Энергетические ресурсы и техносфера

ЭНЕРГЕТИКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Несомненно, XX век был самым революционным в истории человечества: именно в XX веке произошли радикальные социальные преобразования, важнейшие политические события, были сделаны крупные научные открытия.
С 1890 года до наших дней в’мире добыто угля, нефти, получено электроэнергии и металла больше, чем за все предшествующие эпохи. Девять десятых всех научных работников, когда-либо живших и работавших на Земле,— наши современники. Общественный и научный прогресс в нашу эпоху переживает невиданный бум — сила знания сегодня стала достойным конкурентом силе природы.
 
 
Осваивая планету, человек изымает почти в 3 раза большее количество вещества, чем его поступает на поверхность при вулканической деятельности; из рудников, при строительстве плотин и каналов извлекается на поверхность более 5 куб. км земли. Человек вырвался на просторы Вселенной, он облетает Землю всего за 80—90 минут. Человек чрезвычайно быстро изменил рельеф Земли, создал новые моря, обуздал энергию атома, создал такую систему связей, что радиоизлучение Земли в метровом диапазоне приравнивается к излучению Солнца.
 
Человечество включило в техносферу6, являющуюся как бы искусственной «оболочкой» Земли, не только пашни и каналы, города и магистрали, воздушный и наземный транспорт, но н вообще все продукты земной цивилизации, которые тем или иным способом преобразуют материю и энергию. Общее количество массы, составившей техносферу, приблизительно равно 100 млрд. т (напомним, что Земля весит в 10 млрд. раз больше). Следовательно, техносфера сегодня составляет 0,00000001% веса нашей планеты.
Энергетика — важнейший компонент техносферы, а использование энергетических ресурсов — показатель уровня современной цивилизации и ее благосостояния. Век пара, век электричества и, наконец, атомный век представляют собой вехи в развитии энергетики, качественно изменившей условия жизни на Земле. Сегодня мы черпаем энергию из огромного, но не безграничного резервуара, созданного самой природой. Свыше 320 млн. автомобилей, 120 тыс. самолетов, 200 тыс. локомотивов, 40 тыс. кораблей, десятки тысяч фабрик, больниц и школ, сотни миллионов холодильников, разнообразной радиоаппаратуры, телевизоров сосредоточено на нашей планете. Резервы энергетического топлива, аккумулированного на Земле, велики, но не безграничны. По расчетам ученых, оно может быть исчерпано в ближайшие два-три века. Становится очевидным, что до наступления этого срока человек обязан открыть и освоить новые источники энергии.
Многие видные ученые полагают, что к 2000 году наступит энергетический голод; классические источники энергии иссякнут, прежде чем будут найдены и станут широко применяться новые ее виды. Американский журнал «Petroleum engineer* опубликовал расчеты специалистов, из которых следует, что ресурсы традиционных видов топлива в Европе, Южной и Центральной Америке иссякнут к 2010 году, на Ближнем Востоке — через 65 лет, в СССР, Китае, Юго-Восточной Азии (исключая Японию, где ситуация с ресурсами особенно неблагоприятная) —до конца XXI века.
За всю свою историю (до 1965 года) человечество израсходовало 85 млрд. т условного топлива (тут), при этом половина его была добыта за период с 1940 по 1965 год.
До последнего века 4/5 произведенной энергии человек использовал для обогрева зданий, приготовления «супа и хлеба» и только Vs шла на потребности производства и транспорта. Сегодня эти пропорции обратные: если в начале XX века только Vioo от общих топливно-энергетических ресурсов тратилась на производство электроэнергии, то сегодня эта цифра приблизилась к 30%.
По данным профессора С. М. Лисичкина *, с середины XX века потребление энергетических ресурсов в мире росло очень быстро: за последние 100 лет человечество численно увеличилось в 2,5 раза, а потребление электроэнергии на одного человека возросло в 4 раза. В 1971 году каждый житель планеты потреблял 1,8 тут, сейчас уже 2 тут (с теплотой сгорания 7000 ккал). Но этот показатель сильно варьирует по странам: в США на одного жителя приходится 11 —12 тут, а в Индии всего 0,3—0,4 тут, т. е. в 50 раз меньше.
В обозримом будущем имеющимися техническими средствами невозможно освоить большую часть совокупных потенциальных энергетических источников нашей планеты, но из этого не следует, что Земля располагает колоссальными источниками энергии еще на многие-многие века. Пока не решится проблема практического освоения новых видов энергии, вопрос об истощении важнейших современных видов сырья висит над человечеством как дамоклов меч.
Французский ученый Филипп Сен-Марк в книге «Социализация природы» ** приводит данные о мировых энергетических источниках, условно пересчитанных в электроэнергию (в трлн. кВт • ч):
Невозобновимые источники энергии
а) энергия атома — 547 000
б) газ, нефть, уголь — 55 000
в) внутренняя энергия Земли — 134
Возобновимые источники энергии
а) энергия солнца — 580 000
б) энергия приливов — 70 000
в) энергия ветра — 1 000
г) энергия рек — 18
В наши дни в мире за год расходуется около 9 млрд. тут, тогда как раньше его потребление за 100 лет было в 20 раз меньше. В начале XX века основными источниками топлива являлись каменный и бурый уголь, сейчас же в мировом балансе на уголь приходится 31%, на нефть и газ — 59, на гидроэнергию — 7, на ядерную энергию — 3 %.
По демографическим прогнозам, в конце нашего столетия на Земле будет жить более 6 млрд. человек. Тогда, по расчетам советских ученых, человечеству ежегодно потребуется 20—25 млрд. тут энергетических ресурсов при общих оценках резервов всех видов топлива на земном шаре в 12,5 трлн. тут. Однако многие ученые более оптимистично смотрят на эти оценки, доводя их до 15 трлн. тут.
К сожалению, современными экономически рентабельными методами можно извлечь максимально 3,5 трлн. тут, из которых на уголь приходится 80%, на нефть—10, на природный газ — 10%. Если же учесть ресурсы урана и тория, то человечество сможет обеспечить себя топливом на ближайшие 300 лет при ежегодном потреблении топлива, равном объему потребления в 2000 году.
На Международном нефтяном конгрессе, состоявшемся в 1973 году, ресурсы нефти оценивались в 7,1 млрд. т, из них на Ближнем Востоке сосредоточено 40%, в Китае, Индонезии — 7,5, на территории США — 4%. Что касается ресурсов природного газа, то они также различны. Считают, что мировые ресурсы этого вида топлива, доступные для эксплуатации, составляют свыше 500 трлн. куб. м, из них в США находится 15%, на Ближнем Востоке— 10, в Западной Европе — 3, в Африке, Южной Америке, Китае — 39% всех ресурсов8.
В оценках мирового энергетического потенциала делается значительная ставка на торф и нефтеносные сланцы. Наибольшие ресурсы сланцев в настоящее время открыты в СССР, США, Китае, на Ближнем Востоке. Торфяники занимают около 150 млн. га земли; 4/5 этой площади находится в СССР, Финляндии и Канаде.