Розвинена енергетика - це фундамент для майбутнього прогресу цивілізації. Якщо на зорі світової та вітчизняної енергетичної галузі ставку робили на отримання максимуму електроенергії для промисловості, то сьогодні на перший план вийшло питання про вплив електростанцій на навколишнє середовище і людину. Сучасна енергетика завдає значної шкоди природі, і країнам доводиться робити непростий вибір між тепловими, атомними і гідроелектростанціями.
Теплові електростанції - «привіт» з минулого
На початку 20 століття в нашій країні ставку зробили саме на теплові електростанції. На той момент плюсів у них було достатньо, а про вплив такого виду виробництва енергії на навколишнє середовище замислювалися мало. ТЕС працюють на дешевому паливі, яким багата Росія, та й їх спорудження коштує не так дорого в порівнянні з будівництвом ГЕС або АЕС. ТЕС не вимагають великих площ і їх можна будувати в будь-якій місцевості. Наслідки технологічних аварій на теплових станціях не так руйнівні, як на інших електростанціях.
При спалюванні викопного палива утворюються продукти згоряння, які містять оксид азоту, сірчаний і сірчистий ангідрид, частинки незгорілого пилоподібного палива, летючу золу і газоподібні продукти неповного згоряння. При спалюванні мазуту утворюються сполуки ванадію, кокс, солі натрію, частинки сажі, а в викидах вугільних ТЕС присутні оксиди алюмінію і кремнію. І все теплові електростанції, незалежно від використовуваного палива, викидають колосальні кількості вуглекислого газу, що викликає глобальне потепління.
Газ значно здорожує вартість електроенергії, але при його спалюванні не утворюється зола. Правда в атмосферу також потрапляють окис сірки і оксиди азоту, як і при спалюванні мазуту. А ТЕС нашої країни, на відміну від зарубіжних, не оснащені ефективними системами очищення димових газів. В останні роки в цьому напрямку ведеться серйозна робота: реконструюються котлоагрегати і золоуловлювальної установки, електрофільтри, впроваджуються автоматизовані системи екологічного моніторингу викидів.
Досить гостро стоїть питання нестачі якісного палива для ТЕС. Багато станції змушені працювати на паливі низької якості, при згорянні якого в атмосферу разом з димом потрапляє велика кількість шкідливих речовин.
Головна проблема вугільних ТЕС - це золовідвали. Вони не тільки займають значні території, але і є осередками скупчення важких металів і мають підвищену радіоактивність.
Більш того, теплові електростанції скидають в водойми теплу воду і цим забруднюють їх. Як наслідок, порушення кисневого балансу і заростання водоростями, що несе загрозу іхтіофауні. Забруднюють водойми і стічні виробничі води ТЕС, які містять нафтопродукти. При тому на ТЕС, що працюють на рідкому паливі, скиди виробничих вод вище.
Незважаючи на відносну дешевизну викопного палива, воно все ж є непоправних природним ресурсом. Основними енергетичними ресурсами в світі є вугілля (40%), нафта (27%) і газ (21%) і за деякими оцінками, при нинішніх темпах споживання світових запасів вистачить на 270, 50 і 70 років відповідно.
ГЕС - «приборкана» стихія
Приборкувати водну стихію почали ще в кінці 19 століття, а масштабне будівництво ГЕС по всій країні збіглася з розвитком промисловості й освоєнням нових територій. Будівництво ГЕС не тільки вирішувало питання забезпечення електроенергією нових виробництв, а й покращувало умови судноплавства і меліорації.
Маневрені можливості ГЕС допомагають оптимізувати роботу енергосистеми, дозволяючи тепловим електростанціям працювати в оптимальному режимі з мінімальними витратами палива і мінімальними викидами на кожен вироблений кіловат-годину електроенергії.
Одне з головних переваг гідроенергетики в тому, що вона завдає меншої шкоди навколишньому середовищу в порівнянні з іншими електростанціями. ГЕС не використовують паливо, значить, виробляється ними електроенергія коштує значно дешевше, її вартість не залежить від коливань цін на нафту чи вугілля, а виробництво енергії не супроводжується забрудненням атмосфери і вод. Вироблення електроенергії на ГЕС забезпечує щорічну економію 50 млн. Тонн умовного палива. Потенціал економії становить 250 млн. Тонн.
Вода - це поновлюване джерело електроенергії і на відміну від викопного палива, її можна використовувати нелічену кількість разів. Гідроенергетика - найбільш розвинений вид відновлюваних джерел енергії, вона здатна забезпечувати енергією цілі регіони. Ще один плюс, так як ГЕС не спалюють паливо, немає додаткових витрат з утилізації та захоронення відходів.
У той же час ГЕС має і ряд недоліків з точки зору екології. При будівництві ГЕС на рівнинних річках доводиться затоплювати великі території орних земель. Створення водосховищ істотно змінює екосистему, що відбивається не тільки на іхтіофауні, але і на тваринний світ. Правда, як відзначають деякі екологи, при реалізації комплексу природоохоронних заходів через кілька десятиліть можливе відновлення екосистеми.
АЕС - енергія майбутнього?
Ядерна енергія була відкрита порівняно недавно, а перша в світі атомна станція запрацювала в 1954 році в Обнінську. Сьогодні атомна промисловість розвивається активними темпами, проте трагедія на Фукусімі змусила багато країн переглянути свої погляди на майбутнє АЕС.
Атомні станції, незважаючи на високу вартість будівництва, економічно вигідні: вироблена ними електроенергія відносно дешева. Та й з точки екології у АЕС є ряд переваг.
Запасів ядерного палива - урану - значно більше, ніж інших видів палива. Росія володіє 8,9% від розвіданих резервів урану в світі, перебуваючи в загальному списку на четвертому місці.
Але, незважаючи на очевидні плюси, такі країни як Німеччина, Швейцарія, Італія, Японія і ряд інших відмовилися від атомної енергетики. У Німеччині частка АЕС в енергосистемі - 32%, але до 2022 року буде відключена остання станція в країні. Головна причина - це безпека АЕС для навколишнього середовища і населення. Мирний атом в одну мить може стати винуватцем загибелі і важких хвороб мільйонів людей і тварин, і нанести непоправної шкоди навколишньому середовищу. Катастрофічні наслідки аварій на АЕС відразу перекреслюють всі зазначені переваги.
Більш того, при експлуатації ядерних реакторів утворюються радіоактивні відходи, які необхідно зберігати сотні тисяч років, поки вони не стануть більш-менш безпечними для навколишнього середовища. І в світі ще не знайдено рішення, як зробити їх зберігання безпечним. Частина ядерних відходів направляється на переробку (регенерацію) з частковим вилученням урану і плутонію для подальшого використання (але в результаті переробки утворюються нові відходи, за обсягом перевищують початкову кількість відходів в тисячі разів), або на поховання в землі. Небездоганний з екологічної точки зору і процес видобутку урану, а також його перетворення в ядерне паливо.
Варто відзначити, що навіть на справно працюють АЕС частина радіоактивного матеріалу потрапляє в повітря і воду. І нехай це невеликі дози, але який вплив вони матимуть на навколишнє середовище в довгостроковій перспективі, передбачити складно.
Прогрес не стоїть на місці і складно точно сказати, якою буде енергетика майбутнього. Але треба розуміти, що енергетика, так само як і будь-яка інша діяльність людини, надає певною мірою негативний вплив на навколишнє середовище. І уникнути його повністю, на жаль, неможливо. Але цілком реально докласти всіх зусиль, щоб мінімізувати збиток, що наноситься природі. Наприклад, вибирати ті технології (нехай і дорогі), які найбільш безпечні для навколишнього середовища. Так, гідроенергетика, яка єдина в таких масштабах використовує поновлюване джерело енергії - воду - не дивлячись на ряд недоліків з точки зору екології, приносить все ж мінімальної шкоди навколишньому середовищу в порівнянні з іншими електроенергетичними об'єктами.
Є питання в рубрику «Я не розумію»? Задайте його прямо зараз!