Изборът на енергия и въздействието върху обществата - Tle - Курс за научно образование - Kartable
Обобщение
Невъзможно е енергиите, използвани днес, да осигурят продукция, адаптирана към потреблението, без изчерпване на ресурсите и без въздействие върху околната среда. Изборът на енергия за утре трябва да гарантира бърз и устойчив преход. Въпросът е в противопоставянето на понякога антагонистични цели с неизбежни последици за обществата.
Енергиите, експлоатирани днес
Днес енергиите се използват предимно от изкопаеми горива и ядрена енергия. Въпреки високата си енергийна плътност, те използват изчерпаеми ресурси и тяхното използване е вредно за околната среда. Възобновяемите енергии са по-малко замърсяващи, но тяхното използване е ограничено от периодично производство и често ниска ефективност.
Изкопаеми енергии
Изкопаемите горива се произвеждат чрез изгаряне на въглища, природен газ или нефт. Тяхната висока енергийна плътност и лекотата на съхранение и транспорт ги поставят в 1-ва място на глобалното потребление. Експлоатацията им трябва да бъде ограничена поради въздействието им върху околната среда и тяхната изчерпаност.
Изкопаемите горива са лесно транспортируеми. Тяхната висока енергийна плътност прави използването им лесно и ефективно. Енергиите, произведени от тяхното изгаряне, имат много приложения: транспорт, отопление на домове, както и производство на електричество в ТЕЦ.
Мощността, произведена от ТЕЦ, може да достигне 700 MW, което съответства на потреблението на голям град (приблизително 340 000 жители).
Но изкопаемите горива са изтощими ресурси: запасите им намаляват.
„Доказаните“ запаси от нефт се оценяват днес на около 50 години световно производство при сегашните темпове.
Изкопаемите горива допринасят основно за емисиите на парникови газове, причинявайки замърсяване на въздуха и глобално затопляне.
Находищата на изкопаеми се държат само от няколко държави. Следователно тяхната експлоатация създава геополитическо напрежение.
Ядрена енергия
Ядрената енергия се получава чрез делене на уран. Той осигурява доставка на електроенергия с висока енергийна плътност. Действието му не замърсява атмосферата, но генерира радиоактивни отпадъци, които трябва да се съхраняват милиони години.
Използването на ядрена енергия не отделя парникови газове и е много ефективно.
Атомната електроцентрала обикновено включва 2 до 4 реактора със средна мощност от 1000 MW. По този начин ядрената централа произвежда между 2000 и 4000 MW, което съответства приблизително на потреблението на 1 до 2 милиона домакинства.
Във Франция функционират 58 ядрени реактора, разпределени между 19 електроцентрали с обща и максимална мощност от 63 130 MW (т.е. потреблението на 30 милиона домакинства).
Пречките при експлоатацията на ядрената енергия са производството на радиоактивни отпадъци, които трябва да се съхраняват безопасно в продължение на милиони години, и рискът от сериозни аварии както на човешко, така и на екологично ниво. Вероятността от подобни произшествия е много ниска, но не е нула.
В допълнение, запасите от уран на Земята са ограничени, тази форма на енергия е невъзобновяема.
Възобновяеми енергии
Възобновяемите енергии се произвеждат чрез използване на потоци (слънчева радиация, вятър, морски течения и др.) И запаси (биомаса), които не се изчерпват от консумацията от човека. Тяхната употреба е ограничена от периодично действие от природата и често нисък добив.
По дефиниция възобновяемите енергийни ресурси са неограничени. Като цяло тяхната експлоатация не отделя парникови газове (с изключение на изгарянето на биомаса) и е безопасна, тъй като не представлява особени рискове.
Възобновяемите енергии се използват главно за периодично генериране на електричество.
През нощта, при липса на вятър и светлина, вятърните турбини и слънчевите панели не могат да произвеждат нищо за захранване на електрическата мрежа.
Следователно трудното в момента съхранение на голямо количество електрическа енергия е проблематично, особено в областта на транспорта и промишлеността, където те не могат да заместят невъзобновяемите енергии.
Някои превозни средства могат да се захранват с батерии, които съхраняват електрическа енергия, вероятно от възобновяеми енергийни източници, но това не е възможно за по-интензивни превозни средства като самолети.
Въздействието върху околната среда на операциите с възобновяема енергия не е напълно положително. Инсталирането на експлоатационни площадки и необходимите устройства могат да отделят парникови газове.
Производството на вятърна турбина произвежда парникови газове. По този начин се изчислява, че крайният въглероден отпечатък е около 14 g еквивалент \ ce за 1 kWh, произведен по тази технология.
Производството на устройства може да изисква оскъдни и ограничени ресурси.
Производството на фотоволтаични панели изисква редки метали, чиито отлагания имат много отрицателно въздействие върху околната среда.
Необходимите конструкции могат да влошат екосистемите и ландшафта на обектите.
Вятърните турбини и водноелектрическите язовири не остават незабелязани в пейзажа и нарушават живота на животните, които живеят наблизо.
Енергията, произведена от водноелектрическите язовири, е най-евтината и най-ефективната. Дори проектите от този тип да са скъпи, разходите за експлоатация и поддръжка са ниски и френските язовири често се амортизират за дълго време.
За съжаление създаването на язовир създава проблеми за местните екосистеми. Също така, френският водноелектрически парк, инсталиран в продължение на много години, няма много място за развитие.
През 2018 г. Франция се класира на 2-ро място в Европа и на 10-то място в света за производството на хидроенергия от 63,1 TWh.