3. Механізмы вырашэння праблемы выбару рацыянальнага выкарыстання рэсурсаў

3.1 Рэсурсы ў эканоміцы і іх класіфікацыя

Вытворчасць мяркуе выкарыстанне рэсурсаў. Рэсурсы, залучаныя ў вытворчасць, выконваюць ролю фактараў вытворчасці. Рэсурсы выступаюць у ролі фактараў вытворчасці, калі яны задзейнічаны ў вытворчасці, калі ёсць пэўны вынік.

Рэсурсы падпадзяляюцца:

- эканамічныя (Функцыянуюць);

- патэнцыйныя (Не залучаныя ў гаспадарчы абарот);

Эканамічныя рэсурсы ўключаюць:

- прыродныя рэсурсы;

- працоўныя (Насельніцтва ў працаздольным узросце);

- матэрыяльныя (Усе створаныя чалавекам сродкі вытворчасці, якія з'яўляюцца вынікам вытворчасці);

- фінансавыя (Грашовыя сродкі, якія грамадства ў стане вылучыць на арганізацыю вытворчасці);

-інфармацыйныя (Навуковая, навукова-тэхнічная, праектна-канструктарская, статыстычная, тэхналагічная, інфармацыйная інфармацыя, а таксама інш віды інтэлектуальных каштоўнасцяў, неабходных для стварэння эканамічнага прадукту);

Прыродныя рэсурсы - Гэта элементы функцыянавання прыродных сістэм, якія не створаны працай чалавека, існуюць незалежна ад яго, але ў той ці іншай ступені выкарыстоўваюцца чалавекам. Варта адрозніваць прыродныя ўмовы і прыродныя рэсурсы. Прыродныя ўмовы ствараюць магчымасці для вытворчай дзейнасці чалавека. Да іх ставяцца сонечнае выпраменьванне, унутранае цяпло Зямлі, рэльеф, клімат, ападкі. На пэўнай ступені развіцця прадукцыйных сіл прыродныя ўмовы ператвараюцца ў прыродныя рэсурсы. Напрыклад, вецер выкарыстоўваецца для атрымання энергіі. Прыроднымі рэсурсамі з'яўляюцца тыя сілы, якія могуць быць выкарыстаны ў вытворчай і невытворчай дзейнасці чалавека.

Прыродныя рэсурсы па характары выкарыстання падзяляюцца на:

- рэальныя (Залучаныя ў вытворчы працэс)

- патэнцыйныя (У цяперашні час не выкарыстоўваюцца).

Прыродныя рэсурсы дзеляцца на:

- вычарпаны

- невычэрпныя

- замяняльныя

- незаменныя

Тут можна падысці да рэсурсаў як адносна і абсалютна абмежаваным. Вычарпаны - Гэта такія рэсурсы, якія на нейкім этапе вытворчай дзейнасці могуць быць цалкам вычарпаныя. Вычарпала рэсурс: - не аднаўляльныя рэсурсы (зямельныя ўгоддзі, паветра, карысныя выкапні), абсалютна абмежаваныя сваім колькасцю. - Адносна аднаўляльныя рэсурсы - прайграваным. Невычэрпныя складаюцца з трох груп: - касмічныя (Сонечная радыяцыя, марскія прылівы і адлівы) - кліматычныя (Атмасфернае паветра, энергія ветру, вады) - водныя рэсурсы. Замяняльныя - гэта рэсурсы, якія можна замяніць іншымі, эканамічна больш выгодными. Незаменимые - атмасфернае паветра, пітная вада. У эканамічным плане прыродныя рэсурсы выконваюць ролю сродкаў працы, прадметаў працы і ўмоў жыцця чалавека.

3.2 Сучасныя праблемы нерацыянальнага выкарыстання рэсурсаў

Зразумела, што рэсурсы сапраўды абмежаваныя і неабходна ставіцца да іх эканомна. Пры нерацыянальна выкарыстанні рэсурсаў казаць пра праблему іх абмежаванасці неабходна, бо калі не спыніць пустую марнаванне рэсурсу, у будучыні, калі ён будзе неабходны, яго проста не будзе. Але, хоць праблема абмежаванасці рэсурсаў ясная ўжо даўно, у розных краінах можна ўбачыць яркія прыклады расходавання рэсурсаў дарма. Напрыклад, у Расіі ў цяперашні час дзяржаўная палітыка ў галіне энергазберажэння заснавана на прыярытэце эфектыўнага выкарыстання энергетычных рэсурсаў і ажыццяўленні дзяржаўнага нагляду за гэтым працэсам. Дзяржава настойвае на абавязковасці ўліку юрыдычнымі асобамі вырабляюцца або расходуюцца імі энергетычных рэсурсаў, а таксама уліку фізічнымі асобамі атрымліваюцца імі энергетычных рэсурсаў. У дзяржаўныя стандарты на абсталяванне, матэрыялы і канструкцыі, транспартныя сродкі ўключаны паказчыкі іх энергаэфектыўнасці. Важным напрамкам з'яўляецца сертыфікацыя энергаспажывальнай, энергазберагальнага і дыягнастычнага абсталявання, матэрыялаў, канструкцый, транспартных сродкаў і, вядома, энергетычных рэсурсаў. Усё гэта грунтуецца на спалучэнні інтарэсаў спажыўцоў, пастаўшчыкоў і вытворцаў энергетычных рэсурсаў, а таксама на зацікаўленасці юрыдычных асоб у эфектыўным выкарыстанні энергетычных рэсурсаў. Пры гэтым, нават на прыкладзе сярэдняга Урала, штогод у вобласці расходуецца 25-30 мільёнаў тон умоўнага паліва (т умоўнага паліва), а нерацыянальна выкарыстоўваецца прыкладна 9000000 т умоўнага паліва Атрымліваецца, што ў асноўным нерацыянальна выдаткоўваюцца менавіта прывазныя паліўна-энергетычныя рэсурсы (ПЭР). Пры гэтым каля 3 мільёнаў т умоўнага паліва можна скараціць за кошт арганізацыйных мерапрыемстваў. Большасць планаў па энергазберажэнню перасьледуюць менавіта гэтую мэту, але пакуль не могуць яе дамагчыся.

Таксама прыкладам нерацыянальнага выкарыстання карысных выкапняў можа служыць адкрыты кар'ер па здабычы вугалю пад Ангреном. Акрамя таго, на раней распрацаваных радовішчах каляровых металаў Ингичка, Куйташ, Калкамар, Кургашин страты пры здабычы і ўзбагачэнні руды дасягнулі 20-30%. На Алмалыкском горнаметалургічнай камбінаце некалькі гадоў таму назад з апрацоўванай руды не цалкам выплаўлялі такія спадарожныя кампаненты, як малібдэн, ртуць, свінец. У апошнія гады, дзякуючы пераходу да комплекснага асваення радовішчаў карысных выкапняў, ступень невытворчых страт значна знізілася, але да поўнай рацыяналізацыі яшчэ далёка.

Урад Рэспублікі Малдова зацвердзіў праграму, накіраваную на прыпыненне дэградацыі глеб, у выніку якой штогадовы шкоду, які наносіцца эканоміцы рэспублікі, складае 3 млрд. лей (больш за 200 млн. USD).
Але пакуль праграма толькі ўводзіцца ў сельскую гаспадарку, а ў цяперашні час працэсамі дэградацыі рознай ступені закранута 56,4% усіх сельскагаспадарчых угоддзяў. Паводле ацэнак навукоўцаў, працэсы дэградацыі глебы ў Малдове ўзмацніліся ў апошнія дзесяцігоддзі ў выніку нерацыянальнага выкарыстання зямельных рэсурсаў, змяншэння плошчаў ахоўных лесанасаджэнняў, разбурэння проціэразійных гідратэхнічных збудаванняў, прыродных катаклізмаў. Усяго на гідрамеліярацыйных супрацьэразійным працы ўрад плануе выдаткаваць да 2010 года больш за 11 млрд. лей. Фінансаванне праграмы прадугледжваецца ажыццявіць за кошт пазабюджэтных фондаў зацікаўленых міністэрстваў і ведамстваў, грашовых сродкаў ад куплі-продажу зямель публічнай уласнасці, ад збору зямельнага падатку, за кошт сродкаў суб'ектаў гаспадарання і дзяржаўнага бюджэту. На думку экспертаў, якія былі задзейнічаныя ў праграмы падтрымкі сельскай гаспадаркі, праблема дэградацыі глебы абвастраецца з кожным днём, але ажыццяўленне дзяржаўнай праграмы больш чым праблематычна ва ўмовах фінансавага дэфіцыту. Дзяржаве не ўдасца сабраць неабходныя сродкі, а гаспадарчыя суб'екты аграрнага сектара не валодаюць сродкамі для інвесціравання ў почвозащитные мерапрыемствы. У 2001-2002 гг. ўрад распрацавала 15 канцэпцый, 16 стратэгій і 39 дзяржаўных або галіновых праграм, сумарная кошт які вылічаецца дзесяткамі мільярдамі лей. Колькі часу пройдзе да таго, як праграма прынясе вынікі? І колькі зямельных рэсурсаў паспею за гэты час прыйсці ў непрыдатнасць?

