166. Глобальная сырьевая проблема и пути ее решения
Глобальная сырьевая проблема имеет ряд общих черт с проблемой энергетической, поэтому неудивительно, что их иногда рассматривают вместе в виде единой топливно-сырьевой проблемы. Действительно, сущность сырьевой проблемы также заключается в тех возрастающих трудностях снабжения сырьем, которые раньше возникали на национальном или региональном уровнях, а ныне стали обнаруживаться и на глобальном уровне. Об этом свидетельствует мировой сырьевой кризис 1970-х гг., отрицательно сказавшийся на всех сырьевых отраслях, да и на всем мировом хозяйстве. Подобные «сбои» случались и позднее, что свидетельствует об известной цикличности развития, с которой и связано либо увеличение, либо уменьшение потребностей в разного рода сырьевых материалах.
Но между сырьевой и энергетической проблемами существуют и определенные различия, объясняющиеся как различиями в сферах применения топлива и сырья, так и тем, что само количество видов минерального (не говоря уже о неминеральном) сырья измеряется не единицами, а многими десятками.
Главной причиной возникновения глобальной сырьевой проблемы также следует считать постоянный рост объемов минерального сырья, извлекаемого из недр Земли, особенно ускорившийся во второй половине XX в. Достаточно привести данные о том, что только в 1960–1980 гг. было извлечено 50 % меди и цинка, 55 % железной руды, 60 % алмазов, 65 % никеля, калийных солей и фосфоритов и около 80 % бокситов от общего объема их добычи с начала века. В результате началось истощение многих бассейнов и месторождений, ускорилось обеднение многих используемых руд, возросло количество извлекаемой из недр пустой породы. Эту явно негативную тенденцию часто иллюстрируют примером с медной рудой, добываемой в США, Замбии, некоторых других странах. Так, на медных рудниках американского штата Монтана содержание меди в руде снизилось с 30 % на начальном этапе освоения до 0,5 %. Этот процесс затронул разные виды горно-металлургического, горно-химического и других видов сырья.
Одновременно с ростом добычи во многих случаях стали ухудшаться и горно-геологические условия залегания и извлечения полезных ископаемых. А стремление как-то компенсировать такое ухудшение путем освоения богатых месторождений в новых сырьевых районах, в свою очередь, привело к заметному увеличению территориального разрыва между центрами добычи и потребления, означающему неизбежный рост затрат на перевозку. Выше уже говорилось о чрезвычайно возросшей зависимости стран Западной Европы, Японии и даже США от импорта многих важных видов минерального сырья (табл. 101, 102). К этому можно добавить и ухудшение экологической обстановки, что всегда бывает связано с преобладанием экстенсивных методов ведения сырьевого хозяйства.
Рис. 153. Обеспеченность полезными ископаемыми на XXI в. (по Л. В. Таусон)
Одним из важных последствий перечисленных процессов стало общее снижение обеспеченности минеральными ресурсами, в том числе и на глобальном уровне. Конечно, при этом необходим дифференцированный подход к отдельным видам сырья. Расчеты обеспеченности делались и делаются многими специалистами, причем расхождения между ними нередко бывают довольно большими. Тем не менее знакомство с ними представляет немалый интерес (рис. 153).
Перейдем теперь к характеристике путей решения глобальной сырьевой проблемы. На основе изучения рекомендаций международных форумов, включая конференцию в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и предложения отдельных авторитетных специалистов, можно заключить, что к числу таких путей относятся следующие.
Во-первых, дальнейшее продолжение геолого-поисковых и геолого-разведочных работ с целью увеличения разведанных запасов минерального сырья. Можно заметить, что эта важная задача решается довольно успешно. Так, разведанные запасы бокситов только в 1945–1985 гг. выросли в 36 раз, тогда как добыча – примерно в 10 раз. Разведанные запасы меди за тот же период увеличились в 7 раз, а добыча – в 3 раза. В десятки раз возросли запасы фосфоритов, калийных солей, многих других нерудных ископаемых. Особо следует отметить перспективы, открывающиеся в связи с разведкой и последующим освоением полезных ископаемых на шельфе, материковом склоне и глубоководном дне Мирового океана.
Во-вторых, более полное и, главное, комплексное использование извлекаемых из недр Земли минеральных ресурсов. Вспомним, что о большой роли этого пути еще в конце 1930-х гг. говорил академик А. Е. Ферсман.
В-третьих, более последовательное и энергичное осуществление политики ресурсосбережения и снижения общей материалоемкости производственных процессов.
В-четвертых, более широкое использование вторичного сырья, которое во многих развитых странах уже стало важным составным элементом рационального природопользования.
В-пятых, замена части природного сырья и полученных на его основе материалов более экономичными искусственными материалами, к числу которых относятся нашедшие уже широкое применение пластмассы, керамика, стекловолокно и др.
Для России, как страны с огромным природно-ресурсным потенциалом, на первый взгляд сырьевая проблема не должна быть актуальной. В общем, так оно и было, пока хозяйство страны развивалось преимущественно по экстенсивному пути. Но в последнее время ее сырьевая экономика стала все чаще испытывать разного рода кризисные явления. Происходит истощение месторождений, растет стоимость добычи сырья (не случайно Н. Н. Моисеев охарактеризовал российские ресурсы как самые дорогие в мире), снижается настоящая и прогнозная ресурсообеспеченность. Поэтому и для России не просто важен, а необходим переход к ресурсосбережению и более эффективному развитию сырьевых отраслей экономики.
Это, прежде всего проблемы надежного обеспечения человечества топливом и сырьем. И раньше случалось, что проблема ресурсной обеспеченности приобретала определенную остроту. Но обычно это относилось к отдельным районам и странам с «некомплектным» составом природных ресурсов. В глобальных же масштабах она впервые проявилась, пожалуй, в 70-х гг., что объясняется несколькими причинами.
