Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 10.4. Екологія та енергетика
У міру витрачання запасів нафти, газу і вугілля виникає необхідність їх заміни іншими видами палива. У другій половині XX ст. вважалося, що найбільш рентабельною та перспективною є ядерна і термоядерна енергетика. Справді, запаси ядерної сировини для атомних енергетичних реакторів достатні для забезпечення всіх людей Землі енергією на сотні років. Здавалося б, що у зв'язку з цим не може бути ніяких проблем, пов'язаних з енергетикою майбутнього. Проте масштабна аварія на Чорнобильській АБС, яка сталася 26 квітня 1986 p., з усією гостротою висвітлила екологічні проблеми, пов'язані з використанням ядерного палива.
При існуючих темпах збільшення сумарного споживання енергії виникає проблема захисту від екологічних порушень. Споживання енергії за рахунок спалювання хімічного, ядерного і термоядерного палива веде до виділення тепла від власних джерел нашої планети. Така ситуація може виявитися небезпечною, як тільки обсяг цієї енергії зрівняється з обсягом енергії, що отримує наша планета від Сонця. Це зовсім не означає, що існують межі споживання енергії. Можна вказати на практично безмежні можливості споживання енергії в космосі, куди можна винести найбільш потужних її споживачів для виробництва різних металів, шкідливих хімічних речовин, синтетичних харчових продуктів тощо. Проте на Землі важливо використовувати тільки такі джерела енергії, які не можуть призвести до екологічних проблем. Цим вимогам у повній мірі задовольняє лише сонячна енергія. Використання її як джерела енергії принципово не може привести до необмеженого зростання споживання. З іншого боку, сонячна енергія е практично невичерпною.
Потужність світлового випромінювання, яке йде від Сонця на Землю, дуже велика. Для порівняння: використовувана зараз людським суспільством енергія майже в 10 000 разів менша за енергію, що надходить від Сонця. Це свідчить про великі потенційні можливості споживання екологічно безпечної енергії на Землі. Проте виникає проблема вибору перспективних шляхів використання сонячної енергії.
До недавнього часу споживання сонячної енергії пов'язували головним чином з використанням сонячних батарей на суші в жарких районах Землі, у меншій мірі - енергії сили вітрів. Проте можливості ефективного використання сонячної енергії в океані ще більш перспективні. Перш за все у Світовому океані, який покриває 71 % нашої планети, акумулюється велика частина сонячної енергії. Крім того, сонячна енергія в океані трансформується не тільки в тепло, нагріваючи водні маси, а і проявляється у вигляді енергії потужних течій, постійних циркуляцій та численних циклонів. Із сонячною енергією в значній мірі пов'язана також енергія поверхневих хвиль. Лише енергія припливів не зв'язана з енергією сонячного світла, а визначається рухом відносно Землі небесних тіл - Місяця і в меншій мірі Сонця. Таке багатство форм прояву сонячної енергії в океані дозволяє створювати різні системи перетворення енергії.
Найбільше сонячної енергії запасено в океані у вигляді тепла. Основні термальні ресурси Світового океану зосереджені в екваторіальній та тропічній зонах. Підрахунки спеціалістів свідчать, що загальні запаси енергії Світового океану в 100 разів перевищують нинішнє загальне споживання енергії. По суті, наведена цифра визначає межі зростання споживання енергії на Землі.
Енергія морських припливів суттєво менша за термальну енергію океану. Проте в різних районах Світового океану енергія припливів виявляється настільки великою, що доцільність її використання не викликає сумнівів. Перша припливна електростанція стала до ладу у Франції в I960 р. В Росії в 1968 р. була споруджена експериментальна Кислогубська електростанція на шельфі Кольської затоки. У Канаді діє з 1983 р. потужна електростанція, турбіни якої обертаються водами велетенських припливів у затоці Фанді.
У теперішній час у країнах, які мають значну довжину морських кордонів, особливу увагу приділяють пошукам шляхів використання енергії морських хвиль. Там створені відповідні науково-інженерні центри з дослідження можливих шляхів перетворення енергії морських хвиль у корисну енергію.
