Розділ «3.3. Негативний вплив людини на природу»

Природний газ піднімається з надр землі по свердловині внаслідок високого тиску в газоносному шарі і транспортується самим дешевим видом транспорту - трубопровідним. Для компенсації витрат енергії на переборювання сил тертя в трубах на магістральних газопроводах через кожну сотню кілометрів встановлені компресорні станції, в яких тиск газу підвищується на 60-100 атмосфер.

Нафта піднімається з земних надр по свердловинах спеціальними насосами і транспортується різними способами - по трубопроводах, у залізничних цистернах, водним шляхом у танкерах. Як правило, разом з нафтою із покладу виходить попутний газ, відділення якого потребує додаткового устаткування. Споживачам поставляються нафтопродукти, які отримуються на нафтопереробних заводах.

Вугілля добувається двома способами - кар'єрним і шахтним. Коли поклад розміщується близько біля поверхні ґрунту, вугілля добувається у відкритому кар'єрі і вивозиться автомобільним або залізничним транспортом. Частіше поклади знаходяться на глибині в сотні та тисячі метрів і вугілля добувається шахтним способом у горизонтальних чи похилих каналах, пов'язаних між собою і поверхнею вертикальним каналом - шахтою. Для забезпечення необхідних умов праці в шахту подається свіже повітря та відкачуються шахтні води і гази. Часто перед відправкою споживачам видобуте вугілля частково очищається від баласту.

Енергопотреби людства забезпечуються за рахунок спалювання палива, головним чином органічного походження. Як видно з табл. 3.9, споживання всіх видів енергоносіїв з роками збільшується, але різними темпами: доля енергії від використання вугілля зменшується, а за рахунок нафтопродуктів і природного газу - збільшується.

Таблиця 3.9 Використання енергоносіїв

Ядерна енергетика, яка почала бурхливо розвиватись у 70-ті роки минулого століття, після Чорнобильської катастрофи різко зменшила темпи розширення. За думкою фахівців Інституту Всесвітнього Спостереження про прогрес до сталого суспільства (доповідь "Стан світу 2000"), "ядерна енергія, що колись вважалася альтернативною викопним видам палива, програла на кількох фронтах. Протягом наступних років очікується, що закриття застарілих атомних станцій перевищить введення в експлуатацію нових, які ще не будуються, тим самим буде розпочато етап повного припинення використання атомної енергетики. Електрика від джерела енергії, що колись описувалася як "занадто дешева, щоб міряти", тепер стала надто витратною, "щоб її використовувати".

Використання геліо- і вітроенергетики та інших "нетрадиційних" джерел енергії збільшується, але їхній внесок до загальної кількості виробленої енергії поки що невисокий.

За останнє десятиріччя минулого століття світового енергокористування характеризувалося за джерелами такими значеннями річного приросту (%): вітрова енергія - 22; сонячна енергія - 16; геотермальна енергія - 4; гідроенергія, нафта, природний газ - по 2; ядерна енергія -1; вугілля - 0.

Розглянемо схему розподілу світових потоків енергії.

Як видно на рис. 3.4, більше половини нафтового палива у вигляді бензину, керосину та дизельного палива споживає транспорт. Теплові електростанції (ТЕС), промисловість і комунальне господарство споживають мазут - найважчу фракцію переробки нафти.

Природний газ майже порівну надходить на промислові підприємства, в комунальне господарство та на електростанції.

Половину вугілля споживають ТЕС, третину - промисловість (головним чином - металургія).

Гідро- і атомна енергія використовується для виробництва електроенергії. На електростанціях всіх видів лише третина підведеної енергії перетворюється в електричну, яка широко використовується в промисловості і комунальному господарстві.

Наведені в табл. 3.9 і на рис. 3.4 дані характеризують загально планетарний стан енергетики. Кожен континент і держава мають свої особливості. В табл. 3.10 наведені дані ООН по споживанню енергії (в нафтовому еквіваленті на душу населення) у 1990 році, які свідчать про величезну різницю в рівнях енергозабезпеченості жителів Північної Америки (фактично СІНА) і південних континентів. Для сотень мільйонів сільських жителів Африки, Південної Азії та Латинської Америки чи не єдиним джерелом енергії є деревина. Широко використовується біогаз, який виробляється в закритих ямах (метантенках) за рахунок бродіння твердих відходів домашніх тварин, птахів і людей.

Таблиця 3.10 Споживання енергії по регіонах

Велика різниця і в балансі енергоносіїв. Наприклад, в США більше половини електроенергії виробляється на ТЕС за рахунок спалювання вугілля, а у Франції 70% електрики дають АЕС. Для України характерним є велика доля природного газу, який використовується у всіх галузях.

Дуже важливою властивістю енергетичної системи країни є якість використання енергії. Дані табл. 3.11 свідчать про велетенську різницю в ефективності енерговикористання по різних регіонах.

На завершення розділу про енергетику розглянемо особливості типової для галузі споруди - електростанції (рис. 3.5).

Електропарова частина (рис. 3.5,а) однакова для всіх ЕС незалежно від палива (ДЕ). Електроенергія виробляється генератором ГЕ, який обертається турбіною ТП, що перетворює теплову енергію пари в механічну. Відпрацьована пара охолоджується та конденсується в конденсаторах К і циркуляційним водяним насосом подається в котел ПГ. Під впливом енергії горіння палива (вугілля, газу, мазуту) вода нагрівається і перетворюється в пару високої температури (біля 550°С) і високого тиску (біля 250 атмосфер). Задача гідравлічного блоку К - О - НО полягає в розсіюванні в атмосферу енергії, яка відводиться в конденсаторі від пари. Це розсіювання відбувається за рахунок випаровування охолоджуючої води з поверхні ставка-охолоджувача, як це показано на рис. 3.5,а), або в спеціальній споруді - градирні.

Таблиця 3.11 Відносна енергозабезпеченість і рівень життя