ऊर्जा समस्या: समाधान. ऊर्जा समस्या विश्व में ऊर्जा की स्थिति

परिचय। ऊर्जा - बढ़ती खपत की समस्याएँ

ऊर्जा संकट - एक घटना जो तब घटित होती है जब ऊर्जा संसाधनों की मांग उनकी आपूर्ति से काफी अधिक होती है। इसका कारण रसद, राजनीति या भौतिक कमी हो सकता है।

ऊर्जा की खपत मानव अस्तित्व के लिए एक शर्त है। उपभोग के लिए उपलब्ध ऊर्जा की उपलब्धता मानव की जरूरतों को पूरा करने, जीवन प्रत्याशा बढ़ाने और रहने की स्थिति में सुधार करने के लिए हमेशा आवश्यक रही है।
सभ्यता का इतिहास ऊर्जा रूपांतरण के अधिक से अधिक नए तरीकों के आविष्कार, इसके नए स्रोतों के विकास और अंततः, ऊर्जा खपत में वृद्धि का इतिहास है।
ऊर्जा की खपत में वृद्धि में पहली छलांग तब लगी जब लोगों ने आग बनाना सीखा और इसका उपयोग खाना पकाने और अपने घरों को गर्म करने के लिए किया। इस काल में ऊर्जा के स्रोत जलाऊ लकड़ी और मानव बाहुबल थे। अगला महत्वपूर्ण चरण पहिये के आविष्कार, विभिन्न उपकरणों के निर्माण और लोहार कला के विकास से जुड़ा है। 15वीं शताब्दी तक, मध्ययुगीन मनुष्य, भार ढोने वाले जानवरों, पानी और पवन ऊर्जा, जलाऊ लकड़ी और थोड़ी मात्रा में कोयले का उपयोग करके, पहले से ही आदिम मनुष्य की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक उपभोग कर चुका था। औद्योगिक युग की शुरुआत के बाद से पिछले 200 वर्षों में वैश्विक ऊर्जा खपत में विशेष रूप से ध्यान देने योग्य वृद्धि हुई है - यह 30 गुना बढ़ गई है और 1998 में प्रति वर्ष 13.7 गीगाटन मानक ईंधन तक पहुंच गई है। किसी औद्योगिक समाज में एक व्यक्ति आदिम व्यक्ति की तुलना में 100 गुना अधिक ऊर्जा की खपत करता है।
आधुनिक दुनिया में, ऊर्जा बुनियादी उद्योगों के विकास का आधार है जो सामाजिक उत्पादन की प्रगति निर्धारित करती है। सभी औद्योगिक देशों में, ऊर्जा विकास की गति ने अन्य उद्योगों के विकास की गति को पीछे छोड़ दिया है।
साथ ही, ऊर्जा पर्यावरण और मनुष्यों पर प्रतिकूल प्रभाव डालने वाले स्रोतों में से एक है। यह वायुमंडल (ऑक्सीजन की खपत, गैसों, नमी और ठोस कणों का उत्सर्जन), जलमंडल (पानी की खपत, कृत्रिम जलाशयों का निर्माण, प्रदूषित और गर्म पानी का निर्वहन, तरल अपशिष्ट) और स्थलमंडल (जीवाश्म ईंधन की खपत, परिदृश्य परिवर्तन) को प्रभावित करता है। , विषाक्त पदार्थों का उत्सर्जन)।
पर्यावरण पर ऊर्जा के नकारात्मक प्रभाव के उल्लेखनीय कारकों के बावजूद, ऊर्जा खपत में वृद्धि ने आम जनता के बीच ज्यादा चिंता पैदा नहीं की। यह 70 के दशक के मध्य तक जारी रहा, जब विशेषज्ञों के हाथ जलवायु प्रणाली पर मजबूत मानवजनित दबाव का संकेत देने वाले कई डेटा लगे, जो ऊर्जा खपत में अनियंत्रित वृद्धि के साथ वैश्विक तबाही का खतरा पैदा करता है। तब से, किसी अन्य वैज्ञानिक समस्या ने वर्तमान और विशेष रूप से भविष्य के जलवायु परिवर्तन की समस्या के रूप में इतना ध्यान आकर्षित नहीं किया है।
इस बदलाव का एक मुख्य कारण ऊर्जा को माना जा रहा है। ऊर्जा को ऊर्जा के उत्पादन और खपत से संबंधित मानव गतिविधि के किसी भी क्षेत्र के रूप में समझा जाता है। ऊर्जा क्षेत्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जैविक जीवाश्म ईंधन (तेल, कोयला और गैस) के दहन से निकलने वाली ऊर्जा की खपत से प्रदान किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वायुमंडल में भारी मात्रा में प्रदूषक निकलते हैं।
इस तरह का सरलीकृत दृष्टिकोण पहले से ही विश्व अर्थव्यवस्था को वास्तविक नुकसान पहुंचा रहा है और उन देशों की अर्थव्यवस्थाओं को घातक झटका दे सकता है जो अभी तक रूस सहित विकास के औद्योगिक चरण को पूरा करने के लिए आवश्यक ऊर्जा खपत के स्तर तक नहीं पहुंचे हैं। हकीकत में, सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। ग्रीनहाउस प्रभाव के अलावा, जिसके लिए ऊर्जा क्षेत्र आंशिक रूप से जिम्मेदार है, ग्रह की जलवायु कई प्राकृतिक कारणों से प्रभावित होती है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं सौर गतिविधि, ज्वालामुखीय गतिविधि, पृथ्वी की कक्षा के पैरामीटर और आत्म-दोलन। वायुमंडल-महासागर प्रणाली में। समस्या का सही विश्लेषण सभी कारकों को ध्यान में रखकर ही संभव है, जबकि, निश्चित रूप से, इस सवाल को स्पष्ट करना आवश्यक है कि निकट भविष्य में वैश्विक ऊर्जा खपत कैसे व्यवहार करेगी, क्या मानवता को वास्तव में ऊर्जा में सख्त आत्म-संयम स्थापित करना चाहिए ग्लोबल वार्मिंग की विभीषिका से बचने के लिए उपभोग।

ऊर्जा विकास में आधुनिक रुझान

तालिका 5.7. 2000 के लिए कुछ हालिया ऊर्जा खपत पूर्वानुमान
(कोष्ठक में प्रकाशन का वर्ष है) और इसका वास्तविक अर्थ।

पूर्वानुमान के संबंध में ऊर्जा की खपत में कमी, सबसे पहले, इसके विकास के व्यापक तरीकों से ऊर्जा उत्साह से ऊर्जा उपयोग की दक्षता बढ़ाने और इसकी व्यापक बचत पर आधारित ऊर्जा नीति में संक्रमण के साथ जुड़ी हुई है।
इन परिवर्तनों का कारण 1973 और 1979 का ऊर्जा संकट, जीवाश्म ईंधन भंडार का स्थिरीकरण और उनके उत्पादन की लागत में वृद्धि, और निर्यात के कारण दुनिया में राजनीतिक अस्थिरता पर अर्थव्यवस्था की निर्भरता को कम करने की इच्छा थी। ऊर्जा संसाधनों का.

ईंधन संकट

70 के दशक की शुरुआत में, अखबारों के पन्ने सुर्खियों से भरे रहते थे: "ऊर्जा संकट!", "जीवाश्म ईंधन कब तक चलेगा?", "तेल युग का अंत!", "ऊर्जा अराजकता।" सभी मीडिया अभी भी इस विषय पर बहुत ध्यान देते हैं - प्रिंट, रेडियो, टेलीविजन। ऐसी चिंता का कारण है, क्योंकि मानवता अपने ऊर्जा आधार के शक्तिशाली विकास की एक जटिल और लंबी अवधि में प्रवेश कर चुकी है। इसलिए, आपको बस आज ज्ञात ईंधन भंडार का उपयोग करना चाहिए, लेकिन आधुनिक ऊर्जा के पैमाने का विस्तार करके, ऊर्जा के नए स्रोतों की तलाश करें और इसे परिवर्तित करने के नए तरीके विकसित करें।
ऊर्जा विकास के बारे में अब बहुत सारे पूर्वानुमान हैं। हालाँकि, बेहतर पूर्वानुमान विधियों के बावजूद, पूर्वानुमानकर्ता गलत अनुमानों से अछूते नहीं हैं, और उनके पास 40-50 वर्षों जैसे समय अंतराल के लिए अपने पूर्वानुमानों की महान सटीकता के बारे में बात करने के लिए पर्याप्त आधार नहीं हैं।
एक व्यक्ति हमेशा आगे बढ़ने को सुनिश्चित करने के लिए यथासंभव अधिक ऊर्जा रखने का प्रयास करेगा। विज्ञान और प्रौद्योगिकी उसे हमेशा बढ़ती मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने का अवसर नहीं देंगे। लेकिन, जैसा कि ऐतिहासिक विकास से पता चलता है, नई खोजें और आविष्कार निश्चित रूप से सामने आएंगे जो मानवता को एक और गुणात्मक छलांग लगाने और और भी तेज कदमों से नई उपलब्धियों की ओर बढ़ने में मदद करेंगे।
हालाँकि, घटते ऊर्जा संसाधनों की समस्या अभी भी बनी हुई है। पृथ्वी पर उपलब्ध संसाधनों को विभाजित किया गया है अक्षयऔर गैर नवीकरणीय. पहले में सौर ऊर्जा, पृथ्वी की गर्मी, समुद्री ज्वार और जंगल शामिल हैं। जब तक सूर्य और पृथ्वी मौजूद हैं, तब तक उनका अस्तित्व समाप्त नहीं होगा। गैर-नवीकरणीय संसाधनों की पूर्ति प्रकृति द्वारा नहीं की जाती है या उनकी पूर्ति बहुत धीरे-धीरे होती है, लोगों द्वारा उपभोग किए जाने की तुलना में बहुत धीमी गति से होती है। पृथ्वी की गहराई में नए जीवाश्म ईंधन के निर्माण की दर निर्धारित करना काफी कठिन है। इस संबंध में, विशेषज्ञ अनुमान 50 गुना से अधिक भिन्न हैं। यदि हम सबसे बड़ी संख्या को भी स्वीकार कर लें, तब भी पृथ्वी की आंतों में ईंधन संचय की दर इसके उपभोग की दर से एक हजार गुना कम है। इसीलिए ऐसे संसाधनों को अनवीकरणीय कहा जाता है। मुख्य भंडार और खपत का आकलन तालिका 5.44 में दिया गया है। तालिका संभावित संसाधन दिखाती है. इसलिए, वर्तमान निष्कर्षण विधियों से, उनमें से केवल आधा ही निकाला जा सकता है। बाकी आधा हिस्सा जमीन में दबा रहता है. इसीलिए यह अक्सर कहा जाता है कि भंडार 120-160 वर्षों तक चलेगा। बड़ी चिंता का विषय तेल और गैस की आसन्न कमी है, जो (मौजूदा अनुमान के अनुसार) केवल 40-60 वर्षों तक ही रह सकती है।
कोयले की अपनी समस्याएँ हैं। सबसे पहले, इसका परिवहन बहुत श्रमसाध्य कार्य है। तो रूस में, मुख्य कोयला भंडार पूर्व में केंद्रित हैं, और मुख्य खपत यूरोपीय भाग में है। दूसरे, कोयले का व्यापक उपयोग गंभीर वायु प्रदूषण, पृथ्वी की सतह के प्रदूषण और मिट्टी की गिरावट से जुड़ा है।
अलग-अलग देशों में, सूचीबद्ध सभी समस्याएं अलग-अलग दिखती हैं, लेकिन उनका समाधान लगभग हर जगह एक ही था - परमाणु ऊर्जा की शुरूआत। यूरेनियम कच्चे माल का भंडार भी सीमित है। हालाँकि, अगर हम उन्नत प्रकार के आधुनिक थर्मल रिएक्टरों के बारे में बात करते हैं, तो उनकी काफी उच्च दक्षता के कारण, उनके लिए यूरेनियम भंडार लगभग असीमित माना जा सकता है।
तो लोग ऊर्जा संकट के बारे में क्यों बात कर रहे हैं, यदि केवल जीवाश्म ईंधन भंडार सैकड़ों वर्षों तक चलेगा, और अभी भी भंडार में परमाणु ईंधन है?
पूरा सवाल यह है कि इसकी लागत कितनी है। और इसी ओर से अब ऊर्जा समस्या पर विचार किया जाना चाहिए। पृथ्वी की गहराई में अभी भी बहुत कुछ है, लेकिन उनके तेल और गैस के निष्कर्षण की लागत अधिक से अधिक होती जा रही है, क्योंकि इस ऊर्जा को गरीब और गहरी परतों से, निर्जन, दुर्गम क्षेत्रों में खोजे गए खराब भंडारों से निकालना पड़ता है। जीवाश्म ईंधन के उपयोग के पर्यावरणीय परिणामों को कम करने के लिए बहुत अधिक आवश्यकताएं और निवेश करना होगा।
परमाणु ऊर्जा अब शुरू की जा रही है, इसलिए नहीं कि यह सदियों और सहस्राब्दियों तक ईंधन प्रदान करती है, बल्कि भविष्य के लिए तेल और गैस की बचत और संरक्षण के साथ-साथ जीवमंडल पर पर्यावरणीय भार को कम करने की संभावना के कारण है।
एक व्यापक धारणा है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से बिजली की लागत कोयले और भविष्य में गैस बिजली संयंत्रों से उत्पन्न ऊर्जा की लागत से काफी कम है। लेकिन अगर हम परमाणु ऊर्जा के पूरे चक्र (कच्चे माल के निष्कर्षण से लेकर रेडियोधर्मी कचरे के निपटान तक, जिसमें परमाणु ऊर्जा संयंत्र के निर्माण की लागत भी शामिल है) पर विस्तार से विचार करें, तो परमाणु ऊर्जा संयंत्र का संचालन और इसके सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करना बदल जाता है। पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके समान क्षमता के स्टेशन के निर्माण और संचालन की तुलना में अधिक महंगा है (अमेरिकी अर्थव्यवस्था के उदाहरण का उपयोग करके तालिका 5.8)।
इसलिए, हाल ही में ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों पर अधिक से अधिक जोर दिया गया है नवीकरणीय स्रोत- जैसे सूर्य, वायु, जल तत्व। उदाहरण के लिए, यूरोपीय संघ ने 2010-2012 का लक्ष्य रखा है। नए स्रोतों का उपयोग करके 22% बिजली प्राप्त करें। उदाहरण के लिए, जर्मनी में, पहले से ही 2001 में, नवीकरणीय स्रोतों से उत्पादित ऊर्जा 8 परमाणु रिएक्टरों के संचालन के बराबर थी, या सभी बिजली का 3.5% थी।
कई लोग मानते हैं कि भविष्य सूर्य के उपहारों का है। हालाँकि, यह पता चला है कि यहाँ भी सब कुछ इतना सरल नहीं है। अब तक, आधुनिक सौर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग करके बिजली पैदा करने की लागत पारंपरिक बिजली संयंत्रों की तुलना में 100 गुना अधिक है। हालाँकि, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं से जुड़े विशेषज्ञ आशावादी हैं और मानते हैं कि वे अपनी लागत को काफी कम करने में सक्षम होंगे।
नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग की संभावनाओं पर विशेषज्ञों के विचार बहुत भिन्न हैं। इंग्लैंड में विज्ञान और प्रौद्योगिकी समिति ने ऐसे ऊर्जा स्रोतों के विकास की संभावनाओं का विश्लेषण करते हुए निष्कर्ष निकाला कि आधुनिक प्रौद्योगिकियों के आधार पर उनका उपयोग अभी भी परमाणु निर्माण की तुलना में कम से कम दो से चार गुना अधिक महंगा है। बिजली संयंत्र। अन्य विशेषज्ञों ने निकट भविष्य में इन ऊर्जा स्रोतों के बारे में विभिन्न भविष्यवाणियाँ की हैं। जाहिर है, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग दुनिया के कुछ क्षेत्रों में किया जाएगा जो उनके कुशल और किफायती उपयोग के लिए अनुकूल हैं, लेकिन बेहद सीमित पैमाने पर। मानवता की ऊर्जा जरूरतों का बड़ा हिस्सा कोयला और परमाणु ऊर्जा द्वारा प्रदान किया जाना चाहिए। सच है, अभी तक ऐसा कोई सस्ता स्रोत नहीं है जो हमें ऊर्जा क्षेत्र को इतनी तेज गति से विकसित करने की अनुमति दे जैसा हम चाहते हैं।
अभी और आने वाले दशकों में, सबसे ज़्यादा ऊर्जा का पर्यावरण अनुकूल स्रोतपरमाणु और फिर संभवतः थर्मोन्यूक्लियर संपादकों को पेश किया गया है। इनकी सहायता से व्यक्ति तकनीकी प्रगति के सोपानों पर आगे बढ़ेगा। यह तब तक चलता रहेगा जब तक यह ऊर्जा के किसी अन्य, अधिक सुविधाजनक स्रोत की खोज और उसमें महारत हासिल नहीं कर लेता।
चित्र 5.38 दुनिया में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की वृद्धि और 1971-2006 के लिए बिजली उत्पादन और 2020-30 के लिए विकास पूर्वानुमानों का एक ग्राफ दिखाता है। ऊपर उल्लिखित देशों के अलावा, इंडोनेशिया, मिस्र, जॉर्डन और वियतनाम जैसे कई विकासशील देशों ने परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाने की संभावना की घोषणा की है और इस दिशा में पहला कदम उठाया है।

