4. Не менее значимы возможности экономии энергии в быту и на производстве за счет совершенствования изоляционных свойств зданий. Реальную экономию энергии дает замена ламп накаливания с КПД около 5% флуоресцентными, КПД которых в несколько раз выше.

Крайне расточительно использование электрической энергии для получения тепла. Важно иметь в виду, что получение электрической энергии на ТЭС связано с потерей примерно 60-65% тепловой энергии, а на АЭС - не менее 70% энергии. Энергия теряется также при передаче ее по проводам на расстояние. Поэтому прямое сжигание топлива для получения тепла, особенно газа, намного рациональнее, чем через превращение его в электричество, а затем вновь в тепло.

Заметно повышается также КПД топлива при его использовании вместо ТЭС на ТЭЦ. В последнем случае объекты получения энергии приближаются к местам ее потребления и тем самым уменьшаются потери, связанные с передачей на расстояние. Наряду с электроэнергией на ТЭЦ используется тепло, которое улавливается охлаждающими агентами. При этом заметно сокращается вероятность теплового загрязнения водной среды. Наиболее экономично получение энергии на небольших установках типа ТЭЦ (иогенирование) непосредственно в зданиях. В этом случае потери тепловой и электрической энергии снижаются до минимума. Такие способы в отдельных странах находят все большее применение.

3.1. Альтернативная энергетика.

Основные современные источники получения энергии (особенно ископаемое топливо) можно рассматривать в качестве средства решения энергетических проблем на ближайшую перспективу. Это связано с их исчерпанием и неизбежным загрязнением среды. В этой связи важно познакомиться с возможностями использования новых источников энергии, которые позволили бы заменить существующие. К таким источникам относится энергия солнца, ветра, вод, термоядерного синтеза и других источников.

Энергия воды

Существует несколько источников, которыми мы можем назвать энергией воды.

Горячие воды. Среди "нетрадиционных" возобновляемых источни­ков энергии по объему использования в мире первое место занимает подземное тепло - геотермальные воды. В США суммарная мощность ГеоТЭС превышает 2 млн киловатт, это примерно полпроцента всех ус­тановленных мощностей электростанций страны. Еще около двух миллионов киловатт тепловой мощности используются напрямую - для теплоснабжения, обо­грева парников и т.п. Филиппины уступают по абсолютным мощностям, но их доля в национальном производстве электроэнергии внушительна - 19%. На третьем месте Мексика - 700 МВт, т.е. 4%. По прямому использованию подземного тепла лидируют японцы - около пяти миллионов киловатт, что эквивалентно экономии двух с половиной миллионов 84 тонн условного топлива. Маленькая европейская страна Исландия полностью обеспечивает себя помидорами, яблоками и даже бананами. Многочисленные исландские теплицы получают энергию от тепла земли- других местных источников энергии в Исландии практически нет. Зато очень богата эта страна горячими источниками и знаменитыми гейзерами-фонтанами горячей воды.Столица - Рейкьявик, в которой проживает половина населения страны, отапливается только за счет подземных источников. Но не только для отопления черпают люди энергию из глубин земли. Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в небольшом итальянском городке Лардерелло, названном так в честь французского инженера Лардерелли, который еще в 1827 году составил проект использования многочисленных в этом районе горячих источников. Постепенно мощность электростанции росла, в строй вступали все новые агрегаты, использовались новые источники горячей воды, и в наши дни мощность станции достигла уже внушительной величины-360 тысяч киловатт. В Новой Зеландии существует такая электростанция в районе Вайракеи, ее мощность 160 тысяч киловатт. В 120 километрах от Сан-Франциско в США производит электроэнергию геотермальная станция мощностью 500 тысяч киловатт.

Самолеты и легковые автомобили, автобусы и грузовики могут приводиться в движение газом, который можно извлекать из воды, а уж воды-то в морях достаточно. Этот газ - водород, и он может использоваться в качестве горючего. Водород- один из наиболее распространенных элементов во Вселенной. В океане он содержится в каждой капле воды. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Извлеченный из воды водород можно сжигать как топливо и использовать не только для того, чтобы приводить в движение различные транспортные средства, но и для получения электроэнергии. Все большее число химиков и инженеров с энтузиазмом относится к "водородной энергетике" будущего, так как полученный водород достаточно удобно хранить: в виде сжатого газа в танкерах или в сжиженном виде в криогенных контейнерах при температуре -203 С. Его можно хранить и в твердом виде после соединения с железо-титановым сплавом или с магнием для образования металлических гидридов. После этого их можно легко транспортировать и использовать по мере необходимости.

Что касается непосредственного использования энергии рек, приливов и отливов, можно сказать, что человек мог использовать эту энергию в полном объёме. Это не требует дополнительных затрат энергии; энергия доступна всегда, в отличае от энергии солнца.Может показаться, что в гидроэнергетике экологам придраться не к чему - речная вода крутит турбины, все чисто, опрятно, никакой химии, никакого огня с дымом. Так считали многие десятилетия. Например, строительство плотин: прежде всего, плотина на большой равнинной реке оз­начает затопление огромных территорий под водохра­нилище с выселением большого числа людей (затопленные плодород­ные почвы обогащают воду большим количеством био­генных элементов, что приводит к развитию процессов эвтрофикации и вызывает резкое ухудшение качества воды), во-вторых, плотина перегораживает реку и создает тяжелые, часто катастрофические последствия для ры­бы, живущей в реке, а особенно для поднимающейся к ее верховьям на нерест, в-третьих, вода в хранилищах застаивается, ее "проточность" теряется, что сказывается и на жизни всех существ, населяющих реку, и вредит людям, жи­вущим у воды, в-четвертых, местное повышение уровня воды влия­ет и на грунтовые воды, приводит к подтоплениям и за­болачиванию, а также к эрозии берегов, оползням, также не исключены проры­вы плотин с тысячными жертвами. К отрицательным последствиям относятся также увеличение потерь воды на испарение, изменение тем­пературного режима воды.

Солнечная энергия

Большие надежды люди возлагают на энергию солнца. Сейчас активно разрабатываются способы её эксплуатации: изобретают новые виды автомобилей, самолётов, также домов , отапливаемых благодаря солнцу. Так можно использовать воду, нагретую солнцем, ездить на автомобиле. Солнечная энергия является наиболее мощным и доступным из всех видов нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в Крыму. Солнечное излучение не только неисчерпаемый, но и абсолютно чистый источник энергии, обладающий огромным энергетическим потенциалом. Почему же он тогда так слабо используется? Одним из наиболее серьезных препятствий для глобального использования солнечной энергии является низкая интенсивность солнечного излучения. Это требует разработки методов и устройств по концентрированию солнечной энергии. Солнце не способно справиться с «пиками» на­грузки, для этого требуется энергию аккумулировать. Основное воздействие гелиоустановок на окружающую среду является косвенным и связано с такими факторами, как необходимость производства спе­циальных высококачественных материалов (сопрово­ждаемое химическим загрязнением окружающей среды), отторжение территории, возможность регио­нального перераспределения потока солнечной ради-лции и др. Масштабное внедрение солнечной энергетики требует больших затрат Основной материал солнечных батарей в одной из са­мых эффективных конструкций - арсенид галлия, т.е. соединение металла с сильнейшим ядовитым вещест­вом - мышьяком. При массовом внедрении солнечных батарей мышьяка потребуется много. Его производство на всех этапах - вреднейшая большая химия. Экологи­ческая чистота, так же как и дешевизна этого,варианта крупномасштабной энергетики оказываются чистой ил­люзией.