Энергетикалық ресурстар жөне энергетика өндірістерінің қоршаган ортага тигізетін әсері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Энергетикалық ресурстар жөне энергетика өндірістерінің қоршаган ортага тигізетін әсері.

Энергетикалық ресурстарға барлық механикалық, химиялық және физикалық энергия көздерін жатқызуға болады. Энергетикалық ресурстар олардың табиғатына, алу жолдарына және баска да нышанына (белгісіне) байланысты топтастырылады.

Қатты органикалық отын және уран ресурстарының көп мөлшері өнеркәсібі дамыған елдердің жерінде болса, мұнай ресурстары мен гидроэнергия негізінде дамып келе жатқан Азия, Африка және Латын Америка елдерінде.

Жер қойнауындағы отын қоры болып көмір, мұнай, газ және уран рудалары саналады. Көмірдің дүниежүзілік қоры 911 трлн. тонна (шартты отын түрінде), оның ішінде 50% (6 трлн. т) ТМД елдерінің жерінде шоғырланған. Жылына орта есеппен пайдалануға жерден алынатын мөлшер 4, 2 млрд. тонна.

Сарқылатын отынэнергетикалық ресурстардың геологиялық зерттеуден өткен дүниежүзілік қоры төменгі 9. 11ші кестеде келтірілген.

Кейбір елдердегі барланған кен орындарындағы көмірдің мөлшері, млрд. тонна: АҚШ - 430, Германия - 100, Австралия 90, Англия 50, Канада 50, Индия 29, ТМД елдері 290, оның ішінде Қазақстанда 51 (40% кокс алатын өте сапалы көмір) . Орта есеппен жылына Қазақстанда 80 млн. тоннаның үстінде көмір алынады, оның 40% ашық әдіспен.

Дүниежүзілік мұнай коры 840 млрд. тонна шартты отын көлемінде бағаланады, оның 10% анықталған, ал 90% болжамдық қорлар. Дүниежүзілік рынокты негізгі мұнаймен қамтамасыз ететін Таяу және Орта Шығыс елдері. Мұнайдың 66% осы елдерде, 4% Солтүстік Америкада, 810% Ресейде, калган мөлшері басқа елдерде. Жапония, Германия, Франция тағы да басқа көптеген дамыған елдерде мұнай кен орындары жоқ.

Дүниежүзілік табиғи газдың қоры 300500 трлн. м ³ . Табиғи газдардың үлкен қорлары Иракта, Сауд Аравиясында, Алжирде, Ливияда, Нигерияда, Венесуэлада, Мексикада, АҚШта, Канадада, Австралияда, Үлыбританияда, Норвегияда, Голландияда, Ресейде (30%), Қазақстанда (5 трлн. м3) . Жыл сайын Ресей 800850 млрд. м3 табиғи газ өндірсе, Қазақстанда 57 млрд. м3 шамасында өндіріледі. Жоғарыда көрсетілген отын түрлерін жер қойнауынан алған кезде жер беті келбетінің өзгеруі, топырақтың құнарлы қабатының бұзылуы, атмосфера мен сулардың ластануы орын алады. Сондықтан табиғи ортаны сақтау мақсатында ғалымдардың болжамы бойынша 2020 жылға дейін жер қойнауынан алынатын отындардың 2, 5 млрд. тоннадайы зияндығы аздау отын түрлеріне айырбасталып, яғни сарқылмайтын энергия ресурстарына олардан алынатын электрэнергияның мөлшері 8%-ке дейін жетеді. Кейбір сарқылмайтын энергия кездері туралы мәліметтер 9. 12ші кестеде берілген.

Жыл бойы жер бетіне түсетін күн сәулесінің күші 178 мың ГВт энергияға тең, бүкіл адамзаттың жүмсайтын энергия мөлшерінен бүл шамамен 15 мың есе жоғары. Осы энергияның 30% қайтадан космос әлеміне қайтарылады, 50% сіңіріледі, 20% геологиялық циклға, 0, 06% фотосинтез процесіне жұмсалады.

Күн өте үлкен қуатты энергия көзі. Оның 22 күн ішінде жерге берген энергия қуаты бүкіл Жер әлеміндегі органикалық отынның қуатына тең. Күн қуатын өнеркәсіп йен тұрмыс жағдайында қалай қолдануға болатыны бүл да шешілмеген проблеманың бірі. Аз болса да күн сәулесін қолдануға негізделген кейбір қондырғылар белгілі. Жуковский қаласындағы Ковров механика зауыты қуаттылығы жылына 100 мың м3 суды жылытуға арналған күн сәулесін пайдаланатын жылу коллекторларын шығарады.

