Энергия течений. Наиболее мощные течения океана – потенциальный источник энергии. Современный уровень техники позволяет извлекать энергию течений при скорости потока более 1 м/с. При этом мощность от 1 кв. м поперечного сечения потока составляет около 1 кВт. Перспективным представляется использование таких мощных течений, как Гольфстрим и Куросио, несущих соответственно 83 и 55 млн куб. м/с воды со скоростью до 2 м/с, и Флоридского течения (30 млн куб. м/с, скорость до 1,8 м/с). Для океанской энергетики представляют интерес течения в проливах Гибралтарском, Ла-Манш, Курильских. Однако создание океанских электростанций на энергии течений связано пока с рядом технических трудностей, прежде всего с созданием энергетических установок больших размеров, представляющих угрозу судоходству.
Программа "Кориолис" предусматривает установку во Флоридском проливе в 30 км восточнее города Майами 242 турбин с двумя рабочими колесами диаметром 168 м, вращающимися в противоположных направлениях. Пара рабочих колес размещается внутри полой камеры из алюминия, обеспечивающей плавучесть турбины. Для повышения эффективности лопасти колес предполагается сделать достаточно гибкими. Вся система "Кориолис" общей длиной 60 км будет ориентирована по основному потоку; ширина ее при расположении турбин в 22 ряда по 11 турбин в каждом составит 30 км. Агрегаты предполагается отбуксировать к месту установки и заглубить на 30 м, чтобы не препятствовать судоходству. Полезная мощность каждой турбины с учетом затрат на эксплуатацию и потерь при передаче на берег составит 43 МВт, что позволит удовлетворить потребности штата Флориды (США) на 10 %. Первый опытный образец подобной турбины диаметром 1,5 м был испытан во Флоридском проливе. Разработан также проект турбины с рабочим колесом диаметром 12 м и мощностью 400 кВт.
"Соленая" энергия. Соленая вода океанов и морей таит в себе огромные неосвоенные запасы энергии, которая может быть эффективно преобразована в другие формы энергии в районах с большими градиентами солености, какими являются устья крупнейших рек мира, таких, как Амазонка, Парана, Конго и др. Осмотическое давление, возникающее при смешении пресных речных вод с солеными, пропорционально разности в концентрациях солей в этих водах. В среднем это давление составляет 24 атм., а при впадении реки Иордан в Мертвое море 500 атм. В качестве источника осмотической энергии предполагается также использовать соляные купола, заключенные в толще океанского дна. Расчеты показали, что при использовании энергии, полученной при растворении соли среднего по запасам нефти соляного купола, можно получить не меньше энергии, чем при использовании содержащейся в нем нефти.
Работы по преобразованию "соленой" энергии в электрическую находятся на стадии проектов и опытных установок. Среди предлагаемых вариантов представляют интерес гидроосмотические устройства с полупроницаемыми мембранами.
В них происходит всасывание растворителя через мембрану в раствор. В качестве растворителей и растворов используются пресная вода – морская вода или морская вода – рассол. Последний получают при растворении отложений соляного купола.
В гидроосмотической камере рассол из соляного купола смешивается с морской водой. Отсюда проходящая через полупроницаемую мембрану вода под давлением поступает на турбину, соединенную с электрогенератором. Подводная гидроосмотическая гидроэлектростанция размещается на глубине более 100 м. Пресная вода подается к гидротурбине по трубопроводу. После турбины она откачивается в море осмотическими насосами в виде блоков полупроницаемых мембран, остатки речной воды с примесями и растворенными солями удаляются промывочным насосом.
Морские водоросли как источник энергии. В биомассе водорослей, находящихся в океане, заключается огромное количество энергии. Предполагается использовать для переработки на топливо как прибрежные водоросли, так и фитопланктон. В качестве основных способов переработки рассматриваются сбраживание углеводов водорослей в спирты и ферментация больших количеств водорослей без доступа воздуха для производства метана. Разрабатывается также технология переработки фитопланктона для производства жидкого топлива. Эту технологию предполагается совместить с эксплуатацией океанских термальных электростанций, подогретые глубинные воды которых будут обеспечивать процесс разведения фитопланктона теплом и питательными веществами.
В проекте комплекса "Биосоляр" обосновывается возможность непрерывного разведения микроводоросли хлорелла в специальных контейнерах, плавающих по поверхности открытого водоема. Комплекс включает систему связанных гибкими трубопроводами плавающих контейнеров на берегу или морской платформе оборудование для переработки водорослей. Контейнеры, играющие роль культиваторов, представляют собой плоские ячеистые поплавки из армированного полиэтилена, открытые сверху для доступа воздуха и солнечного света. Трубопроводами они связаны с отстойником и регенератором. В отстойник откачивается часть продукции для синтеза, а из регенератора в контейнеры поступают питательные вещества – остаток от анаэробной переработки в метантенке. Получаемый в нем биогаз содержит метан и углекислый газ.
