Тема: Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы: способы
Решения проблемы исчерпаемости.
План.
1. Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы.
2. Способы решения проблемы исчерпаемости.
2.1. Возможные решения проблемы
ограниченности ресурсов.
2.2 Технологии ресурсосбережения
2.3 Переход к безотходным технологиям
Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы
Про возобновляемые и невозобновляемые источники энергии
Энергетические ресурсы можно разделить на две категории: возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. 
Невозобновляемые ресурсы
К невозобновляемым источникам энергии относятся ископаемые виды топлива, которые включают уголь, нефть и природный газ, потому что потребовались миллионы лет для их формирования. После того, как ископаемые виды топлива используют они безвозвратно будут потеряны.
Многие электростанции используют ископаемое топливо. Ископаемое топливо сгорает с выделением тепла, которое используется для производства пара. Пар затем используется, чтобы провернуть лопасти турбины соединенные с генератором, вырабатывающем электроэнергию.
Некоторые электростанции работают на атомной энергии которая представляет невозобновляемые источники энергии.
Атомные электростанции полагаются на уран: тип металла, который добывают из земли и специально обработанный. Тепло, выделяющееся от расщепления атомов урана используется для преобразования воды в пар, который также вращает турбины.
Возобновляемые энергетические ресурсы
Возобновляемые источники энергии включают использование древесины, ветра, солнца, геотермальную мощность, биомассу и воду, хранящуюся на плотинах, озерах и водохранилищах. Электрический ток может быть получен с использованием нескольких видов энергетических ресурсов.
К возобновляемым источникам относится то, что можно использовать снова, потому что может быть создано заново довольно быстро.
Ресурсы ветра могут производить электричество в тех регионах, где дуют устойчивые ветры. Гигантские ветряные турбины захватывают энергию ветра и используют её для генераторов.
Биомасса является материалом, который сформирован из живых организмов, таких как древесина или сельскохозяйственные отходы. Биомасса может быть сожжена для производства электроэнергии или быть преобразована в газ используемый в качестве топлива.
Геотермальная энергия привлекает горячую воду или пар из глубины или под поверхностью земли для производства электроэнергии.
Гидроэлектростанции применяют энергию падающей воды, чтобы вращать генератор турбины.
Солнечная энергия может также использоваться для производства электроэнергии. Солнечные батареи преобразуют лучистую энергию солнца в электрическую. Некоторые калькуляторы и портативные радиоприемники питаются от солнечных батарей. Панели солнечных батарей или модули, расположенные на крыше могут поставлять электроэнергию в здание.
Большая часть электроэнергии производится на разного типа электростанциях.
Способы решения проблемы исчерпаемости.
Существуют следующие основные условия сохранения и воспроизводства ресурсов.
Во-первых, необходимо бережно, рационально использовать то, что человеку дает природа (в особенности в отношении невосполнимых ресурсов).
Во-вторых, там, где это доступно, следует принимать действенные меры к восполнению природных ресурсов (восстанавливать и повышать естественное плодородие земли, осуществлять лесопосадки, воспроизводить запасы водоемов).
В-третьих, следует максимально использовать вторичное сырье и прочие отходы производства.
В-четвертых, необходимо всемерно поддерживать экологическую чистоту производства и природопользования.
2. 1. Возможные решения проблемы ограниченности ресурсов.
Потребности человека всегда растут быстрее, чем прирастает сумма благ, пригодных для их удовлетворения. То есть, что решение проблемы удовлетворения всех социальных потребностей человека – задача заведомо неразрешимая. В частности, именно с таких позиций рассматривается обычно сущность экономической деятельности: “Основная экономическая проблема, с которой сталкивается любое общество, заключается в конфликте между практически неограниченными человеческими потребностями в товарах и услугах и ограниченными ресурсами, которые могут быть использованы для удовлетворения этих потребностей”.