Среди них — относительная ограниченность разведанных запасов нефти, природного газа и некоторых других видов топлива и сырья, ухудшение горно-геологических условий добычи, увеличение территориального разрыва между районами добычи и потребления, продвижение добычи в районы нового освоения с экстремальными природными условиями, отрицательное влияние промышленности по добыче и переработке минерального сырья на экологическую обстановку и др.
Следовательно, в нашу эпоху, как никогда прежде, необходимо рациональное использование минеральных ресурсов, относящихся, как вы знаете, к категории исчерпанных и не возобновимых. Огромные возможности для этого открывают достижения НТР , причем на всех стадиях технологической цепочки. Так, важное значение имеет более полное извлечение полезных ископаемых из недр Земли.
Пример. При существующих способах добычи нефти коэффициент ее извлечения колеблется в пределах 0,25-0,45, что явно недостаточно и означает, что большая часть ее геологических запасов остается в земных недрах. Повышение коэффициента нефтеотдачи даже на 1% дает большой экономический эффект.
Сырьевая проблема - глобальная проблема обеспечения человечества сырьем.
Проблема вызвана следующими факторами:
Истощением разрабатываемых месторождений угля, нефти, железных и других руд;
Ограниченностью разведанных запасов нефти и природного газа;
Открытием и добычей полезных ископаемых в худших по сравнению с прежними условиях;
Увеличением территориального разрыва между районами добычи и потребления полезных ископаемых и др.
Решение сырьевой проблемы состоит в ресурсосбережении и в поисках новых технологий, позволяющих использовать прежде малодоступные источники сырья и энергии.
Для того чтобы рассмотреть сырьевую проблему и пути ее решения развитыми и развивающимися странами, необходимо четко определить, какие именно страны современная экономика относит к развитым, а какие к развивающимся. Также необходимо привести понятие сырьевой проблемы. Развитыми называются страны, обеспечивающие развитие экономики на основе накопленного большого объема технически передового капитала и наличия высококвалифицированной рабочей силы. К ним относятся США, Канада, Япония, большинство европейских стран.
Развивающимися называются страны, которые, располагая значительными природными ресурсами, страдают от нехватки капиталов и предпринимательского и технического опыта, необходимых для их освоения. Средний доход на душу населения и уровень жизни в таких странах, следовательно, существенно ниже, чем в промышленно развитых государствах. Часто называемые "третьим миром " (third world), эти страны получают поддержку от различных организаций ООН, а также стран, входящих в блоки восточной и западной ориентации, причем оба блока пытаются оказывать влияние на их политическое развитие.
Развивающиеся страны, в которых в настоящее время проживает 70% населения Земли, характеризуются значительной бедностью жителей, недостаточностью и плохим качеством питания, распространенностью различных заболеваний, высоким уровнем рождаемости, перенаселенностью, неразвитостью системы образования и, следовательно, низким уровнем грамотности и доминированием сельского хозяйства. Многие из них зависят от производства и экспорта одного продукта и потому весьма уязвимы на внешних рынках. К "третьему миру" относятся большинство стран Африки, большая часть Азии и многие страны Латинской Америки.
Энергетическая проблема. Эта глобальная проблема связывается с ограниченностью важнейших органических и минерально-сырьевых ресурсов планеты. Ученые предупреждают о возможном исчерпании известных и доступных для использования запасов нефти и газа, железной и медной руды, никеля, марганца, алюминия и т. д.
Вывод: Для решения энергетической и сырьевой проблемы требуются усилия всех стран в экономии сырья и энергии, использования новых ресурсосберегающих технологий, использовании вторичных ресурсов, поиск новых месторождений и разработка нетрадиционных источников энергии.
Пути решения сырьевой и энергетической проблемы:
Снижение объёмов;
Использование;
Альтернативных;
Источников энергии;
Пути решения;
Увеличение КПД;
Добывания и производства.
Снижение объёмов добычи очень проблематично, т.к. современному миру нужно всё больше и больше сырья и энергии, а их сокращение непременно обернётся мировым кризисом. Увеличение КПД т.ж. малоперспективен т.к. для его осуществления требуются большие капиталовложения, да и сырьевые запасы небезграничны. Поэтому приоритет отдаётся альтернативным источникам энергии.
3. Энергетическая и сырьевая проблема
Бурно развивающаяся экономика на рубеже XX-XXI столетий требует все больших энергетических затрат. Когда-то казавшиеся неистощимыми, такие источники энергии, как нефть, газ, иссякают буквально на наших глазах. Освоение новых месторождений этих ископаемых (впрочем, как и угля) становится делом все более трудным: за ними приходится идти все дальше на север и восток, устремляться все глубже в недра Земли, при этом стоимость их постоянно повышается.
Ученые говорят, что при современных объемах энергопотребления разведанных запасов органического топлива на Земле хватит примерно на 150 лет, в том числе нефти - на 35, газа -на 50 и угля - на 425 лет (иногда эти цифры-прогнозы, высказываемые различными учеными, несколько не совпадают, однако лишь “несколько”, что, естественно, не придает человечеству дополнительного оптимизма). Как же жить дальше? Когда нет пищи, это трагедия, но надежда на помощь остается. Без топлива и тепла жизнь вообще немыслима. Так не грозит ли нам в ближайшем будущем энергетический голод? Не придется ли нам вскоре как встарь зажигать лучину?
Анализ показывает, что будущее не такое уж мрачное и до лучины дело все-таки не дойдет. Во-первых, “сумасшедшие” среднегодовые темпы прироста энергопотребления в мире падают. Во-вторых, запасы органического топлива на планете разведаны далеко не все. В-третьих, человечество вступило в так называемый “переходный период” - от энергетики, базирующейся на органических природных ресурсах, которые ограничены, к энергетике на практически неисчерпаемой основе (ядерная энергия бридеров, термоядерная энергия, солнечная радиация, тепло Земли и пр.). К этому сюжету мы еще вернемся.
Основу современного энергетического баланса мира по-прежнему составляет жидкое и газообразное топливо (более 60% в развитых и 40% в развивающихся странах). Поэтому на развитие энергетики мира в ближайшие годы решающее влияние будет оказывать положение на мировом рынке углеводородных топлив, в первую очередь - нефти.