Лясныя рэсурсы Расіі складаюць пятую часткай лясных рэсурсаў планеты. Агульны запас драўніны ў лясах Расіі складае 80 млрд. куб. метраў. Экалагічна бяспечнае развіццё эканомікі і грамадства шмат у чым залежыць ад узроўню захаванасці і паўнаты рэалізацыі найбагацейшага патэнцыялу біялагічных рэсурсаў. Але лесу ў Расіі ўвесь час пакутуюць ён пажараў і паразы шкоднымі казуркамі і хваробамі раслін, што з'яўляецца ў асноўным вынікам нізкай тэхнічнай аснашчанасці і абмежаванага фінансавання дзяржаўнай службы аховы лясоў. Аб'ёмы лесовосстановительных работ за апошнія гады скарочаны і ў шэрагу рэгіёнаў ужо не адпавядаюць лесагаспадарчым і экалагічным нарматывам.

Таксама, з пераходам да рынкавых адносінаў значна павялічылася колькасць лесакарыстальнікаў, што ў шэрагу месцаў прывяло да росту парушэнняў ляснога і прыродаахоўнага заканадаўства пры карыстанні лясамі

Прынцыпова важным уласцівасцю біялагічных рэсурсаў з'яўляецца іх здольнасць да самаўзнаўлення. Аднак у выніку пастаянна ўзмацняецца антрапагеннага ўздзеяння на навакольнае асяроддзе і празмернай эксплуатацыі сыравіннай патэнцыял біялагічных рэсурсаў скарачаецца, а папуляцыі многіх відаў раслін і жывёл дэградуюць і знаходзяцца пад пагрозай знікнення. Таму для арганізацыі рацыянальнага выкарыстання біялагічных рэсурсаў неабходна, перш за ўсё, забяспечваць экалагічна абгрунтаваныя ліміты іх эксплуатацыі (канфіскацыі), пры якіх выключаюцца знясіленне і страта здольнасці біярэсурсаў да самаўзнаўлення. Да таго ж кошты за лясныя рэсурсы вельмі нізкія ў Расеі, таму лесу высякаюцца і не лічацца вялікай каштоўнасцю. Але высекшы ўсе лясную багацце, мы рызыкуем страціць вялізныя грошы на закупку драўніны ў іншых краінах, а таксама знішчыць натуральны ачышчальнік паветра.

3.2.1 Нафтавая прамысловасць

Нафтавая прамысловасць сёння - гэта буйны гаспадарчы комплекс, які жыве і развіваецца па сваіх заканамернасцям.

Што значыць нафту сёння для гаспадаркі любой краіны?

Гэта: сыравіну для нафтахіміі ў вытворчасці сінтэтычнага каўчуку, спіртоў, поліэтылену, поліпрапілена, шырокай гамы розных пластмас і гатовых вырабаў з іх, штучных тканін; крыніца для выпрацоўкі маторных паліваў (бензіну, газы, дызельнага і рэактыўных паліваў), алеяў і змазак, а таксама кацельна-пячнога паліва (мазут), будаўнічых матэрыялаў (бітумы, гудрон, асфальт); сыравіна для атрымання шэрагу бялковых прэпаратаў, якія выкарыстоўваюцца ў якасці дадаткаў у корм быдлу для стымуляцыі яго росту. Нафта - нацыянальнае багацце, крыніца магутнасці краіны, падмурак яе эканомікі.

Даказаныя запасы нафты ў свеце ацэньваюцца ў 140 млрд. т, а штогадовая здабыча складае каля 3.5 млрд. т. Аднак наўрад ці варта прадракаць наступ праз 40 гадоў глабальнага крызісу ў сувязі з вычарпаннем нафты ў нетрах зямлі, бо эканамічная статыстыка аперуе лічбамі даказаных запасаў то ёсць запасаў, якія цалкам разведаны, апісаны і палічаны. А гэта далёка не ўсе запасы планеты. Нават у межах шматлікіх разведаных радовішчаў захоўваюцца няўлічаныя ці не цалкам ўлічаныя нафтаносныя сектары, а колькі радовішчаў яшчэ чакае сваіх адкрывальнікаў

За апошнія два дзесяцігоддзі чалавецтва Вычарпаўшы з нетраў больш за 60 млрд. т нафты. Здавалася б, даказаныя запасы пры гэтым скараціліся на такую ??ж велічыню? Ані не хаджала. Калі ў 1977 годзе запасы ацэньваліся ў 90 млрд. т, то ў 1987 г. ужо ў 120 млрд., а да 1997 годзе павялічыліся яшчэ на два дзесяткі мільярдаў. Сітуацыя парадаксальная: чым больш здабываць, тым больш застаецца. Між тым гэты геалагічны парадокс зусім не здаецца парадоксам эканамічным. Бо чым вышэй попыт на нафту, чым больш яе здабываюць, тым вялікія капіталы ўліваюцца ў галіну, тым больш актыўна ідзе разведка на нафту, тым больш людзей, тэхнікі, мазгоў залучаецца ў разведку і тым хутчэй адкрываюцца і апісваюцца новыя радовішчы. Акрамя таго, удасканаленне тэхнікі здабычы нафты дазваляе ўключаць у склад запасаў тую нафту, наяўнасць (і колькасць) якой было раней вядома, але дастаць якую было нельга пры тэхнічным узроўні мінулых гадоў. Вядома, гэта не азначае, што запасы нафты бязмежныя, але відавочна, што ў чалавецтва ёсць яшчэ не адно дзесяцігоддзе, каб удасканальваць энергазберагальныя тэхналогіі і ўводзіць у абарот альтэрнатыўныя крыніцы энергіі.

Пры існуючых спосабах здабычы нафты каэфіцыент яе вымання вагаецца ў межах 0.25 - 0.45, што відавочна недастаткова і азначае, што вялікая частка яе геалагічных запасаў застаецца ў зямных нетрах.

3.2.2 Электраэнергетыка

Энергетыка - гэта аснова прамысловасці ўсёй сусветнай гаспадаркі. Прыблізна 1/4 ўсіх спажываных энергарэсурсаў прыпадае на долю электраэнергетыкі. Астатнія 3/4 прыпадаюць на прамысловае і бытавое цёпла, на транспарт, металургічныя і хімічныя працэсы. Штогадовае спажыванне энергіі ў свеце набліжаецца да 10 млрд. т умоўнага паліва, а да 2009 годзе яно дасягне, па прагнозах экспертаў 20-27 млрд. т.

Цеплаэнергетыка ў асноўным цвёрдае паліва. Самае распаўсюджанае цвёрдае паліва нашай планеты - вугаль. І з экалагічнай і з эканамічнага пункту гледжання метад прамога спальвання вугалю для атрымання электраэнергіі не лепшы спосаб выкарыстання цвёрдага паліва

Энергетыка з'яўляецца асновай развіцця вытворчых сіл у любой дзяржаве. Энергетыка забяспечвае бесперабойную працу прамысловасці, сельскай гаспадаркі, транспарту, камунальных гаспадарак. Стабільнае развіццё эканомікі немагчыма без пастаянна развіваецца энергетыкі.

