2.9.6.  Екологічні  проблеми одержання енергії

Інтенсивний розвиток промисловості, ріст чисельності населен- ня на планеті призвели до того, що через кожні 10 років виробництво енергії подвоюється.  В найближчі  25 років її треба буде виробляти щорічно стільки, скільки за всю історію людства. Виробництвоенер- гії пов’язане з найбільш  екологічно  небезпечними способами  її ви- робництва – теплові, гідравлічні, атомні станції. Майже не викорис- товуються екологічно чисті джерела енергії – Сонця, вітру, земного тепла, океанічних і морських припливів.

Тепер людство використовує приблизно 4·1017  кДж енергії, що складає  одну тисячну  від енергії, отримуваної від Сонця. Викорис- тання  нафти  дає 33%, вугілля  – 27, природного  газу – 18% енергії. Вони є причиною інтенсивного  забруднення довкілля.


Теплоенергетика  –  виробництво електричної енергії  за  допо- могою електричних генераторів  – парових  турбін, що працюють за рахунок згорання твердих (вугілля), рідинних (мазут, нафта)  і газо- подібних (природний газ) видів палива. Це один з екологічно небез- печних методів виробництва енергії, тому що забруднюється насам- перед атмосфера  шкідливими речовинами – оксидами  сірки, азоту, які створюють кислотні опади, а також попелом, який погіршує прозорість  атмосфери.  З-за цього зменшується інтенсивність фото- синтезу, температура  атмосфери.  Їх викиди  можуть містити, хоча і в незначній  кількості, радіоактивні елементи. Особливо  екологічно небезпечні станції або котельні, що працюють на мазуті, вугіллі. Те- плові  електростанції з технічної  точки  зору менш небезпечні,  ніж гідроелектростанції і тим більше, чим атомні. Але вони найбільш шкідливі  своїми викидами  в атмосферу  пилу, сірчаного газу, окси- дів азоту (руйнують озоновий шар), вуглекислого газу (сприяє роз- витку парникового ефекту).

Гідроенергетика – виробництво електроенергії за рахунок  кіне- тичної енергії води, що падає на лопаті турбіни з великої висоти – греблі. Цей метод виробництва енергії екологічно менш небезпечний. Але при будівництві ГЕС затоплюється великі  площі  корисних  зе- мель, знищуються рослини, історичні пам’ятки, змінюються  природ- ні біогеоценози.  Існує можливість  руйнування греблі – в результаті затоплення великої площі, руйнування міст.

Атомна енергетика – в Україні  продукується понад 40% елек- троенергії  за  рахунок  енергії  розпаду  радіоактивних елементів  – урану, плутонію. При цьому виділяється велика кількість тепла, яка нагріває воду, перетворюючи її в пар, а його енергія обертає електро- генератор, в якому виробляється електричний струм. Теплоспро- можність  ядерного  палива  приблизно у 800 млн разів  більше, ніж органічного. Наприклад, щоб забезпечити пальним  теплову елек- тростанцію,  за потужністю  рівну середній АЕС, потрібно  подавати кожні три години по 50 вагонів вугілля,  а це пил, що містить радіо- активні речовини, шкідливі гази.

Зараз  на планеті в 23 країнах працюють 400 ядерних  реакторів, на яких виробляється 150 млн квт електроенергії за рік, що складає

25% її світової потреби. За технічними  умовами реактор може пра- цювати не більше 20–30 років, а потім все устаткування стає радіо- активним  і його необхідно демонтувати  і поховати. Крім цього ви- никають проблеми утилізації радіоактивних відходів – радіоактивні


ізотопи.  Серед  них  дуже  небезпечний плутоній  – надканцероген, тератоген.

Вважається, що вже тепер у біосферу потрапило 64 кг плутонію, а це стільки,  що може викликати ракові  хвороби  у такої кількості людей, що перевищує  теперішнє  населення планети  в 15 разів. Це одна з причин росту кількості ракових захворювань, прискорення мутацій під дією радіоактивних випромінювань.

Термоядерні  електростанції  (ТЕС), в яких  енергія  виділяєть- ся не при розщепленні атомного ядра, а за рахунок злиття,  синтезу важких  елементів  з легких, наприклад з ядер водню. Такі процеси відбуваються  в зірках, наприклад у Сонці. Паливом  може бути дей- терій – важкий водень, що міститься у воді (в 1 л 0,02 г). За кількіс- тю енергії ці 0,02 г дейтерію еквівалентні приблизно 100 л бензину.

Але щоб цю енергію одержати, треба нагріти дейтерій до 100 млн. градусів і утримувати  плазму з температурою 1 млн градусів. Це тех- нічно дуже складна  проблема. Перша в світі така експериментальна станція  будується  у Франції.  Але в кожному  з варіантів  – АЕС чи ТЕС виникають однакові проблеми – радіоактивність.

Саме ця проблема має зараз вирішальне  значення  в екологічно- му і психологічному аспектах. Люди бояться  радіоактивності – ви- никла радіофобія після аварій на атомних станціях – в Англії, США, в Україні  на Чорнобильській АЕС. Але не можна забувати,  що на- віть в кам’яному  вугіллі,  рослинах  містяться  уран, торій, сполуки яких є навіть у звичайній  пічній золі, золі теплових електростанцій, тютюновому димі. Проблема радіофобії – в забезпеченні  надійності роботи діючих АЕС і їхньому розміщенні.