За порядки извините. Исправления внесены.
Цитата:
По прогнозу аналитиков американского министерства энергетики (DOE) и International Energy Outlook 2004, мировое потребление электроэнергии за 2001 – 2005 годы увеличится почти вдвое и к 2025-му достигнет 23,072 трлн. кВт-ч.
кВт*час - это энергия. И совершенно не понятно, про какой перид времени, в течение которого используется эта энергия, здесь говорится. 20 прошедших лет или один 2025 год? Или другой период времени?
Предлагаем вашему вниманию разработку, касающуюся энергетической проблемы.
Энергоресурсы Земли
Доступный запас невозобновляемого энергосырья на планете 1013 т (нефть, газ, уголь, уран и др. элементы). Невозобновляемость здесь понимается в том смысле, что ресурсы восстанавливаются за счет тектонических и осадочных процессов за миллионы лет - время, намного большее сроков их выработки развивающейся цивилизацией. Ежегодно мы вынимаем сейчас 1011 т. Следовательно, даже если сохранится достигнутый темп энергопотребления, используемых ресурсов хватит лишь на 100 лет. Это - надежный результат без значащих цифр. Детальные оценки дают для разных типов сырья время исчерпания в пределах 25 - 150 лет.
Таким образом, если в ближайшее время не предпринять срочных мер, то наша жизнь на Земле как цивилизации станет проблемой в окрестности 2050 года.
Вот, собственно, и все, что предлагается обсудить. Далее следуют пояснения и аргументы, обосновывающие нетривиальность ситуации, а также предложения.
Проверить цифру 1013 т общих запасов энергосырья можно несколькими способами:
они составляют 10-5 от массы поверхностного слоя коры глубиной порядка 1 км;
оценочная масса углерода в земной коре порядка 1016 т. Следовательно, на полезные углеродосодержащие энергоносители приходится одна тысячная доля полной массы углерода, что разумно;
если на нефть приходится 10% всех энергоносителей, она образуется, в процессе, скажем, осаждения и прессовки планктона в мировом океане плотностью 1 кг/куб.м со скоростью 1 мм/год на площади порядка 10% поверхности Земли с кпд конверсии органики в нефть порядка 10% за время порядка 1 млн. лет, - то как раз получается цифра 1013 т.
Убедиться в верности цифры ежегодной выемки 1011 т. можно следующим образом. Ежегодное производство электроэнергии порядка 104 млрд. кВт-час. Электростанции дают 10% всей энергии. Если кпд преобразования энергии первичных источников в потребляемую порядка 10%, теплотворная способность топлива поряд-а 10 МДж/кг, то необходимая скорость выемки энергосырья составит как раз 1011 т/год.
Оценка проблемы
Масштаб проблемы перевода энергетики цивилизации на новые источники энергии можно представить себе достаточно легко. Требуемая мощность энергетики оценивается просто: если на каждого человека нужно в среднем порядка 10 кВт мощности (обогрев, питание, транспорт, производство), то для нормальной жизнедеятельности 10 млрд. человек необходима суммарная мощность 100 ТВт.
Наиболее надежный, доступный современной технологии, не нарушающий баланс энергии в экосфере планеты источник - это внутренняя (гравитационная) энергия взаимодействия элементарных частиц в ядрах (энергия связи, "дефект массы"). Рассмотрим задачу на примере удовлетворяющего комплексу требований источника - управляемого термоядерного синтеза (УТЯС). Хотя, очевидно, оценки будут справедливы для любого источника.
Пусть мощность одной термоядерной станции (ТЯС) порядка 10 ГВт. Следовательно, нужно построить 104 ТЯС. Если стоимость работ по созданию одной ТЯС порядка 10 млрд. $ (1 Вт = 1 $), то суммарные затраты на перевод энергетики на ТЯС составят около 100 трилл. $. Если срок, отведенный на решение проблемы, порядка 100 лет, то потребуется средняя скорость капиталовложений на уровне 1 трилл. $ в год.
Допустим, каждый специалист, задействованный в данной программе, может освоить в год в среднем порядка 104 $. Тогда для ее решения необходимо привлекать на всех уровнях и всех этапах работ как минимум порядка 100 млн. человек в год.
Этот результат однозначно говорит о том, что, во-первых, ни одна из существующих структур не сможет решить проблему самостоятельно, во-вторых, для ее решения мы, действительно, должны выйти на цивилизационный уровень и построить обьединенное общество на качественно новых принципах, в-третьих, никаких адекватных важности и актуальности задачи действий в этом направлении ни в правительствах, ни в науке не наблюдается.
Наиболее существенным является второй вывод. Он означает, что проблема энергетики XXI века и будущего человечества не может быть решена в узкопрофессиональных рамках - придется все вопросы: мировоззренческие, политические, экономические, научные, - рассматривать в комплексе.
Что касается третьего вывода, то можно было бы с радостью отказаться от него, если бы кто-то показал, что уже сейчас в области новой энергетики ведутся работы пусть даже в обьеме, в 10 раз меньшем необходимого, т.е. на уровне порядка 100 млрд.$ в год, и есть программа на несколько десятилетий вперед выхода на освоение 1 трилл. $ за год.
(О том, что ничего такого нет, свидетельствует доклад Велихова и Путвинского от 22.10.1999 (fusion.htm) "Термоядерная энергетика. Статус и роль в долгосрочной перспективе", выполненный в рамках Energy Center of the World Federation of Scientists, где изложена концепция УТЯС на XXI век: государственное финансирование термоядерных программ по всем странам составляет сейчас 1,2 - 1,3 млрд.$ в год.)