АҚШта, Испанияда, Иорданияда электр тоғын алу үшін күн сәулесін қолданатын жылу электркондырғылар іске қосылған. Бұларда жартылай ток өткізетін аспаптарды қолданып күн сәулесі электр тоғына өзгертіледі. Американдық эксперттердің шешімі бойынша фотоэлектркондыргылар қоршаған ортаға әсерін тигізбейді екен, оларда жылжымалы бөлшектер болмағандықтан шу болмайды және судың да қажеті жоқ. Күн сәулесінен жүмыс істейтін батереяларды тұрғын үйлерді жылытуға, ыстық сумей қамтамасыз етуге, әртүрлі материалдарды кептіруге, технологиялық процестерде қолдануға болады. Желдің жылдамдығы 5 м/сек жоғары болатын жерлерде электрэнергияны желден алуға болады. Желдің энергиясын кеңінен қолдану мақсатында Канадада, Германияда, АҚШта, Францияда, Швецияда ұлттық бағдарламалар жасалған.

Жел энергиясынан электр тоғын алу процестеріне экологиялық тұрғыдан қарасақ мұны таза технологияға жатқызуға болады. Шу және теледидар жүйесінде кездесетін тағы да басқа бөгеуілдердің мәселесі шешілетін проблемалар деуге жатады.

Қазақстанда жыл бойы жел болып тұратын аймақтар жеткілікті, осыған байланысты жел энергиясы біз үшін сарқылмайтын ресурс. Сондықтан жел энергиясын кеңінен қолдану экологиялық жағынан да, экономикалық жағынан да тиімді.

Экологиялық жағдайға зияндық әсері жоқ деп тағы бір энергия түрін айтуға болады, бүл жер қабатында (5 км тереңдікке дейінгі) болатын геотермалдық энергия. Дүние жүзінде осы энергия түрі негізінде бірнеше геотермалдық жылу электрстанциялары (ГеоЖЭС) жұмыс істейді. Ең қуаттылығы жоғары ГеоЖЭС (50 мВт) АҚШта.

Жалпы геотермалдық энергия қоры 200 гВт шамасында, негізінде ол Тынык мұхиттың төңірегінде шоғырланған.

Ресейде геотермалдық энергия қоры Камчатка, Сахалин және Курил аралдарында, жалпы коры 2000 мВт. Қазіргі кезде қуаттылыгы 11 мВтка жопе 50 мВтка тең екі ГеоЖЭС Камчаткада іске қосылған. Курил аралдарында және Камчаткада 300500 м тереңдікте судың температурасы 200 °Сге дейін жетеді.

Геотермалдык энергетиканың дамуының негізгі бағыты термалдық сулардың жылуын пайдалану немесе су сіңіретін тау жыныстарының қабатына қолданған суды жіберіп, осы тереңдіктегі жылуды электр энергиясына айналдыру. Тереңдіктегі жылуды пайдалану технологиясы экологиялық тұрғыдан зиянсыз.

Жылы сулар қоры Қазақстанның да көптеген жерінде кездеседі. Олар үйлерді жылытуға, спорт кешендерінде, санаторийларда, т. б. жағдайларда қолдануын табуда.

Тағы бір энергия көзі биомасса. Оның құрамындағы күкірттің мөлшері 0, 1%, ал күлділілігі 35%тен аспайды (көмірде бүл көрсеткіштер, тиісінше, 23% жөне 1015% тең) . Биомассадан алынған газды отын ретінде пайдаланып, турбогенераторлардың көмегімен электр тоғын алу жолы басқа белгілі әдістермен бәсекелесе алады. Биомасса калдық ретінде кеп мөлшерде қант пен шарап зауыттарында борық қамысын өңдегенде шығады. Борық қамысынан қант, шарап алу дамып келе жатқан елдердің 80-де жолға қойылған. Осыған байланысты тек борық қамысын пайдалану арқылы бұл өсімдік өсетін елдерде энергияның 50%-тей мөлшерін алуды жолға қоюға болады.

Осы синтетикалық отын XXI ғасырдың негізгі энергия көздерінің біріне айналуына толық мүмкіндік бар. Ағаш биомассасынан алынған метанолды отын ретінде жаққанда шыққан көміртек оксидінің мөлшері бензинді жаққанда бөлінетін газ көлемінен 2 еседей төмен. Метанолға альтернативті этанолды қант өндірісінен шыққан биомассадан ферменттср көмегімен алып, оны бензиннің орнына қолдануға болады.

Анаэробты микроорганизмдер штаммаларының арнайы түрлерін жасап биогаз қолданудың экология және экономика жағынан болсын тиімді жолдарын табуға болады. Биогаздан энзимдер (ашытқы) қолдану арқылы алынған этанолдың бағасы бензинмен салыстырмалы келеді. Және қазіргі жағдайда қалдықтардан биогаз алу технологиясы езін 35 жылда ақтап, табиғи органикалық ресурстарды үнемдеуге ықпал жасайды.

