Главная  Взрывная дейтериевая энергетика 

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

вины вырабатываемой la экологию тратят до

кВт/чел., полезное ис-), многие считают, что не удвоить наши воз-ier: США при энерго-ько 50% энергии [12]. е потерь в 10% между [ие в энерговооружен-гического голода мож-могии.

Ю Годы

рели ( век угля ):

юста населения (20 кВт/чел,

яи (3 1сВт/чел.) и тенденции

Ч/год ; горных работ -

асовым проводились, еских возможностей, гранах, забирая льви-в возможности привитых стран любыми го интенсивнее, чем

следовало бы из их вклада в энергопотребление. Этот факт неоднократно отмечается и в работах Римского клуба. Из сказанного следует, что уровень энергопотребностей планеты около ю'Вт (3 10Дж/год) к середине XXI века будет крайне необходим. Попытаемся представить, как это можно бьшо бы осуществить.

Сейчас энергопотребности планеты покрываются в основном за счет нефти и газа. Оставшиеся в них энергозапасы малы, а энергозапасы для обычных АЭС,

использующих уран-235, еще меньше (около 2 10Дж). Таким образом, из традиционных энергоносителей только уголь сможет в ближайшее время заменить нефть и газ. Но тогда его сжигание в ближайшие 25 лет увеличится в 10 раз, а за полвека - в 20 раз. Такое увеличение углепотребления показано на рис. 1.15. Можно ли его реализовать? Такое углепотребление погубило бы цивилизацию за счет непомерных трудозатрат и недопустимых загрязнений. Для угольной энергетики

мощностью 1 о' Вт ежегодно придется добывать и развозить по планете 1,5 10 т

угля, производя горных работ около 10 м , длина ежегодно проходимых горных

выработок будет чуть меньше 10м. По ним придется прокладывать ежегодно 3 млрд тонн рельсов и устанавливать столько же тонн крепи. Даже приходящие ежегодно в негодность вагоны для перевозки угля будут весить около миллиарда тонн. Сегодня в мире производится около миллиарда тонн стали в год.

Предлагаем читателям, используя рис. 1.15, убедиться, что уже их внуку (а если читатель молод, то и сыну) с вероятностью -50 % придется добывать уголь или производить сталь для его добычи и перевозки. За тридцать лет работы

угольной энергетики мощностью ю'Вт концентрация углекислого газа в атмосфере повысится в 10 раз. Сгоревшая вместе с углем сера выпадет в виде кислотных дождей. Хотя принципиально серу и можно было бы уловить, но затраты будут столь велики, что, скорее всего, оставшимся -50 % внуков (сыновей) придется посвятить себя этому занятию. С XIII века проблема серы известна, но решить ее не удалось, мало надежды, что удастся экономно решить в ближайшую четверть века. Это почти однозначно определит род занятий остального населения, не занятого добычей и сжиганием угля. Ему придется заняться технологией выращивания овощей, растущих во всемирном парнике и не боящихся кислоты. Доказать невозможность жизни в таких условиях, строго говоря, нельзя, но ожидаемый облик планеты напоминает сюжет для фильма ужасов.

Приведенные данные, впервые опубликованные в 1994 году [13], как правило, вызывают у читателя чувство сгущенных красок . Но так ли уж мы их сгустили? Первое возражение было со стороны ярых противников ядерной энергетики: существуют технологии сжигания угля с переводом окислов серы (SO2) в гипс (CaS04), разрабатываются технологии сжигания без образования углекислого газа (С02). Надеемся, абсурдность второго утверждения читателю очевидна, хотя подобную информацию в средствах массовой информации публикуют часто.



Технологии сжигания со связыванием серы действительно существуют. Им, в частности, посвящена статья в журнале Мировая электроэнергетика [14]. В ней сказано: Те страны, где рост электроснабжения будет основываться на сжигании угля (лучшими примерами являются Индия и Китай), вряд ли могут себе позволить повышение затрат на новые технологии. То же относится и к восточноевропейским странам .

