Шляхи рішення сформованих проблем

Шляхи рішення сировинної й енергетичної проблеми:

1. Зниження обсягів видобутку.

2. Використання альтернативних джерел енергії.

3. Збільшення ККД добування і виробництва.

Зниження обсягів видобутку дуже проблематично, тому що сучасному світу потрібно усе більше і більше сировини й енергії, а їхнє скорочення неодмінно обернеться світовою кризою. Збільшення ККД також малоперспективне тому що для його здійснення вимагаються великі капіталовкладення, та й сировинні запаси небезмежні. Тому пріоритет віддається альтернативним джерелам енергії.

Альтернативні джерела енергії

Енергія сонця

Останнім часом інтерес до проблеми використання сонячної енергії різко зріс, і хоча це джерело також відноситься до поновлюваних, увага, що приділяється йому в усьому світі, змушує нас розглянути його можливості окремо.

Потенційні можливості енергетики, заснованої на використанні безпосередньо сонячного випромінювання, надзвичайно великі.

Помітимо, що використання усього лише 0,0125 % цієї кількості енергії Сонця могло б забезпечити всі сьогоднішні потреби світової енергетики, а використання 0,5 % - цілком покрити потреби на перспективу. На жаль, навряд чи коли-небудь ці величезні потенційні ресурси вдасться реалізувати у великих масштабах. Одним з найбільш серйозних перешкод такої реалізації є низька інтенсивність сонячного випромінювання. Навіть при найкращих атмосферних умовах (південні широти, чисте небо) щільність потоку сонячного випромінювання складає не більш 250 Вт/м. Тому, щоб колектори сонячного випромінювання «збирали» за рік енергію, необхідну для задоволення всіх потреб людства потрібно розмістити їх на території 130000 км!

Вітрова енергія

Енергія повітряних мас, що рухаються, величезна. Запаси енергії вітру більш ніж у сто разів перевищують запаси гідроенергії всіх рік планети. Постійно і всюди на землі дують вітри.

Техніка 20 століття відкрила зовсім нові можливості для вітроенергетики, задача якої стала іншою - одержання електроенергії. На початку століття Н.Е. Жуковський розробив теорію вітродвигуна, на основі якої могли бути створені високопродуктивні установки, здатні одержувати енергію від самого слабкого вітерцю. З'явилося безліч проектів вітроагрегатів, незрівнянно більш досконалих ніж старі вітряні млини. У нових проектах використовуються досягнення багатьох галузей знання.

У наші дні до створення конструкцій вітроколеса - серця будь-якої вітроенергетичної установки - залучаються спеціалісти-літакобудівельники, що уміють вибрати найбільш доцільний профіль лопати, досліджувати його в аеродинамічній трубі. Зусиллями вчених і інженерів створені найрізноманітніші конструкції сучасних вітрових установок.

Енергія землі

Здавна люди знають про стихійні прояви гігантської енергії, що таїться в надрах земної кулі. Пам'ять людства зберігає перекази про катастрофічні виверження вулканів, забравших мільйони людських життів, що невпізнанно змінили вигляд багатьох місць на Землі. Потужність виверження навіть порівняно невеликого вулкана колосальна, вона багаторазово перевищує потужність найбільших енергетичних установок, створених руками людини.

Правда, про безпосереднє використання енергії вулканічних вивержень говорити не приходиться - немає поки в людей можливостей приборкати цю непокірливу стихію, та й, на щастя, виверження ці досить рідкі події.

Маленька європейська країна Ісландія - "країна льоду" у дослівному перекладі - цілком забезпечує себе помідорами, яблуками і навіть бананами! Численні ісландські теплиці одержують енергію від тепла землі - інших місцевих джерел енергії в Ісландії практично немає. Зате дуже багата ця країна гарячими джерелами і знаменитими гейзерами-фонтанами гарячої води. І хоча не ісландцям належить пріоритет у використанні тепла підземних джерел, жителі цієї маленької північної країни експлуатують підземну котельню дуже інтенсивно. Столиця - Рейк'явік, у якій проживає половина населення країни, опалюється тільки за рахунок підземних джерел. Але не тільки для опалення черпають люди енергію з глибин землі. Уже давно працюють електростанції, що використовують гарячі підземні джерела.

