مشکلات زیست محیطی انرژی مشکلات زیست محیطی جهانی، ایمنی زیست محیطی و بهره وری زیست محیطی انرژی چه چیزی باعث وجود مشکلات زیست محیطی در صنعت برق می شود

انرژی مهمترین صنعت است که بدون آن مردم نمی توانند فعالیت خود را در شرایط مدرن تصور کنند. توسعه مداوم صنعت برق منجر به افزایش تعداد نیروگاه هایی می شود که تأثیر مستقیم بر محیط زیست دارند.

هیچ دلیلی وجود ندارد که باور کنیم میزان مصرف برق در آینده نزدیک به طور قابل توجهی تغییر خواهد کرد. بنابراین، یافتن پاسخ برای تعدادی از سوالات مرتبط بسیار مهم است:

متداول ترین انواع انرژی فعلی چه تاثیری دارند و آیا نسبت این انواع در تراز کل انرژی در آینده تغییر خواهد کرد؟
آیا می توان تاثیر منفی روش های نوین تولید و مصرف انرژی را کاهش داد؟
حداکثر امکانات برای تولید انرژی از منابع جایگزین که کاملاً سازگار با محیط زیست و پایان ناپذیر هستند چیست؟

نتیجه عمل TPP

هر فردی تأثیر متفاوتی دارد. اغلب، انرژی منفیحاصل از بهره برداری از نیروگاه های حرارتی در طول عملیات آنها، جو با عناصر خاکستر کوچک آلوده می شود، زیرا اکثر نیروگاه های حرارتی از زغال سنگ خرد شده به عنوان سوخت استفاده می کنند.

به منظور مبارزه با انتشار ذرات مضر، تولید انبوه فیلترهایی با راندمان 95-99 درصد سازماندهی شده است. با این حال، این به حل کامل مشکل کمک نمی کند، زیرا در بسیاری از ایستگاه های حرارتی که بر روی زغال سنگ کار می کنند، فیلترها در وضعیت نامناسبی قرار دارند و در نتیجه راندمان آنها به 80٪ کاهش می یابد.

آنها همچنین بر محیط زیست تأثیر می گذارند، اگرچه همین چند دهه پیش اعتقاد بر این بود که نیروگاه های برق آبی نمی توانند تأثیر منفی داشته باشند. با گذشت زمان، مشخص شد که آسیب های قابل توجهی در طول ساخت و بهره برداری بعدی از نیروگاه های برق آبی ایجاد شده است.

ساخت هر نیروگاه برق آبی مستلزم ایجاد یک مخزن مصنوعی است که بخش قابل توجهی از آن توسط آب کم عمق اشغال شده است. آب در آب های کم عمق به شدت توسط خورشید گرم می شود و همراه با وجود مواد مغذی، شرایطی را برای رشد جلبک ها و سایر فرآیندهای اوتروفیکاسیون ایجاد می کند. به همین دلیل، نیاز به تصفیه آب وجود دارد که در طی آن اغلب یک منطقه سیلابی بزرگ تشکیل می شود. به این ترتیب قلمرو کرانه ها فرآوری می شود و به تدریج فرو می ریزد و سیل باعث باتلاق شدن مناطقی می شود که در مجاورت مخازن نیروگاه های برق آبی قرار دارند.

تاثیر نیروگاه های هسته ای

آنها مقدار زیادی از انتشار گرما را به منابع آب تولید می کنند که به طور قابل توجهی پویایی آلودگی حرارتی بدنه های آبی را افزایش می دهد. مشکل فعلی چند وجهی و بسیار دشوار است.

امروزه منبع اصلی تشعشعات مضر سوخت است. برای اطمینان از ایمنی جان، لازم است سوخت به اندازه کافی ایزوله شود.

برای حل این مشکل، اول از همه، سوخت به بریکت های ویژه توزیع می شود که به لطف مواد آن بخش قابل توجهی از محصولات شکافت مواد رادیواکتیو حفظ می شود.

علاوه بر این، بریکت ها در محفظه های سوخت ساخته شده از آلیاژ زیرکونیوم قرار دارند. اگر مواد رادیواکتیو نشت کنند، وارد راکتور خنک کننده می شوند که می تواند فشار بالا را تحمل کند. به عنوان یک اقدام اضافی برای اطمینان از ایمنی برای زندگی انسان، نیروگاه های هسته ای در فاصله معینی از مناطق مسکونی قرار دارند.

راه حل های ممکن برای مشکلات انرژی

بدون شک، در آینده نزدیک بخش انرژی به طور سیستماتیک توسعه خواهد یافت و مسلط باقی خواهد ماند. احتمال افزایش سهم زغال سنگ و سایر سوخت ها در تولید انرژی وجود دارد.

منفی تاثیر انرژیآیا فعالیت زندگی باید کاهش یابد؟ و برای این منظور چندین روش قبلا برای حل مشکل ایجاد شده است. همه روش ها مبتنی بر نوسازی فناوری های آماده سازی سوخت و استخراج زباله های خطرناک است. به طور خاص، برای کاهش تأثیر انرژی منفی، پیشنهاد می شود:

از تجهیزات نظافتی پیشرفته استفاده کنید. در حال حاضر، اکثر نیروگاه های حرارتی با نصب فیلترها، انتشار گازهای گلخانه ای جامد را جذب می کنند. در عین حال، مضرترین آلاینده ها در مقادیر کم جذب می شوند.
کاهش انتشار ترکیبات گوگردی در هوا با پیش گوگردزدایی از متداول ترین سوخت ها. روش های شیمیایی یا فیزیکی استخراج بیش از نیمی از گوگرد از منابع سوخت را قبل از سوزاندن ممکن می سازد.
وعده واقعی کاهش تأثیر منفی انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در صرفه جویی ساده نهفته است. این امر می تواند از طریق استفاده از فناوری های جدید مبتنی بر عملکرد تجهیزات کامپیوتری خودکار محقق شود.
با بهبود ویژگی های عایق خانه ها می توان در مصرف انرژی صرفه جویی کرد. دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی با جایگزینی لامپ های برقی با راندمان بیش از 5 درصد با لامپ های فلورسنت امکان پذیر خواهد بود.
می توان با استفاده از منابع سوخت به جای نیروگاه های حرارتی در نیروگاه های حرارتی، بازده سوخت را به میزان قابل توجهی افزایش داد و اثر منفی انرژی را کاهش داد. در چنین شرایطی اجسام تولید الکتریسیته به مکان های مورد استفاده نزدیکتر شده و تلفات ناشی از ارسال در مسافت طولانی کاهش می یابد. همراه با برق، گرمای جذب شده توسط عوامل خنک کننده به طور فعال در نیروگاه های حرارتی استفاده می شود.

استفاده از روش های فوق تا حدودی از پیامدهای تاثیر منفی انرژی می کاهد. توسعه مداوم حوزه انرژی مستلزم یک رویکرد یکپارچه برای حل مشکل و معرفی فناوری های جدید است.

ویژگی بارز زمان ما توسعه فشرده تولید با استفاده از آخرین فن آوری ها برای تغییر مصرف منابع با استفاده از تجهیزات جدید است که امکان افزایش بهره وری را فراهم می کند. این به افزایش تأثیر انسان بر محیط طبیعی کمک می کند. و اگر بشریت قبلی بحران های زیست محیطی محلی و منطقه ای را تجربه کرده است که می تواند منجر به مرگ هر تمدنی شود، اما مانع پیشرفت بیشتر نسل بشر به عنوان یک کل نمی شود، آنگاه وضعیت زیست محیطی کنونی مملو از یک مشکل زیست محیطی جهانی است. زیرا انسان مدرن در حال تخریب مکانیسم های عملکرد کلی اکوسیستم زمین است.

یک تعبیر مجازی وجود دارد که ما در دوره ای از سه "E" زندگی می کنیم: اقتصاد، انرژی، بوم شناسی. بوم شناسی به عنوان یک علم و طرز تفکر هر روز بیشتر مورد توجه بشریت قرار می گیرد.

مشکلات انرژی

انرژی شاخه ای از تولید است که با سرعت بی سابقه ای در حال توسعه است. اگر جمعیت در 40-50 سال تحت شرایط انفجار جمعیتی مدرن دو برابر شود، در تولید و مصرف انرژی این اتفاق هر 12-15 سال می افتد. با چنین نسبتی بین نرخ رشد جمعیت و انرژی، در دسترس بودن انرژی نه تنها در مجموع، بلکه سرانه نیز به طور تصاعدی افزایش می یابد.

یکی از ویژگی های خاص برق این است که نمی توان آن را برای استفاده بعدی جمع کرد، بنابراین مصرف با تولید برق هم از نظر زمان و هم از نظر کمیت (با در نظر گرفتن تلفات) مطابقت دارد.

هیچ دلیلی وجود ندارد که انتظار داشته باشیم نرخ تولید و مصرف انرژی در آینده نزدیک به طور قابل توجهی تغییر کند (برخی از کاهش سرعت آنها در کشورهای صنعتی با افزایش در دسترس بودن انرژی کشورهای جهان سوم جبران می شود)، بنابراین مهم است که به دست آوریم. پاسخ به سوالات زیر:

انواع اصلی انرژی مدرن (حرارتی، آبی، هسته ای) چه تأثیری بر زیست کره و عناصر منفرد آن دارند و نسبت این انواع در تراز انرژی در کوتاه مدت و بلندمدت چگونه تغییر خواهد کرد.
آیا می توان تأثیر منفی روش های مدرن (سنتی) کسب و استفاده از انرژی را بر محیط زیست کاهش داد؟
امکان تولید انرژی با استفاده از منابع جایگزین (غیر سنتی) مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، آب های حرارتی و سایر منابعی که تمام نشدنی و دوستدار محیط زیست هستند، چیست؟

در حال حاضر نیازهای انرژی عمدتاً از طریق سه نوع منبع انرژی تامین می شود:

سوخت آلی (گاز، زغال سنگ، نفت کوره، کک، هیزم و غیره)
هسته اتمی

انرژی آب و انرژی اتمی توسط انسان پس از تبدیل آن به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. در عین حال، مقدار قابل توجهی از انرژی موجود در سوخت آلی به صورت گرما استفاده می شود و تنها بخشی از آن به برق تبدیل می شود. با این حال، در هر دو مورد، آزاد شدن انرژی از سوخت آلی با احتراق آن و در نتیجه با انتشار محصولات احتراق در محیط همراه است.

مشکلات زیست محیطی انرژی حرارتی

در حال حاضر حدود 90 درصد انرژی در فدراسیون روسیه با سوزاندن سوخت (از جمله زغال سنگ، هیزم و سایر منابع بیولوژیکی) تولید می شود. سهم منابع حرارتی به 80-85 درصد در تولید برق کاهش می یابد. در عین حال، در کشورهای صنعتی، نفت و فرآورده های نفتی عمدتاً برای رفع نیازهای حمل و نقل استفاده می شود. به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا، طبق برخی داده ها، نفت 44 درصد از تراز کلی انرژی کشور و تنها 3 درصد از تولید برق را تشکیل می دهد. زغال سنگ با الگوی مخالف مشخص می شود: با 22٪ از کل تعادل انرژی، منبع اصلی برق (52٪) است. در چین، سهم زغال سنگ در تولید برق نزدیک به 75 درصد است، در حالی که در روسیه منبع اصلی برق گاز طبیعی (حدود 40 درصد) است و سهم زغال سنگ تنها 18 درصد از انرژی دریافتی را تشکیل می دهد. سهم نفت از 10 درصد تجاوز نمی کند.

در مقیاس جهانی، منابع آبی حدود 5-6 درصد برق را تأمین می کند، انرژی هسته ای 17-18 درصد از برق را تأمین می کند. علاوه بر این، در تعدادی از کشورها در تراز انرژی غالب است.

احتراق سوخت نه تنها منبع اصلی انرژی، بلکه مهم ترین تامین کننده آلاینده ها برای محیط زیست است. نیروگاه های حرارتی بیشترین "مسئولیت" را برای افزایش اثر گلخانه ای و بارش اسیدی دارند. آنها همراه با حمل و نقل، سهم اصلی کربن فن آوری (عمدتا به شکل CO 2)، دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و گرد و غبار را به اتمسفر می رسانند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد نیروگاه‌های حرارتی ۲ تا ۴ برابر بیشتر از نیروگاه‌های هسته‌ای با همان قدرت، محیط را با مواد رادیواکتیو آلوده می‌کنند.