Именно с нею связан разразившийся в начале 70-х годов энергетический кризис в мире. Точнее, это произошло в 1973 году, когда страны Ближнего Востока вдруг резко подняли цены на нефть. Тогда на эта государства приходилось уже более 37% мировой капиталистической добычи нефти, гораздо больше, чем добывали США. При этом нефтедобывающие страны Ближнего Востока были уже не изолированными друг от друга, они действовали вместе, в рамках ОПЕК - Организации стран производителей и экспортеров нефти, возникшей в 1960 году."
С 1973 по 1981 год цены на нефть подскочили в 5 раз, поток долларов устремился на Ближний Восток, нефтедобывающие страны региона могли собрать тогда “все золото мира”. Они неслыханно разбогатели. (Интересно, что в 70-х годах район Абу-Даби на космических снимках был однообразным - почти сплошная пустыня, сейчас это спланированный город с лучами современных магистралей, с крупным портом. Объединенные Арабские Эмираты, о существовании которых раньше знали лишь филателисты (там выпускаются очень красивые марки, и раньше это было одним из главных источников дохода), превратились в цветущую страну, а Абу-Даби - столицу одного из эмиратов - современный город, утопающий в зелени, разнообразный и модернистский по архитектуре. То же самое можно сказать и о других городах и странах Ближнего Востока.)
Скачок цен оказался настоящим шоком для Запада - на какие-то недели, даже месяцы опустели автострады Западной Европы, паника поддерживалась прессой, обличавшей “злодейских шейхов” в подрыве западной экономики.
Но нефтяной кризис принес и определенную пользу для экономики западных стран. Он заставил задуматься об ограниченности запасов черного золота и принять резкие ответные меры экономии нефти, экономии энергии вообще. Это видно сегодня даже в бытовых мелочах: температура в государственных учреждениях ФРГ должна быть не выше 18°С, на лестнице домов свет зажигается на те минуты, которые необходимы человеку, чтобы подняться до своего этажа. Из таких мелочей складываются сэкономленные миллиарды долларов, марок, франков. Фирмы США - производители оконного стекла - в 80-х годах начали широко использовать особое покрытие для стекла, которое, не влияя на освещенность, резко сокращает потери тепла. На отопление и освещение зданий в промышленно развитых странах уходит такое количество топлива, которое равно объему нефти, добываемой странами ОПЕК. Меньше стало буйство световой рекламы на улицах западных городов, во всяком случае, в первые годы шока. Особо экономно стали относиться к нефти, стараясь снизить ее потребление, усилить более дешевые секторы энергетики.
В 1973 году доля нефти в мировом потреблении первичных источников энергии составляла 41%, в 1990 году она упала до 33% и продолжает снижаться. США - самый крупный потребитель и производитель нефти среди западных стран - весь этот период обходились стабильным количеством энергии при огромном экономическом росте. В то же время кризис дал толчок, как вы знаете, освоению нового нефтяного района - Аляски, строительству нефтепровода через канадскую территорию.
В ОПЕК сейчас входят Алжир, Венесуэла, Габон, Индонезия, Ирак, Иран, Катар, Кувейт, Ливия, Нигерия, Объединенные Арабские Эмираты, Саудовская Аравия, Эквадор.
Эволюция мирового энергетического баланса
Правда, по-строгому счету, экономику США все же нельзя считать энергосберегающей: ведь только на бензин для гигантского автомобильного парка страны уходит 1/3 всей нефти. К тому же цены на бензин в США в два-три раза ниже, чем в Западной Европе или Японии, а это не стимулировало создание экономичных моделей автомашин.
Серьезные выводы сделала для себя Западная Европа - с 1973 по 1988 год ввоз нефти здесь сократился на 170 млн т - гигантский скачок в сторону экономии и самообеспечения. Этому помогло открытие больших нефтегазовых месторождений в Северном море, которое за эти годы покрылось сетью буровых платформ. Самыми богатыми оказались британский и норвежский секторы моря, эти страны стали экспортерами нефти, своеобразными “шейхами Европы”. Франция, обделенная нефтью, усиленно развивает атомную энергетику (сейчас на ее АЭС производится 70% всей вырабатываемой электроэнергии в стране). В ЕС существует сейчас 600 специальных проектов, цель которых - экономия энергии.
Но настоящее чудо произошло в Японии, по сути второе “экономическое чудо”. Страна, больше всех зависящая от импорта топлива (на 83% против 50% в Западной Европе и 10% США), снизила энергоемкость своего хозяйства на 50% и стала мировым лидером энергосберегающей экономики. Она бросила миллиарды долларов на разработку и осуществление программ “Солнечный свет” (развитие возобновляемых источников энергии) и “Лунный свет” (повышение эффективности энергетики). И результаты налицо: если богатые топливом США тратят на его оплату 10% всего ВНП, то “бедная” Япония - только 4%.
Страна восходящего солнца усилила поставки топлива из “надежных” районов - угля из Австралии, газа - из Индонезии, создала “цепочку” снабжения сжиженным газом с Ближнего Востока, а главное - развернула мощную атомную энергетику. Программа ускоренного строительства АЭС до 2030 года предусматривает сооружение 120 ядерных реакторов (вспомним, что вся территория Японии - 372 тыс. км 2 , что равно нашей Амурской области, где живет в 100 раз меньше людей). При этом стандарты безопасности АЭС настолько велики, что японцы не боятся строить их в нескольких километрах от крупных городов или национальных парков.
Энергетический кризис заставил думать и изобретать, дал мощный толчок прогрессу во многих сферах: именно в 70-80-х годах появились супертанкеры для перевозки до 500 тыс. т нефти, именно в эти годы были проложены подводные нефте- и газопроводы, вплоть до межконтинентальных (Алжир - Италия), возникли “цепи” международных поставок сжиженного газа на особых судах с дорогостоящими установками по его сжижению (уменьшение объема в 700 раз) в портах экспорта и превращению в нормальный газ в портах импорта. Возникло и массовое производство буровых и эксплуатационных платформ для разработки морских месторождений нефти и газа. Но главным была экономия, всемерная экономия энергии...