Перша така електростанція, зовсім ще малопотужна, була побудована в 1904 році в невеликому італійському містечку Лардерелло, названому так на честь французького інженера Лардерелли, що ще в 1827 році склав проект використання численних у цьому районі гарячих джерел. Поступово потужність електростанції росла, у лад вступали все нові агрегати, використовувалися нові джерела гарячої води, і в наші дні потужність станції досягла вже значної величини - 360 тисяч кіловат. У Новій Зеландії існує така електростанція в районі Вайракеи, її потужність 160 тисяч кіловат.

У 120 кілометрах від Сан-Франциско в США робить електроенергію геотермальна станція потужністю 500 тисяч кіловат.

Енергія світового океану

Відомо, що запаси енергії у Світовому океані колосальні. Так, теплова (внутрішня) енергія, що відповідає перегріву поверхневих вод океану в порівнянні з донними, скажемо, на 20 градусів, має величину порядку 10 Дж. Кінетична енергія океанських плинів оцінюється величиною порядку 10 Дж.

Однак поки що люди вміють утилізувати лише незначні частки цієї енергії, та й то ціною великих капіталовкладень, так що така енергетика дотепер здавалася малоперспективною. Однак швидке виснаження запасів викопних палив, використання яких до того ж зв'язано з істотним забрудненням навколишнього середовища, різка обмеженість запасів урану (енергетичне використання яких до того ж породжує небезпечні радіоактивні відходи) і невизначеність як термінів, так і екологічних наслідків промислового використання термоядерної енергії змушує вчених і інженерів приділяти усе більшу увагу пошукам можливостей рентабельної утилізації великих і нешкідливих джерел енергії у Світовому океані.

Широка громадськість, та й багато фахівців ще не знають, що розшукові роботи по витягу енергії з морів і океанів придбали в останні роки в ряді країн уже досить великі масштаби і що їхні перспективи стають усе більш обіцяючими.

Несподіваною можливістю океанської енергетики виявилося вирощування з плотів в океані швидко ростучих гігантських водоростей, які переробляються легко в метан для енергетичної заміни природного газу. За наявними оцінками, для повного забезпечення енергією кожної людини - споживача досить одного гектара плантацій водоростей.

Велику увагу придбала «океанотерчна енергоконверсія» (ОТЭК), тобто одержання електроенергії за рахунок різниці температур між поверхневими і засмоктуваними насосом глибинними океанськими водами. Якоюсь мірою аналогічними, але як поки здається, імовірно, більш далекими представляються перспективи одержання електроенергії за рахунок розходження між солоною і прісною, наприклад морською і річковою водою.

Уже чимало інженерного мистецтва вкладено в макети генераторів електроенергії, що працюють за рахунок морського хвилювання, причому обговорюються перспективи електростанцій з потужностями на багато тисяч кіловатів. Ще більше обіцяють гігантські турбіни на таких інтенсивних і стабільних океанських плинах, як Гольфстрім.

Представляється, що деякі з океанських енергетичних установок, що пропонувалися, можуть бути реалізовані, і стати, рентабельними уже в даний час. Разом з тим варто очікувати, що творчий ентузіазм, мистецтво і винахідливість науково-інженерних працівників поліпшить існуючі і створить нові перспективи для промислового використання енергетичних ресурсів Світового океану. Океан наповнений неземною енергією, що надходить у нього з космосу. Вона доступна і безпечна, і не забруднює навколишнє середовище, невичерпна і вільна. З космосу надходить енергія Сонця. Вона нагріває повітря й утворює вітри, що викликають хвилі. Вона нагріває океан, що накопичує теплову енергію.

Океан - це не плоский, безжиттєвий водяний простір, а величезна комора неспокійної енергії.

Бакени і маяки, що використовують енергію хвиль, уже засіяли прибережні води Японії. Протягом багатьох літ бакени - свистки берегової охорони США діють завдяки хвильовим коливанням.