در عین حال، تأثیر انرژی بر محیط زیست و ساکنان آن تا حد زیادی به نوع حامل های انرژی (سوخت) مورد استفاده بستگی دارد. پاک ترین سوخت گاز طبیعی است و پس از آن نفت (نفت سوخت)، زغال سنگ، زغال سنگ قهوه ای، شیل و ذغال سنگ نارس قرار دارند.

انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه های حرارتی منبع مهمی از سرطان زاهای قوی مانند بنزوپیرن است. اثر آن با افزایش سرطان همراه است. انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه های حرارتی زغال سنگ نیز حاوی اکسیدهای سیلیکون و آلومینیوم است. این مواد ساینده می توانند بافت ریه را تخریب کرده و باعث بیماری هایی مانند سیلیکوزیس شوند.

یک مشکل جدی در نزدیکی نیروگاه های حرارتی ذخیره سازی خاکستر و سرباره است. این امر مستلزم مناطق وسیعی است که برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نگرفته اند و همچنین کانون هایی برای تجمع فلزات سنگین و افزایش رادیواکتیویته هستند.

مشکلات زیست محیطی نیروگاه های آبی

یکی از مهم ترین تأثیرات نیروگاه های آبی با بیگانگی مناطق قابل توجهی از زمین های حاصلخیز برای مخازن مرتبط است. در روسیه، جایی که بیش از 20 درصد انرژی الکتریکی از طریق استفاده از منابع آبی تولید نمی شود، حداقل 6 میلیون هکتار زمین در طول ساخت نیروگاه های برق آبی زیر آب رفت. به جای آنها، اکوسیستم های طبیعی از بین رفته اند. مناطق قابل توجهی از زمین های نزدیک به مخازن در نتیجه افزایش سطح آب های زیرزمینی دچار سیل می شوند. این زمین ها قاعدتا تبدیل به تالاب می شوند. تخریب زمین ها و اکوسیستم های ذاتی آنها نیز در نتیجه تخریب آنها توسط آب در طول تشکیل خط ساحلی رخ می دهد. چنین فرآیندهایی معمولاً برای چندین دهه ادامه می یابد و منجر به آلودگی آب و گل و لای مخازن می شود. بنابراین، ساخت مخازن با اختلال شدید رژیم هیدرولوژیکی رودخانه ها، اکوسیستم های مشخصه آنها و ترکیب گونه ای موجودات آبزی همراه است.

کاهش کیفیت آب در مخازن به دلایل مختلفی رخ می دهد. مقدار مواد آلی در آنها به شدت افزایش می یابد، هم به دلیل اکوسیستم هایی که در زیر آب فرو رفته اند (چوب، سایر بقایای گیاهی و غیره)، و هم به دلیل تجمع آنها در نتیجه تبادل کند آب.

در نهایت، سیستم‌های رودخانه‌ای مسدود شده توسط مخازن از حالت ترانزیت به انباشته تبدیل می‌شوند. علاوه بر مواد بیولوژیکی، فلزات سنگین، عناصر رادیواکتیو و بسیاری از مواد شیمیایی سمی با طول عمر طولانی در اینجا انباشته می شوند. محصولات انباشته استفاده از سرزمین های اشغال شده توسط مخازن پس از انحلال آنها را با مشکل مواجه می کند. علیرغم ارزان بودن نسبی انرژی حاصل از منابع آبی، سهم آنها در تراز انرژی به تدریج در حال کاهش است. این امر هم به دلیل تخلیه ارزان ترین منابع و هم به دلیل ظرفیت بزرگ سرزمینی مخازن دشت است.

مخازن تاثیر بسزایی بر فرآیندهای جوی دارند. به عنوان مثال، در مناطق خشک، تبخیر از سطح مخازن ده ها برابر بیشتر از تبخیر از سطح زمین مساوی است. افزایش تبخیر با کاهش دمای هوا و افزایش پدیده های مه آلود همراه است. تفاوت در تعادل حرارتی مخازن و زمین مجاور، تعیین کننده شکل گیری بادهای محلی مانند نسیم است. این پدیده ها به تغییرات آب و هوایی کمک می کنند.

هزینه های زیست محیطی ساخت و ساز هیدرولیک در مناطق کوهستانی، جایی که مخازن معمولاً مساحت کمی دارند، به طور قابل توجهی کمتر است. با این حال، در مناطق کوهستانی زلزله خیز، مخازن می توانند باعث ایجاد زلزله شوند. احتمال رانش زمین و احتمال وقوع بلایا در نتیجه تخریب احتمالی سدها افزایش می یابد.

مشکلات زیست محیطی انرژی هسته ای

تا همین اواخر، انرژی هسته ای امیدوارکننده ترین انرژی در نظر گرفته می شد. دلیل این امر هم ذخایر نسبتاً زیاد سوخت هسته ای و هم اثرات زیست محیطی کم است. مزایا همچنین شامل امکان ساخت نیروگاه های هسته ای بدون اتصال به ذخایر منابع است، زیرا حمل و نقل آنها به دلیل حجم کم نیاز به هزینه های قابل توجهی ندارد. توجه به این نکته کافی است که 0.5 کیلوگرم سوخت هسته ای به اندازه سوزاندن 1000 تن زغال سنگ انرژی تولید می کند.

تا اواسط دهه 80، بشریت انرژی هسته ای را یکی از راه های خروج از بن بست انرژی می دانست. تنها در 20 سال (از اواسط دهه 60 تا اواسط دهه 80)، سهم جهانی انرژی تولید شده توسط نیروگاه های هسته ای از عملاً صفر به 15-17 درصد افزایش یافت. هیچ نوع دیگری از انرژی چنین نرخ رشدی نداشته است. تا همین اواخر، مشکلات اصلی زیست محیطی نیروگاه های هسته ای با دفع سوخت مصرف شده و همچنین با انحلال خود نیروگاه های هسته ای پس از پایان عمر مجاز عملیاتی آنها همراه بود.

در طول عملیات عادی یک نیروگاه هسته ای، انتشار عناصر رادیواکتیو به محیط زیست بسیار ناچیز است. به طور متوسط، آنها 2-4 برابر کمتر از نیروگاه های حرارتی با همان قدرت هستند. در حال حاضر بیش از 500 راکتور هسته ای در جهان فعال هستند. حدود 100 راکتور در حال ساخت است.

یک راکتور هسته ای 1000 مگاواتی در هر سال حدود 60 تن زباله رادیواکتیو آزاد می کند. برخی از آنها پردازش می شوند، اما بخش عمده آن نیاز به دفن دارد. تکنولوژی دفن بسیار پیچیده و گران است. سوخت مصرف‌شده معمولاً به استخرهای خنک‌کننده منتقل می‌شود، جایی که رادیواکتیویته و تولید گرما در طی چندین سال به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. دفن معمولاً در عمق حداقل 500-600 گودال انجام می شود. دومی در فاصله ای از یکدیگر قرار دارند که امکان واکنش های اتمی منتفی است.

نتیجه اجتناب ناپذیر عملیات نیروگاه هسته ای، آلودگی حرارتی است. به ازای هر واحد انرژی دریافتی در اینجا 2-2.5 برابر بیشتر از نیروگاه های حرارتی است که گرمای بسیار بیشتری در اتمسفر آزاد می شود. پیامد تلفات حرارتی زیاد در نیروگاه های هسته ای راندمان کمتر آنها در مقایسه با نیروگاه های حرارتی است.

به طور کلی می توان به اثرات زیر بر محیط زیست نیروگاه های هسته ای اشاره کرد:

تخریب اکوسیستم ها و عناصر آنها (خاک، خاک، سفره های زیرزمینی و غیره) در مکان های استخراج سنگ معدن (به ویژه با روش باز).
تصرف زمین برای ساخت نیروگاه های هسته ای خود. به خصوص مناطق وسیعی برای ساخت سازه هایی برای تامین، تخلیه و خنک کردن آب گرم بیگانه شده است. یک نیروگاه 1000 مگاواتی به یک حوضچه خنک کننده با مساحت حدود 800 تا 900 هکتار نیاز دارد. حوضچه ها را می توان با برج های خنک کننده غول پیکر با قطر در پایه 100-120 متر و ارتفاعی برابر با یک ساختمان 40 طبقه جایگزین کرد.
برداشت حجم قابل توجهی آب از منابع مختلف و تخلیه آب گرم شده. اگر این آب ها وارد رودخانه ها و منابع دیگر شوند، با از دست دادن اکسیژن مواجه می شوند، احتمال گلدهی افزایش می یابد و پدیده تنش گرمایی در موجودات آبزی افزایش می یابد.
آلودگی رادیواکتیو جو، آب و خاک در حین استخراج و حمل و نقل مواد خام و همچنین در حین کار نیروگاه های هسته ای، ذخیره سازی و پردازش زباله و دفع آنها قابل رد نیست.

راه های حل مشکلات

شکی نیست که در آینده نزدیک انرژی حرارتی در تعادل انرژی غالب خواهد ماند. احتمال افزایش سهم زغال سنگ و سایر انواع سوخت کمتر تمیز در تولید انرژی وجود دارد. در این راستا راه‌ها و روش‌های استفاده از آن‌ها را در نظر خواهیم گرفت که می‌تواند تأثیر منفی بر محیط‌زیست را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. این روش ها عمدتاً مبتنی بر بهبود فناوری های آماده سازی سوخت و جمع آوری زباله های خطرناک است. از جمله موارد زیر است:

استفاده و بهبود وسایل نظافتی. در حال حاضر، بسیاری از نیروگاه های حرارتی عمدتاً انتشارات جامد را با استفاده از انواع فیلترها جذب می کنند. تهاجمی ترین آلاینده، دی اکسید گوگرد، در بسیاری از نیروگاه های حرارتی جذب نمی شود یا در مقادیر محدودی جذب می شود. در عین حال، نیروگاه های حرارتی (ایالات متحده آمریکا، ژاپن) وجود دارند که تقریباً به طور کامل حذف این آلاینده و همچنین اکسیدهای نیتروژن و سایر آلاینده های مضر را انجام می دهند. برای این کار از تنظیمات خاصی استفاده می شود. گسترده ترین جذب اکسیدهای گوگرد و نیتروژن با عبور گازهای دودکش از محلول آمونیاک انجام می شود. محصول نهایی این فرآیند نیترات آمونیوم است که به عنوان کود معدنی استفاده می شود.
کاهش انتشار ترکیبات گوگردی در اتمسفر از طریق گوگرد زدایی اولیه زغال سنگ و سایر انواع سوخت (نفت، گاز، شیل نفتی) با روش های شیمیایی یا فیزیکی. این روش ها امکان استخراج 50 تا 70 درصد گوگرد از سوخت را قبل از سوختن فراهم می کند.
فرصت های صرفه جویی در انرژی در زندگی روزمره و در محل کار با بهبود خواص عایق ساختمان ها کمتر قابل توجه نیست. استفاده از انرژی الکتریکی برای تولید گرما بسیار بیهوده است. مهم است که در نظر داشته باشید که تولید انرژی الکتریکی در نیروگاه های حرارتی با از دست دادن تقریباً 60-65٪ انرژی حرارتی و در نیروگاه های هسته ای - حداقل 70٪ انرژی همراه است. انرژی نیز زمانی که از طریق سیم در فاصله ای دور منتقل می شود از بین می رود. بنابراین، احتراق مستقیم سوخت برای تولید گرما، به ویژه گاز، بسیار منطقی تر از تبدیل آن به برق و سپس دوباره به گرما است.
راندمان سوخت نیز هنگامی که به جای نیروگاه های حرارتی در نیروگاه های حرارتی استفاده می شود، به طرز محسوسی افزایش می یابد. در مورد دوم، اشیاء تولید انرژی به مکان های مصرف آن نزدیک تر هستند و در نتیجه تلفات مربوط به انتقال از راه دور کاهش می یابد. نیروگاه های حرارتی همراه با برق از گرما استفاده می کنند که توسط عوامل خنک کننده جذب می شود. در عین حال، احتمال آلودگی حرارتی محیط آبی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. اقتصادی ترین راه برای به دست آوردن انرژی در تاسیسات کوچک مانند نیروگاه های حرارتی به طور مستقیم در ساختمان است. در این حالت تلفات انرژی حرارتی و الکتریکی به حداقل می رسد.

در خاتمه می توان نتیجه گرفت: بشریت چه از نظر کاهش منابع انرژی و چه از نظر مشکلات زیست محیطی ناشی از انرژی در خطر بن بست قرار ندارد. فرصت های واقعی برای انتقال به منابع انرژی جایگزین (پایان ناپذیر و سازگار با محیط زیست) وجود دارد.

