Энергетические и экологические перспективы развития мира в начале третьего тысячелетия

Устойчивое развитие человеческого общества не только сегодня, но и в ближайшей перспективе тесно связано с решением трех основных взаимосвязанных проблем современности:

- развитие экономики;

- обеспечение человека ресурсами, энергией, питанием;

- защита окружающей среды.

Рассмотрим основные направления решения перечисленных проблем. Рост энергопотребления непосредственно связан с развитием экономики и с совершенствованием технологических процессов различных производств. Предполагается, что рост энергопотребления в начале XXI века стабилизируется.

За 1998 г. энергопотребление в мире выросло на 2,5 %, что близко к темпам роста народонаселения и объема производства. В разных источниках сообщаются показатели роста потребления по отдельным энергоносителям, в целом, можно отметить, что рост произошел по следующим показателям: мазут 1,2 %, газ 2,5 %, уголь 2,3 %, ядерное топливо 4 %, гидроэнергия 6 % [1].

В ядерной энергетике заметна тенденция к сокращению ввода новых мощностей. Анализ динамики изменения энергопотребления по регионам показывает, что энергопотребление в развивающихся странах Азии быстро растет, в России и некоторых странах Центральной Европы (Польша, Чехия) медленно снижается.

Прирост потребления угля происходит преимущественно за счет стран Азии. С начала 70-х годов в мире велись интенсивные поиски новых запасов ископаемого топлива, за это время вновь разведанные запасы оказались вдвое больше, чем топлива сожгли. Поэтому резервы топлива на планете пока остаются без изменения (запасов нефти хватит на 45-47 лет, газа на 65 лет) [2].

В настоящее время уровень годового потребления энергии, составляющий 10 млрд. кВт, близок к предельному с точки зрения эмиссии СО 2. В этом случае, при ожидаемом в 2050 г. народонаселении в 10 млрд. чел, годовое потребление энергии на душу населения должно составлять не более 1 кВт.

С учётом развития энергосберегающих технологий (без дополнительного роста эмиссии СО 2), уровень годового потребления энергии на душу населения в устойчивых обществах должен составлять (1+а) кВт. На основе анализа потребления энергии в индустриально развитых странах (6 кВт / чел. в год), в странах со средней степенью индустриализации (2 кВт / чел. в год) и в развивающихся странах (0,5 кВт / чел. в год), авторы считают, что первым шагом на пути к созданию энергетики устойчивого общества с формулой потребления (1+а) кВт, является переход существующего общества к системе потребления 4-2-1 кВт, соответственно для указанных выше трех категорий стран.

По современным оценкам ресурсы природного газа на конец 1998 года составляют (в млрд. т) порядка 148875, в т. ч.: Северная Америка - 6932; Южная Америка - 7848; Западная Европа - 6292; Восточная Европа и бывший СССР - 58559; Африка - 9982; Средний Восток - 45038; Азия и Океания - 14224. Добыча к 2015 г. по прогнозам составит в млрд. м 3 в мире: Северная Америка - 222; Западная Европа - 280; Восточная Европа и бывший СССР - 1280; Африка - 525; Средний Восток - 416 [3].

Перспективные оценки

По оценкам международного энергетического агентства (МЭА) спрос на нефть будет ежегодно возрастать в среднем на 1,8 % до 2020 г. Объем мировых инвестиций в развитие нефтяной и газовой отраслей составил в 1996 году около 80 млрд. долларов, а к 2020 г. по прогнозам возрастет до 0,8-2,6 трлн. долларов.

Согласно данным этого же международного агентства, потребность в инвестициях для развития угледобывающей промышленности составит 13 млрд. долларов ежегодно. Для удовлетворения прогнозируемого спроса на энергию в 1995-2020 гг. и достижения установленной мощности - 3745 ГВт потребуются инвестиции около 3,3 трлн. долларов.

Запасы угля на Земле достаточно велики и постепенное увеличение доли сжигаемого угля будет существенно ухудшать экологическую ситуацию в мире.

ООН определила 12 наиболее опасных устойчивых загрязнителей, которые в соответствии с программой по охране окружающей среды, подлежат запрету. Список возглавляет диоксин, связанный с поливинилхлоридом. При сжигании мусора 80% диоксинов связаны с наличием ПВХ. При исключении ПВХ выбросы диоксина уменьшатся не менее чем на 70 %. Во многих городах и регионах Европы уже запретили использование материалов ПВХ в ряде отраслей, где ПВХ легко заменить на другие, безопасные материалы.

Серьезную опасность представляют также вредные газы, образующиеся в результате сжигания органического топлива, что существенно влияет на новые сценарии развития энергетики.

Предполагается ежегодный темп прироста энергопотребления 3,7 % в год и население к концу следующего столетия составит (по прогнозам) 12... 14 млрд. чел. и если не произойдет радикальных структурных изменений в энергетике, то, несмотря на широкое использование энергосберегающих мероприятий, стабилизации эмиссии С 02 не произойдет и его содержание может увеличиться вдвое, что приведет к глобальному потеплению.

Существенно зависит климат земли от температуры её поверхности, которая в последние годы повышается со скоростью около 0,0285 0С в год. При этом увеличение концентрации С 02 в атмосфере, связанное с увеличением количества сгорающих полезных ископаемых, оказывает прямое влияние на повышение температуры земли. Отмечается, что на протяжении более 10000 лет, вплоть до середины XIX века, концентрация С 02 находилась в пределах 270-280 см 3 / м 3.

За период с 1973 по 1985 гг. концентрация С 02 в атмосфере увеличилась с 327 до 345 см 3 / м 3, т. е. около 1,5 г/т в год или на 6.37-1012 кг С 02 в тропосфере земли, что соответствует 24 % количества С 02, выброшенного в атмосферу в 1987 г. в результате сгорания полезных ископаемых. При этом отмечается, что количество в атмосфере С 02 в 1989 г. составило 3,4-1014 кг, что соответствует 28 % кол-ва С 02, полученного от сгорания полезных ископаемых с 1850 г. Рассмотрено влияние С 02 на образование О 2 в процессе фотосинтеза и его роль в абсорбции инфракрасного излучения от солнца. Анализ источников выделения С 02 показывает, что около 50 % их приходится в настоящее время на тепловые электростанции.

В последние годы выбросы С 02 ежегодно увеличиваются на 1,2...--1,4 %. Согласно первому приложению к Протоколу форума по климату в г. Киото (декабрь 1997 г.) промышленно развитые страны должны были в 2008-2012 гг. в среднем снизить уровень своих выбросов в воздушный бассейн 6-ти парниковых газов на - 5,2% сравнению с реальным уровнем 1990 г. [4]. Все это может быть решено только при комплексном подходе и сотрудничестве всех государств. К 25.11.2009 Протокол подписали и ратифицировали 192 страны мира (на эти страны совокупно приходится 63,7 % общемировых выбросов). Правда следует отметить, что его не ратифицировали или отменили ратификацию США, Канада и ряд малых стран [5].

Основные направления решения этой проблемы:

- планирование и разумное ограничение развития экономики,

- внедрение "чистых" энергетических и производственных технологий,

- активное энергосбережение,

- сокращение мирового потребления минерального топлива,

- управление спроса на энергию,

- обеспечение безопасного и устойчивого энергосбережения.

При этом важными будут и такие политические меры, как политический диалог развитых стран с развивающимися странами в области договоров об энергооборудовании в обмен на сокращение роста населения этих стран.

Заключение