Альтернатива нафти

Вперше у світі рішення проблеми одержання синтетичної нафти у великій кількості було здійснено в Німеччині. В роки першої світової війни кайзерівська Німеччина виявилася цілком відрізаною від природних джерел нафти. Армії потрібний був бензин. Німецькі вчені звернули свої погляди «до небес». Ще в 1908 р. російський винахідник И.И. Орлів довів можливість синтезу нафти з оксиду вуглецю і водню (ця суміш одержала назву водяного газу). А де як не на «небі», тобто в атмосфері, можна знайти практично необмежені кількості цього газу? Німецькі учені Фішер і Тропш створили технологію одержання синтетичної нафти. Правда, водяний газ вони вирішили одержувати не з повітря, тоді це було занадто складно, а з бурого вугілля. Синтез нафти здійснюється шляхом контакту цього газу при температурі 180-200 °С і атмосферному тиску з оксидними залізно-цинковими каталізаторами. Були побудовані цілі заводи з виробництва штучного палива, що успішно експлуатувалися багато років. Але скінчилася війна, зріс видобуток природної нафти, ціни на неї упали. Синтетична нафта Фішера - Тропша вже не могла конкурувати з нею, і виробництво було згорнуто.

Зараз ідея штучної нафти знову набуває актуальності.

Нафту можна одержати вже безпосередньо з повітря. Більш того, учені думають, що це буде сприяти видаленню з атмосфери надлишкової вуглекислоти, що шкідливо впливає на навколишнє середовище. Величезна кількість палива, що спалюється, щорічно поставляє в атмосферу мільярди тонн вуглекислого газу. В даний час лише 10% його поглинається рослинами. Багато вчених бачать у такому катастрофічному збільшенні концентрації вуглекислого газу в земній атмосфері визначену небезпеку.

Доктор технічних наук В. Цисковський пропонує наступний шлях. Насамперед необхідно з атмосфери повітря одержати вуглекислий газ. Для цього повітря можна виморожувати, розділяти за допомогою мембран, з'єднувати за певних умов з газоподібним аміаком. В останньому випадку утвориться вуглекислий амоній, що легко розкладається на аміак і діоксид вуглецю під дією тепла. Отримана чиста вуглекислоти і є продуктом для подальшого синтезу нафти. Її розкладають на оксид вуглецю (чадний газ) і кисень. Для цієї реакції вимагаються великі витрати енергії. Припускають, що її можна проводити в атомних реакторах при температурі 5000°С в присутності каталізаторів. А далі оксид вуглецю синтезують з воднем, і нафта готова.

Одержання нафти з повітря - справа майбутнього. Зараз же штучну нафту одержують з каменю. Звичайно, це не зовсім звичайні камені, а так звані пальні сланці - породи, що містять у великій кількості органічну речовину, тобто той природний матеріал, з якого виходить синтетична нафта. [1]

 

 

РОЗДІЛ 3. Вплив глобальних проблем на розвиток економіки України

3.1. Можливості участі України в вирішенні світової продовольчої проблеми

Агросектор України з його базовою складовою – сільським господарством– є системоутворюючим в національній економіці, формуючи фактори суверенності держави – продовольчу і (у визначених межах), економічну, екологічну та енергетичну безпеку держави, забезпечує розвиток технологічно пов’язаних галузей економіки, утворює ринок сільгосппродукції і продовольства. Україна є лідером в експорті цілої низки сільгоспкультур (передусім зернових культур) і рослинних жирів (зокрема соняшникової олії). Вітчизняний агросектор зі значними експортним потенціалом може стати рушієм розвитку національної економіки, надаючи імпульс інвестиційному, технологічному та соціальному піднесенню України.

Актуальність дослідження обумовлена постійно зростаючим дефіцитом продовольства в світі та збільшенням і попитом на нього внаслідок швидкого зростання населення Землі. Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (ФAO) констатує, що нині голодує населення 34 країн. Загалом же, за її даними, у 2011–2013 рр. 842 млн. осіб (12% населення світу) постійно недоїдають. Кількість людей, які недоїдають, на думку експертів, у майбутньому зростатиме. Для вирішення цієї проблеми потрібно використати можливості нарощування продовольства у всіх країнах світу. Україна належить до числа країн, які мають найбільші потенційні можливості збільшення обсягів сільськогосподарської продукції. В умовах збільшення дефіциту продовольства у глобальних масштабах, зменшення виробництва продовольства в світі в розрахунку на одного жителя планети, Україна повинна якомога повніше реалізовувати свої можливості виробництва та експорту сільськогосподарської продукції. На сучасному етапі розвитку світової економіки для України складаються сприятливі умови щодо освоєння нових ринків сільськогосподарської продукції, зокрема, в регіонах Південно–Західної, Південної та Східної Азії, Північної Африки, існують можливості нарощування експорту сільськогосподарської продукції до країн Європи.