Дорогая нефть стала практически недоступной для большинства развивающихся стран, лишь самые мощные из них смогли противопоставить что-то кризису (Бразилия, например, создала производство спирта из сахарного тростника, его смесь с бензином стала горючим для машин). Американские исследователи справедливо замечают, что нефтяной кризис отозвался “дровяным кризисом” для развивающихся стран” резким взлетом цен на древесное топливо.
Советский Союз тогда не испытывал кризиса, запасы нефти катались более чем достаточными, добыча её в 70-х - в начале 80-х годов росла, мы вышли на первое Место в мире по добыче нефти. Рос и ее экспорт. Стоит ли радоваться этому сейчас? И да, и нет. Да, потому, что без нефти нам бы жилось сегодня совсем плохо. Нет, потому что при столь значительном экспорте и сравнительно малой глубине переработки мы в общем-то неоправданно растрачиваем наше национальное богатство. Скачок цен на нефть принес стране массу твердой валюты - 176 млрд долларов только в 1976-1984 годах. Но эта гигантская сумма “растеклась” совсем незаметно - в годы застоя она не была использована ни для массовых закупок новейших технологий, ни для подъема жизненного уровня народа.
Наш экспорт в страны Запада в основном состоит из нефти и газа. Но и увеличение добычи, и формирование экспорта этих ресурсов достаются все более дорогой ценой. Все дальше на Север, от Тюмени на Ямал уходят буровые вышки, все сложнее и дороже обходится добыча и транспортировка нефти. Вахтовые поездки нефтяников - это сотни и тысячи километров на самолетах, прокладка дорог и трубопроводов идет в условиях вечной мерзлоты. Подрываются основы существования малых народностей Севера - в частности, газо- и нефтепроводы пересекают традиционные пути кочевок оленьих стад.
Так, заметную лепту в сокращение поголовья диких оленей внесло сооружение газопровода Мессояха-Норильск, нарушившего традиционные пути миграции оленей, которые вынуждены были вытаптывать и выедать пастбища домашних оленей. Катастрофическое сокращение поголовья оленей приводит к разрушению не только жизненного уклада, но и психологии, ценностных ориентаций аборигенов. Ибо олень - это и промысел, мясо и транспорт, одежда и обувь, язык и культура. (Немногие знают о том, что массовое безбрачие на Севере сегодня в значительной мере связано именно с отсутствием оленей.) В последние годы вместо дальнейшего подъема добычи нефти впервые наметился спад - видимость изобилия оказалась иллюзией, а топливно-энергетическое хозяйство страны оставалось все эти годы затратным и малоэффективным.
В последние годы развала хозяйства положение нефтяной отрасли стало катастрофичным: добыча нефти в 1991-1993 годах продолжала падать, и мы были отброшены на 15 лет назад (на уровень 1975-1976 годов). Трудности добычи были умножены хозяйственными трудностями страны, обострением всей обстановки перестроечного периода. Сейчас нам грозит превращение из страны-экспортера нефти в страну-импортера. Украина уже ориентируется на импорт нефти на Ирана, прибалтийские государства испытывают серьезные трудности с энергоснабжением. Все это заставляет задуматься над вопросом - а нет ли угрозы истощения запасов нефти, вопросом, который мы раньше обходили с позиций “геологического оптимизма” (обычная формула: мировые запасы все время росли, несмотря на бум добычи). По американским оценкам, истощение общих геологических запасов наступит достаточно быстро, и в 2059 году - к 200-летнему юбилею первой в мире нефтяной скважины - на нашей планете уже мало, что останется от этого энергоносителя.
И США, и Западная Европа уже делают выводы из такой перспективы, снизив потребление нефти. Американские прогнозы в отношении своих запасов стали довольно пессимистичными - в 1985 году важнейший показатель “запасы - добыча” достиг своего низшего уровня, оценки запасов на морском шельфе были снижены вдвое, бурение новых скважин на Аляске оказалось самым дорогим за всю историю нефте-разведки. Руководитель крупнейшей американской нефтяной компании заявил, что если цены на нефть упадут ниже 20 долларов за баррель", то “мы закончим то, что делаем на Аляске, и на этом остановимся”.
Подходит к концу и нефтяной бум в Северном море. Перспектива нефтеснабжения Западной Европы выглядит не такой уж надежной - считается, что в 90-х годах ресурсы нефти и газа начнут иссякать. А оставшиеся остовы сотен буровых платформ уже осложняют судоходство в этом переуплотненном бассейне с интенсивным движением судов.
Делают свои выводы и страны ОПЕК - их доля в мировой добыче нефти заметно упала. Больше всего сократили производство страны Ближнего Востока: в Саудовской Аравии в 80-е годы произошло сокращение добычи в 4 раза (!), в Иране и Ираке добыча резко упала в годы бессмысленной и жестокой ирано-иракской войны, когда судоходство в Персидском заливе шло почти в обстановке боевых действий. Фактически была свернута нефтедобывающая промышленность в Кувейте - жертве иракской агрессии.
Почему “шейхи” снижали добычу? Во-первых, они пытались придержать падение цен, которое началось в 80-х годах из-за снижения спроса на нефть (а это снижение больно ударило по всем странам ОПЕК). Вводились квоты добычи (не больше определенного уровня), регулярно собирались совещания стран - членов ОПЕК, за которыми пристально следил весь мир. Согласование - кому сколько добывать - шло отнюдь не бесконфликтно, доходило и до резких конфликтов. Агрессия Ирака против маленького Кувейта (1990 г.) - самый яркий пример этой остроты.
Во-вторых, имелась и стратегическая линия - попридержать добычу, с тем чтобы богатейший нефтегазовый район мира оказался монополистом в будущем XXI веке, диктатором цен в обедневшем нефтью мире.