موسسه حمل و نقل و ارتباطات

دفاع غیر نظامی

موضوع: مشکلات زیست محیطی انرژی

نوع: چکیده

تکمیل شده توسط: سیتنیکوف ماکسیم

گروه 3301 BN

تاریخ ارسال برای تأیید: ______ ___

تاریخ بازگشت برای بازبینی:______ ___

پاس/شکست

معلم: L.N. زاگربینا

معرفی

یک تعبیر مجازی وجود دارد که ما در دوره ای از سه "E" زندگی می کنیم: اقتصاد، انرژی، بوم شناسی. در عین حال، اکولوژی به عنوان یک علم و طرز فکر، توجه بشریت را بیش از پیش به خود جلب می کند.

بوم شناسی به عنوان یک رشته علمی و دانشگاهی در نظر گرفته می شود که برای مطالعه روابط بین موجودات و محیط در تمام تنوع آنها طراحی شده است. در این حالت، محیط نه تنها به عنوان دنیای طبیعت بی جان، بلکه به عنوان تأثیر برخی از موجودات یا جوامع آنها بر موجودات و جوامع دیگر درک می شود. بوم شناسی گاهی تنها با مطالعه زیستگاه یا محیط همراه است. مورد دوم اساساً با این اصلاحیه که محیط زیست را نمی توان جدا از موجودات زنده در نظر گرفت، درست مانند موجودات خارج از زیستگاه آنها، درست است. اینها اجزای یک کل عملکردی واحد هستند که با تعریف بالا از اکولوژی به عنوان علم ارتباط بین موجودات و محیط زیست مورد تأکید قرار گرفته است.

مهم است که بر این ارتباط دو طرفه تأکید کنیم زیرا این موقعیت اساسی اغلب دست کم گرفته می شود: اکولوژی فقط به تأثیر محیط بر موجودات کاهش می یابد. اشتباه چنین مواضعی آشکار است، زیرا این موجودات بودند که محیط مدرن را تشکیل دادند. آنها همچنین نقش اصلی را در خنثی کردن آن دسته از اثراتی که بر محیط زیست به دلایل مختلف رخ داده و در حال وقوع هستند، دارند.

مبانی مفهومی این رشته از زمان پیدایش، "اکولوژی" تقریباً یک قرن کامل - تا دهه 60-70 قرن گذشته - در چارچوب زیست شناسی در حال توسعه بوده است. انسان، به عنوان یک قاعده، در این سیستم ها مورد توجه قرار نمی گرفت - اعتقاد بر این بود که روابط او با محیط زیست تابع قوانین بیولوژیکی نیست، بلکه تابع قوانین اجتماعی است و موضوع علوم اجتماعی و فلسفی است.

در حال حاضر، اصطلاح "اکولوژی" دستخوش دگرگونی قابل توجهی شده است. به دلیل تأثیر بسیار گسترده و خاص آن بر محیط زیست، انسان محورتر شده است.

موارد فوق به ما اجازه می دهد تا تعریف "اکولوژی" را تکمیل کنیم و وظایفی را که در حال حاضر برای حل آنها فراخوانده شده است نام ببریم. بوم شناسی مدرن را می توان علمی دانست که به بررسی روابط موجودات از جمله انسان با محیط زیست، تعیین مقیاس و حدود مجاز تأثیر جامعه انسانی بر محیط زیست، امکان کاهش این تأثیرات یا خنثی سازی کامل آنها می پردازد. از نظر استراتژیک، این علم بقای بشریت و راه برون رفت از بحران زیست محیطی است که ابعاد جهانی - در کل سیاره زمین - به دست آورده است (یا در حال به دست آوردن) است.

به طور فزاینده ای آشکار می شود که انسان اطلاعات بسیار کمی در مورد محیطی که در آن زندگی می کند، به ویژه در مورد مکانیسم هایی که محیط را شکل می دهد و حفظ می کند، دارد. کشف این مکانیسم ها (الگوها) یکی از مهمترین وظایف اکولوژی مدرن است.

بدین ترتیب محتوای اصطلاح «بوم شناسی» جنبه اجتماعی-سیاسی و فلسفی پیدا کرد. تقریباً در تمام شاخه های دانش شروع به نفوذ کرد ، انسانی کردن علوم طبیعی و فنی با آن همراه است و به طور فعال در علوم انسانی معرفی می شود. بوم شناسی نه تنها به عنوان یک رشته مستقل، بلکه به عنوان یک جهان بینی طراحی شده برای نفوذ در تمام علوم، فرآیندهای تکنولوژیکی و حوزه های فعالیت انسانی در نظر گرفته می شود.

بنابراین تشخیص داده می شود که آموزش محیط زیست باید حداقل در دو جهت از طریق مطالعه دوره های انتگرال خاص و از طریق سبز کردن کلیه فعالیت های علمی، صنعتی و آموزشی پیش رود.

در کنار آموزش های زیست محیطی، توجه قابل توجهی به آموزش محیط زیست می شود که با احترام به طبیعت، میراث فرهنگی و منافع اجتماعی همراه است. بدون آموزش عمومی زیست محیطی جدی، حل این مشکل نیز بسیار مشکل ساز است.

در همین حال، بوم شناسی که به شیوه خود مد شده بود، از ابتذال فهم و محتوا پرهیز نکرد. در تعدادی از موارد، بوم شناسی به ابزاری برای دستیابی به اهداف و موقعیت سیاسی معین در جامعه تبدیل می شود.

مسائل مربوط به صنایع، انواع و نتایج فعالیت‌های انسانی معمولاً در دسته موارد زیست‌محیطی قرار می‌گیرند، فقط اگر کلمه مد روز "اکولوژی" به آنها اضافه شود. اینگونه است که عبارات ناخوشایندی از جمله در مطبوعات مانند "بوم شناسی خوب و بد"، "بوم شناسی پاک و کثیف"، "اکولوژی خراب" و غیره ظاهر می شود. پداگوژی و غیره پ.

با وجود ابهامات و هزینه های ذکر شده در درک دامنه، محتوا و استفاده از اصطلاح "اکولوژی"، واقعیت ارتباط شدید آن در زمان حاضر بدون شک باقی مانده است.

بوم شناسی به شکل تعمیم یافته به مطالعه کلی ترین الگوهای روابط بین موجودات و جوامع آنها با محیط در شرایط طبیعی می پردازد.

بوم شناسی اجتماعی به بررسی روابط در نظام «جامعه-طبیعت»، نقش خاص انسان در نظام های درجات مختلف، تفاوت این نقش با سایر موجودات زنده، راه های بهینه سازی رابطه بین انسان و محیط زیست و مبانی نظری می پردازد. مدیریت منطقی محیط زیست

مشکلات انرژی

انواع اصلی انرژی مدرن (حرارتی، آبی، هسته ای) چه تأثیری بر زیست کره و عناصر منفرد آن دارند و نسبت این انواع در تراز انرژی در آینده نزدیک و دور چگونه تغییر خواهد کرد.

آیا می توان تأثیر منفی روش های مدرن (سنتی) کسب و استفاده از انرژی را بر محیط زیست کاهش داد؟

امکان تولید انرژی با استفاده از منابع جایگزین (غیر سنتی) مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، آب های حرارتی و سایر منابعی که تمام نشدنی و دوستدار محیط زیست هستند، چیست؟

در حال حاضر نیازهای انرژی عمدتاً توسط سه نوع منبع انرژی تامین می شود: سوخت آلی، آب و هسته اتمی. انرژی آب و انرژی اتمی توسط انسان پس از تبدیل آن به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. در عین حال مقدار قابل توجهی از انرژی موجود در سوخت آلی به صورت گرما استفاده می شود و تنها بخشی از آن به برق تبدیل می شود. با این حال، در هر دو مورد، آزاد شدن انرژی از سوخت آلی با احتراق آن و در نتیجه با انتشار محصولات احتراق در محیط همراه است.

مشکلات زیست محیطی انرژی حرارتی

در حال حاضر حدود 90 درصد انرژی از طریق سوزاندن سوخت (شامل زغال سنگ، هیزم و سایر منابع زیستی) تولید می شود. سهم منابع حرارتی به 80-85 درصد در تولید برق کاهش می یابد. در عین حال، در کشورهای صنعتی، نفت و فرآورده های نفتی عمدتاً برای رفع نیازهای حمل و نقل استفاده می شود. به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا (داده های سال 1995)، نفت 44 درصد از تراز کلی انرژی کشور و تنها 3 درصد از تولید برق را به خود اختصاص داده است. زغال سنگ با الگوی مخالف مشخص می شود: با 22٪ از کل تعادل انرژی، منبع اصلی برق (52٪) است. در چین، سهم زغال سنگ در تولید برق نزدیک به 75 درصد است، در حالی که در روسیه منبع اصلی برق گاز طبیعی (حدود 40 درصد) است و سهم زغال سنگ تنها 18 درصد از انرژی دریافتی را تشکیل می دهد. سهم نفت از 10 درصد تجاوز نمی کند.

در مقیاس جهانی، منابع آبی حدود 5-6 درصد برق را تأمین می کند، انرژی هسته ای 17-18 درصد از برق را تأمین می کند. علاوه بر این، در تعدادی از کشورها در تراز انرژی غالب است (فرانسه - 74٪، بلژیک -61٪، سوئد - 45٪).

احتراق سوخت نه تنها منبع اصلی انرژی، بلکه مهم ترین تامین کننده آلاینده ها برای محیط زیست است. نیروگاه های حرارتی بیشترین "مسئولیت" را برای افزایش اثر گلخانه ای و بارش اسیدی دارند. آنها همراه با حمل و نقل، سهم اصلی کربن (عمدتاً به شکل CO2)، حدود 50 درصد دی اکسید گوگرد، 35 درصد اکسیدهای نیتروژن و حدود 35 درصد از گرد و غبار را به جو تأمین می کنند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد نیروگاه‌های حرارتی ۲ تا ۴ برابر بیشتر از نیروگاه‌های هسته‌ای با همان قدرت، محیط را با مواد رادیواکتیو آلوده می‌کنند.

انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه های حرارتی حاوی مقدار قابل توجهی فلزات و ترکیبات آنها است. وقتی به دوزهای کشنده تبدیل می شود، انتشار سالانه از نیروگاه های حرارتی با ظرفیت 1 میلیون کیلووات حاوی بیش از 100 میلیون دوز آلومینیوم و ترکیبات آن، 400 میلیون دوز آهن و 1.5 میلیون دوز منیزیم است. اثر کشنده این آلاینده ها تنها به این دلیل رخ نمی دهد که به مقدار کم وارد بدن می شوند. با این حال، این امر تأثیر منفی آنها را از طریق آب، خاک و سایر بخش های اکوسیستم رد نمی کند.

اگرچه در حال حاضر سهم قابل توجهی از برق از سوخت های نسبتاً پاک (گاز، نفت) تولید می شود، اما تمایل طبیعی برای کاهش سهم آنها وجود دارد. طبق پیش بینی های موجود، این حامل های انرژی در ربع اول قرن بیست و یکم اهمیت اصلی خود را از دست خواهند داد.

امکان افزایش قابل توجه تراز انرژی جهانی استفاده از زغال سنگ را نمی توان رد کرد. بر اساس محاسبات موجود، ذخایر زغال سنگ به حدی است که می تواند انرژی مورد نیاز جهان را برای 200-300 سال تامین کند. تولید احتمالی زغال سنگ، با در نظر گرفتن ذخایر اکتشاف شده و پیش بینی شده، بیش از 7 تریلیون تن تخمین زده می شود. بنابراین طبیعی است که انتظار افزایش سهم زغال سنگ یا فرآورده های فرآوری شده آن (مثلا گاز) در تولید انرژی و به تبع آن آلودگی محیط زیست را داشته باشیم. زغال سنگ حاوی 0.2 تا ده ها درصد گوگرد است که عمدتاً به شکل پیریت، سولفات، آهن آهن و گچ است. روش های موجود برای جذب گوگرد در حین احتراق سوخت به دلیل پیچیدگی و هزینه بالا همیشه مورد استفاده قرار نمی گیرند. بنابراین مقدار قابل توجهی از آن وارد شده و ظاهراً در آینده نزدیک وارد محیط خواهد شد. مشکلات زیست محیطی جدی با زباله های جامد از نیروگاه های حرارتی - خاکستر و سرباره همراه است. اگرچه بخش عمده ای از خاکستر توسط فیلترهای مختلف جذب می شود، اما سالانه حدود 250 میلیون تن ذرات معلق در هوا به شکل گازهای گلخانه ای از نیروگاه های حرارتی در جو آزاد می شود. دومی قادر به تغییر قابل توجهی تعادل تابش خورشیدی در سطح زمین است. آنها همچنین هسته های تراکم برای بخار آب و تشکیل بارش هستند. و هنگامی که وارد دستگاه تنفسی انسان و سایر موجودات می شوند باعث بیماری های تنفسی مختلف می شوند.