Сьогодні хвильова енергія вже перейшла від стадії досліджень до практичного застосування й ефективно використовуються в економіці ряду країн, особливо після успішного пуску в 1986 р. першої дослідно-промислової установки в Бергені (Норвегія) і досить хорошої роботи збудованих услід за цим хвильових електростанцій в Японії, Англії, Австралії та Індії. В Україні пошуки нетрадиційних джерел енергії (сонячної, вітрової, геотермальної, біомаси тощо) також мають прискорити розв'язання питань використання сили хвиль Чорного та Азовського морів.
Енергія морських хвиль у цілому має невичерпні екологічно чисті поновлювальні ресурси. Потужність потоку хвильової енергії досягає у відкритому морі 130, а в океані - 600 кВт на 1 м хвильового фронту. З іншого боку, максимально можлива її кількість, яка може бути відібрана в океані, становить лише тисячні частки від її загального обсягу, що гарантує збереження природної рівноваги і не становить жодної загрози навколишньому водному середовищу. А хвилегасна дія хвильо-енергетичних установок біля узбережжя лише підвищує екологічну чистоту прибережної зони та гарантує збереження берега.
Цілком ймовірно, що одержана з океанічних і морських джерел енергія буде використана для виробництва такого перспективного палива, як водень. Методи отримання водню можуть бути різними - електрохімічними, термохімічними, хімічними і т. д. Розробкою цих технологій активно займаються в теперішній час спеціалісти різних галузей науки, і в цьому напрямі уже зроблено чимало. Слід відмітити практично необмежені можливості використання води Світового океану для одержання водню. Водень називають паливом майбутнього. Перш за все йому властива значна енергоємність. Теплотворна здатність водню майже втричі більша, ніж у нафти, і приблизно в чотири рази - ніж у кам'яного вугілля. При згоранні водню в середовищі кисню утворюються тільки пари води, тому його застосування як основного палива найбільш перспективне з точки зору екології.
Схожі статті
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 6.13. Причини ритмічних змін клімату
У спеціальній літературі описано ряд гіпотез, в яких зроблено спроби дати наукове пояснення змін клімату нашої планети як в історичному минулому, так і...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 6.5. Температура повітря
Майже все тепло атмосфера, як і земна поверхня, одержує від Сонця. До інших джерел нагрівання належить тепло, що надходить з надр Землі, але воно...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.1. Загальна характеристика
7.1. Загальна характеристика Природні води Землі формують її гідросферу. Вона включає в себе Світовий океан, води суші (ріки, озера, сніговий покрив і...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 7. ГІДРОСФЕРА
7.1. Загальна характеристика Природні води Землі формують її гідросферу. Вона включає в себе Світовий океан, води суші (ріки, озера, сніговий покрив і...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 6.4. Тепловий баланс Землі
Майже все тепло атмосфера, як і земна поверхня, одержує від Сонця. До інших джерел нагрівання належить тепло, що надходить з надр Землі, але воно...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 1.2. Стан географії в середні віки
Здавалося б, що успішний розвиток географії в попередні "віки створив добрі передумови для її подальшого утвердження в суспільстві. Проте швидке...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 1.1. Зародження географії в давньому світі
1.1. Зародження географії в давньому світі Назва "географія" походить від грецьких слів ge - Земля і grapho - писати. Першим використав її в науковій...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 1.5. Географія на сучасному етапі
Якісно новий етап у розвитку географії настав у другій половині XX ст. Уже на самому його початку, в 1953 p., альпіністи англійської експедиції здійснили...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 1.4. Формування галузей географічної науки
Знання про Землю стали значно поглиблюватися, коли до складу експедицій, які відправлялися в далекі землі, почали включати компетентних учених. Одним з...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 1.3. Епоха Великих географічних відкриттів
У XV ст. вчені вже були переконані, що Земля - це куля, а деякі з них стверджували, що нема на ній такого місця, куди б не могла проникнути людина. На...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 5.11. Гіпсографічна крива
Наочне уявлення про вертикальне розчленування рельєфу Землі та про співвідношення площ різних ступенів висот і глибин дає гіпсографічна крива. її будують...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.4. Внутрішня будова Землі
Люди здавна цікавилися внутрішньою будовою нашої планети. З цією метою вони спостерігали й аналізували особливості будови геологічних пластів у місцях...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 9.2. Особливості географічних поясів і зон суші
Кожен географічний пояс і кожна зона суші мають свою неповторну природу. Нижче подаємо короткий опис найбільш характерних особливостей їх компонентів....
