Во всех странах сейчас пытаются нефть заменить природным газом, используя его как топливо и сырье для получения синтетических материалов. На химическую переработку (в том числе в жидкое топливо, способное заменить бензин) расходуется всего 2,5 % добываемого газа. Остальное идет на отопление и производство электроэнергии. Сегодня всего три завода в мире производят жидкое топливо из природного газа: в Малайзии, Новой Зеландии и Южной Африке.
Природный газ и непосредственно применяют на транспорте. Однако громоздкие баллоны газообразного метана на автомобилях и неудобны, и неэкономичны, а сжижать его (точка сжижения -161,5 °С) дорого. К тому же придется переделывать бензоколонки в газозаправочные станции с компрессорами, т.е., по существу, - в небольшие заводы.
Газа на планете значительно больше, чем нефти, особенно в России. Но и его при продолжающемся росте потребления едва ли хватит до середины ХХI в. Запасы газа оцениваются примерно в 350 трлн. м3 (в том числе разведано 136 трлн. м3 ). При прогнозируемом на 2010 г. мировом потреблении 3,5 трлн. м3 в год разведанные запасы газа иссякнут через 40 лет, т.е. почти одновременно с нефтью. Кроме того, добыча газа с каждым годом обходится все дороже.
Россия природным газом намного богаче, чем другие страны: разведанных запасов около 49 трлн. м3. Но они удивительно быстро расходуются. Я помню, как после войны говорили о "неисчерпаемых запасах" газа в Поволжье. Построили газопровод Саратов-Москва. Сейчас эти "неисчерпаемые запасы" практически исчерпаны, и мы почти весь газ получаем с севера Тюменской области. Свыше 70 % добываемого в стране газа приходится на два богатейших месторождения планеты: Уренгойское и Ямбургское. Скоро вступит в строй гигантский газопровод с полуострова Ямал. Но не лучше ли поберечь газ? Ведь цены на него растут. Однако мы торопимся и усиленно его распродаем, не думая о будущем. Очень дорога транспортировка газа по газопроводам. Например, его подача с севера Тюменской области в Киев или Минск обходится вдвое дороже, чем в Москву или Санкт- Петербург (в Западную Европу - еще в два раза дороже).
Есть еще богатый источник природного газа: газогидраты, или соединения метана с водой. Они залегают под океанами и в толщах вечной мерзлоты, а при обычных давлении и температуре быстро разлагаются. Природного газа в газогидратах, видимо, значительно больше, чем в свободном состоянии, однако технологии его добычи из-под дна океана или слоя вечной мерзлоты без серьезного ущерба для окружающей среды пока не разработаны.
Другие источники энергии
Каменного угля на Земле гораздо больше, чем нефти и газа. По оценкам специалистов, его запасов может хватить на сотни лет. Однако каменный уголь - экологически грязное топливо, в нем много золы, серы, вредных металлов.
В Китае, например, основной вид топлива - именно каменный уголь. Из-за высокого содержания в нем серы в городах Северного Китая зимой трудно дышать. Из каменного угля можно получать и жидкое топливо для транспорта (его делали в Германии во время Второй мировой войны), но оно обходится очень дорого (450 долл./т), и сейчас его не выпускают. В России заводы по производству жидкого топлива из угля в Ангарске, Салавате, Новочеркасске закрыты из-за нерентабельности.
Теплотворная способность угля ниже, чем нефти и газа, а его добыча значительно дороже. Во многих странах, в том числе и в России, угольные шахты закрываются, ибо уголь в них слишком дорого и трудно добывать. В большинстве стран легко добываемый уголь уже добыт. Журналисты и "зеленые" часто призывают шире использовать возобновляемые источники энергии: солнечную энергию, энергию воды, ветра и т.д. Однако много энергии от них не получишь. Лауреат Нобелевской премии по физике академик П.Л. Капица неоднократно подчеркивал,что солнечная энергия - рассеянная: отдача 1м2 освещенной Солнцем поверхности в средних широтах не более 100 Вт. В статье академика В.А. Легасова ("Природа", 1981, №2) дан ответ на вопрос: "Целесообразно ли покрыть пустыню Каракумы, где много солнечных дней, самыми дешевыми преобразователями солнечной энергии - алюминиевыми нагревателями?". Оказывается, затраты энергии и загрязнение окружающей среды при производстве необходимого для этого алюминия во много раз больше "выигрыша" от их использования.
В Калифорнии я видел солнечные батареи на крышах домов богатых американцев, используемые для обогрева. Хозяева даже щеголяли своими "экологически чистыми" энергоустановками, не задумываясь над тем, что, во-первых, это очень дорого, во-вторых, там и без того тепло, в-третьих, такой установки хватит от силы на небольшой дом. Конечно, в некоторых условиях (например, в космических аппаратах) солнечная энергия незаменима. Но вряд ли она в обозримом будущем даст более 1 % в суммарном мировом производстве энергии. По оценкам специалистов, солнечной энергии хватило бы на всех при населении мира в 200 млн.
Энергия рек использована практически полностью. Расчет на энергию ветра вряд ли оправдан. Видимо, перспективнее делать ставку на энергию морских течений. Единственный реальный сегодня и не имеющий серьезных ограничений в обозримом будущем источник энергии - атомная энергетика. Запасы урана достаточно велики, и атомной энергии хватит еще надолго, даже с учетом роста энергопотребления в ХХI в. Во Франции уже сегодня 78 % электроэнергии производится на атомных станциях, в Японии - 33%. При правильном использовании и серьезном отношении атомная энергетика оказывается вне конкуренции и с экологической точки зрения, значительно меньше загрязняя окружающую среду, чем сжигание углеводородов. В частности, суммарная радиоактивность золы каменного угля гораздо выше, чем радиоактивность отработавшего топлива всех атомных электростанций.
Управляемый термоядерный синтез - практически неисчерпаемый и сравнительно дешевый источник энергии. Однако после недавнего приступа оптимизма здесь наступило явное затишье, и физики все дальше отодвигают экономически целесообразное решение этой проблемы (теперь уже не ранее XXII в.). Но даже если проблема получения дешевой энергии будет таким образом решена, при большом энерговыделении неизбежен перегрев приземного слоя атмосферы - парниковый эффект - с серьезными последствиями.
Дефицит воды и пищи
Похоже, человечеству грозит и недостаток пищи. Около 1985 г. производство зерна, мяса, рыбы и ряда других продуктов на душу населения достигло максимума и сейчас уменьшается. Одна из причин неурожаев - нехватка воды. В свою очередь, многие ученые связывают ее с непрерывным в последнее десятилетие повышением температуры из-за роста содержания в атмосфере углекислого газа. За последние 100 лет средняя температура атмосферы возросла на 0,6 °С. В 1995-1998 гг. наблюдался особенно большой ее рост. Углекислый газ, метан и некоторые другие газы поглощают тепловое излучение и усиливают парниковый эффект. Об этом подробно говорилось в статье М.Н. Изакова ("Экология и жизнь", 1998, №1). На всемирных экологических форумах в Рио-де-Жанейро (1992 г.) и Киото (1997 г.) всем странам предложено сократить выбросы углекислого газа. Впрочем, по мнению ряда ученых (в частности, недавно скончавшегося академика А.Л. Яншина), рост концентрации углекислого газа в атмосфере благотворно влияет на климат.
Скачать реферат