یک مشکل جدی در نزدیکی نیروگاه های حرارتی ذخیره سازی خاکستر و الاغ است. این امر مستلزم مناطق وسیعی است که برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نگرفته اند و همچنین کانون هایی برای تجمع فلزات سنگین و افزایش رادیواکتیویته هستند.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد اگر تمام انرژی امروزی مبتنی بر زغال‌سنگ بود، انتشار CO2 به 20 میلیارد تن در سال می‌رسید (اکنون آنها نزدیک به 6 میلیارد تن در سال هستند). این حدی است که پیش‌بینی می‌شود تغییرات اقلیمی فراتر از آن پیامدهای فاجعه‌باری را برای زیست کره ایجاد کند.

نیروگاه های حرارتی منبع قابل توجهی از آب گرم هستند که در اینجا به عنوان یک عامل خنک کننده استفاده می شود. این آب‌ها اغلب به رودخانه‌ها و دیگر آب‌ها ختم می‌شوند و باعث آلودگی حرارتی و واکنش‌های زنجیره‌ای طبیعی (تکثیر جلبک‌ها، از دست دادن اکسیژن، مرگ موجودات آبزی، تبدیل اکوسیستم‌های معمولی آبی به باتلاق و غیره) می‌شوند.

مشکلات زیست محیطی نیروگاه های آبی

یکی از مهمترین تأثیرات نیروگاه های آبی با بیگانگی مناطق قابل توجهی از زمین های حاصلخیز (دشت سیلابی) برای مخازن مرتبط است. در روسیه، جایی که بیش از 20 درصد انرژی الکتریکی از طریق استفاده از منابع آبی تولید نمی شود، حداقل 6 میلیون هکتار زمین در طول ساخت نیروگاه های برق آبی زیر آب رفت. به جای آنها، اکوسیستم های طبیعی از بین رفته اند. مناطق قابل توجهی از زمین های نزدیک به مخازن در نتیجه افزایش سطح آب های زیرزمینی دچار سیل می شوند. این زمین ها قاعدتا تبدیل به تالاب می شوند. در شرایط مسطح، زمین های سیل زده می توانند 10 درصد یا بیشتر از زمین های سیل زده را تشکیل دهند. تخریب زمین ها و اکوسیستم های ذاتی آنها نیز در نتیجه تخریب آنها توسط آب (سایش) در هنگام تشکیل خط ساحلی رخ می دهد. فرآیندهای سایش معمولاً برای چندین دهه ادامه می‌یابد و منجر به پردازش توده‌های بزرگ خاک، آلودگی آب و سیلت شدن مخازن می‌شود. بنابراین، ساخت مخازن با اختلال شدید رژیم هیدرولوژیکی رودخانه ها، اکوسیستم های مشخصه آنها و ترکیب گونه های موجودات آبزی همراه است.

کاهش کیفیت آب در مخازن به دلایل مختلفی رخ می دهد. مقدار مواد آلی در آنها به شدت افزایش می یابد هم به دلیل اکوسیستم هایی که در زیر آب غرق شده اند (چوب، سایر بقایای گیاهی، هوموس خاک و غیره)، و هم به دلیل تجمع آنها در نتیجه تبادل کند آب. اینها نوعی مخازن ته نشینی و تجمع کننده موادی هستند که از حوزه های آبخیز می آیند.

در مخازن، گرمایش آب به شدت افزایش می یابد، که از دست دادن اکسیژن و سایر فرآیندهای ناشی از آلودگی حرارتی را تشدید می کند. دومی، همراه با تجمع مواد مغذی، شرایطی را برای رشد بیش از حد بدنه های آبی و توسعه شدید جلبک ها، از جمله جلبک های آبی-سبز سمی (سیانیوم) ایجاد می کند. به این دلایل و همچنین به دلیل تجدید کند آب، توانایی خود تصفیه شدن آنها به شدت کاهش می یابد. بدتر شدن کیفیت آب منجر به مرگ بسیاری از ساکنان آن می شود. بروز بیماری در ذخایر ماهی به ویژه آسیب کرمی رو به افزایش است. کیفیت طعم ساکنان محیط آبی کاهش می یابد. مسیرهای مهاجرت ماهی ها مختل می شود، محل تغذیه، تخم ریزی و ... در حال نابودی است.

در نهایت، سیستم‌های رودخانه‌ای مسدود شده توسط مخازن از حالت ترانزیت به انباشته تبدیل می‌شوند. علاوه بر مواد مغذی، فلزات سنگین، عناصر رادیواکتیو و بسیاری از مواد شیمیایی سمی با طول عمر طولانی در اینجا انباشته می شوند. محصولات انباشته استفاده از سرزمین های اشغال شده توسط مخازن پس از انحلال آنها را با مشکل مواجه می کند. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد در نتیجه سیلتاسیون، مخازن دشت 50 تا 100 سال پس از ساخت، ارزش خود را به عنوان تأسیسات انرژی از دست می دهند. به عنوان مثال، تخمین زده می شود که سد بزرگ اسوان که در دهه 60 بر روی رود نیل ساخته شده است، تا سال 2025 نیمی از گل و لای خواهد شد. علیرغم ارزان بودن نسبی انرژی حاصل از منابع آبی، سهم آنها در تراز انرژی به تدریج در حال کاهش است. این امر هم به دلیل تخلیه ارزان ترین منابع و هم به دلیل ظرفیت بزرگ سرزمینی مخازن دشت است. اعتقاد بر این است که در آینده، تولید انرژی جهانی از نیروگاه های برق آبی از 5 درصد کل بیشتر نخواهد شد.

مخازن تاثیر بسزایی بر فرآیندهای جوی دارند. به عنوان مثال، در مناطق خشک (خشک)، تبخیر از سطح مخازن ده ها برابر بیشتر از تبخیر از سطح زمین مساوی است. افزایش تبخیر با کاهش دمای هوا و افزایش پدیده های مه آلود همراه است. تفاوت در تعادل حرارتی مخازن و زمین مجاور، تعیین کننده شکل گیری بادهای محلی مانند نسیم است. اینها و همچنین سایر پدیده ها منجر به تغییر در اکوسیستم (نه همیشه مثبت) و تغییر آب و هوا می شوند. در برخی موارد در حوزه مخازن نیاز به تغییر جهت کشاورزی است. به عنوان مثال، در مناطق جنوبی جهان، برخی از محصولات گرما دوست (خربزه) زمان رسیدن ندارند، بروز بیماری های گیاهی افزایش می یابد و کیفیت محصولات بدتر می شود.

مشکلات زیست محیطی انرژی هسته ای

تا همین اواخر، انرژی هسته ای امیدوارکننده ترین انرژی در نظر گرفته می شد. این هم به دلیل ذخایر نسبتاً زیاد سوخت هسته ای و هم به دلیل تأثیر ملایم آن بر محیط زیست است. مزایا همچنین شامل امکان ساخت نیروگاه های هسته ای بدون اتصال به ذخایر منابع است، زیرا حمل و نقل آنها به دلیل حجم کم نیاز به هزینه های قابل توجهی ندارد. توجه به این نکته کافی است که 0.5 کیلوگرم سوخت هسته ای به اندازه سوزاندن 1000 تن زغال سنگ انرژی تولید می کند.

تا اواسط دهه 80، بشریت انرژی هسته ای را یکی از راه های خروج از بن بست انرژی می دانست. تنها در 20 سال (از اواسط دهه 60 تا اواسط دهه 80)، سهم جهانی انرژی تولید شده توسط نیروگاه های هسته ای از تقریباً صفر به 15-17٪ افزایش یافت و در تعدادی از کشورها رایج شد. هیچ نوع دیگری از انرژی چنین نرخ رشدی نداشته است. تا همین اواخر، مشکلات اصلی زیست محیطی نیروگاه های هسته ای با دفع سوخت مصرف شده و همچنین با انحلال خود نیروگاه های هسته ای پس از پایان عمر مجاز عملیاتی آنها همراه بود. شواهدی وجود دارد مبنی بر اینکه هزینه چنین کارهای انحلال از 1/6 تا 1/3 هزینه خود نیروگاه های هسته ای متغیر است.

برخی از پارامترهای تاثیر نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های حرارتی بر محیط زیست در جدول ارائه شده است:

مقایسه نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های حرارتی از نظر مصرف سوخت و تاثیر بر محیط زیست. توان نیروگاه ها 1000 مگاوات است که در طول سال کار می کنند. (بی. نبل، 1993)

عوامل موثر بر محیط زیست

3.5 میلیون تن زغال سنگ

اورانیوم 1.5 تن

یا 1000 تن سنگ اورانیوم

دی اکسید کربن

دی اکسید گوگرد

و سایر اتصالات

رادیواکتیو

در طول عملیات عادی یک نیروگاه هسته ای، انتشار عناصر رادیواکتیو به محیط زیست بسیار ناچیز است. به طور متوسط، آنها 2-4 برابر کمتر از نیروگاه های حرارتی با همان قدرت هستند.

تا می 1986 400 واحد نیرو که در جهان کار می کردند و بیش از 17 درصد برق را تأمین می کردند، رادیواکتیویته طبیعی پس زمینه را تا 0.02 درصد افزایش دادند. قبل از فاجعه چرنوبیل، نه تنها در جهان، بلکه در روسیه، هیچ صنعتی کمتر از نیروگاه های هسته ای آسیب های شغلی نداشت. 30 سال قبل از فاجعه، 17 نفر در تصادفات و سپس به دلایل غیر تشعشع جان خود را از دست دادند. پس از سال 1986، خطر اصلی زیست محیطی نیروگاه های هسته ای با احتمال وقوع حوادث مرتبط شد. اگرچه احتمال آنها در نیروگاه های هسته ای مدرن اندک است، اما نمی توان آن را رد کرد. بزرگترین حادثه از این نوع اتفاقی است که در واحد چهارم نیروگاه هسته ای چرنوبیل رخ داد.

طبق منابع مختلف، آزادسازی کل محصولات شکافت موجود در راکتور از 3.5٪ (63 کیلوگرم) تا 28٪ (50 تن) متغیر بود. برای مقایسه، یادآور می‌شویم که بمبی که روی هیروشیما انداخته شد تنها 740 گرم مواد رادیواکتیو تولید کرد.

در نتیجه حادثه در نیروگاه هسته ای چرنوبیل، منطقه ای در شعاع بیش از 2 هزار کیلومتری که بیش از 20 کشور را پوشش می دهد، در معرض آلودگی رادیواکتیو قرار گرفت. در داخل اتحاد جماهیر شوروی سابق، 11 منطقه، خانه 17 میلیون نفر، تحت تأثیر قرار گرفتند. مساحت کل مناطق آلوده بیش از 8 میلیون هکتار یا 80000 کیلومتر مربع است. در نتیجه این حادثه 31 نفر جان باختند و بیش از 200 نفر دوز تشعشع دریافت کردند که منجر به بیماری تشعشع شد. 115 هزار نفر بلافاصله پس از حادثه از خطرناک ترین منطقه (30 کیلومتری) خارج شدند. تعداد قربانیان و تعداد ساکنان تخلیه شده در حال افزایش است، منطقه آلودگی در نتیجه جابجایی مواد رادیواکتیو توسط باد، آتش سوزی، حمل و نقل و غیره در حال گسترش است. عواقب این حادثه بر زندگی چندین نسل دیگر تأثیر خواهد گذاشت.

پس از حادثه در نیروگاه هسته ای چرنوبیل، برخی کشورها تصمیم گرفتند ساخت نیروگاه های هسته ای را به طور کامل ممنوع کنند. اینها شامل سوئد، ایتالیا، برزیل، مکزیک است. علاوه بر این، سوئد قصد خود را برای برچیدن همه رآکتورهای موجود (12 مورد از آنها) اعلام کرد، اگرچه آنها حدود 45٪ از کل برق کشور را تامین می کردند. سرعت توسعه این نوع انرژی در سایر کشورها به شدت کاهش یافته است. اقداماتی برای تقویت حفاظت در برابر حوادث در نیروگاه های هسته ای موجود، در حال ساخت و برنامه ریزی شده اتخاذ شده است. در عین حال، بشریت متوجه می شود که بدون انرژی هسته ای در مرحله کنونی توسعه غیرممکن است. ساخت و راه اندازی نیروگاه های هسته ای جدید به تدریج در حال افزایش است. در حال حاضر بیش از 500 راکتور هسته ای در جهان فعال هستند. حدود 100 راکتور در حال ساخت است.