Утверждение абсолютно верное: угольная энергетика стоит дорого даже без учета экологии. Постоянные забастовки шахтеров - наглядный пример. Не нужно быть экономистом, чтобы понять, что если шахтер получает зарплату вдвое меньше, чем работник Газпрома, то газ стоит дешевле по совокупным затратам. Уголь использовать выгодно только в том случае, когда кто-то (государство, конечно) даст дотацию и тем самым сделает зарплату шахтера приемлемой.

Как это учесть? Для физика прием очевиден: нужно сравнить энергию, получаемую из угля бполуч с совокупной энергией, затраченной на это получение

бзатр В каком-то смысле 2затр - цена угля, но выраженная не в рублях или

долларах, а в джоулях или киловатт-часах. Эту мысль, подтвержденную цифровыми значейиями, мы впервые нашли в брошюре профессора В.В. Алексеева Экология и экономика энергетики глазами эколога [15]. Для нескольких видов энергетики он вычислил коэффициенты энергоотдачи

получ

гзатр

(1.1)

Позже им была приведена и динамика изменения коэффициентов энергоотдачи для условий СССР (табл. 1.2).

СО2 в атмосфер в доме). Нельзя п ных газов, но mi экологической п Несомненно, что ущерба ежегодно щей в каждый п в формуле (1.2) непосредственньк циент энергоотда заться меньше ед1 Пространное

Россия обладает -

при нынешнем ур на тысячелетие. 5 самоочищение, и циент энергоотда Но что будут де] уголь вместе с те] тивное, но принц!

НИИ угля - он СЛ1

необходимы друп

Таблица L2

Динамика изменения коэффициента энергоотдачи (%)

Топливо

1980

1982

1984

1986

1988

1990

нефть

уголь

, 5,2

Но вычисленный согласно (1.1) коэффициент энергоотдачи завышен. В него не внесена плата за экологический ущерб, нанесенный сжиганием топлива, оцененный энергией, необходимой для восполнения ущерба 2эк

бзатр бэ

(1.2)

Экологический ущерб от сжигания ископаемого топлива полностью возмещен быть не может, поскольку СО2 при сжигании появится неизбежно. Появление



вительно существуют, лектроэнергетика [14]. будет основываться на нтай), вряд ли могут сеже относится и к вос-

i стоит дорого даже без ядный пример. Не нуж-олучает зарплату вдвое ) совокупным затратам, ца кто-то (государство, -ера приемлемой, сравнить энергию, по-гнной на это получение

сенная не в рублях или

одтвержденную цифро-leccopa В.В. Алексеева , Для нескольких видов

(1.1)

эффициентов энергоот-

Таблица 1.2

отдачи (х)

1988

1990

СО2 в атмосфере можно только скомпенсировать другими выгодами (тепло в доме). Нельзя полностью исключить и появление SO2 (много и других вредных газов, но мы пытаемся упростить задачу). Поэтому оценка приемлемой экологической платы 2эк сжигание топлива - дело достаточно сложное. Несомненно, что эта составляющая будет постоянно расти, поскольку часть ущерба ежегодно суммируется, и то же количество серной кислоты, выпадающей в каждый последующий год, приведет к ббльшим потерям. Даже если в формуле (1.2) заменить затраты на восстановление экологии затратами на непосредственные потери от загрязнения в текущем году, фактический коэффициент энергоотдачи для угля, сжигаемого в некоторых регионах, мог бы оказаться меньше единицы для жителей этого региона.

Пространное обсуждение энергетических возможностей угля не случайно.

Россия обладает -40% мировых запасов угля, или (5...8)-10Дж. Этого запаса

при нынешнем уровне энергопотребления (3 10Дж/roд) могло бы ей хватить на тысячелетие. Учитывая громадную территорию России, можно надеяться на самоочищение, и на столетие, не тратя Q , попытаться зафиксировать коэффициент энергоотдачи на уровне х = 2...3; это было бы бедное, но существование.

Но что будут делать остальные 6 млрд человек? Естественно, отнимать этот уголь вместе с территорией и сжигать его. Все вместе и задохнутся. Это примитивное, но принципиально верное пояснение позиции Римского клуба в отношении угля - он слишком дорог и опасен. Иными словами, век угля недопустим, необходимы другие энергоисточники.

этдачи завышен. В него киганием топлива, оце-

I (1.2)

[лива полностью возме-я неизбежно. Появление



1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов