Проблемы энергетики и будущее человечества. Часть 2

Вс, 08/16/2015 - 23:46

8. Как избежать краха цивилизации?

Численность населения Земного шара и его плотность продолжают увеличиваться, количество производимой энергии и пищи растет, быстро уменьшаются невозобновляемые ресурсы планеты, ускоряется ее загрязнение, обостряется экологическая проблема. Последняя вышла за пределы традиционной среды обитания человека, шагнула в верхнюю атмосферу и геокосмос.

Быстрее увеличивается численность населения у народов с низким уровнем культуры, образования и медицинского обслуживания. В результате этого «качество» среднего жителя Земли убывает. Расцветают вредные и даже враждебные цивилизации идеологии и антигуманные культуры, предпосылки к терроризму, войнам и т. п.
Все это может привести к краху земной цивилизации, которая, возможно, единственная во Вселенной.

Как предотвратить начало краха цивилизации, не совсем ясно. По существу, на планете необходимо создать режим полета гигантского космического корабля, где все на учете, все воспроизводится, численность населения стабильна, большая часть национального дохода идет на решение экологической проблемы. Известно, что экологическая очистка — дело очень дорогое (табл. 9).

Чтобы избежать надвигающейся катастрофы, необходимо осуществить кардинально новые «прорывы» в науках, технологиях, расселить человечество в космосе и использовать ресурсы Мирового океана, а затем и внеземные ресурсы.

Параллельно с этим целесообразно приостановить темпы роста традиционной индустриализации, урбанизации, народонаселения, улучшить «качество» среднего жителя планеты, повысить удельный вес чистых источников энергии, осуществить полное внедрение замкнутых (безотходных) циклов производства.
Кроме того, следует оптимизировать образование, стабилизировать культуру (ликвидировать антигуманные культуры и идеологии), устранить социально-экономические и социально-политические барьеры.

Человечеству предстоит пройти трудный и долгий путь познания и осознания общих целей. Ему еще предстоит обрести чувство общности, создать новую мораль и новую нравственность.

Российский академик Н.Н. Моисеев об этом высказался следующим образом:
«Человечество, чтобы выжить на Земле, должно почувствовать себя единым. Ему необходимо обрести ощущение нераздельной общности и ответственности за судьбу своей планеты. Оно должно почувствовать себя экипажем одного космического корабля, имя которому «Планета Земля»... Необходима новая мораль, которая может сложиться лишь на основе новых запретов, так или иначе ограничивающих личный произвол. Далеко не все отдают себе отчет в том, что эта мораль будет достаточно жесткой: …будущему человеку придется быть дисциплинированным членом экипажа, знающим свое место, четко выполняющим свои обязанности, — он должен знать, где, что и когда надлежит ему делать и чего он не может делать ни при каких обстоятельствах! Это, конечно, не значит, что человечеству следует превратиться в некий живой механизм, подобный муравейнику или термитнику. Люди обязаны сохранять и развивать свою индивидуальность, свои способности, искать и находить новые и трудные решения в непредусмотренных и не имевших прецедента ситуациях».

9. Главные итоги

1. Загрязнение среды обитания, исчерпание ресурсов Земли, рост численности населения Земли — основные экологические проблемы начала ХХI в.
2. Последние данные показывают, что темпы роста численности населения на Земле замедляются. Можно ожидать, что она стабилизируется на уровне около 14 млрд человек.
3. Для обеспечения энергетических нужд человечества потребуется увеличение скорости производства энергии до (1…2)∙1014 Дж/с. Такие потребности могут быть удовлетворены путем более широкого использования ядерной, а в перспективе — и термоядерной энергии. Эта энергетика не является экологически чистой и безопасной.
4. Большие надежды человечество возлагает на привлечение возобновляемых источников энергии (солнечного излучения, ветра, приливов, океанических ветровых волн, течений в океане, течений рек, внутрипланетного тепла и т. п.). Эти источники получают энергию от Солнца или Земли и являются практически возобновляемыми (кроме внутрипланетного тепла).
5. Возобновляемые источники не относятся к полностью экологически чистым, и их использование также может привести к изменению погоды, климата, флоры и фауны.
6. Будущее человечества не представляется безоблачным. Число проблем, стоящих перед ним, продолжает увеличиваться. Требуется их срочное и кардинальное решение.

