ЭНЕРГИЯ И ИСКОПАЕМЫЕ ТОПЛИВА

В настоящее время человечество использует для своих нужд в основном химическую энергию ископаемого топлива. Химическая энергия превращается в электрическую на паротурбинных тепловых электростанциях и в механическую энергию в двигателях внутреннего сгорания, применяемых на транспорте. Однако указанные способы преобразования химической энергии не удовлетворяют требованиям современной техники по ряду причин. Тепловые электростанции и двигатели внутреннего сгорания дают большое число вредных выбросов, они в значительной мере ответственны за загрязнение воздушного бассейна Земли. Хотя запасы ископаемого топлива ограничены, однако при современных способах преобразования химической энергии топливо используется не эффективно КПД двигателей внутреннего сго- [c.407]

Поступление элементов в биогеохимические циклы, связанные с деятельностью человека и затратами энергии ископаемого топлива. Таким путём возвращаются в круговорот опресненная морская вода, биогенные элементы в виде удобрений, металлы, другие ценные вещества, извлекаемые из отходов, и т. д. [c.25]

Как видно из рис. 2.1, получение топлива по схеме биомасса— биотехнология основывается на сочетании фотосинтеза, животноводства, кормопроизводства и ферментации с использованием наиболее подходящих организмов. Все это должно быть совмещено с инженерным обеспечением сбора урожая, его перевозки, обработки и получения конечного продукта. Единственным поставщиком энергии в такой системе является солнечный свет (этап фотосинтеза). Соответственно все другие потребности должны быть удовлетворены за счет комбинированных источников энергии (ископаемого топлива, электроэнергии или части самой биомассы). Следовательно, определяющим фактором является отношение количества солнечной энергии, запасенной в конечном продукте, к энергии, затраченной на его [c.35]

Однако мировые запасы ископаемого топлива (каменный уголь плюс нефть) ограничены и невосполнимы. Все прогнозы говорят о том, что наступит день, когда запасы ископаемого топлива будут исчерпаны, и что этот день не за горами, особенно если учесть, что численность населения земли быстро увеличивается, а следовательно, увеличивается и потребность в энергии 1 . [c.136]

В.З. ЭНЕРГИЯ И ИСКОПАЕМЫЕ ТОПЛИВА [c.198]

Энергия горения нефти, природного газа, угля - это, по сути, запасенная энергия солнечных лучей. Ископаемые топлива, судя по всему, образованы из биомолекул доисторических растений и животных Сохраненная в результате этого энергия, освобождаемая при их сгорании, - это энергия, получившаяся из солнечных лучей при фотосинтезе. В чем-то этот процесс напоминает работу мышеловки (рис. III.И). Сначала вы заряжаете мышеловку, сгибая пружину. Большая часть энергии при этом сохраняется в форме напряжения пружины. Когда мышеловка срабатывает, металл изменяет свою фор- [c.198]

Однако в свете высказанных в начале настоящей главы предположений в будущем получение ЗПГ из ископаемых видов топлив может стать и не самым дешевым способом. Даже при современном уровне цен на ископаемые топлива производство электроэнергии на атомных станциях становится значительно дешевле, чем на электростанциях, работающих на нефтяных топливах. Вполне возможно также, что из-за высоких цен европейский уголь исчезнет с топливного рынка, и, если не произойдет существенного падения мировых цен на энергию, производимую за счет ископаемого топлива, тепловая энергия, получаемая за счет ядерного деления, а позднее за счет термоядерного синтеза, станет (и довольно скоро) самой дешевой формой используемого тепла [4, 20]. [c.226]

Основанная на этом цикле термическая диссоциация воды состоит, во-первых, из стадии, на которой при 650°С за счет взаимодействия влаги пара с хлористым железом образуются водород, соляная кислота и закись — окись железа во-вторых, из последующей стадии, на которой сконденсированная соляная кислота взаимодействует с закисью — окисью железа при 150—200°С и регенерирует хлористое железо. Помимо хлористого железа предложен целый ряд других промежуточных носителей , и нам представляется, по крайней мере теоретически, что нет причин, которые даже сейчас помешали бы использовать дешевую тепловую энергию для массового производства водорода по этому способу. Несколько позднее, когда поставки ископаемого топлива резко сократятся, получаемый по этому способу водород позволит решить проблему замены природного газа или какого-либо [c.231]