در طی واکنش های هسته ای، تنها 0.5-1.5٪ از سوخت هسته ای می سوزد. یک راکتور هسته ای 1000 مگاواتی در هر سال حدود 60 تن زباله رادیواکتیو آزاد می کند. برخی از آنها پردازش می شوند، اما بخش عمده آن نیاز به دفن دارد. تکنولوژی دفن بسیار پیچیده و گران است. سوخت مصرف‌شده معمولاً به استخرهای خنک‌کننده منتقل می‌شود، جایی که رادیواکتیویته و تولید گرما در طی چندین سال به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. دفن معمولاً در عمق حداقل 500-600 گودال انجام می شود. دومی در فاصله ای از یکدیگر قرار دارند که امکان واکنش های اتمی منتفی است.

نتیجه اجتناب ناپذیر عملیات نیروگاه هسته ای، آلودگی حرارتی است. به ازای هر واحد انرژی دریافتی در اینجا 2-2.5 برابر بیشتر از نیروگاه های حرارتی است که گرمای بسیار بیشتری در اتمسفر آزاد می شود. تولید 1 میلیون کیلووات برق در یک نیروگاه حرارتی 1.5 کیلومتر مکعب آب گرم تولید می کند؛ در نیروگاه هسته ای با همین قدرت، حجم آب گرم شده به 3-3.5 کیلومتر مکعب می رسد.

پیامد تلفات حرارتی زیاد در نیروگاه های هسته ای راندمان کمتر آنها در مقایسه با نیروگاه های حرارتی است. در دومی 35٪ و در نیروگاه های هسته ای فقط 30-31٪ است.

به طور کلی می توان به اثرات زیر بر محیط زیست نیروگاه های هسته ای اشاره کرد:

تخریب اکوسیستم ها و عناصر آنها (خاک، خاک، سفره های زیرزمینی و غیره) در مکان های استخراج سنگ معدن (به ویژه با روش باز).

تصرف زمین برای ساخت نیروگاه های هسته ای خود. به خصوص مناطق وسیعی برای ساخت سازه هایی برای تامین، تخلیه و خنک کردن آب گرم بیگانه شده است. یک نیروگاه 1000 مگاواتی به یک حوضچه خنک کننده با مساحت حدود 800 تا 900 هکتار نیاز دارد. حوضچه ها را می توان با برج های خنک کننده غول پیکر با قطر در پایه 100-120 متر و ارتفاعی برابر با یک ساختمان 40 طبقه جایگزین کرد.

برداشت حجم قابل توجهی آب از منابع مختلف و تخلیه آب گرم شده. اگر این آب ها وارد رودخانه ها و منابع دیگر شوند، با از دست دادن اکسیژن مواجه می شوند، احتمال گلدهی افزایش می یابد و پدیده تنش گرمایی در موجودات آبزی افزایش می یابد.

آلودگی رادیواکتیو جو، آب و خاک در حین استخراج و حمل و نقل مواد خام و همچنین در حین کار نیروگاه های هسته ای، ذخیره سازی و پردازش زباله و دفع آنها قابل رد نیست.

چند راه برای حل مشکلات انرژی مدرن

تردیدی وجود ندارد که در آینده نزدیک، انرژی حرارتی در تراز انرژی جهان و کشورهای مختلف باقی خواهد ماند. احتمال افزایش سهم زغال سنگ و سایر انواع سوخت کمتر تمیز در تولید انرژی وجود دارد. در این راستا راه‌ها و روش‌های استفاده از آن‌ها را در نظر خواهیم گرفت که می‌تواند تأثیر منفی بر محیط‌زیست را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. این روش ها عمدتاً مبتنی بر بهبود فناوری های آماده سازی سوخت و جمع آوری زباله های خطرناک است. از جمله موارد زیر است:

1. استفاده و بهبود وسایل نظافتی. در حال حاضر، بسیاری از نیروگاه های حرارتی عمدتاً انتشارات جامد را با استفاده از انواع فیلترها جذب می کنند. تهاجمی ترین آلاینده، دی اکسید گوگرد، در بسیاری از نیروگاه های حرارتی جذب نمی شود یا در مقادیر محدودی جذب می شود. در عین حال، نیروگاه های حرارتی (ایالات متحده آمریکا، ژاپن) وجود دارند که تقریباً به طور کامل حذف این آلاینده و همچنین اکسیدهای نیتروژن و سایر آلاینده های مضر را انجام می دهند. برای این منظور از تاسیسات مخصوص گوگرد زدایی (برای گرفتن دی اکسید گوگرد و تری اکسید) و نیترات زدایی (برای گرفتن اکسیدهای نیتروژن) استفاده می شود. گسترده ترین جذب اکسیدهای گوگرد و نیتروژن با عبور گازهای دودکش از محلول آمونیاک انجام می شود. محصولات نهایی این فرآیند نیترات آمونیوم است که به عنوان کود معدنی یا محلول سولفیت سدیم (ماده خام برای صنایع شیمیایی) استفاده می شود. چنین تاسیساتی تا 96 درصد از اکسیدهای گوگرد و بیش از 80 درصد از اکسیدهای نیتروژن را جذب می کنند. روش های دیگری نیز برای تصفیه از این گازها وجود دارد.

2. کاهش ورود ترکیبات گوگردی به اتمسفر از طریق گوگردزدایی اولیه (گوگرد زدایی) زغال سنگ و سایر انواع سوخت (نفت، گاز، شیل نفتی) به روش های شیمیایی یا فیزیکی. این روش ها امکان استخراج 50 تا 70 درصد گوگرد از سوخت را قبل از سوختن فراهم می کند.

3. فرصت های بزرگ و واقعی برای کاهش یا تثبیت جریان آلودگی به محیط زیست با صرفه جویی در انرژی همراه است. چنین فرصت هایی به ویژه به دلیل کاهش شدت انرژی محصولات به دست آمده بسیار عالی هستند. به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا، به طور متوسط، 2 برابر کمتر انرژی در هر واحد محصول تولید شده نسبت به اتحاد جماهیر شوروی سابق مصرف می شود. در ژاپن چنین مصرفی سه برابر کمتر بود. صرفه جویی در مصرف انرژی با کاهش مصرف فلزات محصولات، بهبود کیفیت آنها و افزایش طول عمر محصولات کمتر واقعی نیست. صرفه جویی در انرژی از طریق انتقال به فناوری های پیشرفته مرتبط با استفاده از رایانه ها و سایر دستگاه های با جریان پایین امیدوارکننده است.

4. فرصت هایی برای صرفه جویی در انرژی در زندگی روزمره و محل کار با بهبود خواص عایق ساختمان ها کم اهمیت نیست. صرفه جویی واقعی انرژی از جایگزینی لامپ های رشته ای با بازده حدود 5 درصد با لامپ های فلورسنت حاصل می شود که راندمان آن چندین برابر بیشتر است.

استفاده از انرژی الکتریکی برای تولید گرما بسیار بیهوده است. مهم است که در نظر داشته باشید که تولید انرژی الکتریکی در نیروگاه های حرارتی با از دست دادن تقریباً 60-65٪ انرژی حرارتی و در نیروگاه های هسته ای - حداقل 70٪ انرژی همراه است. انرژی نیز زمانی که از طریق سیم در فاصله ای دور منتقل می شود از بین می رود. بنابراین، احتراق مستقیم سوخت برای تولید گرما، به ویژه گاز، بسیار منطقی تر از تبدیل آن به برق و سپس دوباره به گرما است.

5. راندمان سوخت نیز هنگامی که به جای نیروگاه های حرارتی در نیروگاه های حرارتی استفاده می شود، به طرز محسوسی افزایش می یابد. در مورد دوم، اشیاء تولید انرژی به مکان های مصرف آن نزدیک تر هستند و در نتیجه تلفات مربوط به انتقال از راه دور کاهش می یابد. نیروگاه های حرارتی همراه با برق از گرما استفاده می کنند که توسط عوامل خنک کننده جذب می شود. در عین حال، احتمال آلودگی حرارتی محیط آبی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. مقرون به صرفه ترین راه برای به دست آوردن انرژی در تأسیسات کوچک مانند نیروگاه های حرارتی (یوناسیون) مستقیماً در ساختمان ها است. در این حالت تلفات انرژی حرارتی و الکتریکی به حداقل می رسد. چنین روش هایی به طور فزاینده ای در برخی کشورها مورد استفاده قرار می گیرند.

منابع انرژی جایگزین

عمده ترین منابع انرژی مدرن (به ویژه سوخت های فسیلی) را می توان به عنوان ابزاری برای حل مشکلات انرژی در آینده نزدیک در نظر گرفت. این به دلیل فرسودگی آنها و آلودگی اجتناب ناپذیر محیط زیست است. در این راستا، آشنایی با امکانات استفاده از منابع انرژی جدید که جایگزین منابع موجود می شود، حائز اهمیت است. چنین منابعی شامل انرژی خورشید، باد، آب، همجوشی گرما هسته ای و سایر منابع است.

خورشید به عنوان منبع انرژی حرارتی

این یک منبع انرژی تقریبا تمام نشدنی است. می توان از آن به طور مستقیم (از طریق گرفتن توسط دستگاه های فنی) یا غیر مستقیم از طریق محصولات فتوسنتز، چرخه آب، حرکت توده های هوا و سایر فرآیندهایی که توسط پدیده های خورشیدی تعیین می شود استفاده کرد.

استفاده از گرمای خورشیدی ساده ترین و ارزان ترین راه برای حل برخی مسائل انرژی است. تخمین زده می شود که در ایالات متحده، حدود 25 درصد از انرژی تولید شده در این کشور برای گرمایش فضا و تامین آب گرم مصرف می شود. در کشورهای شمالی، از جمله لتونی، این سهم به طرز محسوسی بالاتر است. در همین حال، بخش قابل توجهی از گرمای مورد نیاز برای این اهداف را می توان با گرفتن انرژی پرتوهای خورشیدی به دست آورد. هر چه تابش مستقیم خورشیدی بیشتر به سطح زمین می رسد، این احتمالات قابل توجه تر می شوند.

متداول ترین روش جذب انرژی خورشیدی از طریق انواع مختلف کلکتورها است. در ساده ترین شکل خود، سطحی تیره رنگ برای به دام انداختن گرما و وسیله ای برای تجمع و نگهداری آن است. هر دو بلوک می توانند یک کل واحد را نشان دهند. کلکتورها در یک محفظه شفاف قرار می گیرند که بر اساس اصل گلخانه عمل می کند. همچنین وسایلی برای کاهش اتلاف انرژی (عایق خوب) و حذف آن به عنوان مثال توسط جریان هوا یا آب وجود دارد.

سیستم های گرمایش غیرفعال حتی ساده تر هستند. گردش خنک کننده ها در اینجا در نتیجه جریان های همرفت انجام می شود: هوا یا آب گرم شده به سمت بالا بالا می رود و جای آنها توسط خنک کننده های خنک کننده گرفته می شود. نمونه ای از چنین سیستمی اتاقی با پنجره های بزرگ رو به خورشید و خواص عایق خوبی موادی است که می توانند گرما را برای مدت طولانی حفظ کنند. برای کاهش گرمای بیش از حد در روز و از دست دادن گرما در شب، از پرده، پرده، گیره و سایر وسایل حفاظتی استفاده می شود. در این صورت مشکل منطقی ترین استفاده از انرژی خورشیدی از طریق طراحی صحیح ساختمان ها حل می شود. مقداری افزایش در هزینه های ساخت و ساز با اثر استفاده از انرژی ارزان و کاملاً پاک جبران می شود.

استفاده هدفمند از انرژی خورشیدی هنوز عالی نیست، اما تولید انواع مختلف کلکتورهای خورشیدی به شدت در حال افزایش است. در حال حاضر هزاران سیستم مشابه در ایالات متحده در حال کار هستند، اگرچه در حال حاضر تنها 0.5٪ از آب گرم را تامین می کنند.

گاهی اوقات از وسایل بسیار ساده در گلخانه ها یا سازه های دیگر استفاده می شود. برای انباشت گرمای بیشتر در مواقع آفتابی روز، موادی با سطح بزرگ و ظرفیت گرمایی خوب در چنین اتاق هایی قرار می گیرد. اینها می توانند سنگ، ماسه درشت، آب، شن، فلز و غیره باشند. در طول روز گرما را جمع می کنند و در شب به تدریج آن را آزاد می کنند. چنین دستگاه هایی به طور گسترده در گلخانه ها استفاده می شود.

خورشید به عنوان منبع انرژی الکتریکی

تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی با استفاده از فتوسل ها امکان پذیر است که در آن انرژی خورشیدی بدون هیچ وسیله اضافی به جریان الکتریکی القا می شود. اگرچه راندمان این گونه دستگاه ها کم است، اما به دلیل عدم وجود قطعات متحرک از مزیت سایش کند برخوردار هستند. مشکلات اصلی در استفاده از فتوسل با هزینه بالای آنها و اشغال مناطق بزرگ برای قرار دادن مرتبط است. با جایگزینی مبدل های نوری فلزی با مبدل های مصنوعی الاستیک، استفاده از سقف و دیوار خانه ها برای قرار دادن باتری ها، انتقال مبدل ها به فضای بیرونی و غیره می توان مشکل را تا حدودی حل کرد.

در مواردی که مقدار کمی انرژی مورد نیاز است، استفاده از سلول های فتوولتائیک از نظر اقتصادی امکان پذیر است. نمونه هایی از این کاربردها عبارتند از: ماشین حساب، تلفن، تلویزیون، تهویه مطبوع، فانوس دریایی، شناورها، سیستم های آبیاری کوچک و غیره.

در کشورهایی که مقدار زیادی تابش خورشیدی دارند، پروژه هایی برای برق رسانی کامل بخش های خاصی از اقتصاد، به عنوان مثال کشاورزی، با استفاده از انرژی خورشیدی وجود دارد. انرژی به دست آمده از این طریق، به ویژه با در نظر گرفتن سازگاری با محیط زیست بالا، مقرون به صرفه تر از انرژی به دست آمده با روش های سنتی است.

ایستگاه های خورشیدی همچنین با قابلیت راه اندازی سریع و افزایش توان خود در حین کار با اتصال باتری های اضافی کلکتور خورشیدی، مجذوب کننده هستند. یک نیروگاه خورشیدی در کالیفرنیا ساخته شده است که توان آن برای تامین برق 2400 خانه کافی است.

راه دوم برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی شامل تبدیل آب به بخار است که توربو ژنراتورها را به حرکت در می آورد. در این موارد بیشتر از برج های ذخیره انرژی با تعداد زیادی عدسی که پرتوهای خورشید را متمرکز می کنند و همچنین حوضچه های ویژه خورشیدی استفاده می شود. ماهیت دومی این است که آنها از دو لایه آب تشکیل شده اند: لایه پایین با غلظت بالایی از نمک و لایه بالایی که با آب شیرین شفاف نشان داده می شود. نقش ماده ذخیره کننده انرژی توسط محلول نمک ایفا می شود. آب گرم شده برای گرم کردن یا تبدیل به مایعات بخار که در دمای پایین می جوشند استفاده می شود.

در برخی موارد، انرژی خورشیدی برای تولید هیدروژن از آب نیز امیدوار کننده است که به آن "سوخت آینده" می گویند. تجزیه آب و آزاد شدن هیدروژن در فرآیند عبور جریان الکتریکی بین الکترودها انجام می شود که در تاسیسات ژل به دست می آید. معایب چنین تاسیساتی همچنان با راندمان پایین (انرژی موجود در هیدروژن تنها 20٪ بیشتر از انرژی مصرف شده برای الکترولیز آب است) و اشتعال پذیری بالای هیدروژن و همچنین انتشار آن در مخازن ذخیره همراه است.

بهره برداری از انرژی خورشیدی از طریق فتوسنتز و زیست توده

کمتر از 1 درصد از جریان انرژی خورشیدی سالانه در زیست توده متمرکز می شود. با این حال، این انرژی به طور قابل توجهی بیشتر از آن چیزی است که یک فرد از منابع مختلف در زمان حال دریافت می کند و در آینده دریافت خواهد کرد.

ساده ترین راه برای استفاده از انرژی فتوسنتزی از طریق احتراق مستقیم زیست توده است. در برخی از کشورهایی که مسیر توسعه صنعتی را در پیش نگرفته اند، این روش اصلی ترین روش است. با این حال، موجه تر، پردازش زیست توده به انواع دیگر سوخت، به عنوان مثال به بیوگاز یا الکل اتیلیک است. اولی نتیجه تخمیر بی هوازی (بدون اکسیژن) و دومی هوازی (در محیط اکسیژن) تخمیر است.

شواهدی وجود دارد که نشان می دهد یک مزرعه لبنی با 2 هزار رأس قادر است نه تنها خود مزرعه را از طریق استفاده از ضایعات بیوگاز تأمین کند، بلکه می تواند درآمد قابل توجهی از فروش انرژی تولید شده نیز ایجاد کند. منابع انرژی بزرگ نیز در لجن فاضلاب، زباله و سایر زباله های آلی متمرکز شده است.

الکل به دست آمده از منابع زیستی به طور فزاینده ای در موتورهای احتراق داخلی استفاده می شود. بنابراین ، از دهه 70 ، برزیل بخش قابل توجهی از وسایل نقلیه خود را به سوخت الکل یا مخلوطی از الکل و بنزین - الکل بنزینی تغییر داده است. تجربه استفاده از الکل به عنوان حامل انرژی در ایالات متحده آمریکا و سایر کشورها وجود دارد.

برای به دست آوردن الکل از مواد اولیه آلی مختلف استفاده می شود. در برزیل عمدتا نیشکر و در ایالات متحده آمریکا ذرت است. در کشورهای دیگر - محصولات مختلف غلات، سیب زمینی، خمیر چوب. عوامل محدود کننده برای استفاده از الکل به عنوان حامل انرژی، کمبود زمین برای به دست آوردن مواد آلی و آلودگی محیطی در طول تولید الکل (احتراق سوخت های فسیلی) و همچنین هزینه بالا (تقریبا 2 برابر گران تر از گازوئیل).

برای روسیه، جایی که مقدار زیادی چوب، به ویژه گونه های برگریز (توس، آسپن)، عملاً مورد استفاده قرار نمی گیرد (در مناطق برش بریده نمی شود یا رها نمی شود)، به دست آوردن الکل از این زیست توده با استفاده از فناوری های مبتنی بر هیدرولیز بسیار امیدوار کننده است. ذخایر زیادی برای به دست آوردن سوخت الکلی نیز از زباله های کارخانه های چوب بری و شرکت های فرآوری چوب در دسترس است.

اخیراً اصطلاحات "محصولات انرژی" و "جنگل انرژی" در ادبیات ظاهر شده اند. آنها به عنوان فیتوسنوزهایی شناخته می شوند که برای پردازش زیست توده خود به گاز یا سوخت مایع رشد می کنند. "جنگل های انرژی" معمولاً به عنوان زمین هایی تعیین می شوند که در آنها گونه های درختی سریع رشد (صنوبر، اکالیپتوس و غیره) با استفاده از فناوری های فشرده در مدت زمان کوتاه (5-10 سال) رشد و برداشت می شوند.

به طور کلی، سوخت های زیستی را می توان به عنوان یک عامل مهم در حل مشکلات انرژی، اگر نه در حال حاضر، پس در آینده، در نظر گرفت. مزیت اصلی این منبع تجدید مداوم و سریع آن و با استفاده مناسب، پایان ناپذیری آن است.

باد به عنوان منبع انرژی

باد، مانند آب متحرک، قدیمی ترین منابع انرژی است. این منابع برای چندین قرن به عنوان منابع مکانیکی در آسیاب ها، کارخانجات چوب بری، در سیستم های آبرسانی به مکان های مصرف و غیره مورد استفاده قرار می گرفت و همچنین برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می شد، اگرچه سهم باد در این زمینه بسیار ناچیز باقی ماند.

علاقه به استفاده از باد برای تولید برق در سال های اخیر تشدید شده است. تا به امروز، توربین های بادی با ظرفیت های مختلف، از جمله غول پیکر، آزمایش شده اند. نتیجه گیری شد که در مناطقی با حرکت شدید هوا، توربین های بادی به خوبی می توانند انرژی مورد نیاز محلی را تامین کنند. استفاده از توربین های بادی برای سرویس دهی به اشیاء فردی (ساختمان های مسکونی، صنایع غیر انرژی بر و غیره) توجیه پذیر است. در عین حال، بدیهی است که توربین‌های بادی غول‌پیکر به دلیل هزینه بالای سازه‌ها، ارتعاشات قوی، سر و صدا و خرابی سریع هنوز قابل توجیه نیستند. مجتمع های توربین های بادی کوچک که در یک سیستم ترکیب شده اند مقرون به صرفه تر هستند.

در ایالات متحده آمریکا، یک نیروگاه بادی با ترکیب تعداد زیادی توربین بادی کوچک با ظرفیت حدود 1500 مگاوات (حدود 1.5 نیروگاه هسته ای) ساخته شد. کار به طور گسترده در مورد استفاده از انرژی باد در کانادا، هلند، دانمارک، سوئد، آلمان و سایر کشورها در حال انجام است. علاوه بر پایان ناپذیری منبع و سازگاری با محیط زیست بالا در تولید، از مزایای توربین های بادی می توان به هزینه پایین انرژی تولید شده توسط آنها اشاره کرد. در اینجا 2-3 برابر کمتر از نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های هسته ای است.

فرصت های استفاده از منابع آبی غیر متعارف

منابع آبی همچنان یک منبع بالقوه مهم انرژی هستند، مشروط بر اینکه از روش های سازگار با محیط زیست برای به دست آوردن آن نسبت به روش های مدرن استفاده شود. به عنوان مثال، منابع انرژی رودخانه های متوسط و کوچک (به طول 10 تا 200 کیلومتر) به شدت کم استفاده می شود. در گذشته رودخانه های کوچک و متوسط مهمترین منبع انرژی بودند. سدهای کوچک بر روی رودخانه ها آنقدر مختل نمی شوند، زیرا رژیم هیدرولوژیکی رودخانه ها و مناطق مجاور را بهینه می کنند. آنها را می توان به عنوان نمونه ای از مدیریت زیست محیطی تعیین شده، مداخله ملایم در فرآیندهای طبیعی در نظر گرفت. مخازن ایجاد شده بر روی رودخانه های کوچک معمولاً از بستر رودخانه ها فراتر نمی رفتند. چنین مخازنی نوسانات آب در رودخانه ها را کاهش می دهد و سطح آب های زیرزمینی را در زمین های دشت سیلابی مجاور تثبیت می کند. این تأثیر مفیدی بر بهره وری و پایداری اکوسیستم های آبی و دشت سیلابی دارد.

محاسباتی وجود دارد که در رودخانه های کوچک و متوسط نمی توان انرژی کمتری نسبت به نیروگاه های برق آبی بزرگ مدرن به دست آورد. در حال حاضر توربین هایی وجود دارند که امکان دستیابی به انرژی را با استفاده از جریان طبیعی رودخانه ها بدون سدسازی فراهم می کنند. چنین توربین هایی به راحتی بر روی رودخانه ها نصب می شوند و در صورت لزوم به مکان های دیگر منتقل می شوند. اگرچه هزینه انرژی تولید شده در چنین تاسیساتی به طور قابل توجهی بالاتر از نیروگاه های برق آبی بزرگ، نیروگاه های حرارتی یا نیروگاه های هسته ای است، اما سازگاری بالای آن با محیط زیست باعث می شود که آن را به دست آوریم.

منابع انرژی دریا، اقیانوس و آبهای حرارتی

توده های آبی دریاها و اقیانوس ها منابع انرژی زیادی دارند. اینها شامل انرژی جزر و مد، جریان های دریا و شیب دما در اعماق مختلف است. در حال حاضر این انرژی به دلیل هزینه بالای تولید در مقادیر بسیار کم استفاده می شود. اما این بدان معنا نیست که سهم آن در تراز انرژی در آینده افزایش نخواهد یافت.

در حال حاضر دو یا سه نیروگاه جزر و مدی در دنیا فعال هستند. با این حال، جدا از هزینه بالای انرژی، نیروگاه های این نوع را نمی توان بسیار دوستدار محیط زیست دانست. سدها در حین ساخت خود، خلیج ها را مسدود می کنند که به طور چشمگیری عوامل محیطی و شرایط زندگی موجودات را تغییر می دهد.