Энергетычная прамысловасць з'яўляецца часткай паліўна-энергетычнай прамысловасці і непарыўна звязана з другога складніку гэтага гіганцкага гаспадарчага комплексу - паліўнай прамысловасцю

З напісанага ясна, што існуюць розныя фактары, якія абмяжоўваюць магутнасць сонечнай энергетыкі.

Адным з самых перспектыўных, на дадзены момант, метадаў рашэння энергетычнай праблемы-гэта выкарыстанне альтэрнатыўных відаў электраэнергіі.

Многія тысячагоддзя, дакладна, служыць чалавеку энергія, складзеная ў бягучай вадзе. Запасы яе на Зямлі каласальныя. Нездарма некаторыя навукоўцы лічаць, што нашу планету правільней было б называць не Зямля, а Вада - бо каля трох чвэрцяў паверхні планеты пакрытыя вадой. Велізарным акумулятарам энергіі служыць Сусветны акіян, паглынальны вялікую яе частка, якая паступае ад Сонца. Тут плёскаюцца хвалі, адбываюцца прылівы і адлівы, узнікаюць магутныя акіянскія плыні. Нараджаюцца магутныя ракі, якія нясуць вялізныя масы вады ў мора і акіяны. Зразумела, што чалавецтва ў пошуках энергіі не магло прайсці міма гэтак гіганцкіх яе запасаў. Раней за ўсё людзі навучыліся выкарыстоўваць энергію рэк.

Але калі наступіў залаты век электрычнасці, адбылося адраджэнне вадзянога колы, праўда, ужо ў іншым абліччы - у выглядзе вадзяной турбіны. Электрычныя генератары, якія вырабляюць энергію, неабходна было круціць, а гэта цалкам паспяхова магла рабіць вада, тым больш што шматвяковай вопыт у яе ўжо меўся. Можна лічыць, што сучасная гідраэнергетыка нарадзілася ў 1891 годзе.

Перавагі гідраэлектрастанцый відавочныя - пастаянна аднаўляльны самой прыродай запас энергіі, прастата эксплуатацыі, адсутнасць забруджвання навакольнага асяроддзя. Ды і вопыт пабудовы і эксплуатацыі вадзяных колаў мог бы аказаць немалую дапамогу гідраэнергетыкі. Аднак пабудова плаціны буйной гідраэлектрастанцыі апынулася задачай куды больш складанай, чым пабудова невялікі запруды для кручэння млынавага кола. Каб прывесці ў кручэнне магутныя гідратурбіны, трэба назапасіць за плацінай велізарны запас вады. Для пабудовы плаціны патрабуецца абкласці такая колькасць матэрыялаў, што аб'ём гіганцкіх егіпецкіх пірамід у параўнанні з ім здасца нікчэмным. Таму ў пачатку XX стагоддзя было пабудавана ўсяго некалькі гідраэлектрастанцый.

Але пакуль людзям служыць толькі невялікая частка гідраэнергетычнага патэнцыялу зямлі. Штогод велізарныя патокі вады, якія ўтварыліся ад дажджоў і раставання снягоў, сцякаюць ў мора нявыкарыстанымі. Калі б атрымалася затрымаць іх з дапамогай плацін, чалавецтва атрымала б дадаткова каласальнае кол-у энергіі.

Адкрыццё выпраменьвання ўрану пасля стала ключом да энергетычных кладовак прыроды.

Галоўным, адразу ж зацікавіў даследчыкаў, было пытанне: адкуль бярэцца энергія прамянёў, выпусканых уранам, і чаму ўран заўсёды крышачку цяплей навакольнага асяроддзя? Пад сумнеў ставілася альбо закон захавання энергіі, альбо зацверджаны стагоддзямі прынцып нязменнасці атамаў? Велізарная навуковая смеласць патрабавалася ад навукоўцаў, якія перасягнулі межы звыклага, адмовіліся ад устояных уяўленняў.

Такімі смельчакамі апынуліся маладыя навукоўцы Эрнэст Радэрфорд і Фрэдэрык Содди.

Два гады ўпартай працы па вывучэнні радыеактыўнасці прывялі іх да рэвалюцыйнаму па тых часах высновы: атамы некаторых элементаў схільныя распаду, суправаджаецца выпраменьваннем энергіі ў колькасцях, велізарных ў параўнанні з энергіяй, якія вызваляюцца пры звычайных малекулярных перайначвання.

Нябачанымі тэмпамі развіваецца сёння атамная энергетыка. За 30 гадоў агульная магутнасць ядзерных энергаблокаў вырасла з 5 тысяч да 23 мільёнаў кілават! Некаторыя навукоўцы выказваюць меркаванне, што ў 21 стагоддзі каля паловы ўсёй электраэнергіі ў свеце будзе выпрацоўвацца на атамных электрастанцыях.

У прынцыпе энергетычны ядзерны рэактар уладкованы даволі проста - у ім, гэтак жа як і ў звычайным катле, вада ператвараецца ў пар. Для гэтага выкарыстоўваюць энергію, якая вылучаецца пры ланцуговай рэакцыі распаду атамаў ўрану або іншага ядзернага паліва. На атамнай электрастанцыі няма велічэзнага паравога катла, які складаецца з тысяч кіламетраў сталёвых трубак, па якіх пры велізарным ціску цыркулюе вада, ператвараючыся ў пар. Гэтую махіну замяніў адносна невялікі ядзерны рэактар.

Самы распаўсюджаны ў цяперашні час тып рэактара водографитовый.

Яшчэ адна распаўсюджаная канструкцыя рэактараў - так званыя вода-вадзяныя. У іх вада не толькі адбірае цяпло ад цеплавыдзяляючых элементаў, але і служыць запавольвацелем нейтронаў замест графіту. Канструктары давялі магутнасць такіх рэактараў да мільёна кілават. Магутныя энергетычныя агрэгаты ўстаноўлены на Запарожскай, Балакоўскай і іншых атамных электрастанцыях. Неўзабаве рэактары такой канструкцыі, мабыць, дагоняць па магутнасці і рэкардсмена - полуторамиллионик з Ігналінскай АЭС.

Але ўсё-такі будучыню ядзернай энергетыкі, відаць, застанецца за трэцім тыпам рэактараў, прынцып працы і канструкцыя якіх прапанаваны навукоўцамі, - рэактарамі на хуткіх нейтронах. Іх называюць яшчэ рэактарамі-размножителями. Звычайныя рэактары выкарыстоўваюць запаволеныя нейтроны, якія выклікаюць ланцуговую рэакцыю ў даволі рэдкім ізатопы-уране-235, якога ў прыродным уране усяго каля аднаго адсотка. Менавіта таму даводзіцца будаваць вялізныя заводы, на якіх літаральна прасейваюць атамы ўрану, выбіраючы з іх атамы толькі аднаго гатунку ўрану-235. Астатняй ўран у звычайных рэактарах выкарыстоўвацца не можа. Узнікае пытанне: а ці хопіць гэтага рэдкага ізатопа ўрану на колькі-небудзь працяглы час або жа чалавецтва зноў сутыкнецца з праблемай недахопу энергетычных рэсурсаў?

Больш за трыццаць гадоў таму гэтая праблема была пастаўлена перад калектывам лабараторыі Фізіка-энергетычнага інстытута. Яна была вырашана. Кіраўніком лабараторыі Аляксандр Ільіч Лейпунским была прапанавана канструкцыя рэактара на хуткіх нейтронах. В 1955 была пабудавана першая такая ўстаноўка.

Перавагі рэактараў на хуткіх нейтронах відавочныя. У іх для атрымання энергіі можна выкарыстоўваць усе запасы прыродных ўрану і торыя, а яны велізарныя - толькі ў Сусветным акіяне растворана больш за чатыры мільярдаў тон ўрану.

Але ўсё 450 атамных электрастанцыі, якія працуюць зараз на планеце, не могуць стварыць пагрозу, хоць бы параўнальную з пагрозай, якая зыходзіць ад 50 тысяч боегаловак.

Няма сумневу ў тым, што атамная энергетыка заняла трывалае месца ў энергетычным балансе чалавецтва. Яна, безумоўна, будзе развівацца і ў далейшым, без адмоўлена пастаўляючы гэтак неабходную людзям энергію. Аднак спатрэбяцца дадатковыя меры па забеспячэнні надзейнасці атамных электрастанцый, іх безаварыйнай працы, а навукоўцы і інжынеры здолеюць знайсці неабходныя рашэнні.

