В наши дни трудно представить себе жизнь без отопления и без электричества, которое питает практически все в нашей повседневной жизни. В следующем тексте мы сосредоточимся на невозобновляемых источниках энергии, которые обеспечивают нас электричеством и теплом.
Что такое невозобновляемые источники энергии?
Невозобновляемые источники энергии - это любые источники энергии, которые не восполняются достаточно быстро, чтобы успевать за их использованием. То есть, ресурсы, используемые для производства электроэнергии, в конечном итоге иссякнут.
Невозобновляемые источники энергии
Традиционные источники энергии в основном включают в себя два источника: ископаемое топливо и ядерную энергию. Из них ископаемое топливо в настоящее время является крупнейшим в мире источником электроэнергии.
Ископаемое топливо
К ископаемым видам топлива относятся уголь (бурый и каменный), природный газ и нефть. На их долю приходится более 70 процентов мирового производства электроэнергии, они также используются в качестве топлива и для отопления, а также, например, для производства пластмассы и стали.
Сжигание ископаемого топлива приводит к выбросу в атмосферу большого количества углекислого газа и других парниковых газов, что делает его одним из основных факторов глобального потепления и загрязнения воздуха.
- Уголь - по-прежнему является основным источником электроэнергии и вырабатывает более 35% электроэнергии в мире, но эта доля начинает медленно снижаться. Уголь является самым "грязным" ископаемым топливом - при сжигании он выбрасывает в атмосферу огромное количество углекислого газа, диоксида серы и других соединений.
- Нефть - Когда-то ее называли "черным золотом" из-за ее ценности, сегодня весь транспорт в мире работает на топливе, произведенном из нефти, хотя ситуация начинает меняться очень медленно. Залежи нефти находятся глубоко под землей, откуда ее добывают с помощью бурения, как на суше, так и на воде, где используются нефтяные вышки.
- Природный газ - В наших домах газ используется для приготовления пищи и отопления, но газ также является вторым по величине источником электроэнергии в мире. Из угля, нефти и газа газ является самым "чистым" топливом - при его сжигании в атмосферу выделяется меньше всего углекислого газа, диоксида серы и других веществ. Кроме того, при добыче он не производит столько загрязняющих веществ, как другие виды ископаемого топлива, таких как пыль, образующаяся при добыче угля, разрушение ландшафтов карьерами и разливы нефти.
Как возникло ископаемое топливо?
В процессе, занимающем миллионы лет, останки планктона и растений разлагаются на ископаемое топливо под воздействием условий под поверхностью Земли. Планктон производит газ и нефть, а растения - уголь.
Атомная энергия
Атомные электростанции обеспечивают более 10% электроэнергии в мире и не загрязняют воздух. Единственное, что вызывает беспокойство - это радиоактивные отходы, которые необходимо где-то хранить, хотя ожидается, что новое поколение ядерных реакторов решит эту проблему за счет развития возможности многократного использования. Сырьевые материалы, имеющие решающее значение для работы реакторов, такие как уран и торий, встречаются на Земле в очень малых количествах.
Недостатки невозобновляемых источников энергии
Недостатки традиционных источников энергии, которые заставляют нас постепенно отказываться от них и переходить к более экологичным решениям.
Загрязнение окружающей среды
Как упоминалось ранее, сжигание ископаемого топлива вносит основной вклад в глобальное потепление. Фактически, в процессе их сжигания мы производим больше всего углекислого газа из всех видов человеческой деятельности. Помимо углекислого газа, при сжигании топлива в атмосферу выбрасываются твердые частицы - все это приводит к таким явлениям, как смог и кислотные дожди.
Помимо вредных выбросов, проблема загрязнения возникает также при добыче и транспортировке топлива.
Разливы нефти с поврежденных нефтяных платформ или затопление танкеров с нефтью приводят к экологическим катастрофам. При таких авариях в окружающую среду попадают миллионы литров нефти, а очистка требует много времени, больших затрат и часто не может быть выполнена в полном объеме. Одним из наиболее известных случаев является нефтяная вышка Deepwater Horizon, взрыв которой в 2010 году привел к утечке в океан 4,9 млн баррелей нефти (1 баррель равен примерно 159 литрам). Процесс очистки занял несколько лет, и 10 лет спустя окружающая среда и животные все еще ощущают последствия разлива.
Ядерная энергетика, хотя и является низкоуглеродным источником энергии, производит радиоактивные отходы в процессе переработки и производства ядерного топлива для питания реакторов, которые мы в настоящее время не можем утилизировать и должны хранить где-то, где они не будут вредными. По мере развития технологий эта проблема, скорее всего, будет решена.
Ограниченное количество сырья
Другим существенным недостатком является ограниченность доступного сырья. Ископаемое топливо не может регенерироваться достаточно быстро, чтобы удовлетворить наш спрос на него, а это значит, что в какой-то момент оно закончится.
Пик потребления угля в мире пришелся на 2014 год, с тех пор потребление начало медленно снижаться. Пик потребления нефти, с другой стороны, еще впереди, и при нынешнем уровне добычи нефти хватит еще примерно на 45 лет. Это совсем не далекое будущее, поэтому мы и ищем альтернативные источники энергии.
Преимущества невозобновляемых источников энергии
После минусов настало время плюсов. Ведь традиционные источники энергии не только загрязняют окружающую среду и являются дорогой в никуда, но и имеют свои плюсы.
Надежность
Неважно, дует ветер или нет. Традиционные источники энергии работают постоянно и могут работать на полную мощность, когда это необходимо. Конечно, до тех пор, пока им доступно топливо. Само топливо можно транспортировать и хранить на будущее, что означает, что даже если на электростанции закончится уголь, его можно доставить с другого конца света, и электростанция по-прежнему сможет вырабатывать электричество или тепло. С возобновляемыми источниками энергии это неосуществимо, поскольку мы не будем перемещать ветер или солнце, а хранение ветра кажется нереальным (по крайней мере, сейчас).
Стоимость
Невозобновляемые источники энергии используются в больших масштабах несравненно дольше, чем возобновляемые. В результате мы используем их гораздо эффективнее, чем, например, солнечные батареи, с соответствующей более низкой стоимостью производства энергии с использованием угля. Снижение производственных затрат означает удешевление электроэнергии для потребит