Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

КАК СНЯТЬ ПРОБЛЕМУ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Авторы:
Город:
Люберцы
ВУЗ:
Дата:
10 марта 2016г.

Прежде всего, я хочу подчеркнуть, что глобальное потепление – актуальнейшая проблема. И если еѐ не решать всерьѐз незамедлительно, могут быть большие неприятности.

Здесь уместно провести аналогию с раком. Вначале болезнь протекает бессимптомно, человек уже болен, но не чувствует этого. Затем начинается покашливание, плохое самочувствие… Медицина констатирует болезнь. И хорошо, если человек обратился вовремя, а нередко бывает поздно…

Так и с глобальным потеплением, хотя симптомов уже достаточно.

О глобальном потеплении сейчас говорится и пишется много. Масса материалов на эту тему есть в интернете. Оно становится очевидным фактом. Прошедший год стал самым тѐплым за все время измерения температуры с 1880-го года. По данным метеонаблюдений, средняя температура поверхности Земли в 2014 году стала максимальной. Она на 0,8 градуса Цельсия выше, чем в 1880 году и на 0,69 градуса Цельсия выше, чем средняя за XX век [1]. Даже наш Президент однажды отметил, что из-за глобального потепления по Севморпути стало легче ходить.

Вместе с тем, глобальное потепление влечѐт за собой массу отрицательных последствий. Об этом много говорит Википедия [2]. Есть даже данные, что в результате таяния льдов Антарктиды и Гренландии уровень Мирового океана повысится на 65 метров [3].

Автор придерживается той точки зрения, что глобальное потепление – антропогенный процесс. Хотя на этот счѐт есть и противоположная точка зрения – этот процесс естественный. Мол, в истории Земли были и потепления, и ледниковые периоды, так будет и впредь.

Но мнение о том, что глобальное потепление является антропогенным процессом, можно считать консенсусом. В документе от 21 мая 2013 года [4], под которым подписались 522 учѐных из стран всего мира, среди пяти уже ощутимых основных угроз человечеству (изменение климата, вымирание биологических видов, потеря разнообразия экосистем, загрязнение окружающей среды, рост человеческой популяции и потребление ресурсов) первым называется именно проблема изменения климата.

Глобальное потепление можно объяснить очень просто – в атмосфере растѐт содержание такого парникового газа как углекислота СО2. Если до промышленной революции (примерно 200 лет тому назад) концентрация углекислоты была около 0,03%, то сейчас она приближается к 0,04% (более точно – 0,0280 ppm и 0,0392 ppm соответственно) и растѐт ежегодно на 1,7% [5]. В последние десятилетия человечество сжигает ежегодно порядка десяти миллиардов тонн ископаемого минерального углеродсодержащего топлива (нефти, газа, угля и др.), вследствие чего в атмосферу ежегодно добавляется примерно 5,5 млрд. т углекислоты [6]. И поскольку концентрация СО2  повышенная, глобальное потепление будет продолжаться до тех пор, пока эта концентрация не будет снижена до уровня, бывшего до промышленной революции.

Предложено множество способов уменьшения отрицательных последствий глобального потепления. Один из главных – уменьшение выбросов СО2 за счѐт повышения КПД приборов, использующих углеродсодержащее топливо, энергосбережения и другие. О важности проблемы глобального потепления говорит то, что этим озабочена ООН – на слуху талой документ как Киотский протокол, а также относящиеся к нему другие документы, принятые ранее и позже. При ООН также действует Межправительственная группа экспертов по изменению климата, в России есть советник Президента по этой проблеме. Рассматриваются вопросы захоронения СО2.

В России национальная политика в области климата и адаптации к его изменениям определяется

Климатической доктриной Российской Федерации  на период  до 2020 года, утверждѐнной распоряжением Президента РФ в 2009 году, и разработанных на еѐ основе последующий документов [7].

Основным способом борьбы с глобальным потеплением многие авторы, в том числе и в России, считают повышение в энергобалансе доли возобновляемых энергоисточников – таких, как солнечные батареи, ветроустановки и другие, не эмитирующие СО2. Этой же точки зрения придерживается и автор настоящей статьи, что, в конечном счѐте, означает переход на использовании солнечной энергии в режиме онлайн. Возможен и другой источник энергии, практически неограниченный, - это термоядерный синтез дейтерия и трития, повсеместно содержащихся в воде. Этот источник - самый многообещающий, но пока он остается гипотетическим, так как работы над термоядерным синтезом еще не вышли за рамки чистых экспериментов и количество выделяющейся при синтезе энергии ничтожно (реакция длится 1 сек.). С помощью этого практически неисчерпаемого источника энергетическая проблема может быть решена, но, по прогнозам, нужно еще несколько десятилетий, пока промышленное использование «термояда» станет возможным [8]).