В самом деле, что означает ограниченность ресурсов? Возможно то, что они неумело и неограниченно истребляются. Так, во все времена потребность в золоте как металлическом сырье удовлетворялась достаточно полно. В этом смысле ресурс золота можно, пожалуй, рассматривать как неограниченный. Но если бы из золота мы стали делать рельсы, его запасы быстро подошли бы к концу. Можно ли было бы в этом случае занести золото в разряд ограниченных ресурсов? Разумеется, нет. Скорее следовало бы осудить этот поступок людей, не нашедших иного материала для производства рельсов, то есть не нашедших иного, более адекватного своим потребностям способа их удовлетворения. Мы сжигаем нефть, и именно поэтому ресурс нефти нам кажется ограниченным. Хотя еще Д.Менделеев считал, что “топить нефтью – все равно, что топить ассигнациями”, мы продолжаем ее жечь только потому, что не можем найти для себя лучшего источника энергии. Но это свидетельствует об ограниченности человеческого разума и человеческой практики, а вовсе не об ограниченности ресурса нефти. Иными словами, ограниченные ресурсы становятся таковыми, из-за нерационального использования их людьми. Возможно, человек не научился применять ресурсы природы, поэтому и идёт речь об ограниченности.
В некотором смысле и потребности человека не совсем безграничные. Конечность срока жизни человека уже кладет предел возможностям его потребления. Он может стремиться к присвоению бесконечного множества благ, но потребить способен лишь их конечную сумму. Впрочем, потребительская жадность человека, создающая иллюзию опережающего роста его запросов, вполне объяснима. Она является порождением потребительского голода, в состоянии которого человечество пребывало на протяжении всей своей истории. Так, испытывая недостаток воздуха, человек начинает дышать чаще и глубже, чем это требуется. Но когда воздуха вдоволь, он вообще не ощущает потребности в дыхании. В условиях изобилия благ человек избавится от множества желаний, которые кажутся ему неутолимыми именно потому, что пока еще не утолены. К тому же, всякое потребление требует затрат усилий и времени, а избыточное потребление – избыточных затрат. Но человек, как и все живое на Земле, не склонен расходовать свои жизненные силы сверх необходимой меры.
Следует ожидать, что как раз безудержное стремление к производству неограниченной массы благ, в конечном счете, создаст то их изобилие, насытившись которым человек сможет увидеть реальные границы своих животных и социальных потребностей. И, надо полагать, границы эти будут значительно уже тех, которые представляются нам сегодня.
Равновесие между потребительскими усилиями и потребительскими желаниями, подобно термодинамическому равновесию, может быть достигнуто лишь на уровне минимально необходимого потребления и минимально необходимых затрат сил. И коль скоро человечество в социальной форме существования стремится как раз к наиболее экономному решению своей потребительской задачи, оно со временем, пройдя стадию “потребительского возбуждения”, неизбежно придет к состоянию “потребительского (социального) покоя”.
Человечество вместе со всеми своими потребностями, даже и фантастическими, - лишь малая частица бескрайнего мироздания. Сознавая этот факт, нетрудно понять, что действительное отношение между его запросами и ресурсами природы прямо противоположно тому, которое отражено в приведенном выше мнении: конечной массе человеческих потребностей противостоит бесконечный объем и бесконечное разнообразие природных ресурсов. Возможно, мы пока просто не умеем потреблять достаточное для нас, но когда человечество станет более развито и потребление ресурсов и благ станет рациональным, возможно тогда ресурсов, данных нам природой, будет хватать на удовлетворение всех потребностей.
Существуют следующие основные условия сохранения и воспроизводства ресурсов. Во-первых, необходимо бережно, рационально использовать то, что человеку дает природа (в особенности в отношении невосполнимых ресурсов). Во-вторых, там, где это доступно, следует принимать действенные меры к восполнению природных ресурсов (восстанавливать и повышать естественное плодородие земли, осуществлять лесопосадки, воспроизводить запасы водоемов). В-третьих, следует максимально использовать вторичное сырье и прочие отходы производства. В–четвертых, необходимо всемерно поддерживать экологическую чистоту производства и природопользования.
2.2 Технологии ресурсосбережения
Как видно из вышеизложенного, человечество не может существовать без использования ресурсов планеты, многие из которых при нынешнем развитии техники и технологий могут быть исчерпаны практически без остатка. Это, в свою очередь, окажет без всяких сомнений прямое негативное влияние на условия существования как будущих поколений, так и на функционирование биосферы как глобальной экосистемы. Исчерпание природных ресурсов кроме экологического имеет ещё очень значимый социальный, общегуманитарный аспект: никто не давал права нынешним поколениям оставить без какого-либо даже малозначимого на первый взгляд составляющего нашей планеты будущих её жителей, будь то люди или другие живые организмы. Ответственность перед будущим - эта одна из главнейших общечеловеческих проблем.