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.5. Циркуляція вод океаносфери
В гідросфері зосереджена величезна кількість солей - приблизно 5 1016 т. Сіллю океанів можна було б вкрити всю поверхню планети шаром товщиною 45 м....
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.4. Солоність і хімічний склад вод
В гідросфері зосереджена величезна кількість солей - приблизно 5 1016 т. Сіллю океанів можна було б вкрити всю поверхню планети шаром товщиною 45 м....
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 7.2. Кругообіг води
Серед численних рис і особливостей гідросфери слід особливо виділити рух. Гідросфера дуже динамічна. Рух є основою кругообігу води - грандіозного процесу...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 1. ІСТОРІЯ ГЕОГРАФІЧНИХ ВІДКРИТТІВ ТА ДОСЛІДЖЕНЬ
1.1. Зародження географії в давньому світі Назва "географія" походить від грецьких слів ge - Земля і grapho - писати. Першим використав її в науковій...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 3.1. Гіпотези про походження Землі
3.1. Гіпотези про походження Землі Одна з перших гіпотез про походження нашої планети і зовнішнього вигляду її поверхні була описана у двотомній праці...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 3. ЗЕМЛЯ В КОСМІЧНОМУ ПРОСТОРІ
3.1. Гіпотези про походження Землі Одна з перших гіпотез про походження нашої планети і зовнішнього вигляду її поверхні була описана у двотомній праці...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 6.6. Баричне поле Землі і вітер
Атмосферний тиск - одна з найважливіших характеристик нижньої атмосфери. Його регулярне вимірювання на різних метеостанціях світу дає можливість складати...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.3. Земний магнетизм
Навколо Землі існує поле тяжіння, зумовлене її масою. Це поле називається гравітаційним. Сила тяжіння притаманна як малим, так і великим тілам. Чим...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.2. Гравітаційне поле Землі
Навколо Землі існує поле тяжіння, зумовлене її масою. Це поле називається гравітаційним. Сила тяжіння притаманна як малим, так і великим тілам. Чим...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 6.2. Будова атмосфери
Атмосферу за рядом особливостей прийнято умовно поділяти на ряд концентричних шарів різної товщини, кожному з яких притаманні деякі спільні риси. Шари...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 4.1. Форма і розміри планети
4.1. Форма і розміри планети Розуміння того, що Земля - куля, окремі вчені мали ще дві з половиною тисячі років тому. Так, Піфагор (VI ст. до н. е.)...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 5.9. Форми земної поверхні
Співвідношення суші і моря протягом геологічної історії Землі постійно змінювалося. Нині з 510 млн км2 поверхні планети океанами зайнято 361 млн км2 (71...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 5.8. Сучасні особливості розподілу суші і моря
Співвідношення суші і моря протягом геологічної історії Землі постійно змінювалося. Нині з 510 млн км2 поверхні планети океанами зайнято 361 млн км2 (71...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 10.3. Екологічні проблеми сільського господарства
Виробництво сільськогосподарської продукції є одним з найпоширеніших видів людської діяльності. У процесі ведення сільського господарства змінюються...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 10.2. Світова продовольча криза
На сучасному етапі розвитку людства однією з найгостріших проблем є продовольча. За останні 30-40 років темпи зростання чисельності населення в багатьох...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 10.1. Демографічна проблема
10.1. Демографічна проблема Людина появилася на Землі близько 2 млн років тому. І хоча це була знаменна подія в історії розвитку біосфери, досить...
-
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - Глава 10. ЛЮДИНА І НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ
10.1. Демографічна проблема Людина появилася на Землі близько 2 млн років тому. І хоча це була знаменна подія в історії розвитку біосфери, досить...
Загальне землезнавство - Олійник Я. Б. - 10.4. Екологія та енергетика