Вместе с тем, и также подчеркнѐм это, в известных нам материалах не говорится о полном переходе на возобновляемые источники энергии и замене ими традиционных источников энергии, основанных на сжигании углеродсодержащего топлива. И об упомянутых нетрадиционных источниках энергии говорится недостаточно конкретно. Здесь же предлагается конструктивное решение проблемы глобального потепления.

Как известно, Солнце даѐт Земле за 15 минут столько энергии, сколько здесь еѐ расходуется за целый год [9]. Но коэффициент еѐ использования очень низок: растительные организмы, например, аккумулируют лишь 1,5…3% солнечной энергии [10]. А именно они сейчас являются  основными «потребителями» солнечной энергии.

Современные солнечные батареи, являющиеся главными компонентами солнечных электростанций (СЭС), сейчас имеют КПД 10…30 % [11]. В перспективе он может быть гораздо выше – уже сейчас экспериментальные батареи имеют КПД выше 40% [12]. Именно на СЭС надо делать основную ставку по обеспечению энергией Земли.

Конечно, там, где экономически выгодными будут другие возобновляемые источники энергии (гидроустановки, ветроустановки и др.), надо использовать их. Но СЭС не имеет многих ограничений.

СЭС и сейчас используются довольно широко. Достаточно сказать, что на начало 2012 года общая мощность солнечной фотовольтаической энергетики оценивается в 70 ГВт и, как ожидается, продолжит расти. Для сравнения скажем, что установленная мощность электростанций России составляет примерно 220 ГВт, мощность крупнейшей ГЭС России – Саяно-Шушенской – равна 6,4 ГВт, а конденсационное электростанции (КЭС, бывшие ГРЭС – государственные районные электростанции) имеют мощность порядка единиц ГВт. Но сейчас популярны солнечные и гибридные системы от 30 кВт до 5 МВт. Вместе с тем, не видно препятствий, чтобы их мощность увеличивалась до необходимых величин.

Сейчас СЭС строят и в нашей стране. Например, в Крыму построено 6 СЭС общей мощностью более 400 МВт [13]. Конечно, они дороже наиболее распространѐнных сейчас тепловых КЭС, но альтернативы для СЭС на будущее не видно.

Подчеркнѐм, что для СЭС нужны большие площади и много солнечного света, который бы падал на батареи под углом, близким к прямому. Для них следует использовать пригодные для этого территории суши, не используемые человеком, или же обычные территории, но так, чтобы эти СЭС не мешали ему. Но наше основное предложение – и подобного ему мы не знаем - состоит в том, что основной объѐм энергии должен производиться в Мировом океане. Акватория океанов Земли в три раза больше территории суши и в незначительной мере используется человеком, - словом, здесь большой выбор. Необходимо сооружать плавучие платформы большой площади (мы полагаем, измеряемые квадратными километрами – по сути, плавучие острова), на которых и строить СЭС. Здесь же можно строить и ветроэнергоустановки. Для компенсации парусного эффекта в подводной части платформ можно устанавливать гидродвигатели, которые служили бы в качестве тормозов и тоже вырабатывали энергию. И направлением движения платформ, по-видимому, можно управлять, как управляли парусными судами.

Кроме того, площадь платформ возможно использовать для выращивания биотоплива, для чего платформы должны быть с дном.

Конечно, необходимо решить многие вопросы. Мировой океан является очагом бурь, тайфунов, торнадо и подобных катастрофических   явлений. Как это может сказаться на предлагаемых платформах, как можно компенсировать отрицательные факторы? Возникает множество вопросов. Их можно решать только строя опытно-экспериментальные установки.

Представляется, что эти отрицательные факторы можно преодолеть. Большие океанские суда являются по сути всепогодными. Такими же надо сделать и предлагаемые плавучие платформы.

Данное предложение – грандиознейшее мероприятие, но представляется, что ему нет альтернативы. Это мероприятие должно иметь международный масштаб. Возобновляемые источники энергии (СЭС, ветроустановки и пр.) должны заменить традиционные источники, использующие углеродсодержащее топливо (уголь, нефть, газ и т.д.).

Необходимо подчеркнуть положительный экологический эффект при осуществлении предлагаемого мероприятия. Закрытие шахт, месторождений нефти, газа позволит существенно уменьшить загрязнение окружающей среды и ущерб, наносимый природе, вследствие разработки недр.