3.3 Магчымае рашэнне праблемы абмежаванасці рэсурсаў і выгод

Зніжэнне аб'ёмаў здабычы вельмі праблематычна, т.к. сучаснаму свету трэба ўсё больш і больш сыравіны і энергіі, а іх скарачэнне абавязкова абернецца сусветным крызісам. Павелічэнне ККД гэтак жа малоперспективен бо для яго ажыццяўлення патрабуюцца вялікія капіталаўкладанні, ды і сыравінныя запасы небязмежныя. Таму прыярытэт аддаецца альтэрнатыўных крыніц энергіі.

3.4 Альтэрнатыўныя крыніцы энергіі

3.4.1 Энергія сонца

У апошні час цікавасць да праблемы выкарыстання сонечнай энергіі рэзка ўзрос, і хоць гэты крыніца таксама ставіцца да аднаўляльных, увага, што ўдзяляецца яму ва ўсім свеце, прымушае нас разгледзець яго магчымасці асобна.

Патэнцыйныя магчымасці энергетыкі, заснаванай на выкарыстанні непасрэдна сонечнага выпраменьвання, надзвычай вялікія.

Заўважым, што выкарыстанне ўсяго толькі 0.0125% гэтай колькасці энергіі Сонца магло б забяспечыць усе сённяшнія запатрабаванні сусветнай энергетыкі, а выкарыстанне 0.5% - цалкам пакрыць патрэбы на перспектыву.

На жаль, наўрад ці калі-небудзь гэтыя велізарныя патэнцыйныя рэсурсы атрымаецца рэалізаваць у вялікіх маштабах. Адным з найбольш сур'ёзных перашкод такі рэалізацыі з'яўляецца нізкая інтэнсіўнасць сонечнага выпраменьвання. Нават пры найлепшых атмасферных умовах (паўднёвыя шыраты, чыстае неба) шчыльнасць патоку сонечнага выпраменьвання складае не больш за 250 Вт/м. Таму, каб калектары сонечнага выпраменьвання «збіралі» за год энергію, неабходную для задавальнення ўсіх патрэбаў чалавецтва трэба размясціць іх на тэрыторыі 130000 км!

3.4.2 Ветравая энергія

Велізарная энергія рухаюцца паветраных мас. Запасы энергіі ветру больш чым у сто разоў перавышаюць запасы гидроэнергии ўсіх рэк планеты. Увесь час і паўсюль на зямлі дзьмуць вятры - ад лёгкага ветрыку, які нясе жаданую прахалоду ў летнюю спёку, да магутных ураганаў, якія прыносяць незлічоныя страты і разбурэнні. Заўсёды неспакойны паветраны акіян, на дне якога мы жывем. Вятры, што дзьме на прасторах нашай краіны, маглі б лёгка задаволіць усе яе патрэбнасці ў электраэнергіі!

Тэхніка 20 стагоддзя адкрыла цалкам новыя магчымасці для ветраэнергетыкі, задача якой стала іншай - атрыманне электраэнергіі. У пачатку стагоддзя М.Я. Жукоўскі распрацаваў тэорыю ветродвигателя, на аснове якой маглі быць створаны высокапрадукцыйныя ўстаноўкі, здольныя атрымліваць энергію ад самага слабога ветрыку. З'явілася мноства праектаў ветроагрегатов, непараўнальна больш дасканалых, чым старыя ветраныя млыны. У новых праектах выкарыстоўваюцца дасягненні многіх галін веды.

У нашы дні да стварэння канструкцый ветракола звязана - сэрца любой ветраэнергетычнай устаноўкі - прыцягваюцца спецыялісты-самолетостроители, якія ўмеюць выбраць найбольш мэтазгодны профіль лопасці, даследаваць яго ў аэрадынамічнай трубе. Намаганнямі навукоўцаў і інжынераў створаны самыя разнастайныя канструкцыі сучасных ветравых установак.

3.4.3 Энергія зямлі

Здаўна людзі ведаюць аб стыхійных праявах гіганцкай энергіі, таящейся ў нетрах зямнога шара. Памяць чалавецтва захоўвае паданні пра катастрафічныя вывяржэння вулканаў, якія панеслі мільёны чалавечых жыццяў, непазнавальна змянілі аблічча многіх месцаў на Зямлі. Магутнасць вывяржэння нават параўнальна невялікага вулкана каласальная, яна шмат разоў перавышае магутнасць самых буйных энергетычных установак, створаных рукамі чалавека. Праўда, аб непасрэдным выкарыстанні энергіі вулканічных вывяржэнняў казаць не прыходзіцца - няма пакуль у людзей магчымасцяў ўтаймаваць гэтую непакорлівую стыхію, ды і, на шчасце, вывяржэння гэтыя досыць рэдкія падзеі. Але гэта праявы энергіі, таящейся ў зямных нетрах, калі толькі маленечкая доля гэтай невычэрпнай энергіі знаходзіць выхад праз агнядышных жарала вулканаў.

Маленькая еўрапейская краіна Ісландыя - «краіна лёду» у даслоўным перакладзе - цалкам забяспечвае сябе памідорамі, яблыкамі і нават бананамі! Шматлікія ісландскія цяпліцы атрымліваюць энергію ад цяпла зямлі - іншых мясцовых крыніц энергіі ў Ісландыі практычна няма. Затое вельмі багатая гэтая краіна гарачымі крыніцамі і знакамітымі гейзерамі-фантанамі гарачай вады, з дакладнасцю хранометра вырываюцца з-пад зямлі. І хоць не ісландцамі належыць прыярытэт у выкарыстанні цяпла падземных крыніц, жыхары гэтай маленькай паўночнай краіны эксплуатуюць падземную кацельню вельмі інтэнсіўна. Сталіца - Рэйк'явік, у якой пражывае палова насельніцтва краіны, ацяпляецца толькі за кошт падземных крыніц.

Але не толькі для ацяплення чэрпаюць людзі энергію з глыбінь зямлі. Ужо даўно працуюць электрастанцыі, якія выкарыстоўваюць гарачыя падземныя крыніцы. Першая такая электрастанцыя, зусім яшчэ маламагутная, была пабудавана ў 1904 годзе ў невялікім італьянскім мястэчку Лардерелло, названым так у гонар французскага інжынера Лардерелли, які яшчэ ў 1827 годзе склаў праект выкарыстання шматлікіх у гэтым раёне гарачых крыніц. Паступова магутнасць электрастанцыі расла, у строй ўступалі ўсе новыя агрэгаты, выкарыстоўваліся новыя крыніцы гарачай вады, і ў нашы дні магутнасць станцыі дасягнула ўжо вялікай велічыні-360 тысяч кілаватаў. У Новай Зеландыі існуе такая электрастанцыя ў раёне Вайракеи, яе магутнасць 160000 кілават. У 120 кіламетрах ад Сан-Францыска ў ЗША вырабляе электраэнергію геатэрмальная станцыя магутнасцю 500 тысяч кілаватаў.

3.4.4 Энергія сусветнага акіяна

Вядома, што запасы энергіі ў Сусветным акіяне каласальныя. Так, цеплавая (унутраная) энергія, якая адпавядае перагрэву паверхневых вод акіяна ў параўнанні з дновымі, скажам, на 20 градусаў, мае велічыню парадку 10 Дж. Кінэтычная энергія акіянскіх плыняў ацэньваецца велічынёй парадку 10 Дж. Аднак пакуль што людзі ўмеюць утилизовать толькі мізэрныя долі гэтай энергіі, ды і тое цаной вялікіх і павольна акупляюцца капіталаўкладанняў, так што такая энергетыка да гэтага часу здавалася малоперспективной.

