Альтернативные источники энергии

     У Дніпровсько-Донецькій западині і Донбасі прогнозні ресурси петрогеотермальної енергії в інтервалі глибин 4-10 км складають 9 трлн. т.у.п., в тому числі до 7 км – 1,9 трлн. т.у.п. Щільність ресурсів на технологічно доступних глибинах 4-5 км складає близько 7 млн. т.у.п./км.

     Геотермальна енергія з успіхом використовується в Росії, Грузії, Ісландії, США.

     Перше місце по виробленню електроенергії з гарячих гідротермальних джерел займає США. У долині Великих Гейзерів (штат Каліфорнія) на площі 52 кв. км діє 15 установок, потужністю понад 900 МВт.

     «Країна льодовиків», так називають Ісландію, ефективно використовує гідротермальну енергію своїх надр. Тут відомо понад 700 термальних джерел, які виходять на земну поверхню. Близько 60% населення користується геотермальними водами для обігріву житлових приміщень, а в найближчому майбутньому планується довести це число до 80%. При середній температурі води 87°С річне споживання енергії гарячої води складає 15 млн. ГДж, що рівноцінно економії 500 тис. т кам’яного вугілля на рік. Крім того, ісландські теплиці, в яких вирощують овочі, фрукти, квіти і навіть банани, споживають щорічно до 150 тис. м кубiчних гарячої води, тобто понад 1,5 млн. Гдж теплової енергії.

     Середній потік геотермальної енергії через земну поверхню складає приблизно 0,06 Вт/м² при температурному градієнті меншому ніж 30 градусів С/км. Однак є райони зі збільшеними градієнтами температури, де потоки складають приблизно 10-20 Вт/м², що дозволяє реалізовувати геотермальні станції (ГеоТЕС) тепловою потужністю 100 МВт/км² та тривалістю експлуатації до 20 років.

     Якість геотермальної енергії невелика і краще її використовувати для опалення будівель та попереднього підігріву робочих тіл звичайних високотемпературних установок. Також використовують це тепло для ферм по розведенню риби та для теплиць. Якщо тепло з надр виходить при температурі більше 150^oС, то можна говорити про виробництво електроенергії. Побудовано ГеоТЕС на Філіппінах потужністю більше 900 тис. кВт.

     Масштаб використання геотермальної енергії визначають декілька факторів: капітальні витрати на спорудження свердловин, ціна яких зростає зі збільшенням глибини. Оптимальна глибина свердловин 5 км. Геотермальні води використовують двома способами: фонтанним (теплоносій викидається в навколишнє середовище) та циркуляційним (теплоносій закачується назад в продуктивну товщу). Перший спосіб дешевше, але екологічно небезпечний, другий дорожчий, але забезпечує збереження навколишнього середовища.

      Можна здійснювати разом з добуванням тепла і добування хімічних елементів та сполук з розсолів, як на дослідному заводі в Дагестані, де добувають сполуки магнію, літію та брому.

     До категорії гідротермальних конвективних систем відносяться підземні басейни пари чи гарячої води, які виходять на поверхню з землі, утворюючи гейзери, фумароли, озера багнюки тощо. Їх використовують для виробництва електроенергії за допомогою методу, що ґрунтується на використанні пари, яка утворюється при випаровуванні гарячої води на поверхні.

     Іншим методом виробництва електроенергії на базі високо- та середньотемпературних геотермальних вод є використаня процесу із застосуванням двоконтурного (бінарного) циклу. В цьому процесі вода, отримана з басейну, використовується для нагрівання теплоносія другого контуру (фреону чи ізобутану), котрий має меншу температуру кипіння. Установки, що використовують фреон як теплоносій другого контуру, зараз підготовлені для діапазону температур 75—150°С і при одиничній потужності 10—100 кВт.

     Також є розробки по отриманню теплової енергії зі штучно утворених тріщин в гарячих сухих породах.

     Геотермальні системи, де в зонах зі збільшеним значенням теплового потоку розташовуються глибокозалягаючий осадовий басейн (Угорський басейн), температура води — 100 °C.

      У використаннi геотермальної енергетики є свої переваги та недолiки.

 Переваги:

     1) геотермальну енергію отримують від джерел тепла з великими температурами;

      2) вона має декілька особливостей:

• температура теплоносія значно менша за температуру при спалюванні палива;
• найкращий спосіб використання геотермальної енергії — комбінований (видобуток електроенергії та обігрів).