در آب‌های اقیانوس، از اختلاف دما در اعماق مختلف می‌توان برای تولید انرژی استفاده کرد. در جریان های گرم، به عنوان مثال در گلف استریم، آنها به 20 درجه سانتیگراد می رسند. اصل بر استفاده از مایعاتی است که در اختلافات دمایی کوچک می جوشند و متراکم می شوند. آب گرم در لایه های سطحی برای تبدیل مایع به بخار استفاده می شود که توربین را می چرخاند، در حالی که از آب سرد عمیق برای متراکم کردن بخار به مایع استفاده می شود. مشکلات مربوط به حجیم بودن سازه ها و هزینه بالای آنها است. نصب از این نوع هنوز در مرحله آزمایش است.

امکانات استفاده از منابع زمین گرمایی به طور غیر قابل مقایسه ای واقعی تر است. در این مورد، منبع گرما، آب گرم شده موجود در روده های زمین است. در برخی مناطق، چنین آبهایی به صورت آبفشان به سطح آب می ریزند. انرژی زمین گرمایی هم به صورت گرما و هم برای تولید برق قابل استفاده است.

همچنین آزمایش‌هایی در مورد استفاده از گرمای موجود در ساختارهای جامد پوسته زمین در حال انجام است. این گرما با پمپاژ آب از اعماق خارج می شود و سپس مانند سایر آب های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد.

در حال حاضر، شهرها یا شرکت‌های جداگانه از آب‌های زمین گرمایی انرژی دریافت می‌کنند. این به ویژه در مورد پایتخت ایسلند - ریکیاویک صدق می کند. در اوایل دهه 80، جهان حدود 5000 مگاوات برق از نیروگاه های زمین گرمایی (حدود 5 نیروگاه هسته ای) تولید می کرد. در میان کشورهای اتحاد جماهیر شوروی سابق، منابع آب زمین گرمایی قابل توجهی فقط در روسیه در کامچاتکا موجود است، اما هنوز هم در مقادیر کم استفاده می شود. در اتحاد جماهیر شوروی سابق، تنها حدود 20 مگاوات برق از این نوع منبع تولید می شد.

انرژی همجوشی

انرژی هسته ای مدرن مبتنی بر تقسیم هسته های اتمی به دو هسته سبک تر با آزاد شدن انرژی متناسب با کاهش جرم است. منبع انرژی و محصولات فروپاشی عناصر رادیواکتیو هستند. مشکلات اصلی زیست محیطی انرژی هسته ای با آنها همراه است.

حتی انرژی بیشتری در فرآیند همجوشی هسته ای آزاد می شود، که در آن دو هسته در یک هسته سنگین تر ادغام می شوند، اما همچنین با از دست دادن جرم و آزاد شدن انرژی. عناصر شروع سنتز هیدروژن و عنصر نهایی هلیم است. هر دو عنصر تأثیر منفی بر محیط زیست ندارند و عملاً تمام نشدنی هستند.

نتیجه همجوشی هسته ای انرژی خورشید است. این فرآیند توسط انسان در انفجار بمب های هیدروژنی مدل سازی شده است. وظیفه کنترل همجوشی هسته ای و استفاده هدفمند از انرژی آن است. مشکل اصلی این است که همجوشی هسته ای در فشارهای بسیار بالا و دمای حدود 100 میلیون درجه سانتی گراد امکان پذیر است. هیچ ماده ای وجود ندارد که بتوان از آن راکتورهایی برای انجام واکنش های با دمای فوق العاده بالا (گرما هسته ای) ساخت. هر ماده ای ذوب و تبخیر می شود.

دانشمندان مسیر جستجوی امکان انجام واکنش ها در محیطی غیرقابل تبخیر را در پیش گرفته اند. برای رسیدن به این هدف، دو رویکرد در حال حاضر در حال آزمایش هستند. یکی از آنها بر اساس حفظ هیدروژن در یک میدان مغناطیسی قوی است. نصبی از این نوع TOKAMAK (محفظه حلقوی با میدان مغناطیسی) نامیده می شود. چنین دوربینی در مؤسسه روسی به نام ساخته شده است. کورچاتوا. راه دوم شامل استفاده از پرتوهای لیزر است که اطمینان حاصل می کند که دمای مورد نظر به دست می آید و هیدروژن به مکان های غلظت آن می رسد.

علیرغم برخی نتایج مثبت در اجرای همجوشی هسته ای کنترل شده، نظراتی بیان می شود که در آینده نزدیک بعید است از آن برای حل مشکلات انرژی و زیست محیطی استفاده شود. این به دلیل ماهیت حل نشده بسیاری از مسائل و نیاز به هزینه های هنگفت برای پیشرفت های تجربی بیشتر و حتی بیشتر از آن صنعتی است.

نتیجه

در پایان، می‌توان نتیجه گرفت که سطح دانش فعلی و همچنین فناوری‌های موجود و در حال توسعه، زمینه‌ای را برای پیش‌بینی‌های خوش‌بینانه فراهم می‌کند: بشریت چه در رابطه با کاهش منابع انرژی و چه از نظر وضعیت، در خطر بن‌بست قرار ندارد. مشکلات زیست محیطی ناشی از انرژی فرصت های واقعی برای انتقال به منابع انرژی جایگزین (پایان ناپذیر و سازگار با محیط زیست) وجود دارد. از این موضع می توان روش های نوین تولید انرژی را نوعی انتقالی دانست. سوال این است که این دوره انتقال چقدر طولانی است و چه گزینه هایی برای کوتاه کردن آن وجود دارد.

در این دوره، بسیاری از کشورها تصمیم گرفتند که توسعه انرژی هسته ای را به طور کامل یا تدریجی کنار بگذارند. 1.3 ویژگی های انرژی جایگزین هیدروژن انرژی هیدروژن شامل حوزه های اصلی زیر است: توسعه روش ها و فرآیندهای موثر برای تولید هیدروژن ارزان قیمت در مقیاس بزرگ از گاز طبیعی حاوی متان و هیدروژن سولفید و همچنین بر اساس تجزیه آب. ...

می تواند به طور قابل توجهی وضعیت زیست محیطی در کشور را تغییر دهد، حفاظت از محیط زیست و استفاده از منابع طبیعی را بهبود بخشد. بدیهی است که حل مشکلات زیست محیطی و دستیابی به نوع توسعه پایدار بدون بهبود کلی وضعیت اقتصادی کشور و سیاست گذاری موثر اقتصادی کلان غیرممکن است. وخامت اوضاع زیست محیطی در جمهوری متاثر از تعدادی از مسائل اقتصادی و...

گزینه با حداکثر مصرف انرژی در سال 2020 به 99 درصد از سطح انتشار مربوطه در سال 1990 خواهد رسید و در سال 2030 آنها 3...4 درصد از آنها فراتر خواهند رفت. مشکلات زیست محیطی توسعه صنعت برق در RAO UES روسیه عوامل اصلی تعیین کننده بار محیطی در تولید انرژی الکتریکی عبارتند از: وجود سطح بالایی از انتشار ناخالص مواد مضر در...

معرفی
1. مشکلات انرژی
2. مشکلات زیست محیطی انرژی حرارتی
3. مشکلات زیست محیطی نیروگاه های آبی
4. مشکلات زیست محیطی انرژی هسته ای
5. راه حل مشکلات انرژی مدرن
نتیجه
فهرست ادبیات استفاده شده

معرفی

دوره انسان زایی در تاریخ زمین انقلابی است. بشریت خود را به عنوان بزرگترین نیروی زمین شناسی از نظر مقیاس فعالیت های خود در سیاره ما نشان می دهد. و اگر مدت کوتاه وجود انسان را در مقایسه با زندگی کره زمین به یاد بیاوریم، اهمیت فعالیت های او واضح تر ظاهر می شود.

توانایی فنی انسان برای تغییر محیط طبیعی به سرعت افزایش یافته و در عصر انقلاب علمی و فناوری به بالاترین حد خود رسیده است. اکنون او قادر به انجام پروژه هایی برای دگرگونی محیط طبیعی است که تا همین اواخر حتی جرأت دیدن آن را نداشت. رشد قدرت انسان منجر به افزایش پیامدهای فعالیت های او می شود که برای طبیعت منفی و در نهایت برای وجود انسان خطرناک است، که اهمیت آن تازه در حال درک است.

شکل‌گیری و توسعه جامعه انسانی با بحران‌های محیطی محلی و منطقه‌ای با منشأ انسانی همراه بود. می توان گفت گام های رو به جلو بشریت در مسیر پیشرفت علمی و فناوری، پیوسته با جنبه های منفی همراه بود که تشدید شدید آن به بحران های زیست محیطی منجر شد.

ویژگی بارز عصر ما تشدید و جهانی شدن تأثیر انسان بر محیط طبیعی است که با تشدید و جهانی شدن بی سابقه پیامدهای منفی این تأثیر همراه است. و اگر بشریت قبلی بحران های زیست محیطی محلی و منطقه ای را تجربه کرده است که می تواند منجر به مرگ هر تمدنی شود، اما مانع پیشرفت بیشتر نسل بشر به عنوان یک کل نمی شود، آنگاه وضعیت زیست محیطی فعلی مملو از فروپاشی اکولوژیکی جهانی است. زیرا انسان مدرن در حال تخریب مکانیسم های عملکرد یکپارچه زیست کره در مقیاس سیاره ای است. نقاط بحرانی، چه در مفهوم مشکل ساز و چه در مفهوم فضایی، روز به روز بیشتر می شود، و معلوم می شود که ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. این شرایط است که به ما امکان می دهد از وجود یک بحران جهانی زیست محیطی و خطر فاجعه زیست محیطی صحبت کنیم.

1. مشکلات انرژی

انرژی بخشی از تولید است که با سرعت بی‌سابقه‌ای در حال توسعه است. اگر جمعیت در 40-50 سال تحت شرایط انفجار جمعیتی مدرن دو برابر شود، در تولید و مصرف انرژی این اتفاق هر 12-15 سال می افتد. با چنین نسبتی بین نرخ رشد جمعیت و انرژی، در دسترس بودن انرژی نه تنها در مجموع، بلکه سرانه نیز به طور تصاعدی افزایش می یابد.

انواع اصلی انرژی مدرن (حرارتی، آبی، هسته ای) چه تأثیری بر زیست کره و عناصر منفرد آن دارند و نسبت این انواع در تراز انرژی در کوتاه مدت و بلندمدت چگونه تغییر خواهد کرد.
آیا می توان تأثیر منفی روش های مدرن (سنتی) کسب و استفاده از انرژی را بر محیط زیست کاهش داد؟
امکان تولید انرژی با استفاده از منابع جایگزین (غیر سنتی) مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، آب های حرارتی و سایر منابعی که تمام نشدنی و دوستدار محیط زیست هستند، چیست؟

در حال حاضر نیازهای انرژی عمدتاً از طریق سه نوع منبع انرژی تامین می شود:

1) سوخت آلی

3) هسته اتم

2. مشکلات زیست محیطی انرژی حرارتی

احتراق سوخت نه تنها منبع اصلی انرژی، بلکه مهم ترین تامین کننده آلاینده ها برای محیط زیست است. نیروگاه های حرارتی بیشترین "مسئولیت" را برای افزایش اثر گلخانه ای و بارش اسیدی دارند. آنها همراه با حمل و نقل، سهم اصلی کربن (عمدتاً به شکل CO2)، حدود 50 درصد دی اکسید گوگرد، 35 درصد اکسیدهای نیتروژن و حدود 35 درصد از گرد و غبار را به جو تأمین می کنند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد نیروگاه‌های حرارتی ۲ تا ۴ برابر بیشتر از نیروگاه‌های هسته‌ای با همان قدرت، محیط را با مواد رادیواکتیو آلوده می‌کنند.

3. مشکلات زیست محیطی نیروگاه های آبی

4. مشکلات زیست محیطی انرژی هسته ای

تا همین اواخر، انرژی هسته ای امیدوارکننده ترین انرژی در نظر گرفته می شد. این هم به دلیل ذخایر نسبتاً زیاد سوخت هسته ای و هم به دلیل تأثیر ملایم آن بر محیط زیست است. مزایا همچنین شامل امکان ساخت نیروگاه های هسته ای بدون اتصال به ذخایر منابع است، زیرا حمل و نقل آنها به دلیل حجم کم نیاز به هزینه های قابل توجهی ندارد. کافی است توجه داشته باشید که 0.5 کیلوگرم سوخت هسته ای به شما امکان می دهد همان مقدار انرژی را با سوزاندن 1000 تن زغال سنگ بدست آورید.

