Ισορροπία καυσίμου και ενέργειας: περιγραφή, δομή και χαρακτηριστικά

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η ευημερία και η ευημερία του ανθρώπινου πολιτισμού εξαρτώνται από τη διαθεσιμότητα επαρκών ενεργειακών πόρων. Η αναζήτηση εναλλακτικών καυσίμων φαίνεται να είναι ο πιο λογικός δρόμος προς τα εμπρός. Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη τις ασαφείς προοπτικές των μη παραδοσιακών πηγών ενέργειας, το ζήτημα της ορθολογικής κατανάλωσης των διαθέσιμων φυσικών πόρων έχει ιδιαίτερη σημασία. Κάθε χώρα αντιμετωπίζει αυτήν την πρόκληση.

Γενική έννοια

Το ισοζύγιο καυσίμου και ενέργειας είναι ένα από τα πιο έντονα προβλήματα του σύγχρονου κόσμου. Η αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού και η ανάπτυξη των βιομηχανικών τεχνολογιών προκαλούν ραγδαία αύξηση της κατανάλωσης ορυκτών. Η μη ανανεώσιμη δυνατότητα των φυσικών πόρων και η περιορισμένη προσφορά τους προκαλούν ανησυχία. Το ενεργειακό ισοζύγιο είναι η αναλογία παραγωγής και κατανάλωσης καυσίμων όπως το πετρέλαιο, ο άνθρακας,φυσικό αέριο, τύρφη, σχιστόλιθος πετρελαίου και καυσόξυλα.

Κατά τον 20ο αιώνα, η κατανάλωση αυτών των πόρων αυξήθηκε κατά περίπου 15 φορές. Σύμφωνα με ερευνητές, η συνολική κατανάλωση θερμικής ενέργειας τις τελευταίες δεκαετίες έχει υπερβεί τον όγκο της που χρησιμοποιήθηκε από την ανθρωπότητα σε ολόκληρη την προηγούμενη περίοδο της ιστορίας. Η ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας έχει αλλάξει τη δομή της ισορροπίας. Η πρόοδος στη βιομηχανία οδήγησε σε απότομη αύξηση της ανάπτυξης νέων κοιτασμάτων ορυκτών, καθώς και στην εμφάνιση μη συμβατικών καυσίμων.

Δομή

Σήμερα, το μερίδιο του πετρελαίου στη συνολική κατανάλωση θερμικής ενέργειας στον κόσμο είναι 40%. Λιγότερο σημαντικό ρόλο παίζει ο άνθρακας, ο οποίος παρέχει το 27% των αναγκών του ανθρώπινου πολιτισμού σε καύσιμα. Το μερίδιο του φυσικού αερίου δεν ξεπερνά το 23%. Τα μικρότερα στοιχεία του ενεργειακού ισοζυγίου είναι η ηλιακή, η αιολική και η πυρηνική ενέργεια. Το μερίδιό τους είναι μόνο το 10% του συνολικού όγκου κατανάλωσης καυσίμου στον κόσμο.

Η δομή του ενεργειακού μείγματος διαφέρει από χώρα σε χώρα. Ο λόγος της ετερογένειας της παγκόσμιας εικόνας έγκειται στις ιδιαιτερότητες της γεωγραφικής θέσης και του επιπέδου βιομηχανικής ανάπτυξης των κρατών. Στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα, το μερίδιο του πετρελαίου στο ενεργειακό ισοζύγιο αυξήθηκε ραγδαία. Στα τέλη του αιώνα, στις πολύ βιομηχανικές χώρες, η αναλογία άλλαξε υπέρ του φυσικού αερίου και του άνθρακα.

