К невозобновляемым источникам энергии относятся природные источники, которые образуются или восстанавливаются гораздо медленнее, чем расходуются: уголь, нефть, природный газ, торф, ядерное горючее.
По оценкам специалистов, запасов ископаемых энергоресурсов хватит еще на 40-100 лет. С каждым годом их добывают во все более труднодоступных местах. Поэтому их добыча становится дороже и экономическая эффективность использования ископаемого топлива стремительно снижается.
Основными факторами, определяющими степень использования любого источника энергии, являются его оценочные запасы, чистый выход полезной энергии, стоимость, потенциальные опасные воздействия на окружающую вреду, а также социальные последствия и влияние на безопасность государства. Каждый источник энергии обладает преимуществами и недостатки.
Нефть
Нефть — природное ископаемое, энергоноситель, легковоспламеняющаяся жидкость, которая находится в горных породах на глубине от нескольких метров до нескольких километров. В настоящее время большинство ученых предполагают, что остатки умерших растений и животных погружались на дно древних водоемов, заносились песком и илом и под воздействием повышенного давления и температуры в течение очень длительного времени (не менее 500000 лет).
92% добываемой нефти используется качестве топлива, а 8 % — как ценное химическое сырье.
Обычную сырую нефть можно легко транспортировать, она является
относительно дешевым и имеющим широкое применение видом топлива, обладает высоким значением чистого выхода полезной энергии. Однако доступные запасы нефти могут быть исчерпаны через 40-80 лет, при сжигании нефти в атмосферу выделяется большое количество углекислого газа, что может привести к глобальному изменению климата планеты.
Нетрадиционная тяжелая нефть, остаток обычной нефти, а также
добываемая из нефтеносных сланцев и песка, может увеличить запасы нефти. Ноона является дорогостоящей, обладает низким значением чистого выхода полезной энергии, требует для переработки большого количества воды и оказывает более вредное воздействие на окружающую среду, чем обычная нефть.
Накопленная мировая добыча нефтей по состоянию на 01.01.10 г. оценивается в 140,0 млрд. т. При этом весьма важно, что в последние 5 лет (начиная с 2005 г.) она стала близкой к 4,0 млрд. т/год и растет незначительно, несмотря на высокий уровень мировых цен. При этом в накопленной добыче ведущую роль сыграли традиционные нефтедобывающие страны. На долю стран Ближнего и Среднего Востока приходится около 28%, Северной Америки – 24% и стран СНГ – 15%.
Рациональное использование полезных ископаемых
... работы: выявить, как распространяются полезные ископаемые; определить основные направления по охране недр. произвести обзор добычи нефти ... работы содержит 3 таблицы. Цель курсовой работы – проанализировать запасы полезных ископаемых ... полезные ископаемые, которые делятся на металлические, неметаллические и горючие. Классификация полезных ископаемых: топливо-энергетические (нефть, ... обладают Дальний ...
Доля 10 стран, достигших наибольшего уровня извлечения нефти из недр, сегодня, достигает 65% от общей добычи нефти и природного газа">мировой годовой ее добычи (>2,5 млрд. т/год).
Эти же страны обладают и наибольшими разведанными доказанными (proved) запасами нефти. Однако приведенные ниже данные об их уровнях добычи и разведанных запасах свидетельствуют о широком диапазоне колебаний отношения – разведанные запасы/годовая добыча. Это отношение прямо не отражает обеспеченность ресурсами нефтедобывающей промышленности в годах. Его уменьшение чаще всего указывает на недостаточный размах геолого-разведочных работ, снижение качества нефтей, исчерпание ресурсов крупных месторождений и системные ошибки государственного управления ресурсным потенциалом недр.