برخی از پارامترهای تاثیر نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های حرارتی بر محیط زیست در جدول ارائه شده است.

جدول 4.1

مقایسه نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های حرارتی از نظر مصرف سوخت و تاثیر بر محیط زیست.

توان نیروگاه ها 1000 مگاوات است که در طول سال کار می کنند.

طبق منابع مختلف، آزادسازی کل محصولات شکافت موجود در راکتور از 3.5٪ (63 کیلوگرم) تا 28٪ (50 تن) متغیر بود. برای مقایسه، یادآور می‌شویم که بمبی که روی هیروشیما انداخته شد تنها 740 ماده رادیواکتیو تولید کرد.

نتیجه اجتناب ناپذیر عملیات نیروگاه هسته ای، آلودگی حرارتی است. به ازای هر واحد انرژی دریافتی در اینجا 2-2.5 برابر بیشتر از نیروگاه های حرارتی است که گرمای بسیار بیشتری در اتمسفر آزاد می شود. تولید 1 میلیون کیلووات برق در یک نیروگاه حرارتی 1.5 کیلومتر مکعب آب گرم تولید می کند؛ در نیروگاه هسته ای با همین قدرت، حجم آب گرم شده به 3-3.5 کیلومتر مکعب می رسد.

به طور کلی می توان به اثرات زیر بر محیط زیست نیروگاه های هسته ای اشاره کرد:

تخریب اکوسیستم ها و عناصر آنها (خاک، خاک، سفره های زیرزمینی و غیره) در مکان های استخراج سنگ معدن (به ویژه با روش باز).
تصرف زمین برای ساخت نیروگاه های هسته ای خود. به خصوص مناطق وسیعی برای ساخت سازه هایی برای تامین، تخلیه و خنک کردن آب گرم بیگانه شده است. یک نیروگاه 1000 مگاواتی به یک حوضچه خنک کننده با مساحت حدود 800 تا 900 هکتار نیاز دارد. حوضچه ها را می توان با برج های خنک کننده غول پیکر با قطر پایه 100-120 و ارتفاعی برابر با یک ساختمان 40 طبقه جایگزین کرد.
برداشت حجم قابل توجهی آب از منابع مختلف و تخلیه آب گرم شده. اگر این آب ها وارد رودخانه ها و منابع دیگر شوند، با از دست دادن اکسیژن مواجه می شوند، احتمال گلدهی افزایش می یابد و پدیده تنش گرمایی در موجودات آبزی افزایش می یابد.
آلودگی رادیواکتیو جو، آب و خاک در حین استخراج و حمل و نقل مواد خام و همچنین در حین کار نیروگاه های هسته ای، ذخیره سازی و پردازش زباله و دفع آنها قابل رد نیست.

5. راه حل مشکلات انرژی مدرن

استفاده از انرژی الکتریکی برای تولید گرما بسیار بیهوده است. مهم است که در نظر داشته باشید که دریافت انرژی الکتریکی در نیروگاه های حرارتی با از دست دادن تقریباً 60-65٪ انرژی حرارتی و در نیروگاه های هسته ای - حداقل 70٪ انرژی همراه است. انرژی نیز زمانی که از طریق سیم در فاصله ای دور منتقل می شود از بین می رود. بنابراین، احتراق مستقیم سوخت برای تولید گرما، به ویژه گاز، بسیار منطقی تر از تبدیل آن به برق و سپس دوباره به گرما است.

همچنین منابع جایگزین مختلفی برای انرژی وجود دارد. عمده ترین منابع انرژی مدرن (به ویژه سوخت های فسیلی) را می توان به عنوان ابزاری برای حل مشکلات انرژی در آینده نزدیک در نظر گرفت. این به دلیل فرسودگی آنها و آلودگی اجتناب ناپذیر محیط زیست است. در این راستا، آشنایی با امکانات استفاده از منابع انرژی جدید که جایگزین منابع موجود می شود، حائز اهمیت است. چنین منابعی شامل انرژی خورشید، باد، آب، همجوشی حرارتی و سایر منابعی است که می توان از آنها به شرح زیر استفاده کرد:

خورشید به عنوان منبع انرژی حرارتی
خورشید به عنوان منبع انرژی الکتریکی
بهره برداری از انرژی خورشیدی از طریق فتوسنتز و زیست توده
باد به عنوان منبع انرژی
امکان استفاده از منابع آبی غیر متعارف
منابع انرژی دریا، اقیانوس و آبهای حرارتی
انرژی گرما هسته ای

نتیجه

اجازه دهید در جدول منابع مختلف انرژی جایگزین، وضعیت آنها، سازگاری با محیط زیست، چشم انداز توسعه برای حل مشکلات انرژی که بر محیط زیست تأثیر می گذارد، در نظر بگیریم.

منبع انرژی	شرایط و سازگاری با محیط زیست	چشم انداز استفاده
زغال سنگ	سخت
	آلودگی شیمیایی اتمسفر به طور معمول به عنوان 1	ذخایر بالقوه 10125 میلیارد تن، امیدوار کننده برای حداقل 100 سال
روغن	مایع
	آلودگی شیمیایی جو 0.6 واحد معمولی	ذخیره بالقوه 270-290 میلیارد تن، امیدوار کننده برای حداقل 30 سال
گاز	گازی
	آلودگی شیمیایی جو 0.2 واحد معمولی	ذخیره بالقوه 270 میلیارد تن، امیدوار کننده برای 30-50 سال
تخته سنگ	سخت
	مقدار قابل توجهی از زباله ها و گازهای گلخانه ای که حذف آنها دشوار است	بیش از 38400 میلیارد تن ذخایر دارد که به دلیل آلودگی امیدبخش نیست
ذغال سنگ نارس	سخت
	محتوای خاکستر بالا و نقض زیست محیطی در سایت های معدن	ذخایر قابل توجه است: 150 میلیارد تن، به دلیل محتوای خاکستر بالا و نقض زیست محیطی در سایت های تولید، امیدبخش نیست.
برق آبی	مایع
	اختلال در تعادل اکولوژیکی	ذخیره 890 میلیون تن معادل نفت
ژئوترمال	مایع
انرژی	آلودگی شیمیایی	پایان ناپذیر، امیدوار کننده
انرژی خورشیدی		عملا پایان ناپذیر، امیدوار کننده
انرژی جزر و مد	مایع
	آلودگی گرمایی	عملا تمام نشدنی
انرژی فروپاشی اتمی	سخت	ذخایر از نظر فیزیکی پایان ناپذیر و برای محیط زیست خطرناک هستند

فرصت های واقعی برای انتقال به منابع انرژی جایگزین (پایان ناپذیر و سازگار با محیط زیست) وجود دارد. از این موضع می توان روش های نوین تولید انرژی را نوعی انتقالی دانست. سوال این است که این دوره گذار چقدر طولانی است و چه امکاناتی برای کوتاه کردن آن وجود دارد.

فهرست ادبیات استفاده شده

Attali J. در آستانه یک هزاره جدید: ترانس. از انگلیسی - م.: روابط بین الملل، 1993.
برادسکی A.K. دوره کوتاه بوم شناسی عمومی: کتاب درسی. - ویرایش سوم - م.، 1999.
گورلوف A.A. اکولوژی: کتاب درسی. کمک هزینه - م.: مرکز، 1377.
Erofeev B.V. حقوق محیط زیست: کتاب درسی برای دانشگاه ها. - م.: فقه، 1378.
Erofeev B.V. قانون محیط زیست روسیه: کتاب درسی. - م.: یوریست، 1996.
لاوروف S.B. مشکلات جهانی زمان ما: بخش 1. - سن پترزبورگ، 1993.
لاوروف S.B. مشکلات جهانی زمان ما: قسمت 2. - سن پترزبورگ، 1995.

موسسه حمل و نقل و ارتباطات

دفاع غیر نظامی

موضوع: مشکلات زیست محیطی انرژی

نوع: چکیده

تکمیل شده توسط: سیتنیکوف ماکسیم

گروه 3301 BN

تاریخ ارسال برای تأیید: ______ ___

تاریخ بازگشت برای بازبینی:______ ___

پاس/شکست

معلم: L.N. زاگربینا

ریگا-2004
معرفی

مشکلات انرژی

· انواع اصلی انرژی مدرن (حرارتی، آبی، هسته ای) چه تأثیری بر زیست کره و عناصر منفرد آن دارند و نسبت این گونه ها در تراز انرژی در کوتاه مدت و بلندمدت چگونه تغییر خواهد کرد.

· آیا می توان تأثیر منفی روش های مدرن (سنتی) کسب و استفاده از انرژی را بر محیط زیست کاهش داد؟

امکان تولید انرژی با استفاده از منابع جایگزین (غیر سنتی) مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، آبهای حرارتی و سایر منابعی که تمام نشدنی و دوستدار محیط زیست هستند، چیست.

مشکلات زیست محیطی انرژی حرارتی

احتراق سوخت نه تنها منبع اصلی انرژی، بلکه مهم ترین تامین کننده آلاینده ها برای محیط زیست است. نیروگاه های حرارتی بیشترین "مسئولیت" را برای افزایش اثر گلخانه ای و بارش اسیدی دارند. آنها همراه با حمل و نقل، سهم اصلی کربن (عمدتاً به شکل CO2)، حدود 50 درصد دی اکسید گوگرد، 35 درصد اکسیدهای نیتروژن و حدود 35 درصد از گرد و غبار را به جو تأمین می کنند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد نیروگاه‌های حرارتی ۲ تا ۴ برابر بیشتر از نیروگاه‌های هسته‌ای با همان قدرت، محیط را با مواد رادیواکتیو آلوده می‌کنند.

مشکلات زیست محیطی نیروگاه های آبی

مشکلات زیست محیطی انرژی هسته ای

برخی از پارامترهای تاثیر نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های حرارتی بر محیط زیست در جدول ارائه شده است:

نتیجه اجتناب ناپذیر عملیات نیروگاه هسته ای، آلودگی حرارتی است. به ازای هر واحد انرژی دریافتی در اینجا 2-2.5 برابر بیشتر از نیروگاه های حرارتی است که گرمای بسیار بیشتری در اتمسفر آزاد می شود. تولید 1 میلیون کیلووات برق در یک نیروگاه حرارتی 1.5 کیلومتر مکعب آب گرم تولید می کند؛ در نیروگاه هسته ای با همین قدرت، حجم آب گرم شده به 3-3.5 کیلومتر مکعب می رسد.

به طور کلی می توان به اثرات زیر بر محیط زیست نیروگاه های هسته ای اشاره کرد:

· تخریب اکوسیستم ها و عناصر آنها (خاک، خاک، سفره های زیرزمینی و غیره) در مکان های استخراج سنگ معدن (به ویژه با روش باز).

· برداشت حجم قابل توجهی آب از منابع مختلف و تخلیه آب گرم شده. اگر این آب ها وارد رودخانه ها و منابع دیگر شوند، با از دست دادن اکسیژن مواجه می شوند، احتمال گلدهی افزایش می یابد و پدیده تنش گرمایی در موجودات آبزی افزایش می یابد.

· آلودگی رادیواکتیو اتمسفر، آب و خاک در حین استخراج و حمل و نقل مواد خام و همچنین در حین بهره برداری از نیروگاه های هسته ای، ذخیره سازی و فرآوری زباله و دفع آنها قابل رد نیست.

چند راه برای حل مشکلات انرژی مدرن

منابع انرژی جایگزین

خورشید به عنوان منبع انرژی حرارتی

خورشید به عنوان منبع انرژی الکتریکی

بهره برداری از انرژی خورشیدی از طریق فتوسنتز و زیست توده

باد به عنوان منبع انرژی

فرصت های استفاده از منابع آبی غیر متعارف

منابع انرژی دریا، اقیانوس و آبهای حرارتی

انرژی همجوشی

نتیجه

در پایان، می‌توان نتیجه گرفت که سطح دانش فعلی و همچنین فناوری‌های موجود و در حال توسعه، زمینه‌ای را برای پیش‌بینی‌های خوش‌بینانه فراهم می‌کند: بشریت چه در رابطه با کاهش منابع انرژی و چه از نظر وضعیت، در خطر بن‌بست قرار ندارد. مشکلات زیست محیطی ناشی از انرژی فرصت های واقعی برای انتقال به منابع انرژی جایگزین (پایان ناپذیر و سازگار با محیط زیست) وجود دارد. از این موضع می توان روش های نوین تولید انرژی را نوعی انتقالی دانست. سوال این است که این دوره گذار چقدر طولانی است و چه امکاناتی برای کوتاه کردن آن وجود دارد.