Μη συμβατικές πηγές

Ανομοιόμορφη κατανομή των κοιτασμάτων υδρογονανθράκων στον κόσμοανάγκασε πολλά κράτη να αναζητήσουν εναλλακτικούς τρόπους για να καλύψουν τις ανάγκες τους σε ενεργειακούς πόρους. Αυτή η εργασία συνδέεται με ορισμένες δυσκολίες. Η δυνατότητα χρήσης ηλιακής ενέργειας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη γεωγραφική θέση. Οι πυρηνικοί σταθμοί συνιστούν σοβαρό κίνδυνο για τον πληθυσμό και το περιβάλλον. Τα ατυχήματα σε τέτοιες εγκαταστάσεις οδηγούν σε καταστροφικές συνέπειες.

Ενεργειακό ισοζύγιο στη Ρωσία

Στη Ρωσική Ομοσπονδία, λόγω των κλιματικών χαρακτηριστικών, υπάρχει ανάγκη για υψηλή κατανάλωση καυσίμου για την παροχή θερμότητας το χειμώνα. Στη δομή του ενεργειακού ισοζυγίου κυριαρχεί το φυσικό αέριο. Το μερίδιό της είναι 55%. Το λάδι βρίσκεται στη δεύτερη θέση. Παρά το γεγονός ότι η Ρωσία είναι ένας από τους μεγαλύτερους προμηθευτές «μαύρου χρυσού» στον κόσμο, το μερίδιο αυτού του τύπου καυσίμου στο ενεργειακό ισοζύγιο της χώρας είναι μόλις 21%. Στην τρίτη θέση βρίσκεται ο άνθρακας, ο οποίος παρέχει το 17% της συνολικής παραγωγής θερμότητας. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί και η πυρηνική ενέργεια δεν έχουν στρατηγική σημασία για την οικονομία της χώρας. Συνεισφέρουν ελάχιστα, που δεν υπερβαίνει το ελάχιστο ποσοστό.

Αποτελεσματικότητα

Αξίζει να σημειωθεί η σταδιακή αλλαγή στο ενεργειακό ισοζύγιο στη διαδικασία μετασχηματισμού της οικονομίας. Στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα, ο κυρίαρχος ρόλος ανήκε στον άνθρακα και το πετρέλαιο. Στις αρχές της νέας χιλιετίας, η πρώτη θέση κατείχε το φυσικό αέριο. Σύμφωνα με ερευνητές, η κατανάλωσή του στη Ρωσία δεν είναι αρκετά αποδοτική. Χρήσιμος συντελεστήςτης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τουρμπίνες φυσικού αερίου είναι περίπου 30%. Ο λόγος για αυτό το χαμηλό ποσοστό οφείλεται στον ξεπερασμένο εξοπλισμό που πρέπει να αναβαθμιστεί.

Άλλες χώρες

Το παγκόσμιο ενεργειακό ισοζύγιο χαρακτηρίζεται από εξαιρετική ανομοιομορφία στην κατανάλωση καυσίμου σε διάφορα μέρη του πλανήτη. Οι ηγέτες στην κατανάλωση πόρων καυσίμων είναι χώρες όπως οι ΗΠΑ, η Κίνα και η Ρωσία. Χρησιμοποιούν περίπου το 40% της ενέργειας που παράγεται παγκοσμίως. Το υψηλό επίπεδο κόστους καυσίμων πέφτει στο μερίδιο των χωρών που βρίσκονται στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη.

Κατά τον περασμένο αιώνα, ο αριθμός των διαθέσιμων πηγών ενέργειας αυξήθηκε από δύο σε έξι. Ένα ενδιαφέρον μοτίβο είναι ότι προς το παρόν κανένα από αυτά δεν έχει χάσει τη στρατηγική του σημασία στην παγκόσμια οικονομία. Οι γνωστές από καιρό πηγές ενέργειας έχουν περάσει στην κατηγορία των παραδοσιακών, αλλά συνεχίζουν να κατέχουν σημαντική θέση στη δομή του ισοζυγίου καυσίμου. Οι αναλυτικές προβλέψεις δεν εξετάζουν το ενδεχόμενο πλήρους αποκλεισμού τους από τον αριθμό των πόρων που χρησιμεύουν ως βάση της οικονομίας. Οι προβλέψεις αναφέρονται μόνο σε αλλαγές στο μελλοντικό μερίδιο των παραδοσιακών πηγών ενέργειας στη δομή της κατανάλωσης. Πολλοί αναλυτές είναι της γνώμης ότι οι φυσικοί πόροι όπως ο άνθρακας και το φυσικό αέριο θα παραμείνουν στην πρώτη θέση τις επόμενες δεκαετίες.