В связи с этим серьёзное значение имеет реализация программ ресурсосбережения. Само по себе ресурсосбережение или технологии ресурсосбережения - многоаспектная задача, затрагивающая практически все сферы человеческой деятельности и требующая кроме технических разработок серьёзного решения задач образования и воспитания человека, так как только в этом случае возможен поиск инженерных результатов в сбережении ресурсов планеты для будущих поколений без потери качества жизни современных людей.
Технология ресурсосбережения - это производство и реализация конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного цикла (от добывающих до «распределяющих» отраслей) и с наименьшим воздействием на природные экосистемы и человека. Это выражается, прежде всего, в энергетической эффективности - соотношении между затрачиваемой (или имеющейся) энергией и полезным продуктом, получаемым при этих затратах. Интересным представляется следующее заключение о том, что превращение высококачественной энергии, извлекаемой из ядерного топлива, в тепловую с температурой в несколько тысяч градусов и далее в высококачественную электроэнергию, а затем использование этой энергии для поддержания температуры в доме на уровне 200 С, является чрезвычайно расточительным процессом. Как отмечает Т. Миллер, использовать высококачественную энергию для производства низкокачественного тепла - «это всё равно, что резать масло циркулярной пилой или бить мух кузнечным молотком». Поэтому основным принципом использования энергии должно быть соответствие её качества поставленным задачам. Во многих странах для обогрева жилищ стали применять солнечную энергию, энергию термальных источников, энергию ветра и др. В районах с холодным климатом наилучшим способом отопления является создание зданий, абсолютно изолированных от внешней среды.
Выделяются модели двух типов общества: 1) «одноразового» потребления и создающего отходы; 2) природосберегающего типа. Первый тип характерен для наиболее промышленно развитых стран - «постиндустриального» общества, который базируется на использовании как можно большего количества энергии и вещества и с большой скоростью превращает высококачественную энергию в низкокачественную, ресурсов в отбросы, в загрязняющие компоненты. Основой второго типа является разумное использование энергии и рециркуляция вещества, вторичное использование невозобновимых ресурсов, сокращение потребления и потерь энергии и ресурсов.
При этом особенно важно эффективно использовать энергию, не применяя без особой необходимости её высококачественные виды. И, наконец, в этой модели будущего общества на всех уровнях (локальном, региональном, глобальном) не должен быть превышен порог экологической устойчивости окружающей среды. При этом для ограничения потерь ресурсов и предотвращения загрязнения необходимо учитывать информацию о воздействиях на окружающую среду на «входе» в неё. Например, значительно проще и дешевле предотвратить попадание токсичного загрязнителя в подземные воды, служащие источником питьевых вод, чем пытаться очистить уже загрязнённую воду.
Одним из наиболее долговечных на данный момент загрязнителей окружающей среды являются пластмассы (по некоторым данным наиболее легко разлагающиеся виды пластмасс требуют для осуществления этого процесса не менее 100 лет). Производство пластмасс к началу 2005 г. достигло в мире более 105 млн. т. В связи с этим в ряде стран ведутся разработки новых видов пластмасс - синтетических органических материалов, разлагающихся биологическим путём. В качестве примера можно привести достигнутые одной из фирм Бельгии успехи в изготовлении изделий, состоящих из полиэтилена и компонентов, содержащих окислитель, катализатор и до 6% кукурузного крахмала. При попадании этих изделий в почву вместе с отходами крахмал разрушается почвенными бактериями, а в результате реакции окислителя с содержащимися в почве солями металлов образуются соединения типа различных перекисей, которые в течение 2-3 лет превращают остатки пластмассы в воду и углерод. Уже получены результаты для полупромышленного производства пластмасс, содержащих до 50% кукурузного крахмала. Единственной, но во многом определяющей проблемой является пока высокая стоимость этих пластмасс.