Болашағы зор потенциалды энергия түріне мұхиттардың жылу, ағыс, толқындар мен тасу энергия түрлерін жатқызуға болады. Мұхит тасуларының техникалық энергия потенциалы болжам бойынша 780 млн. кВт шамасында. Канадада қуаттылығы 20 млн. кВт, ал Ресейдің Мурманск ауданында қуаттылығы 400 млн. кВт, Алые Шығыста қуаттылығы 87 млн. кВт энергия беретін станциялар іске қосылған. АҚШ-тағы тасу процесіне негізделген станциялар 350 млрд. кВт/сағатына берсе, Францияда жылына алынатын энергия мөлшері 40 млрд. кВт/сағатына жетеді.

Қазақстанның энергетикалық базасы XX ғасырдың 30-шы жылдарында құрыла бастады. Алғашында кішігірім электрстанциялар фабрика, зауыт, мұнай кәсіпорындары мен рудниктердің мұқтажын атқару үшін солардың маңында салынған. 1950 жылдардан бастап республиканың бірнеше аймағын электрэнергиясымен қамтамасыз ете алатын энергетика кешендері ұйымдастырылды. 1950 жылдан бастап қазіргі уақытқа дейін істеп жатқан энергетика өндірістері төмендегі кестеде берілген.

Қазақстандағы энергетика өндірістері

N п/ІІ: N п/ІІ

Іске қосылған жыл: Іске қосылған жыл

Өндірістер: Өндірістер

N п/ІІ: 1.

Іске қосылған жыл: 1950-1960

Өндірістер: Жезқазған ЖЭО, Өсксмен ГЭС,

N п/ІІ:

Іске қосылған жыл:

Өндірістер: Бүқтырма ГЭС (біріпші агрсгаты)

N п/ІІ: 2

Іске қосылған жыл: 1966-1970

Өндірістер: Шардары ГЭС

N п/ІІ: 3.

Іске қосылған жыл: 1971-1975

Өндірістер: Қапшағай ГЭС, Жамбыл және

N п/ІІ:

Іске қосылған жыл:

Өндірістер: Ақсу ГРЭС

N п/ІІ: 4.

Іске қосылған жыл: 1973

Өндірістер: Ақтау АЭС (қуаты 150 мың кВт

N п/ІІ:

Іске қосылған жыл:

Өндірістер: электрэнергия)

N п/ІІ: 5.

Іске қосылған жыл: 1976-1980

Өндірістер: Екібастүз ГРЭС-1, 2 энергблогі

N п/ІІ: 6.

Іске қосылған жыл: 1981-1985

Өндірістер: Екібастүз ГРЭС-1, ГРЭС-2 (толы-

N п/ІІ: _І

Іске қосылған жыл: ғымен іске қосыдцы), Шульба ГЭС

Электрэнергияның негізгі ауқымды бөлігі (5764%) химия, түсті және кара металлургия, құрылыс өндірістерін қамтамасыз етуге жұмсалады. Қазақстан өзін толығымен электр энергиясымен қамти алмайтынына байланысты баска елдерден 17 млрд. кВт/сағат энергия алуға мәжбүр.

Енді энергетика өндірісінің қоршаған ортаға тигізетін әсерін қарастыратын болсақ, оның зиянды әсері отынды жер қойнауынан шығарғаннан бастап электр энергиясына айналдырған және тұтынушыларға берген кезеңдердің бәрінде орын алады екен. Ластаушы компоненттердің түрі мен мөлшері қолданылған отынның табиғатына, химиялық құрамына және жағу технологиясына байланысты.

Қатты отынды (көмір, жертезек, ағаш, қамыс, т. б. ) жаққанда күл, смола, күкірт пен көміртек оксидтері, шаң бөлінеді. Екібастұз көмірін қолданғанда шығатын күлдің мөлшері Қарағандының көмірінен шығатын күл көлемінен анағұрлым жоғары, оның себебі сапасының төмендігінде. Орта есеппен ЖЭО сағатына 5 тоннадай күкіртті ангидридпен және 1617 т күлмен ауаны ластап отырады.

Сұйық отынды (мұнай мен оның өңделген өнімдерін) қолданғанда ауаға бөлінетін заттар күкірт пен көміртектің қосылыстары. Ал газды отынды (табиғи немесе сұйылтылған газ) жаққанда қоршаған орта тек азот оксидімен ластанады.