Аднак тое, што адбываецца вельмі хуткае знясіленне запасаў выкапняў паліваў, выкарыстанне якіх да таго ж звязана з істотным забруджваннем навакольнага асяроддзя, рэзкая абмежаванасць запасаў урану (энергетычнае выкарыстанне якіх да таго ж спараджае небяспечныя радыеактыўныя адходы) і нявызначанасць як тэрмінаў, так і экалагічных наступстваў прамысловага выкарыстання тэрмаядзернай энергіі прымушае навукоўцаў і інжынераў надаваць усё большую ўвагу пошукаў магчымасцяў рэнтабельнай ўтылізацыі шырокіх і бясшкодных крыніц энергіі ў Сусветным акіяне. Шырокая грамадскасць, ды і шматлікія адмыслоўцы яшчэ не ведаюць, што пошукавыя працы па выманні энергіі з мораў і акіянаў набылі ў апошнія гады ў шэрагу краін ужо даволі вялікія маштабы і што іх перспектывы становяцца ўсё больш абяцалі.

Найбольш відавочным спосабам выкарыстання акіянскай энергіі уяўляецца пабудова прыліўных электрастанцый (ПЭС). З 1967 г. у вусце ракі Ранс ў Францыі на прылівах вышынёй да 13 метраў працуе ПЭС магутнасцю 240 тыс. кВт з гадавой аддачай 540 тыс. кВтч. Савецкі інжынер Бернштэйн распрацаваў зручны спосаб пабудовы блокаў ПЭС, буксаваных на плаву ў патрэбныя месцы, і разлічыў рэнтабельную працэдуру ўключэння ПЭС ў энергасеткі у гадзіны іх максімальнай нагрузкі спажыўцамі. Яго ідэі правераны на ПЭС, пабудаванай ў 1968 годзе ў кіслай губе каля Мурманска; сваёй чаргі чакае ПЭС на 6 млн. кВт у Мезенском заліве на Баранцавым моры.

Нечаканай магчымасцю акіянскай энергетыкі апынулася вырошчванне з плытоў ў акіяне хуткарослых гіганцкіх багавіння, лёгка перерабатываемых ў метан для энергетычнай замены прыроднага газу. Па наяўных ацэнак, для поўнага забеспячэння энергіяй кожнага чалавека - спажыўца досыць аднаго гектара плантацый багавіння.

Вялікая ўвага набыла «океанотермическая энергоконверсия» (ОТЭК), г.зн. атрыманне электраэнергіі за кошт рознасці тэмператур паміж павярхоўнымі і засмоктвае помпай глыбіннымі акіянскімі водамі, напрыклад пры выкарыстанні ў замкнёным цыкле турбіны такіх легкоиспаряющихся вадкасцяў як прапан, фрэон або амоній. У нейкай меры аналагічнымі, але як пакуль здаецца, верагодна, больш далёкімі прадстаўляюцца перспектывы атрымання электраэнергіі за кошт адрозненні паміж салёнай і прэснай, напрыклад марскі і рачны вадой.

Ужо нямала інжынернага мастацтва ўкладзена ў макеты генератараў электраэнергіі, якія працуюць за кошт марскога хвалявання, прычым абмяркоўваюцца перспектывы электрастанцый з магутнасцямі на многія тысячы кілават. Яшчэ больш абяцаюць гіганцкія турбіны на такіх інтэнсіўных і стабільных акіянскіх плынях, як Гальфстрым.

Уяўляецца, што некаторыя з прапаноўваліся акіянскіх энергетычных установак могуць быць рэалізаваны, і стаць рэнтабельнымі ўжо ў цяперашні час. Разам з тым варта чакаць, што творчы энтузіязм, мастацтва і вынаходлівасць навукова-інжынерных работнікаў палепшыць існуючыя і створаць новыя перспектывы для прамысловага выкарыстання энергетычных рэсурсаў Сусветнага акіяна. Думаецца, што пры сучасных тэмпах навукова-тэхнічнага прагрэсу істотныя зрухі ў акіянскай энергетыцы павінны адбыцца ў бліжэйшыя дзесяцігоддзі. Акіян напоўнены пазаземнай энергіяй, якая паступае ў яго з космасу. Яна даступная і бяспечная, і не забруджвае навакольнае асяроддзе, невычэрпная і вольная.

З космасу паступае энергія Сонца. Яна награвае паветра і ўтварае вятры, якія выклікаюць хвалі. Яна награвае акіян, які назапашвае цеплавую энергію. Яна прыводзіць у рух плыні, якія ў той жа час мяняюць свой кірунак пад уздзеяннем кручэння Зямлі.

З космасу жа паступае энергія сонечнага і месяцовага прыцягнення. Яна з'яўляецца рухаючай сілай сістэмы Зямля - ??Месяц і выклікае прылівы і адлівы.

Акіян - гэта не плоскае, знежывелае воднае прастору, а велізарная камора неспакойнай энергіі. Тут плёскаюцца хвалі, нараджаюцца прылівы і адлівы, перасякаюцца плыні, і ўсё гэта напоўнена энергіяй.

Бакены і маякі, якія выкарыстоўваюць энергію хваль, ужо была спрэс пакрыта цяпер прыбярэжныя вады Японіі. На працягу многіх гадоў бакены - свісткі берагавой аховы ЗША дзейнічаюць дзякуючы хвалевым ваганняў. Сёння наўрад ці існуе прыбярэжны раён, дзе не было б свайго ўласнага вынаходніка, які працуе над стварэннем прылады, які выкарыстоўвае энергію хваль.

Пачынаючы з 1966 года два французскіх горада цалкам задавальняюць свае патрэбнасці ў электраэнергіі за рахунак энергіі прыліваў і адліваў. Энергаўстаноўка на рацэ Ранс (Брэтань), якая складаецца з дваццаці чатырох рэверсіўных турбагенератараў, выкарыстоўвае гэтую энергію. Выходная магутнасць устаноўкі 240 мегават - адна з найбольш магутных гідраэлектрастанцый ў Францыі.

У 70-х гадах сітуацыя ў энергетыцы змянілася. Кожны раз, калі пастаўшчыкі на Блізкім Усходзе, у Афрыцы і Паўднёвай Амерыцы паднімалі цэны на нафту, энергія прыліваў станавілася ўсё больш прывабнай, так як яна паспяхова канкуравала ў кошце з выкапнямі відамі паліва. Неўзабаве за гэтым у Савецкім Саюзе, Паўднёвай Карэі і Англіі ўзрос цікавасць да абрысах берагавых ліній і магчымасцям стварэння на іх энергаўстановак. У гэтых краінах сталі сур'езна падумваць аб выкарыстанні энергіі прыліваў хваль і выдзяляць сродкі на навуковыя даследаванні ў гэтай галіне, планаваць іх.

Не так даўно група навукоўцаў акеаналогія звярнула ўвагу на той факт, што Гальфстрым нясе свае воды паблізу берагоў Фларыды з хуткасцю 5 міль у гадзіну. Ідэя выкарыстаць гэты струмень цёплай вады была вельмі прывабнай.

Ці магчыма гэта? Ці змогуць гіганцкія турбіны і падводныя прапелеры, якія нагадваюць ветраныя млыны, генерыраваць электрычнасць, здабываючы энергію з плыняў і волі? «Ці змогуць» - такое ў 1974 годзе было заключэнне Камітэта Мак-Артура, які знаходзіцца пад эгідай Нацыянальнага ўпраўлення па даследаванні акіяна і атмасферы ў Маямі (Фларыда). Агульнае меркаванне заключалася ў тым, што маюць месца пэўныя праблемы, але ўсе яны могуць быць вырашаны ў выпадку вылучэння асігнаванняў, бо «ў гэтым праекце няма нічога такога, што перавышала б магчымасці сучаснай інжынернай і тэхналагічнай думкі».

У акіяне існуе выдатная асяроддзе для падтрымання жыцця, у склад якой уваходзяць пажыўныя рэчывы, солі і іншыя мінералы. У гэтым асяроддзі раствораны ў вадзе кісларод сілкуе ўсіх марскіх жывёл ад самых маленькіх да самых вялікіх, ад амёбы да акулы. Раствораны вуглякіслы газ сапраўды гэтак жа падтрымлівае жыццё ўсіх марскіх раслін ад аднаклетачных диатомовых багавіння да дасягаюць вышыні 60-90 метраў бурых водарасцяў.

Марскому біёлагу трэба зрабіць толькі крок наперад, каб перайсці ад успрымання акіяна як прыроднай сістэмы падтрымання жыцця да спробе пачаць на навуковай аснове здабываць з гэтай сістэмы энергію.