На одному з найкрупніших зернових форумів у світі – десятій міжнародній конференції “Зерно Причорномор’я–2013. BlackSeaGrain” (2013) зазначалося, що нині Україна стала значним гравцем на світовому аграрному та продовольчому ринках, займаючи у торгівлі зерновими (кукурудзи, пшениці та ячменю) і олійними культурами провідні місця. Наголошувалося також на значному потенціалі виробництва зернових культур, який вже найближчими роками може становити 80 млн. т. Відтак зернова галузь є ключовою для розвитку агропромислового комплексу держави. Адже 2013 р. в Україні зібрано 63 млн. т і експортовано близько 27 млн. т зернових [8]

Аналізуючи географічну структуру експорту українського зерна за регіонами світу, бачимо, що в Азію вивозиться 1/3 загального обсягу кукурудзи, близько ¼ загальної кількості пшениці та майже весь ячмінь. Натомість в Африку експортується понад ½ всього обсягу пшениці та більше ¼ обсягу кукурудзи і лише 1/10 всього ячменю, а в Європу – більше 1/3 всієї кукурудзи і майже 1/5 всієї пшениці.

Вже нині Україна експортує зерно в 90 країн світу. Протягом наступного десятиріччя наша держава, за оцінками експертів, має можливість наростити виробництво зернових до 120 млн. т. і вийти на друге місце в світі (після США) по експорту зернових. А при досягненні середньоєвропейських показників виробництва з 1 га, Україна здатна збільшити валове виробництво сільгосппродукції у 4-4,5 рази. Це додатково забезпечить продуктами харчування більше 300 млн. чол. Завдяки цьому Україна зможе нагодувати близько третини голодуючого населення світу.

Щоб стати потужним гравцем в експорті продовольства, Україна повинна докласти чимало зусиль у реалізації потенціалу виробництва, просуванні на зовнішні ринки, розвитку інфраструктури сільськогосподарського виробництва, впровадження нових технологій, залучення іноземних інвестицій.

Оскільки торгівля продовольством є важливим сегментом впливу на процеси, які відбуваються у світі, так як багато регіонів світу є імпортозалежними і не забезпечують себе продовольством навіть на половину, Україна має хороші перспективи у цьому напрямку. Суттєво посилити державі свою роль на світовому продовольчому ринку дозволить підписання угоди про асоціацію з ЄС, мета якої – створення Поглибленої та всеосяжної зони вільної торгівлі між Україною та ЄС.

Україна має досить значний експортний потенціал сільськогосподарської продукції, який не використовується повною мірою. Для нарощування обсягів експорту в Україні повинна здійснюватися цілеспрямована державна політика щодо залучення інвестицій у розвиток логістичної інфраструктури зернового сектору та інші галузі АПК України, підтримки дрібних і середніх товаровиробників, у т.ч. запровадження пільгових умов виробничої діяльності для новостворених сільськогосподарських виробництв. Виконуючи взяті на себе зобов’язання в рамках міжнародних угод, що регулюють правила поведінки на світових ринках, Україна повинна докладати цілеспрямованих зусиль щодо просування на продовольчі ринки окремих країн та регіонів світу. У цьому контексті важливим завданням є приведення українського законодавства щодо якості продукції у відповідність з європейськими вимогами, проведення сертифікації підприємств аграрної галузі, дотримання і застосування стандартів якості та безпеки продукції відповідно до міжнародних вимог. Адже експорт якісної сільгосппродукції може принести Україні значні прибутки і підвищити товарний рівень на міжнародних (а саме на європейських) ринках. [17]

 

3.2. Прояви енергетичної, ресурсної, демографічної проблем в Україні, шляхи подолання їх негативного впливу на економіку країни