Отынның химиялық құрамында қандай элементтердің қосылыстары болса, жаққанда солардың оксидтері мен баска да қосылыстары қоршаған ортаға таралады. Отын жаққанда табиғи ортаның ластануын азайту үшін шаңгаз ұстайтын қондыргыларды (сүзгіштерді) қолданған орынды. Осындай қондырғылар зиянды заттардың 9095% ауаға жібермеуге мүмкіндік туғызады. Оттықтан алынған күл мен шлактардың үйінділерін сақтау біраз жер көлемін қажет етумен катар желмен ұшып литосфераның аумақты көлемін ластайды.

Тек бір тәуліктің өзінде орта қуатты ЖЭС (1 мВт) 10 мың тонна шамасында көмір жағатыны белгілі, ал осы көлемнен шығатын қож пен күлдің мөлшері 1 мың тоннаның үстінде. Осы тастандыны биіктігін 8 м етіп үйгеннің өзінде бұған қажетті жердің көлемі 1 гектардан артық келеді. Литосфераның ластануы ЖЭС салатын жерді дайындағаннан басталады, себебі ауылшаруашылығына жарамды жерлердің біраз көлемі құрылысқа бөлінеді. Осы мәліметтің өзі ЖЭС-ның табиғатқа кандай қысым жасайтынын сипаттауға жеткілікті нәрсе.

Қоршаған ортаға қож пен күлдің тигізетін әсері оларды оттықтан алуға қолданылған әдіске де тәуелді келеді. Шаң мен катар қоршаған ортаны ластайтын заттардың бірі отынды тасығанда, жинағанда оның тотығу салдарынан пайда болған қосылыстар.

Атмосфераға тасталған зиянды заттардың таралуы сол жердің адыр-бұдырлы бедеріне, желдің жылдамдығына, ауаның температурасына, бұлттылықтың биіктігіне байланысты болады. Мысалы, ЖЭС конденсаторларының салқындату жүйесіндегі ірі сусалқындатқыштар (градирнилер) станция аймағының микроклиматындағы судың мөлшерін жогарылатып, тұманның пайда болуына, кейде сіркіреп жаңбыр жаууына, ал қыстыгүні қырау мен көк мұздың болуына себебін тигізеді. Ауаға тасталған зиянды компоненттер және тұман бір-бірімен әрекеттесу нәтижесінде тұрақты қатты ластанған ұсақ дисперсті бұлт, яғни тұмша (смог) түзіледі. Тұмшаның адам денсаулығына тигізетін залалы айтарлықтай.

Энергетика салқын судың көп мөлшеріп жұмсайтын салаға жатады, судың 99% электр мен жылу энергиясын өндіруіне жұмсалады. Негізінде ЖЭС мен АЭС-ларында суды көп мөлшерде пайдаланушы турбина конденсаторлары. Конденсаторларды салқындатуға ЖЭС-да 1 кВт/сағат энергия алу үшін 120 кг, ал АЭС-на 220 кг су қажет. Судың біразы басқа да әртүрлі агрегаттарды салқындатуға қолданылады, осығам байланысты жылу электрстанциялары қоршаған ортаны жылумен ластандыратын көзге жатады.

Электрстанциялардың ақаба сулары арқылы суаттар мұнай өнімдерімен, әртүрлі қалқыған бөлшектермен, хлоридтермен, сульфаттармен, ауыр металдардың тұздарымен, күкіртті сутекпен, тұз қышқылымен, формальдегидпен, капролактаммен, мышьяк, сынап, ванадий оксидтерімен, тағы да басқа заттармен ластанып отырады.

Атом электростанцияларына келетін болсақ, оны дұрыс қолданса, атмосфераға тигізетін әсері органикалық отынмен жұмыс істейтін ЖЭС-ның әсерінен анағұрлым зиянсыз. Себебі АЭС жұмыс істегенде атмосферадағы оттек пен көмір қышқыл газының мөлшерін өзгертпейді, оның басқа химиялық құрамына да әсері жоқ. Қоршаған ортады ластайтын негізгі фактор болып радиация көрсеткіші саналады. Радиадияны қоршаған ортаға шығармау үшін ядролық реакция жүретін реактор көп жүйелі қорғау жүйесімен қамтамасызданады. Ең қауіпті жағдай АЭС апатқа ұшыраған сәтте орын алады, себебі қоршаған ортаға бақылауға көнбейтіи радиация таралады. Сондықтан АЭС салғанда осындай төтенше болуы мүмкін жағдайларды да жобалар да жан-жақты қарастырылады.

АЭС жұмыс істеген кезде орын алатын екінші проблема қоршаған ортаның жылумен ластануы. ЖЭС-сы сияқты АЭС-нан қоршаған ортаға бөлінетін негізгі жылу бутурбиналык қондырғылардың конденсаторларынан пайда болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.