В целом разведанные доказанные мировые запасы, включая тяжелые нефти и битуминозные песчаники Атабаски (Канада), близки к 200,0 млрд. т . Кроме того, не менее 200 млрд. т имеется в предварительно оцененных известных месторождениях и прогнозных геологических ресурсах в нефтеносных зонах и бассейнах, включая шельфы Северного Ледовитого океана . При прогнозируемом максимальном росте уровней годовой нефтедобычи в 30-40-е годы XXI века – 4,2-4,5 млрд. т/год разведанные сегодня мировые запасы нефти и прогнозные ресурсы позволяют в конце текущего столетия возможность добычи нефти на уровне 3,5-2,5 млрд. т/год .
Природные горючие газы
Четверть всей энергии в мире вырабатывается из природного газа. По добыче газа Россия устойчиво занимает первое место в мире.
Залежи природного газа обычно находятся вместе с нефтью, хотя существуют чисто газовые месторождения. Природный газ, как нефть и уголь, образовался в земле из останков растений и мелких животных.
Содержание энергии в природном газе почти такое же высокое, как в нефти. Природный газ используется как топливо на электростанциях, как бытовое топливо, как сырье в промышленности, и т.д.
Природный газ является самой чистой формой невозобновляемой энергии: в нем очень низкое содержание ядовитых веществ, и он может сгорать очень быстро, поэтому он прост в использовании. Тем не менее, проблемы выбросов углекислого газа при использовании природного газа остаются. Газ можно транспортировать к месту потребления по трубам. Можно снизить температуру, чтобы газ перешел в жидкое состояние. Тогда его можно перевозить в нефтяных танкерах.
Обычный природный газ дает больше тепла и сгорает более полно, чем
другие ископаемые виды топлива, является многосторонним и относительно
дешевым видом топлива и обладает высоким значением чистого выхода полезной энергии. Но его запасы могут быть исчерпаны через 40-100 лет.
Мировые ресурсы угля: размещение, добыча, проблемы и перспективы использования
... баланса мира, размещение ресурсов угля и география крупнейших угольных бассейнов мира. Вторая глава курсовой работы посвящена развитию мировой угольной промышленности, а именно современной географии добычи угля, потреблению угольных ресурсов ... 43,0 39,2 33,6 Природный газ 13,5 21,6 24,2 23,8 Гидроэнергия и другие возобновляемые источники энергии 4,0 5,0 8,1 7,8 Атомная энергия 0,1 1,9 6,5 ...
Уголь был первым используемым невозоб-новляемым энергоисточником, который стал использовать человек. Уголь и пар положили начало эпохе промышленного капитализма в Европе и Америке.
Накопленная мировая добыча природного горючего газа (свободного и попутного) оценивается в 90,0 трлн. м3. При этом важно подчеркнуть, что за последние 20 лет добыча природного газа возросла в 1,7 раза и превысила в 2009 году 3,0 трлн. м3. На Россию и США, при этом приходится почти 40% мировой его добычи. Разведанные доказанные запасы природного газа в мире составляют около 190 трлн. м3. Суммарные извлекаемые мировые ресурсы газа оцениваются в 460-480 трлн. м3, из которых более 45% приходится на Россию, 17-18% – на Ближний и Средний Восток, 6-7% на Африку и 4-5% на Северную Америку .
Намечаемое увеличение мировой добычи природного газа вполне обеспечено его ресурсами до конца текущего столетия. При этом надо иметь в виду, что прогнозные ресурсы горючего газа (свободного и попутного) существенно превышают ресурсы нефтей. В связи с успешным развитием газохимических технологий в ближайшие годы станет возможным и эффективным получение из газа (включая и попутный нефтяной газ) бензина и других топлив для транспортных средств по вполне приемлемым ценам. Решение этой проблемы поможет надежно обеспечить топливом транспортные и другие технические средства по крайней мере до конца текущего столетия.
При существенном снижении потребления газа для производства электроэнергии природный газ, несомненно, мог бы существенно усилить свою роль в обеспечении потребностей в топливе транспортных средств и в следующем веке.