Пры падтрымцы ваенна-марскога флоту ЗША ў сярэдзіне 70-х гадоў група спецыялістаў у галіне даследавання акіяна, марскіх інжынераў і вадалазаў стварыла першую ў свеце акіянскую энергетычную ферму на глыбіні 12 метраў пад залітай сонцам роўняддзю Ціхага акіяна паблізу горада Сан-Клемент. Ферма была невялікая. Па сутнасці сваёй, усё гэта было толькі эксперыментам. На ферме выгадоўваліся бурыя гіганцкія каліфарнійскія багавінне.

На думку дырэктара праекта доктара Говарда А. Уілкокса, супрацоўніка Цэнтра даследавання марскіх і акіянскіх сістэм у Сан-Дыега (Каліфорнія), «да 50% энергіі гэтых багавіння можа быць пераўтворана ў паліва - у прыродны газ метан. Акіянскія фермы будучыні, вырошчваюць бурыя багавінне на плошчы прыкладна 40 000 га, змогуць даваць энергію, якой хопіць, каб цалкам задаволіць патрэбнасці амерыканскага горада з насельніцтвам у 50 000 чалавек».

У нашы дні, калі ўзрасла неабходнасць у новых відах паліва, акіянограф, хімікі, фізікі, інжынеры і тэхнолагі звяртаюць усё большую ўвагу на акіян як на патэнцыйная крыніца энергіі.

У акіяне растворана вялікая колькасць соляў. Ці можа салёнасць быць выкарыстана, як крыніца энергіі?

Можа. Вялікая канцэнтрацыя солі ў акіяне навяла шэраг даследчыкаў Скриппского Акіянаграфічны інстытута ў Ла-Кале (Каліфорнія) і іншых цэнтраў на думку аб стварэнні такіх установак. Яны лічаць, што для атрымання вялікай колькасці энергіі цалкам магчыма сканструяваць батарэі, у якіх адбываліся б рэакцыі паміж салёнай і несоленой вадой.

Тэмпература вады акіяна ў розных месцах розная. Між тропікаў Рака і тропікаў Казярога паверхню вады награваецца да 82 градусаў па Фарэнгейце (27 C). На глыбіні 600 метраў тэмпература падае да 35,36,37 або 38 градусаў па Фарэнгейце (2-3.5 З). Узнікае пытанне: ці ёсць магчымасць выкарыстоўваць розніцу тэмператур для атрымання энергіі? Магла б цеплавая энергаўстаноўка, плыве пад вадой, вырабляць электрычнасць?

Так, і гэта магчыма.

У далёкія 20-я гады нашага стагоддзя Жорж Клод, адораны, рашучы і вельмі настойлівы французскі фізік, вырашыў даследаваць такую ??магчымасць. Абраўшы ўчастак акіяна паблізу берагоў Кубы, ён здолеў-ткі пасля серыі няўдалых спроб атрымаць ўстаноўку магутнасцю 22 кілавата. Гэта з'явілася вялікім навуковым дасягненнем і віталася шматлікімі навукоўцамі.

Выкарыстоўваючы цёплую ваду на паверхні і халодную на глыбіні і стварыўшы адпаведную тэхналогію, мы маем усё неабходнае для вытворчасці электраэнергіі, запэўнівалі прыхільнікі выкарыстання цеплавой энергіі акіяна. «Згодна з нашых ацэнак, у гэтых паверхневых водах маюцца запасы энергіі, якія ў 10 000 разоў перавышаюць агульнасусьветную патрэба ў ёй».

«На жаль, - пярэчылі скептыкі, - Жорж Клод атрымаў у заліве Матансас усяго 22 кілавата электраэнергіі. Дало гэта прыбытак?» Не дало, так як, каб атрымаць гэтыя 22 кілавата, Клода прыйшлося выдаткаваць 80 кілават на працу сваіх помпаў.

Сёння прафесар Скриппского інстытута акіянаграфіі Джон Исаакс робіць вылічэнні больш акуратна.

Больш таго, у мільёнах прыбярэжных вёсак і паселішчаў, якія не маюць зараз доступу да энергасістэмы, будзе тады магчыма палепшыць жыццёвыя ўмовы людзей.

Жыхары тых месцаў, дзе на моры бывае моцнае хваляванне, змогуць канструяваць і выкарыстоўваць ўстаноўкі для пераўтварэння энергіі хваль.

Якія жывуць паблізу вузкіх прыбярэжных заліваў, куды падчас прыліваў з ровам ўрываецца вада, змогуць выкарыстоўваць гэтую энергію.

Для ўсіх астатніх людзей энергія акіяна ў адкрытым водным прасторы будзе пераўтварацца ў метан, вадарод або электрычнасць, а затым перадавацца на сушу па кабелі або на караблях.

І ўся гэтая энергія тоіцца ў акіяне адвеку стагоддзяў. Не выкарыстоўваючы яе, мы тым самым папросту яе раскідае.

Зразумела, цяжка нават уявіць сабе пераход ад гэтак звыклых, традыцыйных відаў паліва - вугалю, нафты і прыроднага газу - да незнаёмых, альтэрнатыўным метадам атрымання энергіі.

Розніца тэмператур? Вадарод, металічныя гидриды, энергетычныя фермы ў акіяне? Для многіх гэта гучыць як навуковая фантастыка.

І, тым не менш, нягледзячы на ??тое, што выманне энергіі акіяна знаходзяцца на стадыі эксперыментаў і працэс абмежаваны і дарагія, факт застаецца фактам, што па меры развіцця навукова-тэхнічнага прагрэсу энергія ў будучыні можа ў значнай ступені здабывацца з мора. Калі - залежыць ад таго, як хутка гэтыя працэсы стануць досыць таннымі. У канчатковым выніку справа ўпіраецца не ў магчымасць вымання з акіяна энергіі ў розных формах, а ў кошт такога вымання, якая вызначыць, наколькі хутка будзе развівацца той ці іншы спосаб здабычы.

Калі б гэты час ні наступіла, пераход да выкарыстання энергіі акіяна прынясе двайную карысць: зэканоміць грамадскія сродкі і зробіць больш жыццяздольнай 3. Планету Сонечнай сістэмы - нашу Зямлю.

Для таго каб задаволіць запатрабаванне ў раўнапраўным размеркаванні таннай энергіі паміж усімі краінамі, спатрэбіцца такое яе колькасць, якое, магчыма, у тысячы разоў перавысіць сённяшні ўзровень спажывання, і біясфера ўжо не справіцца з забруджваннем, выкліканым выкарыстаннем звычайных відаў паліва.

Але ці варта хвалявацца ў пошуках новых крыніц выкапнёвага паліва? Навошта дыскутаваць па пытанні аб будаўніцтве ядзерных рэактараў? Акіян напоўнены энергіяй, чыстай, бяспечнай і невычэрпнай. Яна там, у акіяне, толькі і чакае вызвалення. І гэта - перавага нумар адзін.

Другое перавага складаецца ў тым, што выкарыстанне энергіі акіяна дазволіць Зямлі быць у далейшым заселенай планетай. А вось альтэрнатыўны варыянт, які прадугледжвае павелічэнне выкарыстання арганічных і ядзерных відаў паліва, на думку некаторых спецыялістаў, можа прывесці да катастрофы: у атмасферу стане выдзяляцца занадта вялікая колькасць вуглякіслага газу і цеплыні, што пагражае смяротнай небяспекай чалавецтву.

Але хто заўважыць, што ў паветры стала больш вуглякіслага газу? Ён бесцветен і не мае паху. Ён бурбалкі ў ахаладжальных напоях. А хто заўважыць паступовае, павольнае павышэнне атмасфернай тэмпературы Зямлі на адзін, два ці тры градусы па Фарэнгейце? Заўважыць планета, калі вуглякіслы газ праз некаторы час агорне яе падобна коўдры, якое перастане прапускаць залішняе цяпло ў космас.

Жак Кусто, піянер асваення і даследаванні акіяна, лічыць: «Калі канцэнтрацыя вуглякіслага газу дасягне пэўнага ўзроўню, мы апынемся як быццам у шклярніцы». Гэта значыць, што цеплыня, якая выдаткоўваецца Зямлёй, будзе затрымоўвацца пад пластом стратасферы. Назапашваюцца цяпло падвысіць агульную тэмпературу. А павелічэнне яе нават на адзін, два ці тры градусы па Фарэнгейце прывядзе да раставання леднікоў. Мільёны тон расталага лёду паднімуць ўзровень мораў на 60 метраў. Гарады на ўзбярэжжа і ў далінах вялікіх рэк апынуцца затопленымі.