Πυρηνικοί σταθμοί

Ορισμένες χώρες αποφάσισαν να δώσουν προτεραιότητα στην ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας. Παραδείγματα περιλαμβάνουν τη Γαλλία και την Ιαπωνία. Πέτυχαν μια σημαντική αλλαγή στη δομή του ενεργειακού ισοζυγίου των κρατών τους. Η Γαλλία και η Ιαπωνία κατάφεραν να μειώσουν σημαντικά τον ρόλο του πετρελαίου. Η αντικατάσταση των υδρογονανθράκων από την πυρηνική ενέργεια είχε ευεργετική επίδραση στην οικολογική κατάσταση. Ωστόσο, η παρουσία πυρηνικών σταθμών δημιούργησε έναν πιθανό κίνδυνο, για την πραγματικότητα του οποίου πείστηκε ο λαός της Ιαπωνίας μετά την καταστροφή στη Φουκουσίμα.

Προοπτικές

Η εκτιμώμενη εξάντληση των παγκόσμιων ενεργειακών αποθεμάτων αποτελεί συχνά αντικείμενο έντονων συζητήσεων. Οι απαισιόδοξες προβλέψεις για την επικείμενη έναρξη μιας παγκόσμιας έλλειψης ορυκτών καυσίμων βασίζονται σε ένα αδιαμφισβήτητο γεγονός - τη μη ανανεώσιμη δυνατότητα των φυσικών πόρων. Σύμφωνα με τους ειδικούς, διατηρώντας τον σημερινό όγκο παραγωγής πετρελαίου, τα αποθέματα «μαύρου χρυσού» στον πλανήτη μπορούν να εξαντληθούν μέσα στα επόμενα 30-50 χρόνια. Η κατάσταση επιδεινώνεται από το γεγονός ότι οι εταιρείες υδρογονανθράκων προτιμούν να επενδύουν τα κέρδη τους σε έργα με γρήγορη απόσβεση, αντί να τα δαπανούν για τη χρηματοδότηση εξερεύνησης.

Οι πληροφορίες για τα παγκόσμια αποθέματα φυσικού αερίου δίνουν κάποιους λόγους αισιοδοξίας. Σύμφωνα με τους ειδικούς, τα εξερευνημένα κοιτάσματα αυτού του ενεργειακού φορέα θα είναι αρκετά για τα επόμενα 50-70 χρόνια. Η Ρωσία ξεχωρίζει μεταξύ άλλων χωρών με τα τεράστια αποθέματα φυσικού αερίου της. Τα κοιτάσματά του στη χερσόνησο Γιαμάλ υπολογίζονται από τους ειδικούς σε 100 τρισεκατομμύρια m3.

Τα αποθέματα άνθρακα συγκεντρώνονται στην Κίνα, τις ΗΠΑ και τη Ρωσία. Τα παγκόσμια αποθέματά της είναι15 τρισεκατομμύρια τόνους. Ωστόσο, μόνο ορισμένες ποιότητες άνθρακα οπτανθρακοποίησης χρησιμοποιούνται για βιομηχανικούς σκοπούς, οι οποίοι εξορύσσονται σε περιορισμένες ποσότητες.

Τα αποθέματα ορυκτών καυσίμων στον κόσμο είναι μεγάλα, αλλά όχι ατελείωτα. Οι μελλοντικές γενιές θα πρέπει να βρουν μια μόνιμη λύση στο ενεργειακό πρόβλημα.