Пути решения экологических проблемКниги по екологии / Экология / Пути решения экологических проблемСтраница 6
На Земле есть около 15 мест, где амплитуда приливов и отливов достигает такой величины, что позволяет строить плотины для выработки электроэнергии.
Океаническая вода аккумулирует огромное количество солнечного тепла. Заслуживает внимания практическое использование большой разницы температур холодных глубинных и теплых поверхностных вод тропических океанов для выработки электроэнергии. Разность температур между поверхностью и глубиной в 600 м там, где проходит теплый Гольфстрим, может достигать 22°С. Принцип работы ОТЕС (океаническая тепловая энергия) сводится к попеременному использованию слоев воды с разной температурой для кипячения и конденсации рабочей жидкости. В промежутках ее пары при высоком давлении вращают турбину.
Солнечные пруды — сравнительно дешевый способ улавливать и запасать солнечную энергию. Искусственный водоем частично заполняется рассолом (очень соленой водой), сверху которого находится пресная вода. Солнечные лучи без помех проходят через пресную воду, но поглощаются рассолом, превращаясь при этом в тепло. Горячий раствор соли может циркулировать по трубам, отапливая помещения или использоваться для выработки электричества. Им нагревают жидкости с низкой точкой кипения, которые, испаряясь, приводят в движение турбогенераторы низкого давления. В связи с тем что солнечный пруд представляет собой высокоэффективный теплоаккумулятор, с его помощью можно получать энергию непрерывно.
Перспективным является использование тепла земных недр или геотермальной энергии. В недрах Земли в результате распада природных радиоактивных веществ идет постоянное высвобождение энергии. Внутренняя часть планеты представляет собой расплавленную горную породу, которая время от времени вырывается наружу в виде вулканических извержений. Это огромное тепло поднимается к поверхности Земли в форме воды и пара с температурой до 300°С. Ресурсы разогретых эндогенным теплом горных пород в 20 раз превышают запасы горючих ископаемых. Геотермальная энергия практически неисчерпаема и вечна, может быть использована для выработки электроэнергии и для обогрева домов, учреждений и промышленных предприятий.
В связи с сокращением запасов нефти и природного газа о водороде (Н2) нередко говорят как о «топливе будущего». Водород легко воспламеняющийся газ, который можно использовать в быту вместо природного, слегка изменив распределительные сети и горелки. Водород может служить и горючим для автомобилей с небольшой модификацией карбюратора. Водород может сжигаться в реакциях с кислородом на электростанции, в специально спроектированном автомобильном двигателе или в топливных элементах, которые преобразуют химическую энергию в постоянный ток. Топливные элементы, работающие на смеси водорода и воздуха, имеют коэффициент полезного действия 60—80%. С экологической точки зрения, использование водорода в качестве топлива значительно чище и безопаснее для окружающей среды, так как единственный побочный продукт горения здесь вода: 2Н + О2 ® 2Н2О + Кинетическая энергия. Проблема использования водорода как топлива заключается в том, что он практически в свободном виде не встречается на Земле. Весь он уже окислился до воды. Однако он может быть получен химическим путем из таких природных ресурсов, как уголь и природный газ, за счет использования тепла, электричества и, возможно, солнечной энергии для разложения пресной и морской воды и т. д.
Все большую роль приобретает энергетическое использование биомассы — органического растительного вещества, производимого солнечной энергией в процессе фотосинтеза. Некоторые из этих растительных веществ могут сжигаться как твердое топливо (древесина и древесные отходы, сельскохозяйственные отходы и городской мусор и др.) или преобразовываться в более удобное газообразное (смесь 60% метана и 40% углекислого газа) или жидкое (метиловый или этиловый спирт) биотопливо. В конце 80 — начале 90-х гг. XX в. на биомассу, главным образом в виде дров и навоза, использовавшуюся для отопления жилищ и приготовления пищи, приходилось около 15% энергии, вырабатываемой в мире.
В целом же следует отметить, что человечество не может и не должно зависеть от одного невозобновимого источника энергетических ресурсов, такого, как нефть, уголь, природный газ или ядерное топливо. Напротив, мир и Россия должны больше рассчитывать на повышение энергоэффективности и комплексное использование вечных и возобновимых источников энергии.
Рациональное использование минеральных ресурсов. Из-за несовершенства технологии добычи и переработки минеральных ресурсов наблюдается разрушение биоценозов, загрязнение окружающей среды, нарушение климата и биогеохимических циклов. К рациональным подходам к извлечению и переработке природных минеральных ресурсов относятся:
Смотрите также
Аутоэкология
Экологию часто разделяют на аутоэкологию и синэкологию. Эти две науки отличаются
предметом и методами. Синэкология является наукой об экосистемах, их структуре и
функционировании. Аутоэкология изу ...
Взаимодействие климата и растительности
Климат — главный фактор, определяющий характер растительности. Растения в свою
очередь также в некоторой степени воздействуют на климат. Как климат, так и растительность
оказывают решающее влияние ...
Экономические механизмы охраны природы
Проблема защиты экологии встала перед
человечеством сравнительно недавно. Но уже в нашем веке, который ознаменовал
себя масштабным истощением природных ресурсов, огромным количеством вредны ...