Лекция 2. Энергетические ресурсы. Органические...

Экологически чистые источники энергии

Доц. О.А.Козадёров

Воронежский государственный унисервитет

Тема 1. Современные тенденции развития энергетики

Лекция 2. Энергетические ресурсы. Органические топлива. Геофизическая энергия. Ядерная энергия.

Органические топлива

УгольНефтьПриродный газ

УГОЛЬ

1. ТОРФ

2. БУРЫЙ УГОЛЬ (лигнит)

3. БИТУМИНОЗНЫЙ (жирный) УГОЛЬ

4. АНТРАЦИТ

Увеличивается содержание углерода

Растет теплотворная способность

Уголь – самое грязное из всех ископаемых топлив

Основные компоненты– Углерод

Сульфиды Мышьяк Радиоактивные элементы

Основное использование УГЛЯ

1. Производство электроэнергии тепловыми электростанциями (энергетический уголь)

2. Выплавка чугуна и стали (коксующийся уголь)

Добыча и транспортировка УГЛЯ: воздействие на природу

1. Просачивание закисленных вод

2 2O ;H O2 4H SO

2FeS железный колчедан 2 2O ;H O

3Fe OH

2 2O ;H O2 4H SO

2FeS железный колчедан 2 2O ;H O

3Fe OH

РЕЗУЛЬТАТ:– содержание кислорода в воде существенно снижается;– осадок Fe(OH)3 полностью покрывает дно водоема;

– кислотность воды повышается

2. Рассеивание угольной пыли вдоль пути перевозки

Железнодорожные вагоны нового типа будут выпускать в Воронеже

28.12.2007

   В Воронеже планируется наладить выпуск железнодорожных вагонов из алюминиевых сплавов. По заказу ОАО «РЖД» для повышения эффективности перевозок сыпучих грузов, в частности угля, создана принципиально новая конструкция полувагона с кузовом из алюминиевых сплавов грузоподъемностью 82 т.

   В настоящее время изготовлен опытный образец полувагона, который прошел ряд испытаний, включая ходовые.

Добыча УГЛЯ: воздействие на человека

Несчастные случаи при добыче угля в шахтах– Обрушение кровли и стенок выработок– Взрывы и пожары вследствие воспламенения

метана или угольной пыли

Профессиональные заболевания– Антракоз

Сжигание УГЛЯ: экологический эффект

1. Образование СО2 и СО

Влияние на глобальный климат

2. Образование загрязнителей

Оксиды серы– Повреждают деревья, оказывают вредное

влияние на людей Частицы, взвешенные в воздухе, мышьяк,

селен– Осложняют проблему респираторных

заболеваний Оксиды азота

– Участвуют в образовании кислотных дождей

НЕФТЬ и ПРИРОДНЫЙ ГАЗ

НЕФТЬ и ПРИРОДНЫЙ ГАЗ: мировые запасы

Запасы нефти и газа

Разведанные Неразведанные

Количество нефти (газа),которое, по надежным данным,

содержится в известных месторождениях

Их размеры можно рассчитатьна основе геологических данных

с привлечением статистики (или) экстраполяции

Распределение мировых запасов нефти и её суммарной добычи (1971)

НЕФТЬ: распределение мировых запасов

Мексика

Китай США

Россия

Норвегия

ОПЕК

Другие

Жить, как арабские шейхи?

ИНЫЕ источники газа

Глубинный метан– Природный газ, растворенный в соленой воде, заполняющей

глубоко расположенные под землей пустоты Метан, образующийся в угольных месторождениях Метан из нефтеносных песков

– Предлагается использование подземных ядерных взрывов для освобождения газа, содержащегося в плотных слоях; образующийся газ радиоактивен

Метан из органических отходов– Сбор метана, образующегося на свалках мусора и отходов

при их разложении в отсутствие кислорода; такой газ с примесью сероводорода, хорошо горит

Сжиженный газ

Преимущества– легко перерабатывается,

хранится, транспортируется– низкая стоимость– октановое число выше, чем

бензина– при горении выделяется

меньшее количество углеродистых и азотных окисей и несожженных углеводородов, ароматические углеводороды и диоксид серы не выделяются

– качественное газовое топливо не содержит серу, свинец, щелочь

Синтетическое горючее

Жидкие и газообразные виды горючего, которые получаются из угля или нефтеносных сланцев, а не из естественных нефти или природного газа– в основном – синтез-газ (СО + Н2) из угля или

метана

Нефть и газ: экологический эффект

ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

Геотермальная энергия – энергия внутренних областей Земли

Основные способы использования:– Для выработки электроэнергии– Для обогрева домов, учреждений и

промышленных предприятий (Рейкъявик, Исландия)

Неблагоприятные последствия строительства геотермальных станций

Исчезновение гейзеров Тепловое загрязнение среды Засаливание сбрасываемой воды

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ

Мировые запасы урана

Подтвержденные запасы урана в различных странах

Схема реактора

Общая картина потребления различных видов энергии