चित्र.5.38. ( ऊपर) 1971-2006 के लिए परमाणु ऊर्जा संयंत्र की क्षमता और बिजली उत्पादन में वृद्धि। IAEA डेटा और 2020-2030 के लिए दुनिया में परमाणु ऊर्जा संयंत्र क्षमता के पूर्वानुमान के अनुसार। ( तल पर)

पारिस्थितिक ऊर्जा संकट

पर्यावरण पर ऊर्जा के प्रभाव के मुख्य रूप इस प्रकार हैं।

1. मानवता अभी भी अपनी अधिकांश ऊर्जा गैर-नवीकरणीय संसाधनों के उपयोग से प्राप्त करती है।
2. वायुमंडलीय प्रदूषण: थर्मल प्रभाव, वायुमंडल में गैसों और धूल का उत्सर्जन।
3. 3. जलमंडल का प्रदूषण: जल निकायों का तापीय प्रदूषण, प्रदूषकों का उत्सर्जन।
4. ऊर्जा उत्पादन के दौरान ऊर्जा वाहकों के परिवहन और अपशिष्ट निपटान के दौरान स्थलमंडल का प्रदूषण।
5. रेडियोधर्मी और जहरीले कचरे से पर्यावरण का प्रदूषण।
6. जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों द्वारा नदियों के जलवैज्ञानिक शासन में परिवर्तन और, परिणामस्वरूप, जलधारा में प्रदूषण।
7. विद्युत लाइनों के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का निर्माण।

ऊर्जा की खपत में निरंतर वृद्धि और ऊर्जा के बढ़ते नकारात्मक परिणामों के बीच सामंजस्य स्थापित करने के स्पष्ट रूप से दो तरीके हैं, यह देखते हुए कि निकट भविष्य में मानवता जीवाश्म ईंधन की सीमाओं को महसूस करेगी।

1. ऊर्जा की बचत।ऊर्जा बचत पर प्रगति के प्रभाव की डिग्री को भाप इंजन के उदाहरण से प्रदर्शित किया जा सकता है। जैसा कि आप जानते हैं, 100 साल पहले भाप इंजनों की दक्षता 3-5% थी, और अब यह 40% तक पहुँच जाती है। 70 के दशक के ऊर्जा संकट के बाद विश्व अर्थव्यवस्था के विकास ने यह भी दिखाया कि मानवता के पास इस पथ पर महत्वपूर्ण भंडार हैं। संसाधन-बचत और ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के उपयोग ने विकसित देशों में ईंधन और सामग्री की खपत में उल्लेखनीय कमी सुनिश्चित की है।
2. ऊर्जा उत्पादन के स्वच्छ रूपों का विकास।समस्या को संभवतः वैकल्पिक प्रकार की ऊर्जा के विकास से हल किया जा सकता है, विशेष रूप से नवीकरणीय स्रोतों के उपयोग पर आधारित। हालाँकि, इस दिशा को लागू करने के तरीके अभी तक स्पष्ट नहीं हैं। अब तक, नवीकरणीय स्रोत वैश्विक ऊर्जा खपत का 20% से अधिक प्रदान नहीं करते हैं। इस 20% में मुख्य योगदान बायोमास और जल विद्युत के उपयोग से आता है।

पारंपरिक ऊर्जा की पर्यावरणीय समस्याएँ

वर्तमान में अधिकांश बिजली का उत्पादन ताप विद्युत संयंत्रों (टीपीपी) में किया जाता है। इसके बाद आमतौर पर जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र (एचपीपी) और परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी) आते हैं।

ऊर्जा समस्या मानवता को ईंधन और ऊर्जा विश्वसनीय रूप से उपलब्ध कराने की समस्या है। वैश्विक स्तर पर, यह समस्या 20वीं सदी के 70 के दशक में स्वयं प्रकट हुई, जब ऊर्जा संकट उत्पन्न हुआ, जिससे सस्ते तेल के युग का अंत हुआ। ईंधन और ऊर्जा उपलब्ध कराने की वैश्विक समस्या आज भी महत्वपूर्ण बनी हुई है।

ऊर्जा समस्या के कारण चित्र में प्रस्तुत किए गए हैं। 3

बीसवीं सदी की शुरुआत से 80 के दशक तक दुनिया में मानव जाति के पूरे पिछले इतिहास की तुलना में अधिक खनिज ईंधन का उपयोग किया गया था। केवल 1960 से 1980 तक को शामिल करते हुए, सदी की शुरुआत से उत्पादित 40% कोयला, लगभग 75% तेल और लगभग 80% प्राकृतिक गैस पृथ्वी के आंत्र से निकाला गया था।

ईंधन और ऊर्जा संसाधनों के निष्कर्षण की मात्रा के कारण पर्यावरणीय स्थिति में गिरावट आई है। और इन संसाधनों की बढ़ती मांग ने बेहतर बिक्री स्थितियों के लिए ईंधन संसाधनों का निर्यात करने वाले देशों के बीच और ऊर्जा संसाधनों तक पहुंच के लिए आयात करने वाले देशों के बीच प्रतिस्पर्धा बढ़ा दी है।

ऊर्जा संकट के प्रभाव में बड़े पैमाने पर भूवैज्ञानिक अन्वेषण कार्य तेज हो गया है, जिससे नई ऊर्जा भंडार की खोज और विकास हुआ है। सबसे महत्वपूर्ण प्रकार के खनिज ईंधन की उपलब्धता में सीधे तौर पर वृद्धि हुई है। गणना के अनुसार, सिद्ध कोयला भंडार का निष्कर्षण 325 वर्षों के लिए, तेल का 37 वर्षों के लिए और प्राकृतिक गैस का 62 वर्षों के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

ऊर्जा समस्या के समाधान में ऊर्जा उत्पादन में और वृद्धि और ऊर्जा खपत में वृद्धि शामिल है। 1996 से 2003 तक पूर्ण रूप से विश्व ऊर्जा खपत 12 बिलियन से बढ़कर 15.2 बिलियन टन ईंधन के बराबर हो गई। साथ ही, कई देशों को अपने स्वयं के ऊर्जा उत्पादन (चीन) की सीमा तक पहुंचने या इस उत्पादन (ग्रेट ब्रिटेन) को कम करने की संभावना का सामना करना पड़ रहा है। यह विकास ऊर्जा संसाधनों का अधिक तर्कसंगत उपयोग करने के तरीकों की खोज को प्रोत्साहित करता है।

वैश्विक ऊर्जा समस्या को हल करने के मुख्य तरीके चित्र में प्रस्तुत किए गए हैं। 4.

उभरते बाजारों वाले कई देश (रूस, यूक्रेन, चीन, भारत) ऊर्जा-गहन उद्योगों का विकास जारी रखते हैं, साथ ही पुरानी प्रौद्योगिकियों का उपयोग भी करते हैं। इन देशों में, हमें जीवन स्तर में वृद्धि और जनसंख्या की जीवनशैली में बदलाव और अर्थव्यवस्था की ऊर्जा तीव्रता को कम करने के लिए धन की कमी दोनों के कारण ऊर्जा खपत में वृद्धि की उम्मीद करनी चाहिए। इसलिए, उभरते बाजारों वाले देशों में ऊर्जा संसाधनों की खपत बढ़ रही है, जबकि विकसित देशों में खपत अपेक्षाकृत स्थिर स्तर पर बनी हुई है।

वर्तमान समय में और आने वाले कई वर्षों के लिए, वैश्विक ऊर्जा समस्या का समाधान अर्थव्यवस्था की ऊर्जा तीव्रता में कमी की डिग्री पर निर्भर करेगा, यानी उत्पादित सकल घरेलू उत्पाद की प्रति यूनिट ऊर्जा खपत पर।

इस प्रकार, वैश्विक ऊर्जा समस्या अपनी पिछली समझ में दुनिया में संसाधनों की पूर्ण कमी के खतरे के रूप में मौजूद नहीं है। फिर भी, ऊर्जा संसाधन उपलब्ध कराने की समस्या संशोधित रूप में बनी हुई है।

कच्चे माल की समस्या

कच्चे माल की समस्या एक ऐसी समस्या है जो मानव जाति की तकनीकी प्रगति और उसके जीवन के लिए अधिक ईंधन और कच्चे माल के उपयोग के कारण अत्यावश्यक हो गई है।

वैश्विक संसाधन और कच्चे माल की समस्या का उद्भव, काफी हद तक, खनिज ईंधन और कच्चे माल की खपत में बहुत तेजी से और विस्फोटक वृद्धि और, तदनुसार, के आंत्र से उनके निष्कर्षण के पैमाने द्वारा समझाया गया है। धरती।

केवल बीसवीं सदी की शुरुआत से लेकर 80 के दशक तक की अवधि के दौरान, मानव जाति के पूरे पिछले इतिहास की तुलना में दुनिया में अधिक ईंधन और कच्चे माल का उत्पादन और उपभोग किया गया था। 1960 से 1980 तक, 40% कोयला, 50% तांबा और जस्ता, 55% लौह अयस्क, 60% हीरे, 65% निकल, पोटेशियम लवण और फॉस्फोराइट्स, लगभग 75% तेल और लगभग 80% प्राकृतिक गैस और बॉक्साइट को सदी की शुरुआत से ही पृथ्वी की गहराई से खनन किया गया था।

कच्चे माल की समस्या को हल करने के मुख्य तरीके चित्र में प्रस्तुत किए गए हैं। 5.