Каменные угли, Уголь — самый распространенный в мире вид ископаемого топлива. Он
обладает высоким значением чистого выхода полезной энергии при производстве электричества и выработке
Уголь образовался из остатков отмерших растений за несколько сотен миллионов лет под действием давления, температуры и микроорганизмов. Уголь был первым используемым невозобновляемым энергоисточником, который стал использовать человек. Уголь и пар положили начало эпохе промышленного капитализма в Европе и Америке.
Доступные для добычи запасы угля будут исчерпаны в текущем столетии.
Накопленная добыча каменных и бурых углей для энергетики, к сожалению, может быть оценена лишь по косвенным данным, т.к. системный учет объемов их добычи был организован лишь в послевоенный период, во второй половине ХХ века. За последние 20 лет (с 1990 до 2010 гг.) в мире было добыто более 1,0 трлн. т каменных и бурых углей (без коксующихся).
Анализ и прогнозирование развития российского рынка газа
... внутренний конкурентный рынок газа? необходимо ли разделить ОАО «Газпром» на несколько компаний в добыче и транспортировке газа? Существенным ... D, требующие подтверждения геологоразведочными работами, составляют 162,8 трлн куб. мЗ . Текущие доказанные запасы газа (экономически реализуемые в сегодняшних ... угля до 29,1% (с 33%). В настоящее время ежегодное потребление газа в стране, с учетом расхода газа ...
Основными странами, добывающими сегодня угли, используемые в энергетике, являются:
В целом разведанные подтвержденные запасы углей в мире превышают 850,0 млрд. т, при общих разведанных запасах 3,6 трлн. т.
Несомненно, что запасы углей для обеспечения намечаемых уровней производства электроэнергии вполне достаточны не только на XXI век, но и на более продолжительное время. Как хорошо известно, развитие электроэнергетики, базирующейся на использовании углей, сдерживается высоким уровнем выбросов парниковых газов, сильным загрязнением окружающей среды, а также высокими расходами на добычу и транспорт углей. Радикальные научно-технические решения, снимающие эти проблемы, даже при успешном вовлечении альтернативных источников производства электроэнергии не снимут в повестки дня быстрый рост доли углей в балансе природных энергетических источников в XXI веке.
Торф
Торф – ценнейший природный материал. Это самое молодое ископаемое, образующееся на болотах при разложении отмерших частей деревьев, кустарников, трав и мхов. По сути, это молодой уголь. Растения после отмирания попадают в сильно увлажненную, бедную кислородом среду и разлагаются только частично, поэтому их остатки из года в год накапливаются.
Основные достоинства торфа как энергоносителя:
- низкая себестоимость,
- малое количество образующихся при сжигании соединений серы,
- достаточно полное сгорание (малое количество образующейся золы)
Недостатки:
- низкая теплота сгорания,
- трудности сжигания из-за высокого содержания влаги (до 65%).
При высокой степени прессования (торфяной брикет) влажность снижается, но при этом повышается стоимость.
Многие специалисты считают, что торф является перспективным топливом. Но, также как и другие виды ископаемых ресурсов, торф расходуется быстрее, чем образуется. Кроме этого, для добычи торфа осушаются болота – ценнейший ресурс питания рек, место обитания множества ценных видов живых организмов.
Теплота, скрытая в земной коре
Теплота, скрытая в земной коре, или геотермальная энергия, преобразуется в невозобновимые подземные месторождения сухого пара, водяного пара и горячей воды в различных местах планеты. Если эти месторождения расположены достаточно близко к земной поверхности, полученное при их разработке тепло можно использовать для отопления помещений и выработки электроэнергии. Они могут обеспечить энергией на 100-200 лет области, расположенные вблизи месторождений, причем по умеренной цене. Они обладают средним значением чистого выхода полезной энергии и не выделяют углекислый газ. Хотя и этот вид источника энергии приносит немало неудобств при добыче и немалое загрязнение окружающей среды.