Работа по данному предложению требует больших объѐмов финансирования. Возникает вопрос: где брать для этого деньги? Однако он может быть решѐн очень просто. Производители углеродсодержащего топлива способствуют загрязнению атмосферы углекислотой, которую нельзя расценивать иначе, как вредность. Для человека она не вредна в тех концентрациях, которые есть в воздухе, эта концентрация на много порядков ниже установленной ПДК. Она вредна для природы. И еѐ надо нейтрализовать, как нейтрализуют вредности других предприятий. Однако производителям углеродсодержащего топлива позволено загрязнять окружающую среду безвозмездно, что мы считаем совершенно неправильным. В стоимость углеродсодержащих топлив следует включать затраты на изъятие из атмосферы соответствующего количества СО2. За счѐт этих затрат и вести все работы, связанные с развитием возобновляемой энергетики, а также по изъятию СО2 из атмосферы.

Несколько слов о биотопливе. Сейчас во всѐм мире ведутся большие работы, связанные с биотопливом. Но оно сейчас рассматривается как топливно-энергетический ресурс, дополнительный к традиционным топливам. Мы же считаем что основной ролью биотоплава должно стать изъятие из атмосферы углекислоты. Биотопливо способно за счѐт фотосинтеза и с использованием углекислоты, воды и солнечного света связывать эту углекислоту, создавая углеводы, которые можно захоранивать, снижая таким образом концентрацию СО2 в атмосфере. И изъятие углекислоты их атмосферы производится без затрат энергии, за счѐт «бесплатной» энергии Солнца.

В настоящее время предложено несколько технологий захоронения углекислоты с целью снижения еѐ выбросов в атмосферу [14…17]. Однако все они вряд ли являются жизненными. Во-первых, они требуют дополнительных затрат, в том числе, и энергии. Во-вторых, нет никакой гарантии, что углекислота останется на месте захоронения, и это главное. Если хотя бы часть депонированного CO2 сумеет просочиться из подземных хранилищ, это может спровоцировать старт целой цепочки химических реакций, в результате которых атмосфера нагреется еще больше.

Некоторые вопросы, связанные с глобальным потеплением, более подробно освещены в статье [18].

Итак, для исключения глобального потепления необходимо переходить на возобновляемые источники энергии, используя энергию Солнца в режиме онлайн. Основой этого должны стать плавучие платформы- острова в тропической и субтропической зонах Мирового океана, на которых будут сооружены СЭС, ветроустановки, расположены плантации для выращивания биотоплива

Эта работа должна вестись в международном масштабе, под эгидой ООН.

И начинать это работу следует незамедлительно, поскольку глобальное потепление уже идѐт и будет прогрессировать, если не будут приняты меры по противодействию ему.

 

Список литературы

1.     Интернет-ссылка: http://lenta.ru/news/2015/01/17/global/ Прошедший год стал рекордно теплым на Земле.

2.     Интернет ссылка https://ru.wikipedia.org/ глобальное потепление

3.     Интернет ссылка http://subscribe.ru/group/immigratsiya/7588949/ уровень Мирового океана может подняться на 65 метров.

4.     Интернет        ссылка        http://the-day-x.ru/uchenye-mira-o-globalnyx-ekologicheskix-problemax-perevod.html Ученые мира о глобальных экологических проблемах.

5.     Интернет ссылка http://ru.wikipedia.org/wiki Углекислый газ в атмосфере Земли.

6.     Интернет ссылка http://www.nkj.ru/archive/articles/10070/ Куда деть углекислый газ?

7.     Интернет ссылка http://planeta.moy.su/forum/60-751-1 Климатическая доктрина Российской Федерации

8.     Интернет ссылка http://ru.wikipedia.org Управляемый термоядерный синтез.

9.     Интернет ссылка http://zeleneet.com/solnechnaya-energiya-i-ee-ispolzovanie/1257/ За 15 минут Солнце даѐт годовой расход энергии Земле

10. Интернет ссылка http://www.ckofr.com/selhoznauki/100-botanika-i-fiziologiya-rastenij?showall=1Ботаника и физиология растений

11. Интернет ссылка http://ru.wikipedia.org/wiki/ Солнечная батарея

12. Интернет ссылка http://www.membrana.ru/particle/11768 Установлен новый мировой рекорд КПД солнечной батареи

13. Котенева О. Солнечный круг. Российская газета, 26.06.2014, №140 (6412).

14. Интернет ссылка http://www.ecorussia.info/ru/ecopedia/co2-buring  Технология CCS (Carbon capture  and storage). Захоронение CO2

15. Интернет ссылка http://ru.wikipedia.org/wiki/ Биоэнергетика с использованием технологии улавливания и хранения углерода (BECCS)

16. Интернет   ссылкаhttp://www.popmech.ru/article/6300-mozhno-li-zakopat-uglerod/  Можно  ли  «закопать» углерод?: депонирование углерода

17. Налетов В.А. Информационно-термодинамический принцип организации химико-технологических систем на примере удаления диоксида углерода из дымовых газов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2012 год

18. Курносов А.М., Носенко В.Д. Как избавиться от глобального потепления? Международный научно- исследовательский журнал, № 6 (25), Екатеринбург, 2014.