ऊर्जा

मुख्य ऊर्जा समस्याएँ और उनके समाधान के संभावित तरीके

वी.या. उशाकोव

टॉम्स्क पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी ई-मेल: [ईमेल सुरक्षित]

ऊर्जा की बढ़ती मांग को पूरा करने से जुड़ी मुख्य समस्याओं के तीन समूह माने जाते हैं: ऊर्जा संसाधनों और ऊर्जा की कमी, पर्यावरण पर बढ़ता दबाव, भू-राजनीतिक और सामाजिक खतरे। आधुनिक दुनिया की "ऊर्जा तस्वीर" के विश्लेषण के आधार पर, यह दिखाया गया है कि इन समस्याओं को हल करने का मुख्य तरीका ऊर्जा बचत और ऊर्जा प्रतिस्थापन की अवधारणाओं को लागू करना है। रूसी अर्थव्यवस्था की अनुचित रूप से उच्च ऊर्जा तीव्रता, ऊर्जा बचत की क्षमता और इसके कार्यान्वयन के लिए राज्य और सार्वजनिक उपायों के मुख्य कारण बताए गए हैं। ऊर्जा प्रतिस्थापन की अवधारणा का खुलासा किया गया है - सहायक/वैकल्पिक ईंधन संसाधनों और गैर-पारंपरिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ पारंपरिक प्राथमिक ऊर्जा संसाधनों का प्रतिस्थापन, साथ ही विद्युत और थर्मल ऊर्जा उत्पादन के वैकल्पिक तरीकों का विकास। एक निष्पक्ष वैश्विक ऊर्जा बाजार के निर्माण की ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका पर जोर दिया गया।

कीवर्ड:

ऊर्जा सुरक्षा, ऊर्जा बचत, ऊर्जा प्रतिस्थापन, गैर-पारंपरिक ईंधन, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, ऊर्जा उत्पादन के वैकल्पिक तरीके।

ऊर्जा सुरक्षा, ऊर्जा बचत, ऊर्जा प्रतिस्थापन, गैर-पारंपरिक ईंधन, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, वैकल्पिक तरीके से ऊर्जा उत्पादन।

दुनिया की "ऊर्जा तस्वीर"।

आधुनिक सभ्यता के लिए अपनी ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने का असाधारण महत्व "ऊर्जा सुरक्षा" जैसी विशेषता के उपयोग में परिलक्षित होता है, जो देश की राष्ट्रीय सुरक्षा (सैन्य, आर्थिक, पर्यावरण, खाद्य के साथ) के महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है और अन्य प्रकार की सुरक्षा)। 2030 (ईएस-2030) तक रूस की ऊर्जा रणनीति में, "ऊर्जा सुरक्षा" की व्याख्या "विश्वसनीय ईंधन और ऊर्जा आपूर्ति के खतरों से देश, उसके नागरिकों, समाज और अर्थव्यवस्था की सुरक्षा की स्थिति" के रूप में की जाती है। मानव विकास सूचकांक पर ऊर्जा कल्याण (उदाहरण के लिए, प्रति वर्ष एक निवासी द्वारा खपत की गई बिजली के किलोवाट में व्यक्त) पर लगभग रैखिक निर्भरता है - संयुक्त राष्ट्र द्वारा पेश किए गए समाज/राज्य की स्थिति की एक मात्रात्मक विशेषता।

सूचकांक तीन मुख्य मापदंडों को ध्यान में रखता है:

औसत मानव जीवन प्रत्याशा,

शिक्षा (वयस्क जनसंख्या की साक्षरता और शिक्षा के तीन स्तरों पर जनसंख्या का कवरेज - प्राथमिक, माध्यमिक और उच्चतर);

जीवन का भौतिक मानक, प्रति व्यक्ति वास्तविक सकल घरेलू उत्पाद के मूल्य से निर्धारित होता है, जो ऊर्जा उपलब्धता के समानुपाती होता है। रूस के लिए, मानव विकास सूचकांक 0.80 (173 देशों में से 60 वां स्थान) है, और नॉर्वे के लिए, उच्चतम प्रति व्यक्ति ऊर्जा खपत वाला देश और दुनिया में उच्चतम जीवन स्तर में से एक, यह 0.98 (प्रथम स्थान) तक पहुंच जाता है। संयुक्त राष्ट्र के विशेषज्ञ, न केवल मात्रात्मक, बल्कि ऊर्जा खपत के गुणात्मक संकेतकों के विशेष महत्व को ध्यान में रखते हुए, मानव विकास सूचकांक में एक और संकेतक - सकल घरेलू उत्पाद की प्रति इकाई ऊर्जा तीव्रता - को पेश करने की संभावना पर विचार कर रहे हैं।

रूस विश्व समुदाय को वैश्विक ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एक मसौदा सम्मेलन का प्रस्ताव दे रहा है, जिस पर 2012 में APEC मंच पर चर्चा करने की योजना है। रूसी सुरक्षा परिषद के तत्वावधान में देश की ऊर्जा सुरक्षा के लिए एक नया सिद्धांत विकसित किया जा रहा है। (काम 2011 के अंत तक पूरा हो जाना चाहिए)।

पूरी 20वीं सदी. प्राथमिक ऊर्जा संसाधनों और विद्युत ऊर्जा की खपत में तेजी से वृद्धि की विशेषता थी - कुल वैश्विक ऊर्जा खपत में 15 गुना और प्रति व्यक्ति खपत में 4.4 गुना की वृद्धि हुई। (यह अंतर जनसंख्या में 1.6 से 6 अरब लोगों की वृद्धि के कारण है)। इसके साथ ही

तेजी से उच्च ऊर्जा सामग्री वाले प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों का विकास हुआ: कोयला, तेल, गैस, यूरेनियम। इसने वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के लिए भौतिक आधार के रूप में कार्य किया और श्रम उत्पादकता में कई गुना वृद्धि सुनिश्चित की: दुनिया में औसतन - 4.5 गुना, जापान में - 15.5 गुना, नॉर्वे में - 11.5 गुना, जर्मनी और संयुक्त राज्य अमेरिका में - 5 गुना , 6, रूस में - 3.16 बजे।

नई सदी का पहला दशक दुनिया की "ऊर्जा तस्वीर" या उभरते रुझानों में कोई क्रांतिकारी बदलाव नहीं लाया। समय-समय पर आने वाले आर्थिक संकटों और परिणामस्वरूप ऊर्जा खपत में अल्पकालिक कमी के बावजूद, ऊर्जा खपत में वृद्धि जारी है (चित्र 1)।

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2001 2010 2015 2020 2025

चावल। 1. वैश्विक प्राथमिक ऊर्जा खपत की गतिशीलता (ब्रिटिश थर्मल इकाइयों में - बीटीआई। 1बीटीआई = 252 कैलोरी।)

1. ऊर्जा से संबंधित समाज की मुख्य समस्याएं

हम "ऊर्जा समस्याओं की त्रिमूर्ति" के बारे में बात कर सकते हैं जिसका मानव जीवन के सभी पहलुओं पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है और सभ्यता के सतत विकास की नींव को प्रभावित करता है।

इस त्रय में शामिल हैं:

ऊर्जा संसाधनों और बिजली की कमी (पत्रकारों ने इस समस्या को "ऊर्जा की भूख" कहा);

ऊर्जा सुविधाओं के तकनीकी प्रभाव ("पारिस्थितिक दिल के दौरे का खतरा") के कारण पर्यावरण की भलाई के लिए खतरा;

भू-राजनीतिक और सामाजिक खतरे।

पहली समस्या थकावट से संबंधित है

आज और काफी दूर के भविष्य के लिए मुख्य ऊर्जा संसाधनों (जिनसे आज 80% से अधिक बिजली उत्पन्न होती है) की (गैर-नवीकरणीयता) पूरे ग्रह पर उनके वितरण की अत्यधिक असमानता से बढ़ गई है। जी8 के भीतर भी, ऊर्जा उपलब्धता (उपलब्ध ऊर्जा संसाधनों की मात्रा और उनकी आवश्यक मात्रा का अनुपात) परिमाण के क्रम में भिन्न होती है, चित्र। 2.

ऊर्जा आपूर्ति बढ़ाने के 2 तरीके हैं: 1) स्वयं के ऊर्जा संसाधनों (गैर-नवीकरणीय और नवीकरणीय) की खोज और विकास; 2) ऊर्जा की बचत और ऊर्जा दक्षता में सुधार।

चित्र 2. G8 देशों की ऊर्जा सुरक्षा (उपलब्ध ऊर्जा संसाधनों की मात्रा और उनकी आवश्यक मात्रा का अनुपात), के आधार पर

ऊर्जा की कमी वाले देशों को अपने सकल घरेलू उत्पाद का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ऊर्जा संसाधनों की खरीद पर खर्च करने के लिए मजबूर होना पड़ता है, जो अर्थव्यवस्था और सामाजिक क्षेत्र पर नकारात्मक प्रभाव डालता है। इसके अलावा, वे उन देशों में राजनीतिक और सामाजिक प्रलय के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं जो विश्व बाजार में ऊर्जा संसाधनों की आपूर्ति करते हैं।

यह विरोधाभासी लगता है, लेकिन ऊर्जा अधिशेष देशों में भी ऊर्जा संसाधनों की समस्या है। हम उनके लिए "तेल और गैस सुई पर चढ़ने" यानी प्राकृतिक किराए पर रहने के खतरे के बारे में बात कर रहे हैं। देश के आर्थिक विकास का कच्चा माल-आधारित प्रक्षेपवक्र, शुरुआत में कार्यान्वयन की सादगी के कारण आकर्षक, वैश्विक ऊर्जा बाजार की स्थिति पर खतरनाक निर्भरता और नवीन विकास के लिए प्रोत्साहन के कमजोर होने में बदल जाता है। हाल के दशकों में, रूस ने वास्तव में खुद को ऐसे देशों में पाया है। यह कोई संयोग नहीं है कि आर्थिक विकास के कच्चे माल के मॉडल को त्यागने और विकास के एक अभिनव पथ पर संक्रमण को देश के नेतृत्व द्वारा घोषित किया गया है और समाज द्वारा इसे सबसे महत्वपूर्ण कार्य माना जाता है।

दूसरी समस्या - पर्यावरण - जैसे-जैसे ऊर्जा उत्पादन का पैमाना बढ़ रही है, बढ़ती जा रही है। और ये पैमाने और आज ऊर्जा उद्योग द्वारा उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकियां ऐसी हैं कि वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों के 50% से अधिक मानव निर्मित उत्सर्जन ऊर्जा सुविधाओं से आते हैं। ऊर्जा स्थलमंडल और जलमंडल को भी तीव्रता से प्रदूषित करती है। ऊर्जा प्रणालियों में ऊर्जा प्रवाह बड़े पैमाने पर प्राकृतिक प्रणालियों और प्रक्रियाओं में ऊर्जा प्रवाह से तुलनीय या उससे भी बेहतर हो जाता है, तालिका। 1 .

तालिका 1. प्राकृतिक और मानवजनित ऊर्जा प्रवाह की शक्ति की तुलना

ऊर्जा, टीवी

विकल्प फिलहाल बीच में हैं

XXI सदी का समय

मानवजनित ऊर्जा 12...14 55.100

पावर प्लांट की क्षमता 4.8 25.40

महासागरों और भूमि की तापीय क्षमता 2.0...2.5

उतार-चढ़ाव 5.6

हरिकेन (बवंडर) 20.30

भूकंप 25.40 या इससे अधिक

यह सब जलवायु ("ग्रीनहाउस प्रभाव", वायुमंडलीय तापमान में वृद्धि के साथ) और मौसम (प्रकट) को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है

असामान्य रूप से बड़ी अस्थिरता में)। ऊर्जा सुविधाओं पर मानव निर्मित दुर्घटनाएँ, अपने विशाल पैमाने और क्षमता के कारण, मानव निर्मित आपदाओं की विशेषताएं प्राप्त करने लगीं। (निकटतम उदाहरण मेक्सिको की खाड़ी में एक तेल प्लेटफॉर्म पर और जापानी परमाणु ऊर्जा संयंत्र फुकुशिमा-1 में दुर्घटनाएं हैं)।

पृथ्वी पर ऊर्जा संसाधनों का असमान वितरण, जिसे न केवल ऊर्जा की कमी वाले देशों में कुछ लोगों द्वारा, बल्कि कुछ राजनेताओं और सरकारी अधिकारियों द्वारा भी अन्याय माना जाता है, तीसरी समस्या का आधार बनता है। इसके परिणाम हैं:

ऊर्जा संसाधनों को जबरन पुनर्वितरित करने के बार-बार प्रयास (आर्थिक, राजनीतिक और यहां तक ​​कि सैन्य तरीकों से);

विनाशकारी जलवायु परिवर्तन और परिणामी अकाल के कारण बड़े पैमाने पर अनियंत्रित जनसंख्या प्रवास का खतरा;

जीवन की स्थितियाँ बिगड़ने से सामाजिक तनाव के सामाजिक विस्फोट में बदलने का ख़तरा है।

2008 में, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) ने आर्थिक विकास के लिए समान व्यापक आर्थिक मापदंडों के साथ 2050 तक वैश्विक ऊर्जा खपत के लिए एक बुनियादी और दो परिवर्तनीय विकल्प विकसित किए।

मूल संस्करण में यह अपेक्षित है:

के साथ ऊर्जा की खपत में वृद्धि

11.428 बिलियन फीट 2005 में 23.268 बिलियन फीट। 2050 में;

से ग्रीनहाउस गैस सांद्रता में वृद्धि

2005 में 0.0385% से 2050 में 0.055%;

पृथ्वी के वायुमंडल के तापमान में 6 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि और, परिणामस्वरूप, आबादी की रहने की स्थिति में खतरनाक परिवर्तन और प्राकृतिक प्रक्रियाओं में अपरिवर्तनीय परिवर्तन।

इस अवधि में, ईंधन और ऊर्जा परिसर में वैश्विक निवेश $254 ट्रिलियन (जीडीपी का 6%) होना चाहिए।

पहला संस्करण प्रदान करता है:

वायुमंडलीय तापमान में वृद्धि को 2005 के स्तर से 2...2.5 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं के स्तर पर बनाए रखना, जिसके लिए CO2 उत्सर्जन में 50.85% की कमी की आवश्यकता होती है;

ऊर्जा संसाधनों और ऊर्जा के उपयोग की दक्षता में प्रति वर्ष 1.4% की वृद्धि होनी चाहिए और उपयोग के लिए उच्च स्तर की तत्परता के साथ पहले से ही महारत हासिल प्रौद्योगिकियों या नई प्रौद्योगिकियों द्वारा सुनिश्चित की जानी चाहिए।