А как поступала в то же “золотое” для нефтедобывающих стран время наша страна? Мы наращивали и добычу, и экспорт нефти. Ценнейшее нефтяное сырье продавалось по крайне низким ценам внутри страны, никак не стимулируя его экономию. Это было именно сжигание ассигнаций - нефть шла по 70 рублей за тонну, тогда как на мировом рынке она продавалась в 10 раз дороже. По “мягким” ценам, уступающим мировым, советская нефть шла и в страны Восточной Европы.
С большим запозданием все это начало меняться. Лишь в 1990 году были снижены поставки жидкого топлива в страны Восточной Европы, с 1991 года изменены внутренние оптовые цены на нефть, а поставки на Восток Европы осуществляются только за твердую валюту. Наше экономическое положение не позволяет больше благотворительности, оно требует нормальных расчетов в условиях рыночной экономики.
И все же главным направлением является переход от энергозатратной к энергосберегающей экономике внутри страны.
Самое тревожное в этом - сохраняющаяся у нас тенденция развития. Если в западном мире шок кризиса заставил принять жесткие меры экономии, оперативно приспособить хозяйство к новым условиям, то у нас в годы застоя все шло наоборот, как бы не замечая угрозы. С 1965 по 1986 год расход электроэнергии на тонну выплавленной стали поднялся в СССР с 689 до 727 квт/ч, на производство тонны бумаги с 697 до 867, на добычу тонны угля - с 29,6 до 33,6, более чем удвоилась энергоемкость нефтедобычи - с 26,3 до 59 квт/ч на тонну нефти.
На единицу валового внутреннего продукта (ВВП) в середине 80-х годов наша страна потребляла нефти -на 36%, угля -на 56%, газа-на 42% больше, чем США.
В годы перестройки показатели энергосбережения не улучшились. Более того, суверенизация республик и развал Союза существенно ухудшили всю схему энергоснабжения. Теперь при меньшем объеме первичных энергоресурсов нам придется снижать энергоемкость всего хозяйства, выходить на режим жесткой экономии. Резкое повышение цен на нефть явится при этом серьезным стимулом к энергосбережению, большей экологичности всего хозяйства СНГ.
В глобальных масштабах энергетическая и сырьевая проблемы – проблемы-близнецы. Появились они в 70-е годы. Проблемы ресурсообеспеченности и раньше приобретали определенную остроту, но обычно это относилось к отдельным районам и странам. Лишь за три послевоенных десятилетия из недр Земли было извлечено больше минерального топлива и сырья, чем за всю предшествующую историю человечества. Объем мировой добычи полезных ископаемых стал удваиваться каждые 10-15 лет. Это способствовало возникновению энергетического и сырьевого кризисов.
Объем минерального сырья, извлекаемого из недр Земли
Согласно подсчету ученых из недр Земли за один год было извлечено столько минерального сырья, что заняло бы железнодорожный состав протяженностью 7000 тыс. км, который мог бы 17 раз опоясать земной шар по экватору!
Ухудшаются горно-геологические условия, разведка и добыча полезных ископаемых становится дороже. Энергетическая и сырьевая проблемы становятся поэтому общечеловеческими, глобальными. В нашу эпоху, как никогда прежде, необходимо рациональное использование и воспроизводство минерально-сырьевых ресурсов.
Общее количество энергии и сырья, содержащееся в земных недрах и возникающие на Земле и в околоземном пространстве, настолько велико, что теоретически, нельзя говорить об их исчезновении, только надо разумно и экономно это сырье добывать и пользоваться им.
Глобальные мировые проблемы Сырьевая и энергетическая проблема мира Презентация к уроку «Глобальные проблемы человечества» 10 класс уч.год Учитель географии Васюнина Т.П.
Вступление Конец ХХ в. привел к широкому переосмыслению путей общественного развития. В настоящее время общество приходит к пониманию того, что экономическая деятельность является лишь частью общечеловеческой деятельности и экономическое развитие должно рассматриваться в рамках более широкой концепции общественного развития. Действительно, все более важное значение приобретают проблемы природной среды и ее ВОСПРОИЗВОДСТВА. Действительно, все более важное значение приобретают проблемы природной среды и ее ВОСПРОИЗВОДСТВА.
ОГРАНИЧЕННОСТЬ ЗАПАСОВ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ Эта глобальная проблема связана прежде всего с ограниченностью важнейших органических и минерально-сырьевых ресурсов планеты. Учёные предупреждают о возможном исчерпании известных и доступных для использования запасов нефти и газа, а так же об истощении других важнейших ресурсов: железной и медной руды, никеля, марганца, алюминия, хрома и т.д. В сегодняшнем мире неуклонно расширяется потребление природных ресурсов: Нефть, млн т.3450 Нефть, млн т.3450 Природный газ млрд м Природный газ млрд м Уголь,млн т Уголь,млн т. 4625
ОГРАНИЧЕННОСТЬ ЗАПАСОВ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В мире действительно существует ряд природных ограничений. Так, если В мире действительно существует ряд природных ограничений. Так, если брать оценку количества топлива по трем категориям: разведанные, возможные, вероятные, то угля хватит на 600 лет, нефти – на 90, природного газа – на 50 урана – на 27 лет. Иными словами, все виды топлива по всем категориям будут сожжены за 800 лет. Аналогичное положение наблюдается и по другим полезным ископаемым. Если энергопроизводство будет расти сегодняшними темпами, то все виды используемого сейчас топлива будут истрачены через 130 лет, то есть в начале ХХII в. брать оценку количества топлива по трем категориям: разведанные, возможные, вероятные, то угля хватит на 600 лет, нефти – на 90, природного газа – на 50 урана – на 27 лет. Иными словами, все виды топлива по всем категориям будут сожжены за 800 лет. Аналогичное положение наблюдается и по другим полезным ископаемым. Если энергопроизводство будет расти сегодняшними темпами, то все виды используемого сейчас топлива будут истрачены через 130 лет, то есть в начале ХХII в. И все же вряд ли правомерно говорить о дефиците природных ресурсов на И все же вряд ли правомерно говорить о дефиците природных ресурсов на нашей планете. Человечество вовлекло в хозяйственный оборот меньшую часть ресурсов Земли: глубина разрезов не превышает 700 м, шахт – 2,5 км, скважин – 10 тыс. м. Наконец, основные резервы сбережения ресурсов содержатся в отсталой технологии, из-за которой не используется значительная часть природных ресурсов. Так, используемая ныне технология извлекает не более 30– 40% потенциальных запасов нефти, а коэффициент полезного использования добытых энергетических ресурсов ограничен 30 – 35%. нашей планете. Человечество вовлекло в хозяйственный оборот меньшую часть ресурсов Земли: глубина разрезов не превышает 700 м, шахт – 2,5 км, скважин – 10 тыс. м. Наконец, основные резервы сбережения ресурсов содержатся в отсталой технологии, из-за которой не используется значительная часть природных ресурсов. Так, используемая ныне технология извлекает не более 30– 40% потенциальных запасов нефти, а коэффициент полезного использования добытых энергетических ресурсов ограничен 30 – 35%.