Литература
1. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. — М.: Наука, 1989. — 263 с.
2. Будыко М. И. Эволюция биосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984.
3. Тейяр де Шарден П. Феномен человека. — М.: Наука, 1987. — 240 с.
4. Моисеев Н. Н. Экология человечества глазами математика. — М.: Молодая гвардия, 1988. — 254 с.
6. Фокс Р. Энергия и эволюция жизни на Земле / Пер. с англ. — М.: Мир, 1992. — 216 с.
7. Капица С. П. Феноменологическая теория роста населения Земли // Успехи физических наук. — 1996. — Т. 166, № 1. — С. 63 — 79.
8. Куклев В. И. Физическая экология. — М.: Высшая школа, 2001. — 357 с.
9. Черногор Л. Ф. Естествознание. Интегрирующий курс. — Второе издание. — Х.: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2007. — 536 с.
10. Легасов В. А., Кузьмин И. И. Проблемы энергетики // Природа. — 1981. — № 2. — С. 8 — 23.
11. Бондарев Л. Г. Техногенез — новый фактор в развитии Земли // Земля и Вселенная. — 1996. — № 1. — С. 30 — 37.
12. Урсул А. Д., Урсул Т. А. На пути к «устойчивому» освоению Вселенной // Земля и Вселенная. — 1996. — № 1. — С. 39 — 46.
13. Поляк Б. Г., Кононов В. И., Хуторской М. Г. Глубинное тепло Земли // Земля и Вселенная. — 2005. — № 5. — С. 15 — 23.
14. Шевченко В. В. XXI век: проблема внеземных природных ресурсов // Земля и Вселенная. — 2005. — № 2. — С. 92 — 100.
15. Солоницын А. Второе пришествие ветроэнергетики // Наука и жизнь. — 2004. — № 3. — С. 6 — 13.
16. Барьяхтар В. Г. XXI век: производство энергии, уровень жизни, экология, проблемы // Геофиз. журн. — 2006. — Т. 28, N 3. — С. 7 — 18.
17. Семиноженко В. П., Канило П. М., Остапчук В. Н., Ровенский А. И. Энергия. Экология. Будущее — Х.: Прапор, 2003. — 464 с.
18. Черногор Л. Ф. Космос, Земля, человек: актуальные проблемы. — Х.: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2010. — 192 с.
19. Черногор Л. Ф. Каналы воздействия вариаций космических и атмосферных факторов на биосферу и человека // Фізіологічний журнал. — 2010. — Т. 56, № 3. — С. 25 — 40.
20. Черногор Л. Ф. Физика и экология катастроф. Монография– Х.: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2012. — 556 с.