इस विकल्प के कार्यान्वयन के लिए अतिरिक्त $17 ट्रिलियन निवेश की आवश्यकता है।

दूसरा संस्करण प्रदान करता है:

2005 के स्तर की तुलना में 2050 तक उत्सर्जन में 50% की कमी;

पूरी तरह से नई, अत्यधिक कुशल ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के उपयोग के माध्यम से प्रति वर्ष 1.7% की दर से ऊर्जा खपत को कम करना जो केवल विकास की प्रक्रिया में हैं। नई प्रौद्योगिकियों के लिए अनुसंधान एवं विकास लागत,

बाज़ार में उनके प्रचार और व्यावसायीकरण के लिए अतिरिक्त $45 ट्रिलियन की आवश्यकता होगी।

2. समस्याओं के समाधान के उपाय

2.1. ऊर्जा विकास अवधारणाएँ

अधिकांश विशेषज्ञ इस निष्कर्ष पर पहुंचते हैं कि मानवता की बढ़ती ऊर्जा जरूरतों को किफायती कीमतों पर और किसी भी अनुमानित ऊर्जा विकास विकल्प में पर्यावरण को न्यूनतम नुकसान के साथ पूरा करने की समस्या का समाधान ऊर्जा बचत और ऊर्जा प्रतिस्थापन की अवधारणाओं के कार्यान्वयन में निहित है। पारंपरिक ईंधन के उत्पादन की मात्रा बढ़ाने और सहायक/वैकल्पिक ईंधन संसाधनों (एएफआर) के ऊर्जा उत्पादन में तेजी से शामिल होने के साथ संयोजन।

ऊर्जा बचत की अवधारणा उनके जीवन चक्र के सभी चरणों में ऊर्जा संसाधनों को संभालने की दक्षता में वृद्धि करना है: खोज - अन्वेषण - उत्पादन से लेकर उनसे विद्युत और थर्मल ऊर्जा का उत्पादन - दूरस्थ उपभोक्ताओं तक ऊर्जा का परिवहन - इसका वितरण और, अंत में, उपभोग. 23 नवंबर 2009 के संघीय कानून संख्या 261-एफजेड में "ऊर्जा बचत" शब्द "ऊर्जा बचत पर और

ऊर्जा दक्षता बढ़ाने और रूसी संघ के कुछ विधायी कृत्यों में संशोधन पेश करने पर" की व्याख्या "...संगठनात्मक, कानूनी, तकनीकी, तकनीकी, आर्थिक और अन्य उपायों के कार्यान्वयन के रूप में की जाती है, जिसका उद्देश्य बनाए रखने के दौरान उपयोग किए जाने वाले ऊर्जा संसाधनों की मात्रा को कम करना है। उनके उपयोग से संबंधित लाभकारी प्रभाव (उत्पादित उत्पादों की मात्रा, प्रदर्शन किए गए कार्य, प्रदान की गई सेवाओं सहित)।"

ऊर्जा प्रतिस्थापन की अवधारणा का अर्थ है पारंपरिक ईंधन (गैस, कोयला, तेल, यूरेनियम) और उच्च तकनीक वाले ईंधन से गैर-पारंपरिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (एनआरईएस) में क्रमिक संक्रमण, साथ ही विद्युत और थर्मल उत्पादन के लिए नई प्रौद्योगिकियों का विकास। ऊर्जा, जो सदी के उत्तरार्ध में ऊर्जा क्षेत्र का चेहरा महत्वपूर्ण रूप से बदल सकती है, मौजूदा समस्याओं - संसाधन, पर्यावरण और भू-राजनीतिक - की गंभीरता को दूर या कम कर सकती है।

दोनों अवधारणाओं को ऊर्जा प्रतिस्थापन पर जोर देने में क्रमिक वृद्धि के साथ एक साथ लागू किया जाना चाहिए, क्योंकि ऊर्जा दक्षता में भौतिक कानूनों के रूप में विकास की सीमाएं हैं। आईईए विशेषज्ञों ने नई प्रमुख ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के लिए रोडमैप की पहचान की है, जिसका विकास, सबसे प्रभावी मौजूदा प्रौद्योगिकियों के साथ, लंबी अवधि में वैश्विक ऊर्जा का टिकाऊ, सुरक्षित और कुशल विकास सुनिश्चित कर सकता है। प्रत्येक प्रकार की नई तकनीक के लिए "रोड मैप" विकसित किए गए हैं और इसका उद्देश्य वैश्विक ऊर्जा विकास लक्ष्यों के साथ उनके मापदंडों के अनुपालन का आकलन करना है, साथ ही विशिष्ट वैज्ञानिक, तकनीकी, वित्तीय और वाणिज्यिक उपायों की पहचान करना है जिन्हें क्रम में लेने की आवश्यकता है। उन्हें ऊर्जा बाज़ारों में बढ़ावा देना।

2.2. ऊर्जा की बचत

ऊर्जा बचत के क्षेत्र में एक सक्रिय, लक्षित नीति के लिए शुरुआती बिंदु 1973-1974 के तेल संकट को माना जा सकता है, जिसके कारण तेल की कीमतों में वृद्धि हुई और बाद में उत्पादन में तेज गिरावट आई, संयुक्त राज्य अमेरिका में बेरोजगारी और मुद्रास्फीति में वृद्धि हुई। और पश्चिमी यूरोपीय देश। समाधान, सबसे पहले, ऊर्जा संसाधनों को बचाने में पाया गया: ए) अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों और सामाजिक क्षेत्र में ऊर्जा बचत कार्यक्रमों का विकास और कार्यान्वयन; बी) नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के विस्तार को प्रोत्साहित करने में; ग) अर्थव्यवस्था के संरचनात्मक पुनर्गठन में।

हमारे देश के लिए, संकट के परिणाम अलग थे - तेल और गैस की बढ़ती कीमतों और उनके निर्यात की मात्रा में वृद्धि के कारण बजट राजस्व में उल्लेखनीय वृद्धि। हमारे देश में विकास के ऊर्जा-कुशल मार्ग की ओर अत्यधिक विकसित देशों की पुनर्अभिविन्यास पर ध्यान नहीं दिया गया या इस पर ध्यान नहीं दिया गया। सकल घरेलू उत्पाद की ऊर्जा तीव्रता पर गंभीरता से विचार किए बिना आर्थिक विकास की योजना बनाई जाती रही। आज हमारे देश में यह उन्नत देशों की तुलना में 3.5.4 गुना अधिक है, और अत्यधिक खपत वाले ऊर्जा संसाधनों की मात्रा, जो वास्तव में ऊर्जा बचत क्षमता है, कुल ऊर्जा खपत का 40.45% तक पहुंच जाती है। विश्व बैंक के अनुमान के अनुसार, इसके कार्यान्वयन के लिए 320 बिलियन डॉलर के निवेश की आवश्यकता है, लेकिन वे केवल 2-3 वर्षों में भुगतान कर देंगे।

ऊर्जा की आर्थिक और पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने के लिए ऊर्जा की बचत एक आकर्षक दिशा है: ए) ऊर्जा-बचत उपायों में निवेश की मात्रा और बचाई गई राशि के बराबर ऊर्जा की मात्रा पैदा करने की लागत के बीच का अनुपात औसतन 1 अनुमानित है: 3; बी) ऊर्जा की बचत पर्यावरण के लिए ऊर्जा उत्पादन के नकारात्मक परिणामों से नहीं, बल्कि मूल कारण - इसकी अतिरिक्त खपत और, तदनुसार, उत्पादन से लड़ती है।

रूसी अर्थव्यवस्था की उच्च ऊर्जा तीव्रता को निर्धारित करने वाले मुख्य कारक निम्नलिखित हैं।

1. रूस के क्षेत्र में कठोर जलवायु परिस्थितियाँ (रूसियों को छोड़कर दुनिया की केवल 2% आबादी, समान जलवायु परिस्थितियों में रहती है) - 20.6%।

2. बड़ी दूरी (क्षेत्र के आकार के मामले में दुनिया में पहला स्थान) और उन्हें दूर करने के लिए बड़ी ऊर्जा लागत - 18.3%।

3. पुरानी प्रौद्योगिकियां और घिसे-पिटे उपकरण - 24.4%।

4. अधिकांश विदेशी देशों की तुलना में कम, ऊर्जा संसाधनों की कीमतें, जो ऊर्जा बचत को प्रोत्साहित नहीं करती हैं - 14.6%।

5. रूसी नागरिकों की ऊर्जा और संसाधन बर्बाद करने वाली मानसिकता - 10.4%।

6. ऊर्जा बचत के लिए अपूर्ण नियामक ढांचा, ईंधन और ऊर्जा संसाधनों का अपूर्ण लेखांकन और कमजोर ऊर्जा पर्यवेक्षण - 11.7%।

केवल विकास के बाजार पथ पर संक्रमण, देश के भीतर ऊर्जा संसाधनों की कीमतों में तेज वृद्धि, घरेलू और विदेशी बाजारों में रूसी वस्तुओं की प्रतिस्पर्धात्मकता में कमी और संकट से बाहर निकलने के तरीकों की खोज ने मजबूर किया 90 के दशक के मध्य में देश के नेतृत्व की घोषणा। पिछली शताब्दी में, ऊर्जा संरक्षण सार्वजनिक नीति का सबसे महत्वपूर्ण घटक था। ऐसी नीति के कार्यान्वयन के लिए शुरुआती स्थितियाँ बेहद कठिन निकलीं: एक चौथाई सदी तक "शुरुआत में देरी" और, परिणामस्वरूप, एक नियामक ढांचे की कमी, कमजोर सामग्री, तकनीकी, पद्धतिगत और ऊर्जा बचत के आयोजन के लिए कार्मिक आधार। अर्थव्यवस्था के क्षेत्रों में अचल संपत्तियों की भारी नैतिक और शारीरिक टूट-फूट के साथ-साथ जनसंख्या की प्राकृतिक संसाधनों के प्रति मितव्ययिता और विवेकपूर्ण रवैये की परंपराओं के नुकसान से स्थिति जटिल हो गई थी। सक्रिय ऊर्जा बचत के मार्ग पर आंदोलन एक उपयुक्त नियामक ढांचे के निर्माण के साथ शुरू हुआ: संघीय कानून, राष्ट्रपति के आदेश और सरकारी नियम (कई दर्जन दस्तावेज़ अकेले संघीय स्तर पर जारी किए गए हैं)। इसके लिए धन्यवाद, पिछले 15 वर्षों में हमने कुछ निश्चित परिणाम प्राप्त किए हैं:

ऊर्जा बचत को केवल एक अन्य नारे के रूप में नहीं, बल्कि एक तत्काल आवश्यकता के रूप में देखा जाने लगा है;

रूसी संघ के सभी घटक संस्थाओं में ऊर्जा बचत कार्यक्रम, ऊर्जा बचत केंद्र और नगर पालिकाओं और व्यक्तिगत उद्यमों/संगठनों के लिए सैकड़ों ऊर्जा बचत कार्यक्रम हैं। ऊर्जा बचत के क्षेत्र में बड़ी संख्या में सार्वजनिक संघ बनाए गए हैं, विशेषज्ञों का प्रशिक्षण और पुनर्प्रशिक्षण, अंतर्राष्ट्रीय सहयोग शुरू हुआ है;

2000 से 2009 की अवधि में. देश में ऊर्जा तीव्रता में प्रति वर्ष लगभग 4% की कमी आई (लेकिन केवल

उनमें से 1% का श्रेय स्वयं ऊर्जा बचत को दिया जाना चाहिए, और 3% को अर्थव्यवस्था में संरचनात्मक परिवर्तनों द्वारा प्रदान किया गया था)।

हालाँकि, सकल घरेलू उत्पाद की विशिष्ट ऊर्जा तीव्रता में गिरावट की ऐसी दर देश के विकास के एक अभिनव पथ में संक्रमण की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है, और सभी नागरिकों के लिए सामान्य कार्य का समाधान प्रदान नहीं करती है - सबसे समृद्ध ऊर्जा संसाधनों का प्रबंधन करने के लिए इस तरह से कि भविष्य की पीढ़ियों के लिए आज की समस्याओं का समाधान न हो।

वर्तमान स्थिति के वस्तुनिष्ठ मूल्यांकन ने हाल के वर्षों में इस मुद्दे पर महत्वपूर्ण निर्णय लेने के लिए प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया है:

रूसी संघ के राष्ट्रपति का 4 मई, 2008 नंबर 889 का फरमान "रूसी अर्थव्यवस्था की ऊर्जा और पर्यावरण दक्षता में सुधार के लिए कुछ उपायों पर" जारी किया गया था;

27 नवंबर 2009 का एक नया संघीय कानून संख्या 261-एफजेड "ऊर्जा की बचत और ऊर्जा दक्षता बढ़ाने और रूसी संघ के कुछ विधायी कृत्यों में संशोधन पेश करने पर" अपनाया गया था।

राष्ट्रपति के डिक्री संख्या 899 दिनांक 07/07/2011 में "विज्ञान, प्रौद्योगिकी और प्रौद्योगिकी के विकास के लिए प्राथमिकता वाले निर्देशों के अनुमोदन पर", 8 प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में से एक है - "ऊर्जा दक्षता, ऊर्जा बचत, परमाणु ऊर्जा"।