Литосфера - твердая оболочка Земли, источник минерального сырья и ископаемого топлива, а также почвенного слоя, обуславливающего плодородие планеты за счет аккумуляции энергии и минерализации остатков органических веществ. В литосфере формируется сток речных вод и химический состав суши. Хозяйственная и производственная деятельность человека приводит к истощению запасов природных ископаемых, загрязнению поверхности земли отходами производства, сокращению площади пахотной земли. [c.9]

Важная роль отводится химии в решении кардинальных проблем, стоящих перед человечеством, таких, как более полная комплексная переработка природного сырья, в том числе ископаемого топлива, освоение энергии Солнца, использование сырьевых богатств Мирового океана, борьба с болезнями. Особенно ответственные задачи стоят перед химией в решении экологических проблем, сохранения природной среды. [c.431]

Образ жизни, который мы ведем, зависит от использования энергии различного происхождения, будь то ископаемые топлива (уголь, нефть) или природный газ. Все это образовалось в результате медленного превращения — за миллионы лет — материала растительного происхождения и в конечном счете наследовало свою энергию от Солнца. [c.213]

П р о д у if т ы с г о р а и и я топлива. Основным носителем тепловой энергии, используемым в промышленности и для обогрева жилищ, является ископаемое топливо (уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы). Содержание серы в угле и нефти составляет от долей до 5%. Природный газ обычно очищают от имеющегося в нем, иногда в больших количествах, сероводорода. [c.9]

При определении размеров возможных затрат на противопожарную защиту АЭС важно рассмотреть, как велики могут быть экономические последствия пожара. Например, при пожаре на АЭС оцененные прямые потери (стоимость собственности, поврежденной огнем) составили около 10 млн. дол. Однако станция, которая на момент пожара имела в работе два энергоблока по 1100 МВт каждый, не работала после пожара около 18 мес. Это потребовало компенсирующей выработки энергии с использованием ископаемого топлива, что привело к косвенным потерям, оцененным в 2000 млн, дол,, только за счет более высокой стоимости топлива. Кроме того, невозможность в течение 18 мес [c.405]

Все возрастающий дефицит ископаемых топливных ресурсов выдвигает на первый план острую проблему создания и внедрения возобновляемых источников энергии и сырья за счет биосистем растений и фототрофных микроорганизмов, конвертирующих с высокой эффективностью солнечную энергию в энергию химических связей. Резервы солнечной энергии достаточно велики на поверхность земного шара попадает около 5 10 ккал этой энергии в год, что в 10 ООО раз превосходит современный уровень мировой энергетики за счет добычи ископаемого топлива. Солнечная энергия способна обеспечить современный и будущий уровень энергозатрат человечества. Количество энергии, падающей на общую площадь пустынь на Земле (2-10 км ), достигает 5 10 кВт ч. Если бы удалось освоить эту энергию с КПД хотя бы 5 %, то уровень мировой энергетики возрастет более чем в 200 раз. Даже если будущее население Земли достигнет 10 млрд человек, то энергия, снятая с земной поверхности, в 10—12 раз будет превышать необходимые потребности. Ведутся исследования в направлении освоения солнечной энергии, падающей на поверхность морей и океанов. [c.25]

Таким образом, через несколько десятилетий океан может начать поглощать избыточный углерод из атмосферы менее эффективно, и доля остающегося в атмосфере антропогенного СО2 станет выше, чем сейчас. Анализ разработанных к концу 1980-х гг. моделей (Е. П. Борисенков и К. Я. Кондратьев, 1988) показал, что рассчитанные максимальные уровни концентраций СО2 в атмосфере в будущем сильно зависят не только от того, как быстро происходит газовый обмен между атмосферой, биотой и океаном, но также и от принимаемых во внимание прогнозов динамики антропогенных источников. Согласно прогнозам о вероятном потреблении энергии (рис. 3.10), выброс СО2 за счет сжигания топлива будет возрастать (при сохранении тенденции роста численности населения планеты и стремления к сохранению или даже возрастанию уровня потребления природных ресурсов) до конца XXI века, а затем резко уменьшится вследствие исчерпания запасов ископаемого топлива. [c.95]