Другие материалы рубрики


  • Непредельные углеводороды в небольшом количестве (около 5%) являются практически единственным не содержащимся в природной нефти классом соединений, образующимся в заметных количествах при проведении процесса на кобальтовых катализаторах. Их содержание в нефти не нормируется, а их получение является одной из основных целей нефтехимической переработки природной нефти.
    Таким образом, по всем показателям, определяемым стандартом, СЖУ (синтетические жидкие углеводороды) могут быть отнесены к наиболее ценным сортам нефти. С экономической точки зрения наиболее рациональным использованием СЖУ была бы их раздельная транспортировка с промыслов как более ценного и дорогостоящего продукта, особенно с точки зрения отсутствия серосодержащих соединений и высокой концентрации легких (светлых) фракций.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Чтобы получать тепло из снега, дождя и, что реже, града, нужен АТМОТЕРМ. Это устройство относится к стационарным приборам для нагревания текущих сред, использующий при прохождении данного процесса тепловой эффект экзотермической реакции образования гидроксида кальция из СаО, которая проходит при утилизации снежного покрова на месте его образования.
    Область применения устройства – генерация тепловой энергии для обогрева стен жилых и нежилых помещений, используя атмосферные осадки.
    Исследуя решения в данной области, мы не найдем наверняка устройства, объединяющего в себе функции переработки атмосферных осадков и обогревателя, работающего без подвода электроэнергии, при этом являясь таким экономичным, как атмотерм (экономичность смотрите дальше). Решения, предлагаемые другими авторами (смотри ниже) имеют ряд недостатков: потребляемость большого количества электроэнергии, узкая направленность технологий – только утилизация снега или только генерация тепловой энергии, сложность устройства, лежащее в наличии большого количества комплектующих компонентов, таких как ИК-излучатели и другие подобные устройства.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Сначала приведем высказывание российского геофизика Е.П. Борисенкова о прошлом человечества:
    «Причины гибели или упадка некоторых цивилизаций, а также многие неблагоприятные социальные явления в период средневековья так же, как и в древней истории, были связаны с экологией.
    Если мышление человека античности в ряде случаев было настолько эгоистичным, что, несмотря на свои выдающиеся по тому времени научные и естественные познания, он не думал о связи между лесом, водой, почвой и последствиями своей деятельности, то и в период средневековья человечество ушло от этого уровня понимания не очень далеко».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Еще в 212 году до н. э. древнегреческий ученый Архимед использовал светоотражающие свойства бронзовых боевых щитов для того, чтобы сосредоточить солнечный свет и поджечь вражеские деревянные суда римлян, осаждающих его родной город Сиракузы. Но прошло почти полтора тысячелетия, за время которых люди продолжали греться на солнышке, не задумываясь, какой мощный источник представляет собой это божественное дневное светило. И лишь в 1600 г. во Франции был создан первый солнечный двигатель, работавший на нагретом воздухе и использовавшийся для перекачки воды. В конце XVII в. ведущий французский химик Антуан Лоран Лавуазье создал первую солнечную печь, в которой достигалась температура в 1650°С и нагревались образцы исследуемых материалов в вакууме и защитной атмосфере, а также были изучены свойства углерода и платины. В 1833 г. в США Дж. Эриксон построил солнечный воздушный двигатель с параболоцилиндрическим концентратором размером 4,8х3,3 м. Первый плоский коллектор солнечной энергии был построен французом Ш.А. Тельером. Он имел площадь 20 м2 и использовался в тепловом двигателе, работавшем на аммиаке.

    В 1866 г. французский математик Август Мушо построил в Алжире несколько крупных солнечных коллекторов, ставших прообразами современных, и использовал их для дистилляции воды и приводов насосов. На всемирной выставке в Париже в 1878 г. А. Мушо продемонстрировал солнечную печь для приготовления пищи, в которой 0,5 кг мяса можно было сварить за 20 минут. Первая крупномасштабная установка для дистилляции воды была построена в Чили в 1871 г. американским инженером Ч. Уилсоном. Она эксплуатировалась в течение 30 лет, поставляя питьевую воду для рудника. В 1890 г. профессор В.К. Церасский в Москве осуществил процесс плавления металлов солнечной энергией, сфокусированной параболоидным зеркалом, в фокусе которого температура превышала 3000°С. Однако только в 1980-е годы были созданы первые крупномасштабные солнечные электрогенераторы.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Экспоненциальный рост населения и истощение природных ресурсов заставляют ученых придумывать самые невероятные проекты по спасению планеты. Один из них — космические электростанции, передающие на Землю энергию Солнца посредством микроволнового излучения. Технология эта не столь фантастична, как может показаться на первый взгляд.
    Вполне возможно, что лет через тридцать на геостационарной орбите обоснуется группировка объектов, каждый из которых будет подозрительно напоминать «Звезду смерти». Необъятные зеркальные крылья, нечто вроде электромагнитной пушки и наземная приемная антенна километров десять в диаметре — так будет выглядеть система глобального энергоснабжения.
    Вернее, такой ее представляли конструкторы еще в 1970-х. И уже тогда это не было научной фантастикой! В связи с энергетическим кризисом американское правительство выделило $20 миллионов агентству NASA и компании Boeing на проработку проекта гигантского спутника SPS (Solar Power Satellite).



