За всю историю существования человечество израсходовало около 900—950 тыс. ТВт Ч1 энергии всех видов. Исторически развитие (увеличение) потребления энергии на планете шло неравномерно. На графике (рис. 9.15) показано, что резкое возрастание потребления энергии началось в XX в., причем 2/3 израсходованной человеком энергии приходится на последнюю половину века. Важная особенность современного потребления энергии — его неравномерность для жителей разных стран. В доисторическую эпоху каждый человек, использовавший лишь свою мускульную силу, тратил приблизительно одинаковое количество энергии. В наше время неравномерность удельного потребления энергии огромна и для различных стран она достигает соотношения 1 : 40, при этом неравномерность потребления электроэнергии еще больше. В Скандинавии на одного жителя приходится более 14 000 кВт • ч электроэнергии в год, а в Индии — около 100 кВт • ч.
Уровень жизни населения разных стран напрямую зависит от обеспеченности энергией (рис. 9.16).
В то же время удельное потребление энергии определяется рядом факторов, главным образом климатических. Так, в нашей стране в середине 80-х годов XX в. на единицу национального дохода тратилось топливных ресурсов в 4,5 раза больше, чем в США, и в 6 раз больше, чем в Японии. Это связано с тем, что Россия — самая холодная из обитаемых стран. Эффективно используемая (густо населенная) территория Финляндии, Норвегии, Исландии и Канады имеет значительно более мягкий климат, чем Россия.
Увеличение расходования энергии происходит с развитием цивилизации. Технический прогресс и развитие общества с доисторических времен были связаны с количеством и качеством используемых энергоресурсов. Освоение природных энергетических ресурсов стимулировало создание машин, позволивших переложить на них значительную часть физического, а в наше время и умственного труда. Совершенствование машин все больше и больше освобождало человека для творческой работы, занятий науками, искусством, литературой — всего того, что принято называть культурой.
Достигнутый уровень техники позволил использовать качественно новые виды энергии, в первую очередь электрической. Основными отличительными особенностями электроэнергии является возможность легкой передачи на большие расстояния и относительная простота преобразования ее в другие виды энергии при малых потерях.
Без электроэнергии жизнь современного общества невозможна. Печальным примером этого служит авария 1965 г. в США, когда значительная часть территории страны, включая Нью-Йорк, на 14 ч полностью оказалась без электроэнергии. Жизнь в крупных городах была парализована: остановился транспорт, перестали работать лифты, установки кондиционирования воздуха, погас свет, отключились все виды связи. Предприятия прекратили работу, в городе начались происшествия и преступления. Авария принесла большие материальные убытки и тяжелые моральные потрясения.
Масштабы выработки и потребления энергии человечеством столь велики, что соизмеримы с природными явлениями (табл. 9.7).
Мировые запасы минерального топлива оцениваются в 12,5 трлн тут1, а запасы, которые могут быть извлечены из недр Земли экономически оправданными методами, составляют около 4 трлн тут. При этом 80% запасов составляет уголь и по 10% — нефть и природный газ. Считается, что этого количества, а также запасов торфа, сланцев, урана и тория в расчете на уровень потребления в 2000 г. хватит человечеству ориентировочно на 300 лет.
На территории нашей страны находится более 50% мировых запасов угля, более 30% газа, 60% торфа и более 40% горючих сланцев. Извлекаемые запасы минерального топлива оцениваются примерно в 2 трлн тут, 80% которых составляет уголь и 5% — природный газ.
Поскольку, с одной стороны, энергетика — основа развития современных отраслей народного хозяйства, а с другой стороны — в наши дни не найдено ни одного источника энергии, использование которого не влияло бы существенно (прямо или косвенно) на биосферу, человечество активно ищет выход из этого тупикового состояния. Наиболее правильными являются следующие два направления решения этой задачи.
52.
