Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи сучасної екології - Невідновлювані мінеральні ресурси України. Коли з'явиться нове покоління потужних джерел енергії?

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Основи сучасної екології

5.6.7. Невідновлювані мінеральні ресурси України

Порівняно з іншими країнами, які мають приблизно такий самий розмір, Україну можна зарахувати до тих, що мають середню кількість і різноманітність невідновлюваних мінеральних і сировинних ресурсів. На жаль, не набирається у нас "повного комплекту" всіх речовин. Багато чого немає вдосталь як для власного використання, так і для виходу на світовий ринок.
Частина наших багатств належить до "стратегічної сировини" (уран, титан тощо), тому наведена табл. 15 неповна, отож ми обмежимося даними з оприлюдненого у 1993 р. звіту про ресурси України і стан довкілля.
За роки кризи видобуток практично всіх корисних копалин значно зменшився. Наприклад, у 2000 р. він становив: залізної руди – 116,5 млн т, марганцевої руди – 7,4 млн т, кам'яної солі – 2,4 млн т, графіту – 6400 т та ін.

Таблиця 15. Балансові запаси і видобуток основної мінеральної сировини в Україні (доступно при скачуванні повної версії)

VIII. Для допитливих. Коли з'явиться нове покоління потужних джерел енергії?

Останні роки позначені не так успіхами у створенні нових джерел енергії, як дискусіями фахівців про вибір "напряму головного удару" визначення найперспективнішої технології, враховуючи вимоги і економіки, і екології.
Ентузіасти у засобах масової інформації періодично здіймають галас то навколо близького енергетичного достатку на базі вітряків, то припливних та хвильових електростанцій. Скромних дослідів часто вистачає для маси обіцянок щодо сонячних установок, використання 20-градусної різниці температур поверхні і глибин всієї тропічної зони океану, тепла надр Землі і вулканічних зон, дуже великих запасів гідратів метану під дном океану й морів (є цей непрозорий лід, що під час танення виділяє дуже багато газу, і в Чорному морі).
Не заперечуючи перспективності цих, названих "альтернативними", джерел енергії, наголосимо, що у найближчі 20-30 років ні поодинці, ні разом їхня потужність не сягне необхідних для людей одного-двох мільярдів кіловат. У кращому разі – 10% потреб людства.

Схоже, єдиний шлях подолання енергетичної кризи (отже, Нашого виживання) – здійснення на Землі тих реакцій, що дають енергію більшості небесних світил. Наведемо найперспективніші з них:

Формули (доступно при скачуванні повної версії)

Остання реакція потребує надто високих температур, тому реальнішими для реалізації є перші дві в експериментальних установках з термоядерного синтезу. За принципом дії вони теж дуже різноманітні ("сонячну" реакцію намагаються створити нагріванням променями надлазерів, пучками заряджених частинок, через мезонний каталіз тощо), та найближче до мети – так звані токамаки, серцем яких є камера у формі товстого тора (бублика).
Порожнина камери заповнюється згаданими газами при малому тиску. Розряд батареї конденсаторів створює у камері кільце надгарячої плазми, яку ізолює від стінок магнітне поле додаткових (надпровідних) котушок. Допоміжні пристрої нагрівають плазму до початку реакцій (9) чи (10).
У другій реакції виділену енергію несуть протони. Наявність у них електричного заряду дає змогу легко й ефективно перетворити енергію в електричний струм. Нейтрони, що утворюються в реакції (9), ускладнюють саме етап трансформації їх кінетичної енергії в електричну. Тут без теплоносіїв, пари, турбін не обійтися.
Які ж запаси енергії мають речовини, зазначені в реакціях (9) і (10)? Чи є вони на Землі?
Не звертаючись до цифр, зазначимо, що один лише дейтерій (позначення 2H1 чи 2D1) морів та океанів забезпечить максимально можливе споживання його людьми ("стеля" визначається небезпекою перегрівання Землі) на термін сто мільйонів років!
Для великої енергетики тритій (3Н1 чи 3T1) можна виробляти з літію, а 3Не2 доведеться транспортувати з Місяця, видобуваючи цей ізотоп гелію з його поверхневих порід (для всього людства досить 200-400 т щороку). Як відомо, цих газів у біосфері немає.
До спокусливих ознак термоядерних установок належать висока безпека (вони "від народження" не здатні до вибухів), майже цілковита відсутність небезпечних для людей радіонуклідів, концентрованість і ефективність виділення енергії тощо. Якби людство не було таким роз'єднаним, то вже давно фізика термоядерного синтезу залучила б не сотні, а сотні тисяч учених та інженерів, дослідні установки будувалися б не 10-15 років, а 2-3 (вартість одного ядерного авіаносця перевищує всі витрати на термоядерні дослідження з самого їх початку у 50-х!). Така злочинна неувага до єдиного справді перспективного нового джерела енергії пояснюється багатьма причинами, серед яких суто політичні не на останньому місці. Важливе значення має та обставина, що сотні мільйонів людей і наймогутніші міжнародні картелі до кінця боротимуться за свої заробітки і прибутки від нафти та її переробки.
Насамкінець наголосимо: якщо фізики знають, що необхідно для будівництва термоядерних електростанцій, то інженерам і технологам потрібний лише час і не дуже великі гроші (щонайбільше з сотню мільярдів доларів США) для переходу до серійного спорудження екологічно безпечних і потужних (мільйони кіловат) центрів виробництва електроенергії і тепла.
Тож діятимемо спільно, щоб змусити уряди обмежити видатки на зброю й воєнні ігрища, спрямувавши кошти на здійснення "сонячних реакцій".

◄ Про мінеральні ресурси планети

Зміст підручника "Корсак К.В., Плахотнік О.В.Основи сучасної екології."

Люди і потреби. Природні ресурси. Запитання і завдання для самостійної роботи ►

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Основи сучасної екології

Загрузка...