  • Ситуация с термоядерной энергетикой сегодня довольно любопытна и имеет общие черты с начинавшейся некогда «космической гонкой». Открытие способа, открывающего доступ к неограниченному источнику энергии, казалось бы, уже «витает в воздухе». Уже всерьёз проектируются термоядерные электростанции. Уже почти видна финишная ленточка и вопрос лишь в том, кто успеет раньше. Руководители развитых государств ревностно следят за «успехами» конкурентов в этой области и боятся остаться «не солоно хлебавши». Эти страхи умело эксплуатируют крупные исследовательские центры, работающие по данной проблеме, добиваясь щедрого финансирования. Вот-вот и пресса возвестит об открытии века...



  • Ветры бывают самые разнообразные: это и дующий десятки минут легкий бриз, и глобальные ветра — но все они существуют за счет солнечного нагрева планеты. Важными факторами влияния на атмосферную циркуляцию воздуха являются разность обогрева между экватором и полюсами, а также вращение нашей планеты, называемое эффектом Кориолиса. Сезонные колебания в скорости и направлении ветра являются результатом сезонных изменений из-за относительного наклона оси вращения Земли к Солнцу, которое, в свою очередь, изменяет паттерны разности обогрева. Ежедневные различия в обогреве атмосферы вызваны различным нагревом локальных областей поверхности земли, например, суши и океана. Еще движение воздуха осложняется целым рядом факторов глобального масштаба, таких как вращение Земли, а также сушей, горными хребтами и холмами, растительностью, океанами, морями и озерами. Из-за трения о поверхность земли, растительность и здания скорость ветра возрастает с увеличением высоты над поверхностью земли.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Вопрос смесевых технологий при производстве бензинов давно уже интересует технологов, экологов, энергетиков, автомобилистов и просто любителей всяческих новшеств и современных технологий. Несмотря на множество позитивных моментов, так же как и на наличие определенных недостатков, однозначности в выводах пока еще не присутствует, что оставляет обширные пространства для размышлений и убеждений, похвалы и критики.

    • Страницы
    • 1
    • 2

  • При минусовой температуре проблемы с запуском двигателя гарантированы. Это знает каждый опытный автомобилист, которому не раз приходилось подолгу просиживать в холодном салоне, пытаясь завести автомобиль. А вот о причинах этих самых проблем думает далеко не каждый водитель. Еще до того, как температура опустится ниже нуля, важно сменить все жидкости в автомобиле на незамерзающие. Это касается моторного масла, охлаждающей жидкости, жидкости в бачке омывателя. Нужно тщательно смазать стартер и прочие системы мотора, от этого также зависит степень прилагаемых для запуска двигателя усилий в сильный мороз.



  • ...В современных ВЭС воплощено множество технических идей, отвечающих последним достижениям науки. Вот далеко не полный перечень уникальных систем и механизмов, обеспечивающих эффективную и безопасную работу ветроэлектростанций: система динамического изменения угла атаки (изменяет угол заклинивания лопастей, удерживая тем самым нужный угол атаки); система динамического регулирования скорости вращения ветроколеса в зависимости от нагрузки и скорости ветра (выбирает оптимальный режим работы); система управления рысканием  — электронный флюгер (поворачивает гондолу с ВЭУ по особому закону с учетом доминирующего направления ветра, его порывов и турбуленции); система оперативного регулирования магнитного скольжения асинхронного генератора (используются усовершенствованные асинхронные генераторы с ротором «беличья клетка»)...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5