Ситуация обострилась из-за неверных оценок перспектив развития энергетики. Во-первых, предполагалось, что запасы ископаемого топлива (уголь, нефть, газ) неисчерпаемы в том смысле, что открытия новых месторождений значительно превышало расходы топлива. Во-вторых, после успешного запуска первых атомных реакторов было сделано предположение о том, что атомная энергия в ближайшее время заменит другие энергетические источники. Оба эти прогноза оказались неверными. К сожалению, специалисты очень поздно осознали, что важны не суммарные запасы природного топлива, а их доступность. Сама оценка доступности или недоступности природного топлива определяется технологией его добычи. Например, при существующей технологии извлечения угля доступными считаются лишь четверть его мировых запасов. Разумеется, что эта оценка может измениться при переходе к новой более совершенной технологии, но она пока неизвестна. Создание атомных реакторов оказалось значительно более сложным делом, чем предполагали, и как следствие темпы развития атомной энергетики были намного скромней, чем это отвечало прогнозу. [c.76]

Несмотря на эти трудности, а также из-за важности проблем эмиссии СО2 для выбора линии поведения (например, будет ли в будущем необходимо приостановить сжигание ископаемого топлива, и если так, когда и насколько, чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить нежелательные изменения в климате) было сделано несколько попыток предсказания уровней атмосферного СО2 в следующем столетии. Результаты одного из таких исследований показаны на рис. 5.11. Различные кривые соответствуют разным сценариям роста населения, использования энергии и способа производства. Все они предсказывают значительное возрастание концентрации атмосферного СО2 в течение следующих 100 лет, а уровни колеблются от 450 до 900 Ю % к 2100 году. Такой разброс в два раза не представляет всей области изменений, поскольку, безусловно, возможны и другие прогнозы (более высокие или более низкие), выходящие за пределы использованных диапазонов. Кроме того, в модели природной [c.234]

Энергия Солнца является важнейшим воспроизводимым источником энергии на нашей планете. К тому же это самый чистый источник энергии, поскольку использование солнечной энергии не связано с загрязнением окружающей среды СОа или продуктами неполного сгорания, золой, радиоактивными изотопами и т. д. Небезынтересен тот факт, что одна сотая часть поверхности Сахары получает примерно столько же энергии за единицу времени, сколько ее потребляется во все.м мире за то же время. Однако у солнечной энергии есть существенный недостаток она рассеяна на большой площади, и ее мощность, приходящаяся на единицу земной поверхности, невелика. Поэтому пока нет рентабельных способов ее прямого использования в таких же масштабах, в каких используется ископаемое топливо или ядерная энергия. [c.9]

Из твердых топлив наибольшее значение в народном хозяйстве СССР имеют угли. Доля их в общих запасах ископаемого топлива у нас превышает 95% (стр. 14). В. И. Ленин говорил Уголь-это настоящий хлеб промышленности . В угле содержатся основные запасы энергии и органического химического сырья нашей страны, в процессе добычи он извлекается из недр практически [c.80]

Промышленное производство тяжелой воды осуществляется концентрированием ее в остатке электролита после электролитического разложения природной воды или при фракционной перегонке жидкого водорода. В год получают сотни тонн тяжелой воды. Это очень важное промышленное сырье замедлитель быстрых нейтронов при расщеплении урана в ядерных реакторах и источник термоядерного горючего. При термоядерной реакпии превращение 1 г дейтерия может дать энергии в 10 млн. раз больше, чем сгорание 1 г угля. Последнее особенно важно в связи с постоянным сокращением запасов ископаемого топлива нашей планеты ведь энергетический потенциал тяжелой воды практически неисчерпаем. Запасы ее во всем Мировом океане составляют колоссальную величину — около 1000 квадрильонов т (10 т). [c.21]

Первичная энергия Э, —химическая энергия ископаемого первичного топлива, с учетом энергетических затрат на добычу, подготовку (обогащение), транспортировку и т.д. [c.27]

