке использованного ядерного топлива и повторном его использовании – в России, Франции и ещё нескольких странах уже функционируют специальные заводы, основная задача которых такая переработка.
        Таким образом очевидно, что проблема не остаётся без внимания. Однако, очевиден и тот факт, что внимание, которое уделяется данной проблеме, недостаточно. Пока действия, направленные на разрешение сложившийся ситуации, носят либо чисто формальный характер, либо чересчур пассивны и не приносят должного результата. Для того чтобы дело сдвинулось, наконец, с «мёртвой точки» необходимо: во- первых, более активное финансирование государствами программ, направленных на разработку уже известных и нахождению новых НВИЭ; и во- вторых донесение проблемы до масс людей через программы информирования населения путём агитации, в т. ч. с помощью телевидения, возможно даже ввода некоторых ограничений на использования энергетических ресурсов (причём эти ограничения должны быть обоснованны и, в то же время, не должны «стеснять» основную массу людей, не должны быть для них слишком обременительными). Необходима тщательная подготовка к переходу на новые источники энергии, тепла и топлива.

Скачано с www.znanio.ru