Использование альтернативных источников энергии

2 Использование альтернативных источников энергии

Природные ресурсы страны используются неэффективно, происходит де-экологизация управления и экономики, ослабляется природоохранное законодательство, Россия превращается в сырьевой придаток, мировую свалку отходов, пристанище опасных технологий и товаров. Масштаб и значение экологических проблем недооценивается. Происходит катастрофическое обеднение и разрушение природных экосистем. Неописуемому разграблению подвергаются живые природные ресурсы. Начиная с 1916 года в России ежегодно создавались новые заповедники. Они создавались даже во все годы Великой Отечественной войны. В период с 2000 по 2004 год в России не создано ни одного нового заповедника.

В мире все больше говорят о необходимости замены нефти, угля и газа на биотоплива. Отголоски уже доходят и до России, где, впрочем, пока немногие понимают, что же это такое на самом деле. В прессе иногда можно встретить рассказы о чудесных веществах, совершенно не загрязняющих окружающую среду и более эффективных, чем бензин, керосин и дизельное топливо.

Речь, как правило, идёт о более высокотехнологичных продуктах, получаемых из сельскохозяйственных культур или отходов переработки растительного и животного сырья. Сторонники говорят, что биотоплива меньше загрязняют атмосферу, а противники возражают, что при сгорании биотоплив выделяются те же продукты, что и при сжигании ископаемых топлив. Действительно, в процессе сгорания и тех, и других топлив образуются, главным образом, углекислый газ, вода и несколько примесей, многие из которых являются вредными: моноксид углерода, оксиды азота, углеводороды и т.п. Наибольшее внимание обычно уделяется вредным компонентам выхлопа и одному из виновников парникового эффекта - углекислому газу.

Одним из главных преимуществ биотоплив называют сокращение выбросов парниковых газов. Это, однако, не означает, что при сгорании биотоплив образуется меньше диоксида углерода. При сгорании биотоплива в атмосферу возвращается углерод, который ранее поглотили растения, поэтому углеродный баланс планеты остаётся неизменным. Ископаемые топлива - совсем другое дело: углерод в их составе миллионы лет оставался "законсервированным" в земных недрах. Когда он попадает в атмосферу, концентрация углекислого газа повышается. В том, что касается вредных выбросов, биотоплива несколько выигрывают у нефтяных. Большинство исследований показывают, что биотоплива обеспечивают снижение выбросов моноксида углерода и углеводородов. Кроме того, биотоплива практически не содержат серы. Вместе с тем, несколько увеличивается выброс оксидов азота, вдобавок, при неполном сгорании многих биотоплив в атмосферу попадают альдегиды. Но, в целом, по уровню вредных выхлопов биотоплива выигрывают у нефтяных.

Видов топлив из биомассы предлагается великое множество. Это и биогаз - метан, получаемый за счет разложения органических остатков (например, навоза) бактериями, и твердые топлива, но больше всего разговоров идет о биотопливах для автомобилей: этаноле и "биодизеле".

Использование спиртов в качестве топлива для автомобильных двигателей - давно не новость. Разработчики первых двигателей внутреннего сгорания уделяли спиртовым моторам не меньше внимания, чем бензиновым. Спирты имеют высокие октановые числа - более 100 единиц, но меньшую по сравнению с нефтяными топливами теплоту сгорания (при сгорании топлива выделяется меньше энергии, мощность падает, а расход топлива увеличивается).

Начало крупномасштабной добычи нефти сделало применение спирта в качестве моторного топлива невыгодным. Спиртовые топлива стали нишевым продуктом: например, на метиловом спирте работают двигатели мотоциклов для спидвея и многих спортивных картов. Спиртовое автомобильное горючее пользуется определённой популярностью в Бразилии, где нет больших запасов нефти, но зато есть идеальные условия для выращивания сахарного тростника и производства из него дешевого спирта.