Серьёзной проблемой ресурсосбережения представляется разрушение стереотипов в использовании ряда ресурсов для получения энергии путём их сжигания даже в весьма «экономических» двигателях внутреннего сгорания - речь идёт об углеводородном сырье, из которого получают бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, т. е. основу работы большинства эксплуатирующихся на Земле двигателей.
2.3 Переход к безотходным технологиям
С помощью безотходных, а точнее, малоотходных технологий можно добиться максимальной экологичности производства, «замкнув» ресурсный цикл.
Новые технологии помогут также в значительной мере изолировать техносферу (часть биосферы, преобразованной человеком с помощью технических объектов, или сами эти объекты в виде зданий, сооружений, механизмов) от остальной биосферы, резко сократив попадание в последнюю загрязняющих веществ. Это достигается путём использования отходов и побочных продуктов одних предприятий как основного или добавочного сырья для производства продукции на других предприятиях, а также возвращения собранных в процессе производства или после окончания эксплуатации продукции отходов в первоначальное производство, например металлической стружки и металлолома в металлургию. Отходы, которые после соответствующей обработки могут быть снова использованы в производстве, называются вторичными ресурсами (в отличие от отбросов, которые при современном развитии техники и технологии использоваться не могут). Выработка стали из металлолома не только даёт экономию исходного сырья, но и снижает загрязнение окружающей среды на 85% за счёт ликвидации самых «грязных» начальных этапов процесса производства (добычи сырья, его обогащения и др.). Также эффективно использование макулатуры и прочих вторичных ресурсов, которые могут быть не только материальными, но и энергетическими. Например, горячая вода, нагревшаяся при охлаждении оборудования, может быть использована для отопления помещений, теплиц и т. п.
В качестве примера комплексной безотходной переработки всех компонентов исходного минерального сырья можно привести технологическую схему переработки нефелинов. Они являются попутным продуктом добычи апатита, используемого для производства фосфорных удобрений, моющих средств и т. д. Нефелин, в свою очередь, может быть использован для производства алюминия, соды, калийных удобрений (поташ) и др.
Безотходное производство даёт большой экологический эффект, резко снижая потребность в добыче новых природных ресурсов и уменьшая количество загрязняющих веществ. Однако экономически оно эффективно только при создании территориальных комплексов, в которых рядом находились бы предприятия, добывающие исходное сырьё и перерабатывающие все его составные компоненты, или предприятия, сырьём для которых являются отходы соседних предприятий. В противном случае одно лишь транспортирование отходов сделает эту технологию разорительной.
Разновидностью малоотходных процессов является оборотное водоснабжение, при котором использованная в производстве вода очищается, охлаждается и снова пускается на производственные нужды. Это позволяет в 20-30 раз уменьшить потребление природной воды, так как свежая вода нужна будет только для восполнения потерь от испарения, протечек и др. При этом почти полностью отсутствует сброс сточных вод в водоёмы.
Заключение
Ресурсы исчерпаемы, поэтому для эффективного производства благ необходимо задуматься над проблемой выбора, то есть какие и сколько благ произвести из имеющихся ресурсов. Понятно, что из конечного числа ресурсов можно произвести конечное число благ, но это число можно увеличить, при рациональном применении ресурсов. Для этого необходимо бороться с современным нерациональным применением ресурсов, таких как нефть, древесина, вода. Пути решения проблемы ограниченности ресурсов в целом опираются на новые технологии, экономящие ресурсы. Уже сейчас применяется безотходное производство, позволяющее перерабатывать и использовать отходы производства, которые раньше выбрасывались. Ещё один путь решения проблемы - поиск альтернативных ресурсов. Известно, что учёные давно находятся в поисках альтернативных источников энергии, их исследования помогают сократить затраты нефти и каменного угля.
Задание.
I. Составить опорный конспект п о вопросам плана.
Выполненную работу, отправьте преподавателю, для оценивания (фото, сканированная версия или электронный вариант).
II. Подготовиться к дифференцированному зачету.
Студент получает оценку,
если к зачету все виды работ (лекционные темы, практические работы, контрольные работы, самостоятельные работы) выполнены и оценены.
Уважаемые студенты, убедительно прошу!
Кто не выполнил некоторые виды работ, прошу в течение недели их подготовить и прислать мне, для оценивания!