Недоліки:

     1) низька термодинамічна якість;

2) необхідність використання тепла біля місця видобування;

      3) вартість спорудження свердловин виростає зі збільшенням глибини;

     4) це джерело характеризується різноплановим впливом на природне середовище. Так в атмосферу надходить додаткова кількість розчинених в підземних водах сполук сірки, бору, мишяка, аміаку, ртуті; викидається водяна пара, збільшуючи вологість; супроводжується акустичним ефектом; опускання земної поверхні; засолення земель.

 

 

 

 

 

 

 

Висновок

      На поновлювані (альтернативні) джерела енергії доводиться всього біля 1 % світового вироблення електроенергії. Йдеться перш за все про геотермальні електростанції (ГЕОТЕС), які виробляють чималу частину електроенергії в країнах Центральної Америки, на Філіппінах, в Ісландії; Ісландія також являє собою приклад країни, де термальні води широко використовуються для обігріву, опалювання.

     Приливні електростанції (ПЕС) доки є лише в декількох країнах — Франції, Великобританії, Канаді, Росії, Індії, Китаї.

      Сонячні електростанції (СЕС) працюють більш ніж в 30 країнах. 

     Останнім часом багато країн розширюють використання вiтроенергетичних установок (ВЕУ). Більш всього в країнах Західної Європи (Данія, ФРН, Великобританія, Нідерланди), в США, в Індії, Китаї. Данія отримує 25% енергій з вітру.

     Як паливо в Бразилії і інших країнах все частіше використовують етиловий спирт. 

     Перспективи використання поновлюваних джерел енергії пов'язані з їх екологічною чистотою, низькою вартістю експлуатації і очікуваним паливним дефіцитом в традиційній енергетиці.  За оцінками Європейської комісії до 2020 року в країнах Євросоюзу в індустрії поновлюваної енергетики буде створено 2,8 мільйонів робочих місць. Індустрія поновлюваної енергетики створюватиме 1,1 % ВВП.  Росія може отримувати 10% енергій з вітру.

     Згідно із звітом ООН, в 2008 році у всьому світі було інвестовано $140 млрд в проекти, пов'язані з альтернативною енергетикою, тоді як у виробництво вугілля і нафти було інвестовано $110 млрд.

     У всьому світі в 2008 році інвестували $51,8 млрд у вітроенергетику, $33,5 млрд в сонячну енергетику і $16,9 млрд в біопаливо. Країни Європи в 2008 році інвестували в альтернативну енергетику $50 млрд, країни Америки — $30 млрд, Китай — $15,6 млрд, Індія — $4,1 млрд.

     У травні 2009 року 13 % електроенергії в США були вироблені з поновлюваних джерел енергії. 9,4 % електроенергії було вироблено на гідроелектростанціях, близько 1,8 % були отримані з енергії вітру, 1,3 % з біомаси, 0,4 % з геотермальних джерел і 0,3 % від енергії сонця. 

     У Австралії в 2009 році 8 % електроенергії виробляється з поновлюваних джерел.

     Розглянувши найбільш перспективні заміни паливній енергетиці я прийшла до висновків, що майбутнє світової енергетики саме за альтернативною енергетикою. Незважаючи на те, що зараз найбільша увага приділяється атомній енергетиці, я вважаю, що в наступному сторіччі людство прагнутиме до "чистої" енергетики, до того ж, така енергетика може стати рентабільнішою за традиційну.

     Протягом всього свого існування людина постійно змінювала основне джерело енергії: спочатку це було Сонце, потім вогонь, потім вугілля, а зараз нафта і газ. Але ніколи ще людство не відчувало такої гострої потреби у швидкому переході до нових джерел енергії як зараз. Тому, на мою думку, такий перехід потрібно зробити якомога раніше. Звісно, рано чи пізно, економічні фактори змусять нас відмовитись від користування нафтою і газом, але економічна потреба виникне значно пізніше, ніж екологічна.

 

 

 

 

 

 

 

Список лiтератури та методичних посiбникiв.

     1). Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії [Електронний русурс] - Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki

        2). Шипунов Ф.Я. Организованность биосферы. – М.: Наука, 1980. – 288 с.Фоули Р. Еще один неповторимый вид. Экологические аспекты эволюции человека. – Мир, М., 1990, 365 с.

     3) Сытник К.М., Брайон А.В., Городецкий А.В. Биосфера, экология, охрана природы. – Киев, "Наукова думка", 1987, 499 с.

       4) Экология Израиля. [Електронний русурс] - Режим доступу: http://www.allotherworld.ru/page.php?al=israel07

        5) Реймерс Н.Ф. Природопользование. [Електронний русурс] - Режим доступу:     http://www.twirpx.com/file/364358/