Наибольшее внимание сейчас уделяется именно этиловому спирту. В лентах научно-технических и экономических новостей сообщения о планах по строительству новых заводов появляются чуть ли не каждый день. В США сахарный тростник не растет, поэтому главным источником биоэтанола должна стать кукуруза. Ряд стран планируют наладить экспорт биоэтанола в США и другие государства, заинтересованные в переходе на спиртовое горючее. Бразилия планирует к 2025 г. заменить тростниковым спиртом до 10% потребляемого в мире бензина.

Бензиновые двигатели, в общем случае, не годятся для использования спиртового топлива, хотя конструктивные изменения для перевода их на спирт минимальны. Часто удается ограничиться использованием стойких к спиртам материалов и установкой элементов для отделения водяного конденсата. В настоящее время многие ведущие автопроизводители выпускают универсальные двигатели, способные работать на бензине, спирте или их смесях. При использовании смесей бензина с небольшим количеством спирта (до 10%) топливо, как правило, подходит и для обычных бензиновых двигателей.

Российская Федерация, наряду с большими запасами ископаемого органического топлива, обладает значительными запасами возобновляемых топливных ресурсов и источников энергии: геотермальной, солнечной, ветровой, океанической, энергии биомассы и пр.). Технический потенциал возобновляемых источников энергии (ВИЭ) составляет порядка 5 млрд.тонн/год условного топлива, превышающий почти в 5 раз объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России; экономический же потенциал составляет порядка 270 млн.тонн условного топлива (у.т.) или 25% от годового потребления ресурсов в стране. Непрерывное удорожание традиционного органического топлива и связанная с этим процессом проблема загрязнения окружающей природной среды активно стимулирует развитие ВИЭ. Во многих развитых странах идет интенсивный поиск альтернатив органическому топливу, где ВИЭ придается большое значение. В этих же странах объем энергии с использованием ВИЭ достиг 10% от общего объема энергопотребления и продолжает непрерывно расти. В то же время в России этот показатель составляет около 1%.

Распоряжением Правительства РФ от 28.08.03 № 1234-р утверждена «Энергетическая стратегия России до 2020 года», где одним из приоритетных направлений в энергетике является освоение ВИЭ. При этом необходимо отметить, что важность использования ВИЭ в РФ обусловлена как необходимостью диверсификации доступных источников топлива, так и стоящими перед Россией задачами в области охраны окружающей среды.

Рассматривается проект создания в регионах РФ экологически чистых ВИЭ на базе вихревых ветровых установок (ВВУ) и вихревых гидравлических теплогенераторов (ВГТ), способных в будущем стать основой автономного электроснабжения и теплоснабжения жилых домов и ферм, пользователей объектов отдаленных от центрального электропитания, а также в качестве аварийного источника (в стихийных ситуациях) электрической энергии на основе вихревой энергетики ветра (мобильной) как альтернативного источника энергии. Создание автономных ВВУ малой и средней мощности, эффективно работающих в низкоскоростных воздушных потоках (среднегодовая скорость ветра 2-5 м/сек), характерных для почти 70% территории России, может эффективно использоваться гражданами России со средними доходами. В докладе обсуждается проблема комплексного использования солнечной и ветровой энергии, а также энергии биомассы в решении проблем развития инфраструктуры городов и поселков в РФ.

На долю возобновляемых источников энергии приходится 21% выработки на калининградском ОАО «Янтарьэнерго», в ведении которого находится крупнейшая в России ветровая электростанция – Куликовская ВЭС, расположенная на побережье Балтийского моря неподалеку от курортного городка Зеленоградск. При этом Мурманская область располагает широким набором нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (энергия солнца, ветра, малых рек, морских приливов и волн и др.), которые в определенных условиях могут составить конкуренцию традиционным источникам энергии или выгодно дополнить последние, принося ощутимый экономический эффект.

Таким образом, необходимо развивать биотехнологии и осуществлять поиски новых видов чистого топлива, для чего у России есть все возможности.