संघीय कानून संख्या 261 को अपनाने के बाद 1.5 वर्षों के लिए, इसके कार्यान्वयन के लिए परिस्थितियाँ बनाने के लिए, बड़ी संख्या में नियामक कानूनी कृत्यों और अन्य दस्तावेजों को अपनाया गया: 13 मई 2010 संख्या 579 का राष्ट्रपति डिक्री "प्रभावशीलता का आकलन करने पर" ऊर्जा बचत और ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के क्षेत्र में रूसी संघ के घटक संस्थाओं के कार्यकारी अधिकारियों और शहरी जिलों और नगरपालिका जिलों के स्थानीय स्व-सरकारी निकायों की गतिविधियों के बारे में", 10 से अधिक सरकारी फरमान और आदेश, समान संख्या में आदेश मंत्रालयों और संघीय सेवाओं की। कानून को लागू करने की प्रक्रिया में पहले से ही, बड़ी संख्या में कमियों और चूक की पहचान की गई है, जिन्हें संभवतः उपनियमों और संभवतः कानून के नए संस्करण में ध्यान में रखा जाएगा।

2.3. पारंपरिक प्राथमिक ऊर्जा संसाधनों का प्रतिस्थापन

2.3.1. द्वितीयक/वैकल्पिक ईंधन संसाधन

जैसे-जैसे पारंपरिक ऊर्जा संसाधनों की लागत बढ़ती है (ऊर्जा की बढ़ती खपत और विकास के लिए उपयुक्त जमा की कमी के कारण), उच्च तकनीक उद्योग के सहायक/वैकल्पिक ईंधन संसाधनों में रुचि बढ़ती है - तेल शेल और टार रेत, भारी (बढ़ी हुई चिपचिपाहट के साथ) तेल, संबद्ध पेट्रोलियम गैस, कोयला (खदान) मीथेन, ज्वलनशील घरेलू और औद्योगिक अपशिष्ट, गैस हाइड्रेट्स। सभी प्रकार के एचएसआर (गैस हाइड्रेट्स को छोड़कर) के लिए, उनके निष्कर्षण और विद्युत और थर्मल ऊर्जा में रूपांतरण के लिए प्रौद्योगिकियों को विकसित और महारत हासिल किया गया है। यहां प्राथमिक कार्य ऊर्जा उत्पादन के आर्थिक संकेतकों को उच्च तकनीक राल से प्रतिस्पर्धी स्तर तक सुधारना है।

हालाँकि बड़े पैमाने पर आर्थिक गतिविधियों में पहले से ही विकसित उच्च तकनीक प्रौद्योगिकियों की भागीदारी से बड़े पैमाने के ऊर्जा क्षेत्र में "कोई फर्क नहीं पड़ेगा", यह कई समस्याओं को हल करने में मदद करेगा:

ईंधन और ऊर्जा परिसर के तेल और गैस क्षेत्रों के जीवन का विस्तार करना;

हाइड्रोकार्बन की कीमतों में वृद्धि को नियंत्रित करना;

अपने स्वयं के ऊर्जा कच्चे माल वाले देशों और क्षेत्रों की संख्या में वृद्धि करना।

गैस हाइड्रेट्स में मीथेन का विशाल भंडार

और पर्यावरण को नुकसान पहुंचाए बिना इसे निकालने की समान रूप से बड़ी कठिनाइयों के लिए तुलनीय वित्तीय लागत की आवश्यकता होती है। विकसित और कुछ विकासशील देशों (जापान, दक्षिण कोरिया, अमेरिका, कनाडा, ग्रेट ब्रिटेन, फ्रांस, रूस, चीन, भारत, आदि) में गैस हाइड्रेट भंडार की खोज और अन्वेषण और उनसे मीथेन निकालने के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास किया जा रहा है। प्रक्रिया में। विशेषज्ञ ऊर्जा विकास के लिए कई गैस हाइड्रेट्स आवंटित करते हैं

दशकों (लगभग सदी के मध्य तक)। ऐसा माना जाता है कि यदि इस समस्या को सफलतापूर्वक हल कर लिया गया, तो "ऊर्जा भूख" की समस्या अनिश्चित काल के लिए स्थगित हो जाएगी।

2.3.2. गैर-पारंपरिक नवीकरणीय

ऊर्जा स्रोतों

गैर-पारंपरिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत एनआरईएस ग्रह पर लगातार विद्यमान प्राकृतिक प्रक्रियाओं के ऊर्जा संसाधन हैं, साथ ही पौधे और पशु मूल के बायोकेनोज़ के अपशिष्ट उत्पादों के ऊर्जा संसाधन भी हैं। (नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, जो लंबे समय से ऊर्जा क्षेत्र द्वारा विकसित किए गए हैं - बड़ी नदियों से जल विद्युत - नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की संख्या में शामिल नहीं हैं। उन्हें ध्यान में रखते समय, सामान्य शब्द "नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत" - आरईआई) का उपयोग किया जाता है .

गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में शामिल हैं: बायोमास, सूर्य, हवा, पृथ्वी का आंतरिक भाग, जलधाराएँ (छोटी नदियाँ, नहरें), समुद्र और महासागरों का पानी जिसमें तापमान प्रवणता की संभावित ऊर्जा, उतार और प्रवाह की गतिज ऊर्जा, लहरें और धाराएँ, साथ ही लवणता प्रवणता की रासायनिक ऊर्जा। हाल के वर्षों में, इसमें दहनशील घरेलू और औद्योगिक अपशिष्ट भी शामिल हो गए हैं।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की एक विशिष्ट विशेषता उनकी अक्षयता, या थोड़े समय में - लोगों की एक पीढ़ी के जीवनकाल के भीतर उनकी क्षमता को बहाल करने की क्षमता है। विशेषज्ञों के अनुसार, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की वैश्विक क्षमता 20 बिलियन टन ईंधन के बराबर है, जो कि खनिज ईंधन, तालिका के वर्तमान उत्पादन से 2 गुना अधिक है। 2.

तालिका 2. विश्व और रूस में नवीकरणीय ऊर्जा संसाधन, मिलियन टी.ई.

ऊर्जा का प्रकार सैद्धांतिक तकनीकी

विश्व रूस विश्व रूस

सौर ऊर्जा 1.3.108 2.3"106 5.3-104 2.3103

पवन ऊर्जा 2.0105 2.6-104 2.2"104 2.0103

भूतापीय ऊर्जा (10 किमी की गहराई तक) 4.8109 - 1.7"105 1.0102

विश्व के महासागरों की ऊर्जा 2.5"105 - - -

बायोमास ऊर्जा 9.9104 104 9.5"103 53

जल विद्युत 5.0103 3.6"102 1.7-103 1.2"102

जैसा कि ऊपर बताया गया है, 1973-1974 के तेल संकट ने ऊर्जा क्षेत्र में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के बड़े पैमाने पर उपयोग को जन्म दिया। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की उच्च पर्यावरण मित्रता को देखते हुए, मुफ्त संसाधन (थर्मल पावर प्लांटों में बिजली और थर्मल ऊर्जा की लागत में ईंधन घटक 70% तक पहुंच जाता है), आज ऊर्जा उत्पादन में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी दुनिया को केवल कुछ इकाइयों में मापा जाता है, और विद्युत ऊर्जा - एक प्रतिशत के दसवें हिस्से में। रूस के लिए, ये मान क्रमशः लगभग 2% (जलाऊ लकड़ी के बिना) और 1% से कम हैं।

गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग में वृद्धि उनकी प्रकृति के कारण कई विशिष्ट नुकसानों से बाधित है, जो गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग की आर्थिक दक्षता की सीमाओं को सीमित करती है:

1) ऊर्जा प्रवाह की कम विशिष्ट शक्ति, जो बिजली संयंत्रों के बड़े आयाम और वजन को निर्धारित करती है और, तदनुसार, उनके निर्माण के लिए बड़ी विशिष्ट पूंजी लागत (लगभग 2 से 15 हजार डॉलर/किलोवाट तक);

2) कम दक्षता - बिजली या तकनीकी ताप में परिवर्तित प्राथमिक ऊर्जा का हिस्सा (0.3.0.4 - अधिकांश नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के लिए);

0.6...0.7 - जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों के लिए; 0.12.0.16 - फोटो कन्वर्टर्स के लिए)।

3) अधिकांश नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की शक्ति की बड़ी दैनिक, मौसमी और स्टोकेस्टिक अस्थिरता, जिसके लिए पारंपरिक ईंधन या ऊर्जा भंडारण का उपयोग करने वाली इकाइयों के साथ मिलकर काम करने वाले विभिन्न नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्रों के संयुक्त संचालन की आवश्यकता होती है, जो काफी जटिल और बढ़ जाती है। ऐसे ऊर्जा परिसरों के निर्माण और संचालन की लागत। ऊर्जा की कमी वाले देशों ने नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों ("प्रोत्साहन-जबरदस्ती" निर्देशांक में) के विकास के लिए अच्छी तरह से संतुलित प्रोत्साहन प्रणाली विकसित की है। 2008 में, यूरोपीय संघ ने 2020 तक ऊर्जा उत्पादन संतुलन में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी को 20% तक बढ़ाने का निर्णय लिया। IEA ने 2050 तक बिजली उत्पादन के वैश्विक संतुलन में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी 46% तक पहुंचने की भविष्यवाणी की है। ES-2030 के अनुसार, रूस में बिजली उत्पादन में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी 2020 तक 4.5% तक पहुंच जानी चाहिए।

2.4. ऊर्जा उत्पादन के वैकल्पिक तरीके ऊर्जा समस्याओं को हल करने में, मानवता वैकल्पिक ऊर्जा के विकास पर बहुत उम्मीदें रखती है, जो ज्ञात पर आधारित है लेकिन औद्योगिक पैमाने पर प्रभाव पर महारत हासिल नहीं है। हम बात कर रहे हैं, सबसे पहले, तेज़ न्यूट्रॉन परमाणु रिएक्टरों, नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर संलयन के उपयोग के विस्तार और इलेक्ट्रोकेमिकल जनरेटर (ईंधन कोशिकाओं) का उपयोग करके हाइड्रोजन और ऑक्सीजन ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में सीधे रूपांतरण के बारे में। कुछ हद तक, यह ऊर्जा उत्पादन की मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक पद्धति पर लागू होता है, जिसके कार्यान्वयन में कई तकनीकी समस्याओं के कारण पिछले 20-25 वर्षों में रुचि कमजोर हो गई है।

2.4.1. तेज़ न्यूट्रॉन रिएक्टर।

बंद परमाणु ईंधन चक्र परमाणु ऊर्जा आज दुनिया की लगभग 18% विद्युत ऊर्जा जरूरतों को पूरा करती है (रूस में - लगभग 16%)। सदी के मध्य तक कुल बिजली उत्पादन में परमाणु ऊर्जा की हिस्सेदारी को 30.40% तक बढ़ाना वास्तविक रूप से प्राप्त करने योग्य माना जाता है, जो परमाणु ईंधन के उपयोग की दक्षता और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की सुरक्षा में आमूल-चूल वृद्धि के अधीन है, और " फुकुशिमा सिंड्रोम”

बिजली रिएक्टरों द्वारा वार्षिक यूरेनियम खपत की वैश्विक मात्रा 68 हजार टन से अधिक है, और उत्पादन - 35.38 हजार टन है।

शेष मात्रा गोदाम स्टॉक द्वारा प्रदान की जाती है। प्राकृतिक यूरेनियम उत्पादन की मात्रा बढ़ाना पानी या ग्रेफाइट न्यूट्रॉन मॉडरेटर के साथ "थर्मल" रिएक्टरों पर आधारित मौजूदा तकनीक का उपयोग करके बड़े पैमाने पर परमाणु ऊर्जा के दीर्घकालिक विकास को सुनिश्चित नहीं कर सकता है। यह ऐसे रिएक्टरों में प्राकृतिक यूरेनियम के उपयोग की कम दक्षता के कारण है: केवल 235i आइसोटोप का उपयोग किया जाता है, जिसकी प्राकृतिक यूरेनियम में सामग्री केवल 0.72% है; मुख्य घटक 238i (99.28%) है, जिसके थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टर में विखंडन की संभावना बहुत कम है।

इसलिए, परमाणु ऊर्जा के विकास के लिए दीर्घकालिक रणनीति में "तेज" रिएक्टरों (एफआर) के उपयोग के आधार पर उन्नत प्रौद्योगिकी में परिवर्तन शामिल है। यह मौलिक रूप से महत्वपूर्ण है कि बीआर में 238u को प्लूटोनियम 239Pu के विखंडनीय आइसोटोप में बदलना और एक बंद ईंधन चक्र को लागू करना संभव है - परमाणु ऊर्जा संयंत्र रिएक्टरों से उतारे गए ईंधन को बाद में बिना जलाए और नवगठित विखंडनीय आइसोटोप के बाद जलाने के लिए। 20 हजार टन खर्च किए गए परमाणु ईंधन से 19.5 हजार टन नए परमाणु ईंधन का उत्पादन किया जा सकता है। इतनी मात्रा में "ताजा" ईंधन प्राप्त करने के लिए, 6 मिलियन टन यूरेनियम अयस्क को निकालना और संसाधित करना आवश्यक है। केवल परमाणु ईंधन चक्र में 238i को शामिल करने से खनन किए गए प्राकृतिक यूरेनियम की ऊर्जा क्षमता को 100 गुना तक बढ़ाना संभव होगा।

सामान्य तौर पर, परमाणु ऊर्जा का "सर्वाहारी" बीआर में परिवर्तन असीमित भविष्य के लिए कृत्रिम विखंडनीय तत्वों के रूप में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए ईंधन बनाने और परमाणु ईंधन को व्यावहारिक रूप से नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों की श्रेणी में परिवर्तित करने की संभावना को खोलता है।

हालाँकि, परमाणु ईंधन की "सर्वाहारी" प्रकृति और उनकी मदद से एक बंद परमाणु ईंधन चक्र को लागू करने की संभावना के बावजूद, वे अपने संचालन में कई गंभीर समस्याओं के कारण व्यापक नहीं हो पाए हैं। रिएक्टर कोर में उच्च ऊर्जा तीव्रता के कारण, शीतलक पर कठोर आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। तरल धातु शीतलक का उपयोग उनके दहन, जमने और उबलने, कोर और सर्किट की सामग्री के साथ बातचीत जैसी समस्याओं को पूरी तरह से समाप्त नहीं करता है। दो नहीं, बल्कि तीन थर्मल सर्किट की आवश्यकता जटिल हो जाती है और रिएक्टर की लागत बढ़ जाती है।

