Ravnovesje goriva in energije: opis, struktura in značilnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Dobrobit in blaginja človeške civilizacije sta odvisna od razpoložljivosti zadostnih energetskih virov. Iskanje alternativnih goriv se zdi najbolj logična pot naprej. Vendar pa je ob upoštevanju nejasnih možnosti netradicionalnih virov energije vprašanje racionalne porabe razpoložljivih naravnih virov še posebej pomembno. Vsaka država se sooča s tem izzivom.

Splošni koncept

Ravnovesje goriva in energije je eden najbolj perečih problemov sodobnega sveta. Rast svetovnega prebivalstva in razvoj industrijskih tehnologij povzročata hitro povečanje porabe mineralov. Neobnovljivost naravnih virov in njihova omejena ponudba vzbujata skrb. Energetska bilanca je razmerje med proizvodnjo in porabo goriv, kot so nafta, premog,plin, šota, oljni skrilavec in drva.

V 20. stoletju se je poraba teh virov povečala za približno 15-krat. Po mnenju raziskovalcev je skupna poraba toplotne energije v zadnjih nekaj desetletjih presegla obseg, ki ga je človeštvo porabilo v celotnem prejšnjem obdobju zgodovine. Razvoj znanosti in tehnologije je spremenil strukturo ravnotežja. Napredek v industriji je privedel do močnega povečanja razvoja novih nahajališč mineralov, pa tudi do pojava nekonvencionalnih goriv.

Struktura

Trenutno je delež nafte v skupni porabi toplotne energije na svetu 40-odstoten. Manj pomembno vlogo ima premog, ki zagotavlja 27 % potreb človeške civilizacije po gorivu. Delež zemeljskega plina ne presega 23 %. Najmanjši elementi energetske bilance so sončna, vetrna in jedrska energija. Njihov delež je le 10 % celotne količine porabe goriva na svetu.

Struktura mešanice energentov se od države do države razlikuje. Razlog za heterogenost svetovne slike je v posebnostih geografske lege in stopnji industrijskega razvoja držav. V drugi polovici 20. stoletja je delež nafte v energetski bilanci hitro naraščal. Konec stoletja se je v visoko industrializiranih državah razmerje spremenilo v korist zemeljskega plina in premoga.

Nekonvencionalni viri

Neenakomerna porazdelitev nahajališč ogljikovodikov po svetuprisilile številne države, da iščejo alternativne načine za zadovoljevanje svojih potreb po energetskih virih. Ta naloga je povezana z določenimi težavami. Možnost uporabe sončne energije je v veliki meri odvisna od geografske lege. Jedrske elektrarne predstavljajo resno nevarnost za prebivalstvo in okolje. Nesreče v takšnih objektih vodijo do katastrofalnih posledic.

Energijska bilanca v Rusiji

V Ruski federaciji je zaradi podnebnih značilnosti potrebna velika poraba goriva za ogrevanje pozimi. V strukturi energetske bilance prevladuje zemeljski plin. Njegov delež je 55-odstoten. Nafta je na drugem mestu. Kljub temu, da je Rusija eden največjih svetovnih dobaviteljev "črnega zlata", je delež te vrste goriva v energetski bilanci države le 21-odstoten. Na tretjem mestu je premog, ki zagotavlja 17 % celotne proizvodnje toplote. Hidroelektrarne in jedrska energija nista strateškega pomena za gospodarstvo države. Prispevajo minimalno, ne več kot nekaj odstotkov.

Učinkovitost

Omeniti velja postopno spreminjanje energetske bilance v procesu preoblikovanja gospodarstva. V drugi polovici 20. stoletja sta imela prevladujočo vlogo premog in nafta. Na začetku novega tisočletja je vodilno mesto zasedel zemeljski plin. Po mnenju raziskovalcev njegova poraba v Rusiji ni dovolj učinkovita. Koristni koeficientproizvodnje električne energije s turbinami na zemeljski plin je približno 30 %. Razlog za tako nizko stopnjo je zastarela oprema, ki jo je treba nadgraditi.

Druge države

Za globalno energetsko bilanco je značilna izjemna neenakomernost porabe goriva v različnih delih sveta. Vodilne pri porabi gorivnih virov so države, kot so ZDA, Kitajska in Rusija. Porabijo približno 40 % energije, proizvedene po vsem svetu. Visoka raven stroškov goriva pade na delež držav, ki se nahajajo na severnih zemljepisnih širinah.

V zadnjem stoletju se je število razpoložljivih virov energije povečalo z dveh na šest. Zanimiv vzorec je, da trenutno nobena od njih ni izgubila strateškega pomena v svetovnem gospodarstvu. Že dolgo znani viri energije so prešli v kategorijo tradicionalnih, vendar še naprej zasedajo pomembno mesto v strukturi bilance goriva. Analitične napovedi ne upoštevajo možnosti njihove popolne izključitve iz števila virov, ki služijo kot osnova gospodarstva. Napovedi se nanašajo le na spremembe prihodnjega deleža tradicionalnih energentov v strukturi porabe. Številni analitiki menijo, da bodo naravni viri, kot sta premog in plin, ostali v vodstvu v prihodnjih desetletjih.

Nuklearne elektrarne

Nekatere države so se odločile dati prednost razvoju jedrske energije. Primera sta Francija in Japonska. Dosegli so bistveno spremembo v strukturi energetske bilance svojih držav. Franciji in Japonski je uspelo bistveno zmanjšati vlogo nafte. Nadomestitev ogljikovodikov z jedrsko energijo je ugodno vplivala na ekološko stanje. Vendar pa je prisotnost jedrskih elektrarn ustvarila potencialno nevarnost, o kateri so bili po katastrofi v Fukušimi prepričani prebivalci Japonske.

Možnosti

Ocenjeno izčrpavanje svetovnih energetskih zalog je pogosto predmet burne razprave. Pesimistične napovedi o skorajšnjem nastopu svetovnega pomanjkanja fosilnih goriv temeljijo na nespornem dejstvu – neobnovljivosti naravnih virov. Po mnenju strokovnjakov se lahko ob ohranjanju trenutnega obsega proizvodnje nafte zaloge "črnega zlata" na planetu izčrpajo v naslednjih 30-50 letih. Situacijo še poslabša dejstvo, da ogljikovodična podjetja raje vlagajo dobiček v projekte s hitrim vračilom, namesto da bi ga porabili za financiranje raziskovanja.

Informacije o svetovnih zalogah zemeljskega plina dajejo razlog za optimizem. Po mnenju strokovnjakov naj bi raziskana nahajališča tega energenta zadostovala za naslednjih 50-70 let. Rusija med drugimi državami izstopa z ogromnimi zalogami zemeljskega plina. Njena nahajališča na polotoku Jamal strokovnjaki ocenjujejo na 100 bilijonov m3.

Zaloge premoga so skoncentrirane na Kitajskem, v ZDA in Rusiji. Njegove svetovne rezerve so15 bilijonov ton. Vendar se za industrijske namene uporabljajo le nekatere vrste premoga za koks, ki se koplje v omejenih količinah.

Zaloge fosilnih goriv na svetu so velike, vendar ne neskončne. Prihodnje generacije bodo morale najti trajno rešitev energetskega problema.