Проблеми енергетики і зміна структури народногосподарського використання вуглеводневої сировини

РЕФЕРАТ.

на тему:

Проблеми енергетики і зміна структури народногосподарського використання вуглеводневої сировини.

Рівень матеріального добробуту суспільства в наш час визначається кількістю енергії, яка виробляється на душу населення. Опалення будинків, можливість використання швидкісного транспорту, випуск промислової продукції значною мірою залежать від доступності енергії. Енергетичні проблеми можуть стати реальним обмеженням для подальшого зростання матеріальної культури.

Нині ситуація загострилась у зв «язку з неправильними оцінками перспектив розвитку енергетики. По-перше, вважали, що поклади палива (вугілля, нафта, газ) невичерпні. По-друге, після введення в дію перших атомних реакторів було зроблено припущення, що атомна енергія в найближчий час замінить інші види енергії.

Ці передбачення виявилися необґрунтованими. За підрахунками вчених нафти на Землі достатньо лише на 40—50 років, природного газу — на 30—40 років, запасів вугілля — на 200— 250 років. Стосовно вугілля, то його запасів достатньо на значно більший час. Але при існуючій технології видобутку вугілля доступною вважають лише одну чверть його світових запасів, а нові сучасніші технології поки що невідомі. Не простою справою виявилося і створення атомних реакторів, особливо якщо врахувати екологічні наслідки атомної енергетики. Достатньо яскравим прикладом цього є чорнобильська катастрофа.

Таким чином, проблеми енергетики пов «язані як з нестачею сировини, так і з неспроможністю суспільства добувати енергію економічно і екологічно раціональними способами.

Значна частина енергії виробляється тепер за рахунок хімічних процесів, а саме при спалюванні нафти, газу і вугілля. Проблеми перетворення світлової і теплової енергії в електричну також розв «язуються на основі хімічних процесів. Нарешті, сучасні установки для добування енергії вимагають створення нових конструктивних матеріалів і теплоносіїв. Це означає, що в розв «язанні проблеми енергетики чільне місце посідають хіміки.

Для розширення енерговиробництва використовують природні явища: сонячну радіацію, теплоту вод океанів і земних надр, силу течії річок, припливів і відпливів океанських течій, високих повітряних течій, теплоту мікробіологічної утилізації органічних відходів, фотосинтез, ланцюгові реакції поділу атомного ядра тощо. І хоча внесок нетрадиційних джерел енергії зростає, енергетичні світові потреби поки що задовольняються переважно спалюванням природних копалин, що містять вуглець.

На теплових електростанціях поряд з вугіллям доволі широко використовується природний газ, а також мазут — продукт Переробки нафти. Зрозуміло, що використання останніх скорочуватиметься, оскільки природний газ, продукти переробки нафти — цінні речовини, щоб використовувати їх як котельне паливо.

Зміни у структурі народногосподарського використання вуглеводневої сировини насамперед пов «язані з переведенням енергетики з використання нафти і нафтопродуктів як палива на використання вугілля. Важкі залишки переробки нафти — мазути повніше перероблятимуться на легкі нафтопродукти, необхідні для сучасного органічного синтезу.

Хімічна наука найближчим часом повинна знайти ефективніші способи переробки нафти, природного і супутнього газів, вугілля, а також удосконалити існуючі (перегонку, крекінг, піроліз) з метою повнішого і комплексного використання природної вуглеводневої сировини із забезпеченням усіх економічних і екологічних вимог.

Оскільки запаси нафти обмежені, великого значення набуває питання про добування рідкого палива (гасу, бензину) з вугілля, резерви якого значно більші. У наш час є кілька способів переробки вугілля в рідке паливо: 1) синтез, в основі якого лежить перетворення під тиском вугілля у суміш горючих газів з використанням водяної пари, повітря або кисню; 2) екстракція або термічне розчинення вугілля, при цьому використовуються розчинники, які беруть участь у процесах подальшої переробки вугілля; 3) гідрування — спосіб, який заснований на насиченні вугілля воднем, взаємодії вугілля при високій температурі і тиску з речовинами, що містять водень; 4) гідроліз — нагрівання вугілля без окисника. Ці способи є поки що дорогими і тому потребують подальшої розробки.

У пошуках нових розв «язань енергетичних проблем заслуговує на увагу газифікація вугілля, тобто добування з вугілля не рідкого, а газоподібного палива, яке може бути використано також і як хімічна сировина для різноманітних синтезів.

Перспективним напрямом у розвитку енергетики є використання водню як палива. Водень — висококалорійний газ, який може знайти застосування в авіації і в багатьох інших споживачів рідкого палива. Великою перевагою водню є те, що при його спалюванні утворюється лише пара води. Отже, водень — екологічно чисте ідеальне паливо.

Перехід до водневої енергетики є перспективним ще й тому, що водень може застосовуватися як паливо для всіх видів транспорту. Потреба в такому паливі дуже актуальна, якщо врахувати, що основним джерелом забруднення повітря у містах є продукти неповного згоряння вуглевмісного природного палива.

Ресурси для добування водню практично безмежні, ними можуть бути води Світового океану. Важливим завданням хімічної науки є розробка економічно вигідних способів добування і використання водню як моторного палива.