पूर्वानुमानों के अनुसार, एनपीपी-बीआर की प्रतिस्पर्धात्मकता की उपलब्धि 2025 के बाद लगभग 200 डॉलर/किग्रा के बराबर यूरेनियम मूल्य पर होने की उम्मीद की जा सकती है। आर्थिक पूर्वापेक्षाओं की वर्तमान कमी के कारण संयुक्त राज्य अमेरिका और पश्चिमी यूरोप ने परमाणु ऊर्जा को बीआर में स्थानांतरित करने के अपने कार्यक्रमों को व्यावहारिक रूप से कम कर दिया है। जापान बैलिस्टिक मिसाइलों के लिए पूर्ण पैमाने पर विकास कार्यक्रम चला रहा है और 2020 तक उनके साथ विश्व बाजार में प्रवेश करने का इरादा रखता है। (यदि फुकुओका परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना हुई

सिमा-1" इन योजनाओं में महत्वपूर्ण समायोजन नहीं करेगा)।

रूस नई पीढ़ी की बैलिस्टिक मिसाइलों के विकास में अग्रणी है। यूएसएसआर और रूस में एक चौथाई सदी तक शेवचेंको (अकटौ, कजाकिस्तान) में औद्योगिक रिएक्टर बीएन-350, ज़ेरेचनी (सेवरडलोव्स्क क्षेत्र) में बीएन-600 और कई प्रयोगात्मक परमाणु रिएक्टरों के संचालन ने इस विचार की व्यवहार्यता साबित की। नए ईंधन बनाने के लिए खर्च किए गए यूरेनियम, प्लूटोनियम और विखंडन उत्पादों को पुनर्जीवित करना। बीएन-800 रिएक्टर का निर्माण शुरू हो गया है (बेलोयार्स्क एनपीपी की साइट), जिसे आईएईए द्वारा 21वीं सदी में परमाणु ऊर्जा का एक आशाजनक मॉडल माना जाता है, जो निकट भविष्य में इस बाजार में रूस की अग्रणी स्थिति सुनिश्चित करने में सक्षम है। बीएन-1600 रिएक्टर का डिज़ाइन शुरू हो गया है। उम्मीद है कि 2025-2030 तक. यह वह रिएक्टर है जो रूसी परमाणु ऊर्जा विकास कार्यक्रम का आधार बनेगा।

परमाणु ईंधन संसाधनों में वृद्धि, रिएक्टर सुरक्षा में वृद्धि, अप्रसार व्यवस्था सुनिश्चित करने और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की पर्यावरणीय स्वीकार्यता में सुधार की समस्याओं को हल करने का एक तरीका थोरियम ईंधन चक्र (232!) का विकास और बड़े पैमाने पर उपयोग हो सकता है। बी का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है)। थोरियम चक्र पर काम अग्रणी परमाणु शक्तियों में किया गया है या किया जा रहा है (संयुक्त राज्य अमेरिका और जर्मनी के पास तैयार प्रौद्योगिकियां और रिएक्टर हैं, लेकिन उनकी मदद से उत्पादित बिजली की ऊंची कीमत के कारण वे खराब हो गए हैं), साथ ही साथ भारत और ब्राजील में. रूस में, उन्हें कई अनुसंधान केंद्रों और विश्वविद्यालयों में कम तीव्रता के साथ किया जाता है। उनका भाग्य परमाणु ऊर्जा के अन्य क्षेत्रों के विकास की सफलता पर निर्भर करेगा।

2.4.2. संलयन ऊर्जा

A. चुंबकीय प्लाज्मा कारावास वाले रिएक्टर। 50 के दशक से। XX सदी प्रमुख शक्तियां प्रकाश तत्वों (सीएफएस) की नियंत्रित संलयन प्रतिक्रिया, जो कि ऊर्जा का व्यावहारिक रूप से अटूट स्रोत है, में महारत हासिल करने के लिए बहुत प्रयास और पैसा खर्च कर रही हैं। प्रति यूनिट वजन, संलयन ईंधन जीवाश्म ईंधन की तुलना में 10 मिलियन गुना अधिक और यूरेनियम की तुलना में 100 गुना अधिक ऊर्जा प्रदान करता है।

सीटीएस के दीर्घकालिक अध्ययनों से पता चला है कि एक औद्योगिक रिएक्टर (फ्यूजन पावर प्लांट) का निर्माण दूर के भविष्य की बात है। (सीटीएस के विकास के पहले दशकों की सफलताओं ने भौतिकविदों को 20वीं शताब्दी के अंत तक पृथ्वी पर "मानव निर्मित सूर्य" के निर्माण के लिए ऊर्जा प्रचुरता का वादा करने की अनुमति दी)। अंतिम लक्ष्य की ओर बढ़ना इतना कठिन और महंगा हो गया कि अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की आवश्यकता स्पष्ट हो गई, और एक औद्योगिक रिएक्टर के निर्माण को इस सदी के मध्य या यहां तक ​​कि उत्तरार्ध तक के लिए स्थगित करना पड़ा।

यूरोपीय संघ के देशों, जापान, यूएसएसआर और यूएसए ने संयुक्त रूप से प्रायोगिक डिजाइनिंग शुरू की

नया थर्मोन्यूक्लियर इंस्टॉलेशन आईटीईआर (इंटरनेशनल थर्मोन्यूक्लियर एक्सपेरिमेंटल रिएक्टर)। बाद में उनमें चीन, दक्षिण कोरिया और भारत भी शामिल हो गये। ब्राजील, कजाकिस्तान, कनाडा और मैक्सिको ने भी इस परियोजना में भाग लेने की इच्छा व्यक्त की है।

आईटीईआर परियोजना का मुख्य लक्ष्य इग्निशन की स्थिति और दीर्घकालिक संलयन दहन को प्राप्त करना है जो एक वास्तविक चुंबकीय प्लाज्मा कारावास संलयन रिएक्टर का विशिष्ट होगा, साथ ही सीबी के व्यावहारिक उपयोग के लिए प्रौद्योगिकियों का परीक्षण और प्रदर्शन करना है।

निर्माणाधीन प्रायोगिक रिएक्टर (निर्माण 2010 में शुरू हुआ, 2019 में पूरा हुआ, निर्माण स्थान फ्रांस में) एक विशाल, जटिल और महंगी संरचना है। इसकी ऊंचाई (समर्थन प्रणालियों सहित) 60 मीटर है, व्यास 30 मीटर है, वजन 23 हजार टन है स्थापना में प्लाज्मा की मात्रा 850 एम 3 है, प्लाज्मा में वर्तमान 15 एमए है। परियोजना की लागत लगभग 16 बिलियन डॉलर है। आईटीईआर सीटीएस के व्यावहारिक उपयोग की राह पर अंतिम चरण है। यह उम्मीद की जाती है कि ITER (2019-2037) में प्रयोगों से प्राप्त वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग ज्ञान, संभवतः 2050 (प्रोजेक्ट डेमो) तक जापान में एक प्रदर्शन संलयन बिजली संयंत्र के निर्माण को बढ़ावा देगा। इसकी क्षमता लगभग 1.5 गीगावॉट होगी; 1 kWh की लागत - लगभग

हमारे देश में अभी 1 kWh की औसत लागत से 2 गुना अधिक है। दुर्भाग्य से, आज भी इस विचार के सफल कार्यान्वयन में 100% विश्वास नहीं है।

बी. जड़त्वीय प्लाज्मा परिरोध के साथ रिएक्टर। 60 के दशक के मध्य में यूएसएसआर में जड़त्वीय प्लाज्मा कारावास और, तदनुसार, जड़त्वीय थर्मोन्यूक्लियर संलयन (आईटीएफ) प्रस्तावित किया गया था। यह दिशा, कई मायनों में पहले के विकल्प के रूप में, ऐसी स्थितियाँ (घनत्व) बनाने के उद्देश्य से है जिसके तहत थर्मोन्यूक्लियर ईंधन का मुख्य भाग बिखरने से पहले "जल" जाएगा, प्लाज्मा के थक्कों को पकड़ने पर प्रयास किए बिना। एक टोकामक में प्लाज्मा को लगभग 50 मिलियन डिग्री के तापमान तक सीमित रखने में जो कठिनाइयाँ होती हैं, वे बहुत ही कम समय में इसे गर्म करने की समस्या में बदल गईं। इस प्रक्रिया के समय पैरामीटर ईंधन मिश्रण की जड़ता से निर्धारित होते हैं, इसलिए हीटिंग लगभग 10-9 एस के समय में किया जाना चाहिए। लेजर बीम या आयन बीम के संपर्क में आने पर शॉर्ट पल्स में काम करने वाले फ्यूजन रिएक्टर बनाने की संभावना काफी हद तक लेजर और उच्च दक्षता वाले उच्च-वर्तमान त्वरक के विकास में प्रगति पर निर्भर करती है। हीटिंग लेजर की दक्षता को मौजूदा 0.3% के बजाय 10.15% तक बढ़ाना आवश्यक है, पल्स आवृत्ति को 10-100 फ्लैश प्रति सेकंड तक बढ़ाने के लिए ये समस्याएं पूरी तरह से आईटीएस के बीम संस्करण पर लागू होती हैं। दोनों विकल्पों में, एक बहुत ही कठिन समस्या रिएक्टर की यांत्रिक और थर्मल स्थिरता है, जो लंबे समय तक दोहराए गए चक्रों को झेलने में सक्षम है।

ड्यूटेरियम-ट्रिटियम लक्ष्यों के विस्फोट की आवृत्ति क्या है? केवल एक लक्ष्य (मिलीमीटर-स्केल गेंदों) के विस्फोट से दसियों kWh ऊर्जा निकलती है।

वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं के सफल समाधान के साथ भी, भविष्य के आईटीएस बिजली संयंत्रों के व्यापक उपयोग के रास्ते में आर्थिक समस्याएं उत्पन्न होंगी। लेकिन, फिर भी, सीटीएस के विकास में यह दिशा यूके, फ्रांस, अमेरिका, जापान और रूस में विकसित हो रही है।

2.4.3. हाइड्रोजन ऊर्जा

हाल के वर्षों में, ईंधन के रूप में हाइड्रोजन पर आधारित हाइड्रोजन ऊर्जा को ऊर्जा आपूर्ति की पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने में एक आशाजनक दिशा के रूप में मान्यता दी गई है। हाइड्रोजन का सबसे महत्वपूर्ण लाभ ईंधन सेल का उपयोग करके इससे विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने की पर्यावरण मित्रता है। उत्तरार्द्ध एक विद्युत रासायनिक जनरेटर है जो रासायनिक ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इस मामले में, प्रतिक्रिया का एकमात्र उपोत्पाद पानी है।

पिछली सदी के अंत में, औद्योगिक देशों (रूस सहित) में, हाइड्रोजन ऊर्जा के क्षेत्र में काम को विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के लिए प्राथमिकता वाले क्षेत्र के रूप में वर्गीकृत किया गया था और इसे सरकारी एजेंसियों और निजी पूंजी द्वारा तेजी से समर्थन दिया गया था। हाल के वर्षों में ऊर्जा वाहक के रूप में हाइड्रोजन में रुचि में वृद्धि का मुख्य सर्जक ऑटोमोटिव उद्योग है। यहां हाइड्रोजन के फायदे इतने स्पष्ट हैं कि अग्रणी देशों में वाहन निर्माता हाइड्रोजन प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र में अनुसंधान और विकास में भारी निवेश कर रहे हैं। ईंधन सेल शक्ति में तेजी से वृद्धि के कारण, स्थिर ऊर्जा (मुख्य रूप से स्वायत्त, और हाल के वर्षों में भी प्रणालीगत) ने अपने तकनीकी आधार के रूप में हाइड्रोजन ऊर्जा और ईंधन कोशिकाओं में रुचि दिखाना शुरू कर दिया। बड़े पैमाने के ऊर्जा क्षेत्र में, हाइड्रोजन संभवतः इस सदी के अंत तक ही अग्रणी स्थान (ईंधन सेल-आधारित उत्पादन का 35.40%) लेने में सक्षम होगा।

वर्तमान में, औद्योगिक पैमाने पर उत्पादित अधिकांश हाइड्रोजन मीथेन के भाप सुधार की प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। यह विधि वर्तमान में सबसे अच्छी तरह से विकसित और व्यापक है, हालांकि इसके कई नुकसान हैं: ए) फीडस्टॉक - प्राकृतिक गैस - एक मूल्यवान गैर-नवीकरणीय संसाधन है; बी) लगभग 50% गैस एंडोथर्मिक भाप सुधार प्रतिक्रिया पर खर्च की जाती है; ग) उत्पादन हानिकारक उत्सर्जन के साथ होता है। हाइड्रोजन के उत्पादन का एक अधिक आशाजनक, लेकिन फिर भी अधिक महंगा तरीका पानी का इलेक्ट्रोलाइटिक अपघटन है - पारंपरिक ईंधन या नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से प्राप्त बिजली का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस। हाइड्रोजन का उत्पादन करने का तीसरा तरीका पानी का थर्मोलिसिस यानी अपघटन है

2500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में बदला जाता है। यह तापमान सौर किरणों की सांद्रता का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, और लगभग दो गुना कम - एक परमाणु उच्च तापमान हीलियम रिएक्टर में।

यूरोपीय कार्यक्रम "हाइड्रोजन टेक्नोलॉजीज और ईंधन सेल", जिसे "यूरोप की रणनीतिक पसंद" कहा जाता है, 2015 तक ऊर्जा संतुलन में हाइड्रोजन की हिस्सेदारी को 2% और 2020 तक 5% तक बढ़ाने की योजना बना रहा है। इसके लिए कुल निवेश 4 होना चाहिए। -15 बिलियन यूरो.

