ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ Ксенофонтов Александр Иванович канд. физ-мат. наук, доцент каф. «Радиационная физика, биофизика и экология» эл. почта:

Основные темы курса Основы экологии Принципы охраны окружающей среды Загрязнение окружающей среды Энергия в экологических системах Биогеохимические круговороты вещества. Ресурсы Математическое моделирование биосферных процессов Энергия и цивилизация Вопросы радиоэкологии Атомная энергетика Экологический менеджмент

Потоки энергии, ТВт

Источники и потребители энергии

Сравнение различных видов электроэнергетики Вид источника электроэнергии Стоимость электроэнергии Гидростанция 1 Ветровой двигатель 2,1 ТЭС (газ) 1,4 АЭС 1,1 ТЭС (уголь)2,4 ТЭС (нефть)2,1 Микрогидростанция 5,5 Солнечные батареи 22 Дизельная установка 13

Ветровая установка в Дании: высота 120 м диаметр колеса 110 м мощность 3,6 МВт

Солнечные батареи 2 МВт установка в Аризоне50 Вт солнечные батареи, Бразилия

Солнечные электростанции башенного типа с центральным приемником

180 МВт геотермальное поле, Новая Зеландия

Структура электроэнергетики по видам энергоносителей, % ЭнергоносительМирРоссия Нефть97 Уголь3720 Газ1640 Гидроэнергия21 Атомная энергия1712 Всего100

Энергоёмкость ВВП стран мира в 2008 г.

Распределение энергии на душу населения Население Земли, % Годовое потребление энергии, кВт (тепл.) ·год стран 0,2 Стабилизация населения 12 млрд чел Потребление 10 кВт·год

Поправки на будущее Поправки на будущее, кВт (тепл.) год/чел 0,1Производство стали, алюминия, магния 0,1Транспортировка воды в города 0,2Производство пищевых продуктов 0,3Кондиционирование воздуха для городов 0,3Опреснение воды (454 л/чел/день) 0,5Сточные воды и обращение с отходами 2,0Добыча и повторное использование редких элементов 2,5Электролитический водород (топливо на транспорте ) 4,0Чрезвычайные нужды 10Всего

Загрязнение атмосферы продуктами сгорания горючих ископаемых

Прогноз исчерпания ресурсов ( при темпах потребления 1980 г.) Страны, обладающие максимальными запасами Нефть Сауд. Аравия (17%), Кувейт (15%) Уголь США (32%) Железо СССР (33%) Алюминий Австралия(33%) Медь США (28%) Платина Африка (90%) Разведанные (2) и гипотетические (3) запасы; Разведанные (4) и гипотетические (5) запасы (америк. потребления)

Мировое производство Обеспеченность энергоресурсами

Ожидаемая коллективная эффективная доза при производстве электроэнергии, чел-Зв/(ГВт год ) Тип электростанции Доза Ядерный3 На угле4 На нефти0,5 На природном газе0,03 На торфе2 Геотермальный2

Прогноз развития земной цивилизации

Прогноз развития мировой экономики 1Уголь 2Нефть 3Газ 4АЭС 5Возобнов- ляемые источники

Условное топливо Теплопроводность условного топлива принята за 7000 ккал/кг 1Q выделяет энергии столько, сколько при сжигании 36 млрд т у.т.

Мировое энергопотребление в единицах Q 20000,82 (Россия 0,12) 2020от 1,2 до 2, ,7 (7,3 при 20 кВт·год/чел )

Мировые ресурсы энергетики, Q/ год Запасы органического топлива355 Валовые гидроресурсы по СССР европейская территория 0,01 0,002 Морские приливы и отливы0,014 Солнечные станции (на площади в несколько млн км 2 ) от 1,5 до 4,0 Ветроэнергетика1,56 Тепловой поток от Солнца2000

Энергетические вызовы первой половины 21 века Рост цены органического топлива Сближение удельного потребления энергии развивающимися и развитыми странами Рост (утроение) глобального потребления энергии к середине века Ограничение вредных атмосферных выбросов

Эволюция как сопротивление энтропии СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!