Па гэтым пытанні, як і па многіх іншых, навукоўцы падзяліліся на два лагеры. У адным лагеры лічаць, што патаўшчаецца коўдру вуглякіслага газу выкліча павышэнне тэмпературы і прывядзе да раставання леднікоў, гэта значыць, па азначэнні доктара Говарда Уілкокса, ператварыць Зямлю ў шклярніцу. Прыхільнікі іншага лагера мяркуюць, нешта ж самае коўдру будзе заступаць шлях цяпла, выпраменьванага сонцам, што стане прычынай наступу новай эры абляднення.

3.4.5 Альтэрнатыва нафты

Упершыню ў свеце рашэнне праблемы атрымання сінтэтычнай нафты ў вялікай колькасці было ажыццёўлена ў Германіі. У гады першай сусветнай вайны кайзераўская Германія апынулася цалкам адрэзанай ад прыродных крыніц нафты. Арміі патрэбен быў бензін. Нямецкія навукоўцы звярнулі свае погляды «да нябёсаў». Яшчэ ў 1908 г. рускі вынаходнік І.І. Арлоў даказаў магчымасць сінтэзу нафтавых УВ з аксіду вугляроду і вадароду (гэтая сумесь атрымала назву вадзянога газу). А дзе як не на «небе», г.зн. ў атмасферы, можна знайсці практычна неабмежаваныя колькасці гэтага газу? Нямецкія навукоўцы Фішэр і Тропша стварылі тэхналогію атрымання сінтэтычнай нафты. Праўда, вадзяной газ яны вырашылі атрымліваць не з паветра, тады гэта было занадта складана, а з бурых вуглёў. Сінтэз нафты ажыццяўляецца шляхам кантакту гэтага газу пры тэмпературы 180-200° С і атмасферным ціску з аксіднай жалезна-цынкавыя каталізатарамі. Былі пабудаваны цэлыя заводы па вытворчасці штучнага паліва, якія паспяхова эксплуатаваліся многія гады. Але вось скончылася вайна, узрасла здабыча натуральнай нафты, цэны на яе ўпалі. Сінтэтычная нафту Фішэра - Тропша ўжо не магла канкурыраваць з ёй, і вытворчасць было згорнута.

Зараз ідэя штучнай нафты зноў набывае актуальнасць.

Нафта можна атрымаць ужо непасрэдна з паветра. Больш за тое, навукоўцы мяркуюць, што гэта будзе спрыяць выдаленні з атмасферы залішняй вуглекіслаты, якая шкодна ўплывае на навакольнае асяроддзе. Вялікая колькасць спальванага паліва штогод пастаўляе ў атмасферу мільярды тон вуглякіслага газу (дыяксіду вугляроду). У цяперашні час толькі 10% яго паглынаецца раслінамі. Многія навукоўцы бачаць у такім катастрафічным павелічэнні канцэнтрацыі вуглякіслага газу ў зямной атмасферы пэўную небяспеку. Як жа ад яго пазбавіцца?

Доктар тэхнічных навук В. Цысковский прапануе наступны шлях. Перш за ўсё неабходна з атмасферы паветра атрымаць вуглякіслы газ. Для гэтага паветра можна вымораживать, падзяляць з дапамогай порыстых мембран або злучаць пры пэўных умовах з газападобных аміякам. У апошнім выпадку ўтворыцца вуглякіслы амоній, які лёгка раскладаецца на аміяк і дыяксід вугляроду пад дзеяннем цяпла. Атрыманая чыстая вуглекіслата і з'яўляецца прадуктам для далейшага сінтэзу нафты. Яе раскладаюць на аксід вугляроду (угарны газ) і кісларод. Для гэтай рэакцыі патрабуюцца вялікія выдаткі энергіі. Мяркуюць, што яе можна праводзіць у атамных рэактарах пры тэмпературы 5000° С у прысутнасці каталізатараў. А далей аксід вугляроду сінтэзуюць з вадародам, і «нябесная» нафта гатовая.

Атрыманне нафты з паветра - справа будучыні. Зараз жа штучную нафту атрымліваюць з каменя. Вядома, гэта не зусім звычайныя камяні, а так званыя гаручыя сланцы - пароды, якія змяшчаюць у вялікай колькасці арганічнае рэчыва, гэта значыць, той прыродны матэрыял, з якога атрымліваюцца УВ. Для гэтых жа мэт падыходзяць і пяскі, насычаныя густы, вязкай нафтай.

Па дадзеных геалагічнай службы ЗША, сусветныя запасы гаручых сланцаў і нафтаносных пяскоў ацэньваюцца ў 700-800 млрд. т, што ў 7-8 разоў больш за ўсіх выяўленых запасаў нафты ў свеце. Толькі ў раёне Скалістых гор (ЗША) у падобных пародах канцэнтруецца 270 млрд. т нафты, што ў 2-3 разы перавышае сусветныя запасы нафты і ў 67 раз - тыя, што засталіся запасы нафты Злучаных Штатаў. Амерыканскія геолагі падлічылі, што пры каэфіцыенце вымання 50% і сучасным узроўні спажывання нафты гэтых рэсурсаў хапіла б, каб задавальняць запыты ЗША на працягу 140 гадоў. Здавалася б, выхад з паліўнага тупіку знойдзены, аднак зноў-такі высокі кошт работ перашкаджае інтэнсіўнай перапрацоўцы гаручых сланцаў і нафтаносных пяскоў. Паводле ацэнкі Нацыянальнага савета ЗША, распрацоўка бітумінозных парод рэнтабельная пры кошце на нафту не менш 100-120 дол. / Т. Да паліўнага крызісу аб прамысловай распрацоўцы сланцаў не магло быць і гаворкі. Тым не менш у шэрагу краін свету некалькі гадоў таму назад прыступілі ўжо да практычнага ажыццяўлення гэтай праблемы.

У 1973 г., калі цэны на нафту рэзка падскочылі, погляды многіх нафтапрамыслоўца звярнуліся да бітумінозных сланца і нафтаносных пяскоў. У ЗША 6 аб'яднаных кампаній ужо ў 1974 г. атрымалі права на распрацоўку сланцаў у штатах Каларада, Юта і Ваёмінг. Кошт першых трох участкаў 403,6 млн. дол. Паводле разлікаў, ЗША могуць атрымліваць у суткі ад 135 да 405 тыс. т такой нафты.

Аднак буйнамаштабная перапрацоўка цяжкіх нафты і гаручых сланцаў - справа адносна далёкага будучыні. Паводле ацэнкі кампаніі «шаўрон», яна пачнецца ў трэцім тысячагоддзі. Прычым, кошт здабычы цяжкіх нафты і бітумаў прагназуецца ў памеры 220-314 дол / м 3, а атрыманне сінтэтычнай нафты з гаручых сланцаў -346 дол / м 3.

Па меры развіцця тэхналагічнага прагрэсу здабыча УВ з гаручых сланцаў і нафтаносных пяскоў стане звычайнай справай. Перспектыўныя ў гэтых адносінах ядзерныя метады перапрацоўкі бітумінозных парод, над якімі ў цяперашні час у ЗША працуюць групы навукоўцаў з 25 нафтавых кампаній.

У Расіі праблема вымання нафты з нефтенасыщенных пяскоў вырашаецца па-іншаму, а менавіта шляхам шахтавай здабычы. Упершыню нафтавая шахта была збудаваная ў раёне г. Ухта ў 1939 г. Глыбіня яе не перавышае 500 м. Распрацоўка вязкай нафты вырабляецца наступным чынам. Шахта праходзіць прадуктыўны пласт, які дренируется некалькімі свідравінамі. Нафта пад дзеяннем сілы цяжару ідзе самацёкам і трапляе ў спецыяльныя канаўкі, размешчаныя на дне шахты і якія маюць невялікі ўхіл для сцёку ў нафтасховішча. Калі прадуктыўны пласт знаходзіцца ніжэй шахты, то нафту здабываецца помпамі праз адмысловыя свідравіны. З падземнага нафтасховішча на паверхню нафту падаецца таксама помпамі.