संयुक्त राज्य अमेरिका ने अगले 10 वर्षों में हाइड्रोजन ऊर्जा समस्याओं को विकसित करने के लिए संघीय बजट से 5 अरब डॉलर आवंटित करने की योजना बनाई है, और निजी कंपनियों से 50-60 अरब डॉलर के निवेश की उम्मीद है। ऊर्जा विभाग ने विकास के व्यावसायीकरण के निम्नलिखित चरण स्थापित किए हैं:

2010 तक - बाजारों में हाइड्रोजन का प्राथमिक उत्पादन;

2015 तक - हाइड्रोजन की व्यावसायिक उपलब्धता;

2025 तक - हाइड्रोजन ऊर्जा का पूर्ण पैमाने पर कार्यान्वयन।

(हाल के वर्षों की आर्थिक समस्याएं प्रतिकूल समायोजन का कारण बन सकती हैं)।

जापान अगले 10 वर्षों में हाइड्रोजन बिजली संयंत्रों (ईंधन सेल पर आधारित) को लगभग पांच गुना (2010 में 2.2 गीगावॉट से 2020 में 10 गीगावॉट तक) बढ़ाने की योजना बना रहा है।

हमारे देश में, हाल के वर्षों में, हाइड्रोजन ऊर्जा और ईंधन सेल के क्षेत्र में काम मुख्य रूप से विदेशी भागीदारों के सहयोग से किया गया है। यह विद्युत ऊर्जा उद्योग में ईंधन कोशिकाओं के बड़े पैमाने पर परिचय के संबंध में आशावाद को प्रेरित करता है। इसकी पूरी संभावना है कि यह इस सदी के मध्य से पहले नहीं होगा।

1. आज वैश्विक ऊर्जा में मुख्य समस्या ऊर्जा संसाधनों की कमी नहीं, बल्कि निवेश की कमी है। 21 वीं सदी में ऊर्जा संसाधनों की वैश्विक कमी से मानवता को खतरा नहीं है, बशर्ते कि ऊर्जा बचत और ऊर्जा प्रतिस्थापन रणनीतियों को सफलतापूर्वक लागू किया जाए, साथ ही ऊर्जा संसाधनों और ऊर्जा के लिए एक सभ्य विश्व बाजार का निर्माण किया जाए।

2. ऊर्जा विकास के लिए सबसे संभावित परिदृश्य आज पहले से ज्ञात सभी या कम से कम अधिकांश ऊर्जा संसाधनों के उपयोग और उन्हें विद्युत और थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए सबसे उन्नत प्रौद्योगिकियों पर आधारित है। आने वाले दशकों के लिए न तो नए ऊर्जा स्रोतों और न ही बिजली और गर्मी पैदा करने के मौलिक रूप से नए तरीकों की परिकल्पना की गई है।

3. सभ्यता के सतत विकास के लिए अधिक वास्तविक खतरा प्राकृतिक पर बढ़ते विनाशकारी तकनीकी प्रभाव से आता है

नया वातावरण, मुख्य रूप से ईंधन और ऊर्जा परिसर। ऊर्जा क्षेत्र में, ऊर्जा की बचत और ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की पर्यावरण मित्रता को बढ़ाकर प्रकृति को होने वाले नुकसान को कम किया जाना चाहिए।

2009-2013 के लिए संघीय लक्ष्य कार्यक्रम "अभिनव रूस के वैज्ञानिक और वैज्ञानिक-शैक्षणिक कर्मियों" के ढांचे के भीतर 28-30 जून, 2011 को टीपीयू में आयोजित अंतर्राष्ट्रीय युवा सम्मेलन "ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकी" के पूर्ण सत्र में रिपोर्ट की गई। . (उपाय 2.1 - चरण I)" राज्य अनुबंध जीके संख्या 14.741.11.0163 के अनुसार।

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09/19/2011 को प्राप्त हुआ

यूडीसी 620.91.004

विश्व में ऊर्जा संसाधनों की कमी पर काबू पाने के लिए परमाणु ईंधन चक्र को बंद करना। भाग 1. ऊर्जा खपत और ऊर्जा संसाधनों का आधुनिक आकलन

जी.आई. पोल्टाराकोव*, आर.ई. वोडायनकिन, ए.वी. कुज़्मिन

*सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी, सोस्नोवी बोर का परमाणु ऊर्जा संस्थान (शाखा)।

टॉम्स्क पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी ई-मेल: [ईमेल सुरक्षित]

प्रति व्यक्ति वैश्विक ऊर्जा खपत के विशेषज्ञ आकलन, विश्व ऊर्जा खपत में परिवर्तन की संरचना और गतिशीलता के आंकड़े प्रस्तुत किए गए हैं। ऊर्जा संसाधनों की वैश्विक आपूर्ति की संरचना का विश्लेषण उनकी बढ़ती कमी को दर्शाता है।

कीवर्ड:

वैश्विक ऊर्जा खपत, ऊर्जा संसाधनों की संरचना, ऊर्जा संसाधनों की कमी।

वैश्विक ऊर्जा खपत, ऊर्जा संसाधनों की संरचना, ऊर्जा संसाधनों की कमी।

±3% की सटीकता के साथ वैश्विक ऊर्जा खपत का विश्लेषण (चित्र 1), कुल वृद्धि की गतिशीलता

प्रति व्यक्ति, ऊर्जा खपत में परिवर्तन की संरचना और गतिशीलता काफी अधिक रहती है

विश्व ऊर्जा खपत और ऊर्जा संरचना (चित्र 2)।

ऊर्जा संसाधनों की आपूर्ति उनकी वृद्धि दर्शाती है: यह वृद्धि तीन मुख्य कारकों से निर्धारित होती है: बढ़ता घाटा। तोरी: विश्व अर्थव्यवस्था का विकास, विकास

इसके जनसंख्या विकास के पूरे इतिहास में और अधिक समानता की इच्छा

मानवता ने ऊर्जा की खपत की, और प्रति व्यक्ति ऊर्जा खपत के बीच वितरण की आवश्यकता है

वे उसमें लगातार बढ़ते रहे। तो, पिछले 50 वर्षों में, देशों ने...

जैसे-जैसे ग्रह की जनसंख्या दोगुनी होगी, आर्थिक ऊर्जा खपत चौगुनी होने की उम्मीद है। इस तथ्य के बावजूद कि 2025 तक यह काफी अधिक होगा - औसत वार्षिक

1980 से शुरू होकर, प्रति व्यक्ति ऊर्जा खपत और वैश्विक सकल घरेलू उत्पाद की वृद्धि 4.3% होगी।

दूसरी तिमाही (2025-2050) की आर्थिक स्थिति में जनसंख्या वस्तुतः अपरिवर्तित बनी हुई है

प्रति व्यक्ति 2.3 टन मानक ईंधन के स्तर पर, विकास धीमा हो जाएगा, मुख्य रूप से मंदी के कारण

वैश्विक समस्याओं के कारण, सार और वर्गीकरण

हमारे समय की वैश्विक समस्याएं- यह सामाजिक-प्राकृतिक समस्याओं का एक समूह है, जिसका समाधान मानव जाति की सामाजिक प्रगति और सभ्यता के संरक्षण को निर्धारित करता है। ये समस्याएँ गतिशीलता की विशेषता रखती हैं, समाज के विकास में एक वस्तुनिष्ठ कारक के रूप में उत्पन्न होती हैं और इनके समाधान के लिए समस्त मानवता के एकजुट प्रयासों की आवश्यकता होती है। वैश्विक समस्याएँ आपस में जुड़ी हुई हैं, लोगों के जीवन के सभी पहलुओं को कवर करती हैं और दुनिया के सभी देशों को प्रभावित करती हैं।

आर्थिक, वैज्ञानिक और तकनीकी संबंधों के अंतर्राष्ट्रीयकरण से मानव सभ्यता की वैश्विक समस्याओं में वृद्धि हुई है। इनमें सबसे पहले, सैन्य खतरे की समस्याएं, दुनिया के एक महत्वपूर्ण हिस्से का अविकसित होना, भोजन, ऊर्जा और अन्य संकट शामिल हैं। वे वैश्विक और राष्ट्रीय पुनरुत्पादन की संरचना और आर्थिक प्रक्रियाओं की गतिशीलता को प्रभावित करते हैं।

वैश्विक समस्याओं की एक विशिष्ट विशेषता- सामाजिक विकास के लिए उनके महत्व का माप। यह सामाजिक संघर्षों आदि को हल करते समय पर्यावरण और सुरक्षा दोनों मुद्दों पर लागू होता है। सामाजिक विकास के लिए पर्यावरण का अनुकूलन एक पूर्व शर्त है। इसके अलावा, चूंकि प्रकृति के नियमों का अध्ययन और उपयोग किए बिना सामाजिक विकास के नियमों का ज्ञान असंभव है, किसी भी वैश्विक प्रक्रिया में हस्तक्षेप अनिवार्य रूप से श्रृंखलाबद्ध प्रतिक्रियाओं को शामिल करता है जो कई क्षेत्रों तक फैली हुई हैं।

वैश्विक विरोधाभासों की एक और विशेषता यह है कि उनके स्रोत अधिकतर सकारात्मक होते हैं, यानी। उत्पादन में वृद्धि और लोगों की भलाई से जुड़ा हुआ है।

वैश्विक समस्याओं को चिह्नित करने के लिए, आप अंतर्राष्ट्रीय संगठनों द्वारा अपनाए गए वर्गीकरण का उपयोग कर सकते हैं (चित्र)। 14.1.

1. मानवता के मुख्य सामाजिक-आर्थिक एवं राजनीतिक कार्यों से संबंधित समस्याएँ:

विश्व युद्ध की रोकथाम;

अंतरिक्ष का गैर-सैन्यीकरण;

हथियारों की दौड़ और निरस्त्रीकरण की रोकथाम;

अविकसित देशों के विकास अंतर को दूर करते हुए वैश्विक सामाजिक प्रगति के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ बनाना।

2. मनुष्य, समाज और वैज्ञानिक एवं तकनीकी क्रांति के बीच संबंधों से संबंधित समस्याओं का एक समूह:

वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति का उपयोग करने की दक्षता;

जनसांख्यिकीय नीति का कार्यान्वयन;

शिक्षा प्रणाली में सुधार;

मनुष्यों पर प्रौद्योगिकी के नकारात्मक प्रभाव का उन्मूलन।

3.सामाजिक-आर्थिक प्रक्रियाओं और पर्यावरण से संबंधित समस्याएं:

कच्चे माल, ऊर्जा और खाद्य समस्याओं का समाधान;

अंतरिक्ष और महासागरों की संपदा की शांतिपूर्ण खोज;

लोकतांत्रिक घाटे को संबोधित करना और दमन का मुकाबला करना।

चित्र 14.1. - वैश्विक आर्थिक समस्याओं का वर्गीकरण

यह वर्गीकरण केवल सामने आने वाले प्राथमिकता वाले कार्यों पर प्रकाश डालता है

वैश्विक समस्याओं के भी विभिन्न वर्गीकरण हैं। आमतौर पर उनमें से हैं:

1) सबसे "सार्वभौमिक" प्रकृति की समस्याएं;

2) प्राकृतिक और आर्थिक प्रकृति की समस्याएं;

3) सामाजिक प्रकृति की समस्याएं;

4) मिश्रित प्रकृति की समस्याएँ।

मुख्य वैश्विक समस्याओं में निम्नलिखित शामिल हैं।

I. पर्यावरणीय समस्या। प्राकृतिक संसाधनों के अतार्किक उपयोग, ठोस, तरल और गैसीय कचरे से प्रदूषण और रेडियोधर्मी कचरे से विषाक्तता के परिणामस्वरूप पर्यावरण की गिरावट के कारण वैश्विक पर्यावरणीय समस्या में महत्वपूर्ण गिरावट आई है। कुछ देशों में पर्यावरणीय समस्या का तनाव पारिस्थितिक संकट तक पहुँच गया है। पारिस्थितिक संकट क्षेत्र और भयावह पर्यावरणीय स्थिति वाले क्षेत्र की अवधारणा उभरी है। पृथ्वी पर अनियंत्रित जलवायु परिवर्तन और समताप मंडल में ओजोन परत के विनाश के रूप में एक वैश्विक पर्यावरणीय खतरा उभरा है।

द्वितीय. जनसांख्यिकीय समस्या. दुनिया भर में जनसंख्या विस्फोट पहले ही कम होना शुरू हो गया है। जनसांख्यिकीय समस्या को हल करने के लिए, संयुक्त राष्ट्र ने "विश्व जनसंख्या कार्य योजना" को अपनाया, जिसके कार्यान्वयन में भूगोलवेत्ता और जनसांख्यिकीविद् दोनों भाग लेते हैं। साथ ही, प्रगतिशील ताकतें इस तथ्य से आगे बढ़ती हैं कि परिवार नियोजन कार्यक्रम जनसंख्या प्रजनन में सुधार करने में मदद कर सकते हैं। इसके लिए केवल जनसांख्यिकीय नीति ही पर्याप्त नहीं है। इसके साथ-साथ लोगों की आर्थिक और सामाजिक जीवन स्थितियों में सुधार भी होना चाहिए।

तृतीय. शांति एवं निरस्त्रीकरण की समस्या, परमाणु युद्ध की रोकथाम। देशों के बीच आक्रामक हथियारों की कमी और सीमा पर एक समझौता वर्तमान में विकसित किया जा रहा है। सभ्यता को एक व्यापक सुरक्षा प्रणाली बनाने, परमाणु शस्त्रागारों के चरणबद्ध उन्मूलन, हथियारों के व्यापार को कम करने और अर्थव्यवस्था को विसैन्यीकरण करने के कार्य का सामना करना पड़ता है।