Нефтяная промышленность Что значит нефть сегодня для хозяйства любой страны? Это: сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей; источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельно-печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт); сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста. Нефть - национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики. Доказанные запасы нефти в мире оцениваются в 140 млрд. т, а ежегодная добыча составляет около 3.5 млрд. т. За последние два десятилетия человечество вычерпало из недр более 60 млрд. т нефти. Казалось бы, доказанные запасы при этом сократились на такую же величину? Ничуть не бывало. Если в 1977 году запасы оценивались в 90 млрд. т, то в 1987 г. уже в 120 млрд., а к 1997 году увеличились еще на два десятка миллиардов. Ситуация парадоксальна: чем больше добываешь, тем больше остается. Между тем этот геологический парадокс вовсе не кажется парадоксом экономическим. Ведь чем выше спрос на нефть, чем больше ее добывают, тем большие капиталы вливаются в отрасль, тем активнее идет разведка на нефть, тем больше людей, техники, мозгов вовлекается в разведку и тем быстрее открываются и описываются новые месторождения. При существующих способах добычи нефти коэффициент её извлечения колеблется в пределах 0.25 – 0.45, что явно недостаточно и означает, что большая часть её геологических запасов остаётся в земных недрах.
Электроэнергетика Энергетика это основа промышленности всего мирового хозяйства. Приблизительно 1/4 всех потребляемых энергоресурсов приходится на долю электроэнергетики. Остальные 3/4 приходятся на промышленное и бытовое тепло, на транспорт, металлургические и химические процессы. Ежегодное потребление энергии в мире приближается к 10 млрд. т условного топлива, а к 2009 году оно достигнет, по прогнозам экспертов млрд. т. Теплоэнергетика в основном твердое топливо. Самое распространенное твердое топливо нашей планеты уголь. И с экологической и с экономической точки зрения метод прямого сжигания угля для получения электроэнергии не лучший способ использования твердого топлива. Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Одним из самых перспективных, на данный момент, методов решения энергетической проблемы- это использование альтернативных видов электроэнергии.
Энергия рек Многие тысячелетия, верно, служит человеку энергия, заключенная в текущей воде. Запасы ее на Земле колоссальны. Недаром некоторые ученые считают, что нашу планету правильнее было бы называть не Земля, а Вода - ведь около трех четвертей поверхности планеты покрыты водой. Огромным аккумулятором энергии служит Мировой океан, поглощающий большую ее часть, поступающую от Солнца. Понятно, что человечество в поисках энергии не могло пройти мимо столь гигантских ее запасов. Раньше всего люди научились использовать энергию рек. Современная гидроэнергетика родилась в 1891 году. Преимущества гидроэлектростанций очевидны – постоянно возобновляемый самой природой запас энергии, простота эксплуатации, отсутствие загрязнения окружающей среды. Но пока людям служит лишь небольшая часть гидроэнергетического потенциала земли. Ежегодно огромные потоки воды, образовавшиеся от дождей и таяния снегов, стекают в моря неиспользованными. Если бы удалось задержать их с помощью плотин, человечество получило бы дополнительно колоссальное кол-во энергии.
Атомная энергия Открытие излучения урана впоследствии стало ключом к энергетическим кладовым природы. Невиданными темпами развивается сегодня атомная энергетика. За тридцать лет общая мощность ядерных энергоблоков выросла с 5 тысяч до 23 миллионов киловатт! Некоторые ученые высказывают мнение, что в 21 веке около половины всей электроэнергии в мире будет вырабатываться на атомных электростанциях. Существуют три основные конструкции ядерных реакторов: водографитовый, водоводяной и реакторы на быстрых нейтронах. Будущее ядерной энергетики, по-видимому, останется за третьим типом реакторов. Преимущества реакторов на быстрых нейтронах очевидны. В них для получения энергии можно использовать все запасы природных урана и тория, а они огромны - только в Мировом океане растворено более четырех миллиардов тонн урана. Но все 450 атомных электростанции, работающих сейчас на планете, не могут создать угрозу, хотя бы сравнимую с угрозой, исходящей от 50 тысяч боеголовок. Нет сомнения в том, что атомная энергетика заняла прочное место в энергетическом балансе человечества. Она, безусловно, будет развиваться и впредь, без отказано поставляя столь необходимую людям энергию. Однако понадобятся дополнительные меры по обеспечению надежности атомных электростанций, их безаварийной работы, а ученые и инженеры сумеют найти необходимые решения.
Пути решения сырьевой и энергетической проблемы Пути решения сырьевой и энергетической проблемы Снижение объёмов добычи Снижение объёмов добычи Использование альтернативных источников энергии Использование альтернативных источников энергии Увеличение КПД добывания и производства Увеличение КПД добывания и производства Снижение объёмов добычи очень проблематично,т.к.современному миру нужно всё больше и больше сырья и энергии, а их сокращение непременно обернётся мировым кризисом. Увеличение КПД т.ж. малоперспективен т.к. для его осуществления требуются большие капиталовложения, да и сырьевые запасы небезграничны. Поэтому приоритет отдаётся альтернативным источникам энергии. Снижение объёмов добычи очень проблематично,т.к.современному миру нужно всё больше и больше сырья и энергии, а их сокращение непременно обернётся мировым кризисом. Увеличение КПД т.ж. малоперспективен т.к. для его осуществления требуются большие капиталовложения, да и сырьевые запасы небезграничны. Поэтому приоритет отдаётся альтернативным источникам энергии.