Цяпер прапануецца ўздзейнічаць на нафту ў шахце гарачай вадой або парай. Паводле разлікаў, такім чынам можна атрымаць дадаткова ў нашай краіне не менш як 50 млн. т / год нафты, прычым глыбіня шахтаў не будзе перавышаць 500-1000 м.

У тым выпадку, калі сланцы або нафтаносныя пяскі знаходзяцца блізка ад паверхні (не больш за 150-200 м), распрацоўка вядзецца кар'ерным спосабам. Прыкладам такой незвычайнай здабычы нафты можа служыць кар'ер каля гары Кирмаки пад г. Баку. Адсюль парода дастаўляецца ў спецыяльную ёмістасць, дзе з дапамогай рэактываў (некандыцыйны газа, шчолачная вада або каўстычнай сода) з яе вымываюць нафту. Такім спосабам здабываецца да 80% нафты.

Адзін кубаметр нефтеносного пяску ў Азербайджане змяшчае да 150 кг нафты. Такая ж карціна характэрна і для многіх іншых нафтаносных раёнаў нашай краіны. Таму праблема вымання вязкай і рэшткавым нафты з неглыбока залягаюць парод набывае агульнанароднае значэнне. Нафтавікі Азербайджана, у прыватнасці, пачалі збудаванне першай у рэспубліцы нафтавай шахты на закінутым участку радовішча Балаханы (у прыгарадзе г. Баку). Глыбіня шахты будзе роўная 400 м, распрацоўку мяркуюць ажыццяўляць гравітацыйным спосабам. Шахта абсталюецца сучаснай тэхнікай, прадугледжваецца збудаванне буравых камер, помпавых установак, вентыляцыйных прылад. Амаль поўная аўтаматызацыя вытворчых працэсаў звядзе да мінімуму колькасць абслуговага персаналу.

Становіцца відавочным, што эра «таннай нафты» падыходзіць да канца. Тое, што зараз мы лічым дарагоўляй, праз некаторы час здасца нам незвычайна танным прадуктам. Нават сучасная кошт нафты ў 100-150 дол/м3 праз 30-35 гадоў будзе выглядаць дробяззю па параўнанні з 300-350 дол / МЗ. Дзеці, народжаныя ў 1990 г., калі стануць дарослымі, будуць мець справу з нафтай як з абмежаваным для выкарыстання і надзвычай дарагім палівам. Адзіны шлях з гэтага тупіку - пошук альтэрнатыўных і экалагічна чыстых крыніц энергіі, якія дазволяць «вырваць» нафту і газ з топак заводаў, фабрык і электрастанцый.

Пакуль адны навукоўцы ламаюць галаву над праблемай павелічэння каэфіцыента нафтааддачы прадуктыўных пластоў, а іншыя шукаюць шляхі найбольш рэнтабельнай атрымання нафты з гаручых сланцаў, трэція прыйшлі да высновы, што задаволіць патрэбнасць у паліве можна звычайным дзедаўскім метадам. Гаворка ідзе аб дровах. Так лічаць спецыялісты Стэнфардскага ўніверсітэта ў ЗША, да іх далучаюцца і навукоўцы універсітэта штата Джорджыя. Вядома, тут патрэбныя адмысловыя хуткарослыя гатункі дрэў тыпу алешыны або платанаў, якія даюць да 40 т драўніны з 1 га ў год. Пасля высечкі гэтых дрэў на зямлі застаецца лістота, прыдатная для ўгнаенні. Драўніна ж здрабнеецца і падаецца ў топку электрастанцый. Участак у 125км2 можа забяспечыць энергіяй горад з насельніцтвам 80 тыс. чалавек. На высечаных участках ужо праз 2-4 гады з уцёкаў зноў вырастуць дрэвы, прыдатныя для паліва. Навукоўцы прыкінулі, што калі 3% тэрыторыі Расіі адвесці пад «энергетычныя плантацыі», то краіна магла б цалкам задаволіць свае патрэбы ў паліве за кошт дроў.

Амерыканскім змагаром «дровенизации» бытавой цеплаэнергетыкі паўтараюць іх прыхільнікі з Еўропы. У Бельгіі, напрыклад, у 1988 г. газета «Суар» апублікавала артыкул, дзе назвала дровы палівам будучыні. Для гэтых жа мэт прапануецца выкарыстоўваць і макулатуру. У крамах гэтай краіны ўжо прадаецца ручной прэс, з дапамогай якога можна з газет і абгортак рабіць паліўныя брыкеты, якія не ўступаюць па сваёй каларыйнасці буроугольным. Выпускаюцца адмысловыя печы, якія працуюць па прынцыпе газагенератараў і перашкаджаюць догляду цяпла праз трубу. Дровы і брыкеты гараць ў гэтай печы вельмі павольна: Вязанка - за 8 ч. Пры гэтым дровы згараюць цалкам, што практычна зводзіць да нуля вылучэнне ў атмасферу попелу і сажы. Такое отапливание памяшканняў вельмі выгадна, бо кілаграм дроў пры параўнальнай каларыйнасці стаіць у 10 разоў менш літра вадкага паліва.

Натуральныя «бензакалонкі» выяўлены і ў тропіках Паўднёвай Амерыкі, на Філіпінах. Некаторыя гатункі ліян і трапічных дрэў (Ханга) утрымоўваюць масляністыя вадкасць, якую нават не трэба падвяргаць перагонцы. Яна выдатна гарыць у аўтамабільных маторах, даючы менш таксічны выхлап, чым бензін. Падыходзіць для гэтых мэтаў і пальмавае алей, з якога параўнальна лёгка можна атрымліваць «салярку».

Але пакуль гэта ўсё ў галіне навуковай фантазіі. Больш рэальны праект атрымання сінтэтычнай нафты з вугалю. Даволі просты метад распрацаваны ў ЗША. Вугаль распыляецца, апрацоўваецца растваральнікам, і ў атрыманую сумесь дадаецца вадарод. З тоны вугалю з высокім утрыманнем серы атрымліваецца амаль 650 л падобнай на нафту вадкасці, з якой можна выпрацоўваць бензін.

Карпарацыя вядомага амерыканскага мультымільянера А. Хамьмера «Оксидентл петролеум» сур'езна занялася падземнай газіфікацыяй вугалю. Метадам пиролиза з яго атрымліваюць 40% метанового газу, 45% коксу і 3% вадкага паліва. Гэтай жа карпарацыяй распрацаваны зусім нечаканы спосаб атрымання паліва… са смецця. З яго папярэдне здабываюць магнітныя і немагнітных металы і адпраўляюць у пераплаўку. Сакрэтная тэхналогія перапрацоўкі шкла дазваляе атрымаць з аскепкаў шкло больш таннае і больш высокай якасці, чым зыходнае сыравіну. Астатняе перапрацоўваецца ў кокс, метановый газ і вадкае паліва. «смеццевыя» нафту выпрабоўвалі на вопытных устаноўках - гарыць выдатна. З тоны смецця такім спосабам «здабываюць» ад 6 да 20 дол. У 1976-1977 гг. Ў Сан-Дыега ўступіў у строй спецыяльны завод для перапрацоўкі смецця.

Над падобнай праблемай паспяхова працуюць і ў Вялікабрытаніі. Тут распрацавана і праходзіць выпрабаванні лабараторная ўстаноўка, у якой пад дзеяннем высокіх тэмператур і ўдзімаць кіслароду з арганічнай часткі смецця (пластмасавыя ўпакоўкі, харчовыя адкіды, абрыўкі газет, анучы і г.д.) атрымліваюць сінтэтычную нафту і метановый газ з вадародам. Вадкае паліва і газ мяркуюць выкарыстоўваць часткова для працы дызеля, а часткова для пераплаўлення бітага шкла, з якога можна атрымліваць будаўнічыя блокі. Цяпер вывучаецца магчымасць перапрацоўкі смецця ў старых даменных печах. Гэта дасць высокую прадукцыйнасць і эканомію часу. Як паказалі эксперыменты, у справу пойдзе і які застаецца дзындра - ён прыдатны для замены жвіру пры будаўніцтве дарог.