Какой бы плохой ни была экологическая обстановка на планете Земля, мы уже не можем отказаться от электричества. Сейчас его производство на 90% завязано на ископаемом топливе, но что будет, когда оно закончится? Какие у нас есть варианты? Откуда мы берем электричество сейчас и насколько экологичны эти источники? Очень много вопросов… Давайте разбираться!
Производство электричества неминуемо сопровождается отрицательными моментами. Но некоторые источники энергии воздействуют на человека и окружающую среду сильнее, а некоторые при тех же плюсах производят меньше вреда.
На данный момент больше 60% электроэнергии в мире производят ТЭС, еще около 20% — ГЭС, более 15% — АЭС. Остальное — это незначительное в глобальных масштабах производство энергии альтернативными источниками.
Все основные виды электростанций наносят урон и человеку, и природе, но урон этот разный.
ТЭС
Теплоэлектростанции в качестве топлива используют невосполнимые, хотя и дешевые, природные ресурсы — уголь и мазут. При этом из-за недостатка добычи качество угля с годами снижается, ТЭС приходится работать на топливе низкого сорта. Из-за этого падает КПД, топлива расходуется больше, окружающая среда загрязняется быстрее — в процессе сгорания образуются вредные вещества, которые попадают в воздух и землю с дымом и золой. Кроме того продукты сгорания способствуют развитию парникового эффекта. Страдают и люди — концентрация выбросов ниже предельно допустимых значений достигается только на расстоянии 15 км и больше. Специалисты пытаются бороться с недостатками ТЭС, но на данный момент придуманные способы энергоемки, сложны, иногда опасны и недостаточно эффективны.
ГЭС
Гидроэлектростанции производят энергию за счет напора воды. Наибольший КПД ГЭС имеет тогда, когда вода падает на турбину сверху. Именно для этого строятся плотины. Но чтобы построить плотину с водохранилищем, приходится кардинально и необратимо менять природный ландшафт и микроклимат. Водой заливаются огромные площади, поля и леса, людей переселяют, а рыба больше не может идти на нерест.
АЭС
В качестве топлива для атомных электростанций используется обогащенная руда урана. Как показала история, это очень опасное вещество, которое необходимо контролировать с особой осторожностью. Но даже если не рассматривать катастрофические последствия утечек, работа АЭС не проходит для природы бесследно. Кроме урана АЭС все равно нужно топливо, однако за год на АЭС расходуется столько же топлива, сколько на ТЭС всего за один час! И это при одинаковом количестве производимой энергии. При этом в окружающую среду АЭС выбрасывает меньше долгоживущих радионуклидов — 2 Ки против 40 Ки от ГЭС. Да и мощность облучения от АЭС меньше облучения ГЭС примерно в 4 раза.
В процессе работы АЭС более экологична, чем ГЭС. Опасность представляет отработанное радиоактивное топливо и радиоактивные отходы. С каждым годом их количество понемногу возрастает. В масштабах планеты цифры не такие пугающие. Проблема в том, что эти отходы будут опасны еще многие миллионы лет. Есть несколько выходов из ситуации, но они довольно сложны и не все дают гарантию безопасности для нас и последующих поколений.
Альтернативные источники электроэнергии
Если мы знаем, что все эти электростанции наносят урон природе, почему бы нам просто не заменить их электростанциями, работающими от возобновляемых источников энергии? К сожалению, не все так просто. Потребность в электроэнергии возрастает буквально с момента ее открытия. Так происходит во всех странах. И, увы, в данный момент невозможно брать 100% энергии только из альтернативных источников.
Возьмем для примера солнечные батареи. Чтобы вырабатывать столько же энергии, сколько необходимо людям сейчас, огромные площади стран придется отдавать под плантации солнечных батарей. Например, почти половину в Великобритании. Кроме этого у солнечных батарей есть и другие минусы — сезонность, зависимость КПД от географии и расположения в пространстве, нерентабельность в странах, расположенных ближе к полюсам, нагрев атмосферы над электростанцией, высокая стоимость и сложность производства, необходимость правильной утилизации опасных элементов.
Получать плюсы приливным и геотермальным способами тоже получится не везде, эти источники также завязаны на географии. Самое часто встречающееся природное явление — это ветер. Он же — один из наиболее нестабильных источников энергии. Но даже несмотря на это и высокую стоимость электрогенераторов, количество энергии, вырабатываемой с помощью ветра неуклонно растет. Например, Германия намерена к 2025 году получать до 45% электроэнергии именно так. Другую половину придется вырабатывать более консервативными методами.
Что же касается производства биотоплива — даже в идеальных условиях нам придется жертвовать сельскохозяйственными угодьями; можно будет кататься на машине, но для этого придется поголодать. Так себе перспектива. Что же делать?
- Сократить потребление электроэнергии. Если зависимость от энергопотребления начнет снижаться, вместо того чтобы возрастать, ископаемого топлива и электростанций в принципе нужно будет меньше.
- Сократить количество приборов, которые нужно заряжать отдельно (наушники, часы, сигареты, вместо электронной книги можно читать библиотечные или заимствованные у друзей т.д.).
- Выключать электроприборы-вампиры, которые незначительно, но все же потребляют электроэнергию, находясь в режиме ожидания.
- Один раз потратиться на хорошие окна и теплоизоляцию дома — тогда энергии на обогрев будет тратиться меньше.
- Выбирать приборы высокого класса энергоэффективности — они самые экологичные.
Трудно сказать, какие именно источники электричества смогут на 100% удовлетворить наши потребности. Есть мнение, что увеличение количества АЭС могло бы. Но этот источник энергии уже не является рентабельным, самые развитые страны отказываются от атомной энергии и переходят на альтернативные источники (в основном энергию ветра). Кроме того увеличение доли АЭС с 15% вырабатываемой энергии до 100% неминуемо повлекло бы за собой увеличение вредных выбросов и опасных отходов в разы (как можно было бы их безопасно утилизировать в таких объемах — большой вопрос). Ну и стоит помнить, что АЭС все равно требуются ископаемые ресурсы, а значит, такие электростанции смогут работать в лучшем случае около 200 лет.
Ясно одно: нужно постепенно отказываться от ископаемого топлива и переходить на более экологичные виды электростанций. И чем быстрее мы это сделаем, тем лучше. Но если потребность в электричестве продолжит расти, населению Земли не хватит мощностей альтернативных источников. Если люди не пересмотрят свое личное энергопотребление, нам не избежать увеличения количества традиционных электростанций, со всеми их недостатками и возможными рисками.
Текст подготовлен по материалам.