Энергия солнца В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко возрос, и хотя этот источник также относится к возобновляемым, внимание, уделяемое ему во всем мире, заставляет нас рассмотреть его возможности отдельно. Потенциальные возможности энергетики, основанной на использовании непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно велики. Заметим, что использование всего лишь % этого количества энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а использование 0.5 % - полностью покрыть потребности на перспективу. К сожалению, вряд ли когда-нибудь эти огромные потенциальные ресурсы удастся реализовать в больших масштабах. Одним из наиболее серьезных препятствий такой реализации является низкая интенсивность солнечного излучения.
Ветровая энергия Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Техника 20 века открыла совершенно новые возможности для ветроэнергетики, задача которой стала другой - получение электроэнергии. Появилось множество проектов ветроагрегатов, несравненно более совершенных, чем старые ветряные мельницы. В новых проектах используются достижения многих отраслей знания. В наши дни к созданию конструкций ветроколеса - сердца любой ветроэнергетической установки - привлекаются специалисты- самолетостроители, умеющие выбрать наиболее целесообразный профиль лопасти, исследовать его в аэродинамической трубе. Усилиями ученых и инженеров созданы самые разнообразные конструкции современных ветровых установок.
Энергия земли Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии, таящейся в недрах земного шара. Мощность извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она многократно превышает мощность самых крупных энергетических установок, созданных руками человека. Правда, о непосредственном использовании энергии вулканических извержений говорить не приходится - нет пока у людей возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения эти достаточно редкие события. Маленькая европейская страна Исландия - "страна льда" в дословном переводе - полностью обеспечивает себя помидорами, яблоками и даже бананами! Многочисленные исландские теплицы получают энергию от тепла земли - других местных источников энергии в Исландии практически нет. Зато очень богата эта страна горячими источниками и знаменитыми гейзерами-фонтанами горячей воды, с точностью хронометра вырывающейся из-под земли. Но не только для отопления черпают люди энергию из глубин земли. Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в небольшом итальянском городке Лардерелло, названном так в честь французского инженера Лардерелли, который еще в 1827 году составил проект использования многочисленных в этом районе горячих источников. В Новой Зеландии существует такая электростанция в районе Вайракеи, ее мощность 160 тысяч киловатт. В 120 километрах от Сан- Франциско в США производит электроэнергию геотермальная станция мощностью 500 тысяч киловатт.
Энергия Мирового океана Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны. Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем, на 20 градусов, имеет величину порядка 10 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 10 Дж. Однако пока что люди умеют утилизовать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной. Однако происходящее весьма быстрое истощение запасов ископаемых топлив, использование которых к тому же связано с существенным загрязнением окружающей среды, резкая ограниченность запасов урана (энергетическое использование которых к тому же порождает опасные радиоактивные отходы) и неопределенность как сроков, так и экологических последствий промышленного использования термоядерной энергии заставляет ученых и инженеров уделять все большее внимание поискам возможностей рентабельной утилизации обширных и безвредных источников энергии в Мировом океане. Наиболее очевидным способом использования океанской энергии представляется постройка приливных электростанций (ПЭС). С 1967 г. в устье реки Ранс во Франции на приливах высотой до 13 метров работает ПЭС мощностью 240 тыс. кВт с годовой отдачей 540 тыс. кВтч. Советский инженер Бернштейн разработал удобный способ постройки блоков ПЭС, буксируемых на плаву в нужные места, и рассчитал рентабельную процедуру включения ПЭС в энергосети в часы их максимальной нагрузки потребителями. Его идеи проверены на ПЭС, построенной в 1968 году в Кислой Губе около Мурманска; своей очереди ждет ПЭС на 6 млн. кВт в Мезенском заливе на Баренцевом море. Неожиданной возможностью океанской энергетики оказалось выращивание с плотов в океане быстрорастущих гигантских водорослей, легко перерабатываемых в метан для энергетической замены природного газа. По имеющимся оценкам, для полного обеспечения энергией каждого человека - потребителя достаточно одного гектара плантаций водорослей.
Энергия Мирового океана Большое внимание приобрела "океанотермическая энергоконверсия" (ОТЭК), т.е. получение электроэнергии за счет разности температур между поверхностными и засасываемыми насосом глубинными океанскими водами. Уже немало инженерного искусства вложено в макеты генераторов электроэнергии, работающих за счет морского волнения, причем обсуждаются перспективы электростанций с мощностями на многие тысячи киловатт. Еще больше сулят гигантские турбины на таких интенсивных и стабильных океанских течениях, как Гольфстрим. Начиная с 1966 года два французских города полностью удовлетворяют свои потребности в электроэнергии за счет энергии приливов и отливов. Энергоустановка на реке Ранс (Бретань), состоящая из двадцати четырех реверсивных турбогенераторов, использует эту энергию. Выходная мощность установки 240 мегаватт - одна из наиболее мощных гидроэлектростанций во Франции. Не так давно группа ученых океанологов обратила внимание на тот факт, что Гольфстрим несет свои воды вблизи берегов Флориды со скоростью 5 миль в час. Идея использовать этот поток теплой воды была весьма заманчивой. В наши дни, когда возросла необходимость в новых видах топлива, океанографы, химики, физики, инженеры и технологи обращают все большее внимание на океан как на потенциальный источник энергии.