Использование энергетических ресурсов разнообразно. Во-первых, можно получать тепловую энергию, сжигая ископаемое топливо, и использовать эту энергию непосредственно для обогревания жилищ и различных помещений. Во-вторых, можно преобразовать заключенную в топливе тепловую нергию в работу, например, использовать продукты перегонки нефти для приведения в действие различных механизмов. Наконец, в-третьих, можно преобразовать тепловую энергию, высвобождающуюся при сгорании топлива или выделяющуюся при делении ядер урана, в электрическую, а потом направить полученную электрическую энергию либо для производства тепла, либо для выполнения механической работы. [c.30]

Первичная энергия Э, представляет химическую энергию ископаемого первичного топлива с учетом затрат на добычу, подготовку (обогащение), транспортировку и т.п. Согласно [4.8], первичная энергия — это энергия, заключенная в ТЭР. [c.247]

Конкуренция за имеющиеся в наличии запасы биомассы усугубляется тем, что площади, пригодные для ее производства, из-за роста населения постоянно уменьшаются. По этой причине дать точный глобальный прогноз использования энергии, получаемой из биомассы, довольно трудно. Отметим, однако, что из-за недостатка ископаемого топлива в некоторых странах (например, в странах Южной и Северной Америки) производство этилового спирта путем ферментации становится все более популярным, особенно для использования в качестве добавки и/или для замены нефти как горючего на транспорте. Если рассматривать это производство само по себе, то экономическая его обоснованность оказывается весьма сомнительной, но оно приемлемо для некоторых стран по политическим соображениям (Бразилия, США). [c.21]

X. как наука возникла в ходе научной революции 16-17 вв., когда в Западной Европе возникла новая 1щвилизация в результате череды тесно связанных революций религиозной (Реформация), давшей новое толкование богоугодности земных дел научной, давшей новую, механистич. картину мира (гелиоцентризм, бесконечность, подчиненность естественным законам, описание на языке математики) промышленной (возникновение фабрики как системы машин с использованием энергии ископаемого топлива) социальной (разрушение феодального и становление буржуазного общества). [c.258]

Обратите внимание, что наиболее широко используются следующ 1е типы веществ 1) вещества, способные служить источником энергии (ископаемые топлива, уран) 2) строительные материалы (силикаты, >келе о, магний, гипс, металлы) 3) удобрения (фосфаты, азот, калий). Все этн продукты незаме1тмы для человечества. [c.258]

В связи с этим в последнее время стало модным уходить от непосредственного рассмотрения вопросов экономики и технологии и вести прогнозирование в форме различных сценариев , в которьщ вниманию читателя предлагается набор высоких или низких цен на энергию, наличие в большом или малом количестве ископаемого топлива, высоких или низких затрат на капиталовложения и т. п. Авторы считают эти методы не только бесполезными, но даже вредными. В конце концов, читателя необходимо предостеречь от ненужной работы по подбору неправдоподобных ситуационных комбинаций, которые могут привести к совершен- [c.214]

Ископаемое топливо. Для покрытия энергетических потребностей мир по-прежнему будет ориентироваться главным образом на ископаемые виды топлива, запасы которых должны быть достаточными для удовлетворения нужд человечества по крайней мере в течение ближайших 100 лет. Другие возможные источники получения энергии, такие, как топливные элементы, солнечные батареи, геотермические, т. е. работающие на отборе тепла из недр земли водой под давлением, приливные и ветряные эле-кростанции, в ближайшие 25 лет получат незначительное развитие. [c.215]

Однако вполне возможны случаи, когда по условиям температуры, расстояния от атомной станции и, возможно, потребности накопления некоторых запасов энергии, транспортировка по трубопроводу окиси углерода и водорода удаленным электропотребителям будут вполне целесообразны, особенно в тех случаях, когда уменьшение запасов и высокие цены на чистое ископаемое топливо позволят улучшить относительную экономику использования атомной энергии. [c.230]