Предлагаются и совсем экзотические проекты. В одном из них рассматривается, например, возможность установки электростанции прямо на айсберге. Холод, необходимый для работы станции, можно получать ото льда, а полученная энергия используется для передвижения гигантской глыбы замороженной пресной воды в те места земного шара, где ее очень мало, например в страны Ближнего Востока. Другие ученые предлагают использовать полученную энергию для организации морских ферм, производящих продукты питания.
Заключение: тенденции энергопотребления в мире
В заключение хотелось бы сказать о тенденциях энергопотребления в мире. Ведь численность населения Земли, как известно, достигла 6 млрд человек и продолжает увеличиваться. Уровень жизни, оставаясь крайне неравномерным в различных странах и континентах, продолжает, в целом, расти. Эволюция образа жизни и народонаселения влечет за собой неуклонное увеличение потребления на Земле топливно-энергетических ресурсов, несмотря на технологическое совершенствование производительных сил человечества, эколого– и энергосберегающие тенденции. В силу указанных прогрессивных тенденций, динамика роста потребления ТЭР существенно отстает и будет, в дальнейшем, отставать от темпов экономического развития мирового сообщества.
В 2000 г. потребление первичных энергоресурсов на Земле составило 13 млрд т условного топлива. Ожидается, что в 2005 г. оно может достигнуть 15 млрд т условного топлива, т. е. увеличиться на 15 % при росте ВВП за это время примерно на 25 %.
Прогнозные оценки дальнейших перспектив имеют достаточно большой разброс и, в соответствии с ними, диапазон потребления первичных ТЭР в 2020 г. составит от 16,5 до 23 млрд т условного топлива с ростом к 2000 г. на 26 %:75 %. Иными словами, темп роста энергопотребления в мире может в этот период составить от 1 % до 2,8 % в год, в зависимости от среднегодовых темпов экономического роста, которые оцениваются в диапазоне от 1,5 % до 4,0 % в год, а также в зависимости от динамики научно-технического прогресса производительных сил и успехов в реализации программы "устойчивого развития", направленной на сохранение природной среды обитания на Земле.
Энергетика является жизненно важной отраслью мирового хозяйства. Уровень ее развития тесно связан с научно-техническим прогрессом, с качеством жизни населения различных стран и территорий.
О том, что ждет ТЭК в будущем, можно только догадываться. Можно строить долгосрочные прогнозы – и все равно не быть до конца уверенными в завтрашнем дне. Единственное, что можно сказать однозначно, – это то, что ТЭК оказывает колоссальное влияние на экономику страны, и от его развития будет зависеть наше с вами будущее.
Библиография
1. Алисов Н. В., Хорев Б. С. Экономическая и социальная география мира. Общий обзор. М., 2001.
2. Витковский О. В. География промышленности зарубежных стран. М., 1997.
3. География / Еженедельное приложение к газете "Первое сентября": материалы за 1992–2002 гг.
4. География в школе /Журнал: материалы за 1990–2002 гг.
5. Голубчик М. М. География мирового хозяйства. В 2-х ч. Саранск, 1995.
6. Громов Ф. Н., Горшков С. Г. Человек и океан. С.-П., ВМФ, 1996 г.
7. Липец Ю. Г., Пуляркин В. А., Шлихтер С. Б. География мирового хозяйства. М., 1999.
8. Максаковский В. П. Географическая картина мира. В 3-х ч. Ярославль, 1996.
9. Социально-экономическая география зарубежного мира / Под ред. В. В. Вольского. М., 2001.
Реферат ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ СООБЩЕНИЯ В ЗАРУБЕЖНОЙ ЕВРОПЕ
План
1. Высокоскоростные железнодорожные сообщения: достижения и проблемы.
2. Международные пассажирские железнодорожные сообщения в Европе.
3. Развитие высокоскоростных сообщений на железных дорогах Западной Европы.
4. Рейтинг высокоскоростных сообщений в Европе.
5. Будущее европейских высокоскоростных сообщений.
Высокоскоростные железнодорожные сообщения: достижения и проблемы
В настоящее время высокоскоростные сообщения являются одним из самых главных средств привлечения пассажиров на железные дороги в конкурентной борьбе с другими видами транспорта, особенно в перевозках на средние расстояния. Однако в перспективе наиболее выгодным может стать сотрудничество железных дорог, например, с воздушным транспортом.