Альтернатива нефти Впервые в мире решение проблемы получения синтетической нефти в большом количестве было осуществлено в Германии. Еще в 1908 г. русский изобретатель И.И. Орлов доказал возможность синтеза нефтяныхУВ из оксида углерода и водорода (эта смесь получила название водяного газа). Немецкие ученые Фишер и Тропш создали технологию получения синтетической нефти. Сейчас идея искусственной нефти вновь приобретает актуальность. Нефть можно получить уже непосредственно из воздуха. Более того, ученые полагают, что это будет способствовать удалению из атмосферы избыточной углекислоты, которая вредно влияет на окружающую среду. Получение нефти из воздуха - дело будущего. Сейчас же искусственную нефть получают из камня. Конечно, это не совсем обычные камни, а так называемые горючие сланцы - породы, содержащие в большом количестве органическое вещество, т.е. тот природный материал, из которого получаются УВ. Для этих же целей подходят и пески, насыщенные густой, вязкой нефтью. По данным геологической службы США, мировые запасы горючих сланцев и нефтеносных песков оцениваются в млрд.т, что в 7-8 раз больше всех выявленных запасов нефти в мире. Только в районе Скалистых гор (США) в подобных породах концентрируется 270 млрд.т нефти, что в 2-3 раза превышает мировые запасы нефти и в 67 раз - оставшиеся запасы нефти Соединенных Штатов. В России проблема извлечения нефти из нефтенасыщенных песков решается по-иному, а именно путем шахтной добычи. Впервые нефтяная шахта была сооружена в районе г. Ухта в 1939 г. Глубина ее не превышает 500 м. Становится очевидным, что эра дешевой нефти" подходит к концу. То, что сейчас мы считаем дороговизной, через некоторое время покажется нам необычайно дешевым продуктом. Даже современная стоимость нефти в дол/м3 через лет будет выглядеть мелочью по сравнению с дол/мз. Единственный путь из этого тупика - поиск альтернативных и источников энергии экологически чистых, которые позволят вырвать" нефть и газ из топок заводов, фабрик и электростанций.
Заключение За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старый источник был исчерпан. Но времена изменились. Сейчас начинается новый, значительный этап земной энергетики. Появилась "щадящая" энергетика, построенная так, чтобы человек не рубил сук, на котором он сидит. Заботился об охране уже сильно поврежденной биосферы. Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развития энергетики получат широкие права гражданства и линия экстенсивная: рассредоточенные источники энергии не слишком большой мощности, но зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные в обращении. Энергетика очень быстро аккумулирует, ассимилирует, вбирает в себя все самые новейшие идей, изобретения, достижения науки. Это и понятно: энергетика связана буквально со всем, и все тянется к энергетике, зависит от нее. Рассказ об энергии может быть бесконечен, неисчислимы альтернативные формы ее использования при условии, что мы должны разработать для этого эффективные и экономичные методы. Не так важно, каково ваше мнение о нуждах энергетики, об источниках энергии, ее качестве, и себестоимости. Нам, по-видимому, следует лишь согласиться с тем, что сказал ученый мудрец, имя которого осталось неизвестным: "Нет простых решений, есть только разумный выбор".
Список использованной литературы Л.С. Юдасин "Энергетика: проблемы и надежды". А.Голдин "Океаны энергии" Крюков В.А. Полные канистры и пустые карманы Гаврилов В.П. Чёрное золото планеты Максаковский В. П. География Радионова И. А. Глобальные проблемы человечества
Топливно-энергетическая промышленность включает топливную отрасль (т.е. добычу и переработку различных видов топлива) и электроэнергетику.
Вся история человеческой цивилизации связана с освоением различных видов топлива и энергии. И в эпоху НТР энергетика оказывает огромное влияние на развитие и размещение производства.
Мировое производство и потребление первичных энергоресурсов все время растет: с менее чем 1 млрд. т. у. т. в 1990 году оно увеличилось до 10 млрд. т в 1990 г., а в 2000 г., вероятно, достигнет 14 млрд. т. Этот рост был особенно велик до 70-х годов, когда произошел мировой энергетический кризис (прежде всего - нефтяной). После кризиса темпы роста замедлились.
Существуют большие различия в топливно-энергетической промышленности по регионам и отдельным странам. Большая часть энергоресурсов производится в развивающихся странах и вывозится в США, Западную Европу и Японию.
Энергетическая проблема человечества относится к разряду глобальных и рассматривается обычно как глобальная энергосырьевая проблема. В таком масштабе она впервые проявилась в 70-х гг., когда разразились энергетический и сырьевой кризисы. Энергетический кризис ознаменовал конец эры дешевой нефти и вызвал подорожание сырья. И хотя затем нефть и другие энергоносители вновь подешевели, глобальная проблема обеспечения топливом и сырьем сохраняет свое значение и в наши дни.
Возникновение энергосырьевой проблемы объясняется прежде всего быстрым, взрывным ростом потребления минерального топлива и сырья и масштабами их добычи.
Решение электросырьевой проблемы на современном этапе развития мирового хозяйства должно идти интенсивным путем, который заключается в более рациональном использовании ресурсов или в осуществлении политики ресурсосбережения.
В эпоху дешевого топлива и сырья в большинстве стран мира сложилась ресурсоемкая экономика. В первую очередь это относилось к странам, наиболее богатым минеральными ресурсами. Но сейчас, в результате ресурсосберегающей политики экономически развитых стран Запада, энергоемкость их хозяйства значительно уменьшилась. А развивающиеся страны пока отстают от них в этом отношении. Из экономически развитых стран высокой ресурсоемкостью производства отличаются страны СНГ, ЮАР, Болгария и Австралия.
Мерами, способствующими сбережению ресурсов, должны стать увеличение извлечения из недр топливных и сырьевых ресурсов, а также повышение коэффициента полезного использования уже добытого топлива и сырья. Например, средний мировой уровень полезного использования первичных энергоресурсов - всего 1/3.
Кроме того, в ближайшие десятилетия можно ожидать изменения структуры мирового потребления первичных источников энергии: уменьшения доли нефти и угля в энергопотреблении и рост доли природного газа, гидроэнергии и альтернативных источников энергии.
Это поможет улучшить экологическую ситуацию, так как добыча нефти на шельфе, аварийные выбросы нефти, открытая добыча угля, а также употребление сернистых видов топлива негативно воздействует на природную среду.