Перестройка энергетики с переходом на новые источники энергии, т. е. радикальное решение топливно-энергетической проблемы, имеет два наиболее реальных направления 1) широкое развитие ядерной энергетики и 2) резкое увеличение потребления твердого топлива, мощность запасов которого на несколько порядков выше, чем нефти и газа (см. табл. 2). Энергетические установки, использующие гидравлическую энергию, теплоту земных недр, солнечную энергию, энергию ветров, морских приливов, не потребляют ископаемого топлива, но по мощности не могут конку-р1фовать с ядерной энергетикой. Такие установки могут применяться в тех районах, где это экономически целесообразно (например, использование солнечной энергии в Среднеазиатских республиках СССР, в странах Ближнего Востока и т. д.). [c.35]

Важное место среди таких устройств занимают фотоэлементы, служащие для прямого преобразования световой энергии в электрическую. На рис. Х-49 показана спектральная характеристика кремниевого фотозлемента, из которой видно, что максимум поглощения приходится на инфракрасные лучи. Коэффициент полезного действия кремниевых фотоэлементов составляет около 15%. Из них построены, в частности, солнечные батареи, обеспечивающие питание радиоаппаратуры на искусственнках спутниках Земли. В будущем рисуется перспектива массового наземного применения таких батйрей для эффективного использования солнечной энергии (которой Земля ежегодно получает примерно в 100 раз больше, чем могло бы дать сжигание всех известных запасов ископаемого топлива). [c.587]

Сжигание ископаемого топлива. Определить количество СО2, образующееся в результате сжигания ископаемых топлив и другой промышленной деятельности, например производства цемента (в одной из частей этого процесса карбонат (СаСОз) нагревается до высокой температуры и разлагается с образованием СО2), достаточно просто. Этот источник оценить проще, чем обсужденные ранее, потому что здесь не содержится природных компонентов. Все, что требуется — это знание количества топлива различных видов, сжигаемого ежегодно, и количества СО2, производимого каждым из них при сжигании. Последний фактор, хотя и хорошо известный, сильно варьирует для разных топлив. Например, на каждую единицу производимой энергии [c.225]

Из приведенного выше обсуждения хорошо видно, почему возросщие концентрации СО2 в атмосфере в результате сжигания ископаемого топлива способны привести к потеплению климата. Однако внимательное рассмотрение рис. 5.12 показывает, что в доиндустриальной атмосфере было достаточно СО2, чтобы при 15 мкм поглощалось почти 100 % энергии, поступающей от Земли в этом диапазоне длин волн. Хотя полоса поглощения СО2 расщиряется по мере возрастания концентраций СО2, главный эффект заключается в том, что поглощение происходит в основном в нижних слоях атмосферы, уменьшаясь с высотой. В результате нижние слои нагреваются, тогда как выще происходит охлаждение. [c.236]

Различные оценки эффективности использования топлива и энергии в мировой практике ведутся давно. Приведем оценки полезного использования энергии, расходуемой во всем мире. Электроэнергетика, по разным оценкам, исполь ет ошло 30-35 % энергии, содержащейся в ископаемом топливе, теряется почти 70 % этой энергии. Около 55 % энергии, используемой в черной металлургии, расходуется эффективно. На транспорте дело обстоит совсем неблагоприятно только 25 % поступающей этому потребителю энергии расходуется по назначению, а 75 % теряется. В тех отраслях, в которых энергия используется не в первичной форме, а как преобразованная энергия (электрическая, тепловая и др.), для приведения в действие машинного оборудования достигаются лучшие показатели, и, по оценкам, коэффициент использования энергии в них составляет обычно 70-75 %. В результате в целом менее 50 % всей энергии, расходуемой в мире, используется эффективно, а остальную часть составляют потери энергии при превращениях, на тепловое излучение, с охлаждающей водой и тд. [c.222]

Что касается возможного вклада биотехнологии в решение проблем энергообеспечения, то здесь в отличие от других областей ее применения предсказать что-либо гораздо сложнее. В последние годы немало говорилось об энергетическом кризисе запасы ископаемого топлива ограничены, а население растет, и потребление энергии per apita все увеличивается. В этом контексте обсуждаются и перспективы лспользования ядерной энергии. Неравномерность распределения запасов ископаемого топлива, а также наличие ряда сложных политических и экономических факторов делают любые предсказания особенно сложными. Наиболее важным является здесь то обстоятельство, [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология