Енергія

Енергія — це загальна міра руху при всіх матеріальних процесах і видах взаємодій. Які б процеси не відбувалися, які б перетворення форм руху не здійснювалися, завжди загальна кількість енергії залишається незмінною. Відповідно до закону збереження й перетворення енергії, вона за будь-яких процесів в ізольованій системі зберігається, перетворюючись лише в чітко певній кількості з одного виду на інший.

Джерелом енергії на Землі є сонячне випромінювання, кінетична енергія обертання планети Земля та її супутника Місяця і енергія земних надр. Кінетична енергія виявляється в морських припливах. Енергія земних надр підтримується розпадом урану і торію. Сонячна енергія виникає в результаті термоядерного перетворення водню на гелій і надходить на Землю у вигляді променистої енергії з довжиною хвиль 0,3—2,0 мкм. На поверхню атмосфери нашої планети постійно надходить потік енергії в кількості 8,09 Дж/см2 за 1 хв. Ця величина відхиляється від середнього значення на 0,1—0,2 %. Річний потік сонячної енергії на Землю становить 10 500 МДж/м2, 40 % якої відбивається в космічний простір, 15 % поглинається атмосферою, 20 % витрачається на підтримання геологічного циклу, 0,06 % — на фотосинтез. В атмосфері основну кількість променистої енергії поглинає водяна пара, в гідросфері — вода, а в літосфері — гірські породи і ґрунт.

Поглинута біосферою сонячна радіація витрачається на здійснення роботи для забезпечення процесів життєдіяльності рослинного й тварин­ного світу та людського суспільства, частково розсіюється в космічний простір. Основні перетворювачі енергії в біосфері — живі організми. Рос­лини та земна поверхня поглинають енергії в середньому 5000 МДж/м2 за рік. Перенесення енергії в живій речовині біосфери характеризується ни­зькою ефективністю. Перенесення від продуцентів до консументів І по­рядку становить 10 %, а від консументів І порядку до II — 20 %.

Для організації матеріального виробництва людина також використо­вує енергію, яку вона виробляє з викопного палива та добуває з природних джерел. Кількість енергії, що виробляється в світі, невпинно зростає одночасно із зростанням потреб людини. В 60—70-х роках XX ст. кількість споживаної енергії подвоювалась упродовж 15 років, у 80-х роках — 10 років, тоді як останнє подвоєння чисельності населення відбулося впродовж 38 років. Отже, виробництво енергії відбувається випереджаючими темпами.

На початку 80-х років щорічне споживання енергії в світі наблизилось до 10 млрд т умовного палива (близько 2 т на людину). Доступного для добування вуглецю є 10—20 тис. млрд т. Якщо поділити величину резер­вів вуглецевого палива на видобуток, то нафти вистачить на 30—35 ро­ків, вугілля — на 200, газу — на 40—50 років.

Нині енергетичний потенціал Землі становить 1 млн МВт, надходження сонячної енергії — 173 000 ТВт. На початок XXI ст. очікується зростання енергетичного потенціалу до 100 тис. ТВт, що наближає нас до критичної межі, бо може призвести до перегрівання Землі. Нині в Україні виробляють 278,7 млрд кВт • год електроенергії.

На перших етапах свого розвитку людство задовольнялося в основному сонячною енергією. Більше того, надлишкова частина використаної енергії відкладалася у вигляді покладів вугілля, нафти, газу і торфу. Із зростанням чисельності населення та його потреб кількість споживаної енергії зростала і людство змушене було починаючи з XVIII—XIX ст. «залізти в природну комору». Воно почало використовувати спочатку дере­вину, потім природні запаси вугілля, нафти і газу, а також енергію води, вітру та інших природних джерел. Нині енергію добувають різними шля­хами. У 1980 р. 70 % світової кількості енергії вироблено спалюванням нафти й газу, 20 % — вугілля, 3 % — гідроелектростанціями, 2 % — атом­ними електростанціями. Решта 5 % припадає на нетрадиційні джерела енергії. Нині одна людина споживає в Японії 1,5—5 т, у США — близько 7 т, а в країнах, що розвиваються, — 0,15—0,3 т енергії в нафтовому екві­валенті.

Цікаві статті з розділу

Характеристика забруднювачів ґрунтового покриву внаслідок антропогенної діяльності
Забруднення ґрунтового покриву, внаслідок діяльності промислового сектору, пояснюється осіданням твердих частинок, а також попаданням в ґрунт забруднюючих речовин в результаті мокрого очищення атмо ...

Екологічний стан р. Південний Буг. Характеристика та заходи щодо його поліпшення
В умовах науково-технічного прогресу, коли діяльність людини набула справді планетарних масштабів, проблема раціонального використання природних ресурсів, їх відтворення і охорони стає одніє ...

Вирішення глобальних енергетичних проблем на прикладі країн Європи
Актуальність дослідження. Розвиток людського суспільства нерозривно пов’язаний з використанням природних ресурсів нашої планети, з споживанням різних видів енергії в все зростаючих масштаба ...