चतुर्थ. भोजन की समस्या. वर्तमान में, संयुक्त राष्ट्र के अनुसार, लगभग 2/3 मानवता उन देशों में रहती है जहाँ भोजन की लगातार कमी है। इस समस्या को हल करने के लिए मानवता को फसल उत्पादन, पशुधन खेती और मत्स्य पालन के संसाधनों का भरपूर उपयोग करना चाहिए। हालाँकि, यह दो तरह से हो सकता है। पहला व्यापक पथ है, जिसमें कृषि योग्य, चारागाह और मछली पकड़ने के मैदानों का और विस्तार शामिल है। दूसरा एक गहन तरीका है, जिसमें मौजूदा भूमि की जैविक उत्पादकता को बढ़ाना शामिल है। जैव प्रौद्योगिकी, नई उच्च उपज देने वाली किस्मों का उपयोग, और मशीनीकरण, रसायनीकरण और भूमि सुधार का आगे विकास यहां निर्णायक महत्व का होगा।

वी. ऊर्जा और कच्चे माल की समस्या, सबसे पहले, मानवता को ईंधन और कच्चा माल उपलब्ध कराने की समस्या है। ईंधन और ऊर्जा संसाधन लगातार ख़त्म हो रहे हैं, और कुछ सौ वर्षों में वे पूरी तरह से गायब हो सकते हैं। वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की उपलब्धियों और तकनीकी श्रृंखला के सभी चरणों में इस समस्या को हल करने के विशाल अवसर खुलते हैं।

VI. मानव स्वास्थ्य की समस्या. हाल ही में, लोगों के जीवन की गुणवत्ता का आकलन करते समय, उनके स्वास्थ्य की स्थिति सबसे पहले आती है। इस तथ्य के बावजूद कि 20वीं सदी में कई बीमारियों के खिलाफ लड़ाई में काफी प्रगति हुई है, बड़ी संख्या में बीमारियाँ अभी भी लोगों के जीवन को खतरे में डाल रही हैं।

सातवीं. विश्व महासागर का उपयोग करने की समस्या, जो देशों और लोगों के संचार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। हाल ही में, कच्चे माल और ऊर्जा की समस्याओं के बढ़ने से अपतटीय खनन और रासायनिक उद्योगों और अपतटीय ऊर्जा का उदय हुआ है।

आठवीं. अंतरिक्ष अन्वेषण की समस्या. अंतरिक्ष मानवता की साझी विरासत है. अंतरिक्ष कार्यक्रम हाल ही में अधिक जटिल हो गए हैं और इसके लिए कई देशों और लोगों के तकनीकी, आर्थिक और बौद्धिक प्रयासों की एकाग्रता की आवश्यकता होती है। वैश्विक अंतरिक्ष अन्वेषण विज्ञान और प्रौद्योगिकी, उत्पादन और प्रबंधन की नवीनतम उपलब्धियों के उपयोग पर आधारित है।

प्रत्येक वैश्विक समस्या की अपनी विशिष्ट सामग्री होती है। लेकिन वे सभी आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं। हाल ही में, वैश्विक समस्याओं की गंभीरता का केंद्र विकासशील देशों की ओर बढ़ रहा है। इन देशों में भोजन की समस्या सबसे भयावह हो गई है। अधिकांश विकासशील देशों की दुर्दशा एक प्रमुख मानवीय और वैश्विक समस्या बन गई है। इसे हल करने का मुख्य तरीका इन देशों के जीवन और गतिविधि के सभी क्षेत्रों में मौलिक सामाजिक-आर्थिक परिवर्तन करना, वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति और अंतर्राष्ट्रीय सहयोग विकसित करना है।

वैश्विक पढ़ाई- ज्ञान का एक क्षेत्र जो मानवता की वैश्विक समस्याओं का अध्ययन करता है

वैश्विक समस्याएँ:

वे संपूर्ण मानवता से संबंधित हैं, सभी देशों, लोगों और समाज के तबकों के हितों को प्रभावित करते हैं;

महत्वपूर्ण आर्थिक और सामाजिक नुकसान का कारण बन सकता है और मानवता के अस्तित्व को खतरे में डाल सकता है;

इनका समाधान केवल वैश्विक स्तर पर सहयोग के माध्यम से ही किया जा सकता है।

वैश्विक समस्याओं के उद्भव (या बल्कि, करीबी अध्ययन) का मुख्य कारण आर्थिक और राजनीतिक संबंधों का वैश्वीकरण है! è जागरूकता कि दुनिया एक दूसरे पर निर्भर है और कुछ सामान्य समस्याएं हैं जिनका समाधान महत्वपूर्ण है।

अन्य कारण: मानवता का तीव्र विकास:

तकनीकी प्रगति की शानदार गति

वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति उत्पादक शक्तियों का परिवर्तन (नई प्रौद्योगिकियों का परिचय) और उत्पादन संबंध (मनुष्य और प्रकृति के बीच संबंध सहित)

बड़ी मात्रा में प्राकृतिक संसाधनों की आवश्यकता और यह जागरूकता कि उनमें से कई देर-सबेर ख़त्म हो जायेंगे

- "शीत युद्ध", लोगों को वास्तव में मानवता के विनाश का खतरा महसूस हुआ।

वैश्विक ऊर्जा समस्यावर्तमान और निकट भविष्य में मानवता को ईंधन और ऊर्जा उपलब्ध कराने की समस्या है।

पूर्व-औद्योगिक अर्थव्यवस्था में स्थानीय ऊर्जा संकट भी उत्पन्न हुआ (उदाहरण के लिए, 18वीं शताब्दी में इंग्लैंड में वन संसाधनों की कमी और कोयले की ओर संक्रमण के कारण)। लेकिन एक वैश्विक समस्या के रूप में ऊर्जा संसाधनों की कमी 70 के दशक में उभरी। XX सदी, जब ऊर्जा संकट छिड़ गया, तेल की कीमतों में तेज वृद्धि (1972-1981 में 14.5 गुना) में व्यक्त हुई, जिसने विश्व अर्थव्यवस्था के लिए गंभीर कठिनाइयाँ पैदा कीं। हालाँकि उस समय की कई कठिनाइयाँ दूर हो गई हैं, लेकिन ईंधन और ऊर्जा उपलब्ध कराने की वैश्विक समस्या आज भी महत्वपूर्ण बनी हुई है।

वैश्विक ऊर्जा समस्या का मुख्य कारण 20वीं सदी में खनिज ईंधन की खपत में तेजी से हुई वृद्धि को माना जाना चाहिए। आपूर्ति पक्ष पर, यह पश्चिमी साइबेरिया, अलास्का और उत्तरी सागर तट पर विशाल तेल और गैस क्षेत्रों की खोज और दोहन के कारण होता है, और मांग पक्ष पर, वाहन बेड़े में वृद्धि और वृद्धि के कारण होता है। पॉलिमर सामग्री का उत्पादन.

ईंधन और ऊर्जा संसाधनों के उत्पादन में वृद्धि से पर्यावरणीय स्थिति (खुले गड्ढे खनन, अपतटीय खनन, आदि का विस्तार) में गंभीर गिरावट आई है। और इन संसाधनों की बढ़ती मांग ने सर्वोत्तम बिक्री स्थितियों के लिए ईंधन संसाधनों का निर्यात करने वाले देशों और ऊर्जा संसाधनों तक पहुंच के लिए आयात करने वाले देशों के बीच प्रतिस्पर्धा बढ़ा दी है।

ऊर्जा समस्या को हल करने के व्यापक तरीके में ऊर्जा उत्पादन में और वृद्धि और ऊर्जा खपत में पूर्ण वृद्धि शामिल है। यह मार्ग आधुनिक विश्व अर्थव्यवस्था के लिए प्रासंगिक बना हुआ है। इस आधार पर, ऊर्जा समस्या को हल करने के एक गहन तरीके को प्रोत्साहन दिया जाता है, जिसमें मुख्य रूप से ऊर्जा इनपुट की प्रति यूनिट उत्पादन बढ़ाना शामिल है। 70 के दशक का ऊर्जा संकट। ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के विकास और कार्यान्वयन में तेजी आई और अर्थव्यवस्था के संरचनात्मक पुनर्गठन को गति मिली। विकसित देशों द्वारा लगातार किए गए इन उपायों ने ऊर्जा संकट के परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से कम करना संभव बना दिया है।

आधुनिक परिस्थितियों में, संरक्षण उपायों के परिणामस्वरूप बचाई गई एक टन ऊर्जा अतिरिक्त रूप से निकाली गई एक टन ऊर्जा की तुलना में 3-4 गुना सस्ती है। यह परिस्थिति कई देशों के लिए ऊर्जा उपयोग की दक्षता बढ़ाने के लिए एक शक्तिशाली प्रोत्साहन रही है। 20वीं सदी की अंतिम तिमाही में। अमेरिकी अर्थव्यवस्था की ऊर्जा तीव्रता आधी हो गई, और जर्मनी में - 2.5 गुना।

ईंधन और ऊर्जा परिसर की समस्या और इसे हल करने के तरीके तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं। 14.1.

तालिका 14.1

ईंधन और ऊर्जा परिसर की समस्या और इसे हल करने के तरीके

वैश्विक ऊर्जा समस्या, सबसे पहले, मानवता को ईंधन और ऊर्जा की निरंतर और निर्बाध आपूर्ति की समस्या है। स्थानीय ऊर्जा संकट पिछले युगों में भी उत्पन्न हुए थे (उदाहरण के लिए, 18वीं शताब्दी में इंग्लैंड में वन संसाधनों की कमी और कोयले की ओर संक्रमण के कारण)। लेकिन एक वैश्विक समस्या के रूप में ऊर्जा संसाधनों की कमी 70 के दशक में उभरी। XX सदी, जब ऊर्जा संकट छिड़ गया, तेल की कीमतों में तेज वृद्धि (1972-1981 में 14.5 गुना) में व्यक्त हुई, जिसने विश्व अर्थव्यवस्था के लिए गंभीर कठिनाइयाँ पैदा कीं।

हालाँकि उस समय की कई कठिनाइयाँ दूर हो गई हैं, लेकिन ईंधन और ऊर्जा उपलब्ध कराने की वैश्विक समस्या आज भी महत्वपूर्ण बनी हुई है।

वैश्विक ऊर्जा समस्या का मुख्य कारण खनिज ईंधन की खपत में बहुत तेजी से वृद्धि माना जाना चाहिए, खासकर 60 और 70 के दशक में। XX सदी रूसी भूगोलवेत्ता वी.पी. मैक्स के अनुसार, अकेले 1960 से 1980 की अवधि में, पिछली शताब्दी की शुरुआत से उत्पादित 40% कोयला, लगभग 75% तेल और लगभग 80% प्राकृतिक गैस आंतों से निकाली गई थी। पृथ्वी का।

ईंधन और ऊर्जा संसाधनों के लंबे समय तक व्यर्थ दोहन के कई नकारात्मक परिणाम सामने आए। सबसे पहले, कई मामलों में निकाले गए ईंधन की खनन और भूवैज्ञानिक स्थितियों में गिरावट आई, जिसके कारण उत्पादन लागत में वृद्धि हुई (कोयला उत्पादन की औसत गहराई अब 500-600 मीटर है, और तेल के लिए) - 2000-4000 मीटर)। एक और नकारात्मक परिणाम पर्यावरणीय स्थिति (खुले गड्ढे खनन, अपतटीय खनन, आदि का विस्तार) के बिगड़ने पर खनन उद्योग का प्रभाव है।

वैश्विक ऊर्जा समस्या को हल करने के मुख्य तरीकों में पारंपरिक, जो मुख्य रूप से व्यापक हैं, और नए - गहन दोनों शामिल हैं।

ऊर्जा समस्या को हल करने के व्यापक तरीके में ऊर्जा उत्पादन में और वृद्धि और ऊर्जा खपत में पूर्ण वृद्धि शामिल है। यह मार्ग आधुनिक विश्व अर्थव्यवस्था के लिए प्रासंगिक बना हुआ है। 1996 से 2003 तक पूर्ण रूप से विश्व ऊर्जा खपत 12 बिलियन से बढ़कर 15.2 बिलियन टन ईंधन के बराबर हो गई। साथ ही, कई देशों को अपने स्वयं के ऊर्जा उत्पादन (चीन, या इस उत्पादन को कम करने की संभावना (ग्रेट ब्रिटेन) की सीमा तक पहुंचने का सामना करना पड़ रहा है। घटनाओं का यह विकास ऊर्जा संसाधनों का अधिक उपयोग करने के तरीकों की खोज को प्रोत्साहित करता है तर्कसंगत रूप से.

इस आधार पर, ऊर्जा समस्या को हल करने के एक गहन तरीके को प्रोत्साहन दिया जाता है, जिसमें मुख्य रूप से ऊर्जा इनपुट की प्रति यूनिट उत्पादन बढ़ाना शामिल है। 70 के दशक का ऊर्जा संकट। ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के विकास और कार्यान्वयन में तेजी लाई और अर्थव्यवस्था के संरचनात्मक पुनर्गठन को गति दी। विकसित देशों द्वारा लगातार किए गए इन उपायों ने ऊर्जा संकट के परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से कम करना संभव बना दिया है।

उद्योग, परिवहन और सार्वजनिक उपयोगिता क्षेत्र में ऊर्जा संरक्षण नीतियां लागू की जाने लगीं। हर समय, संरक्षण उपायों के परिणामस्वरूप बचाई गई एक टन ऊर्जा की लागत अतिरिक्त रूप से निकाली गई एक टन ऊर्जा से 3-4 गुना कम होती है। यह परिस्थिति कई देशों के लिए ऊर्जा उपयोग की दक्षता बढ़ाने के लिए एक शक्तिशाली प्रोत्साहन रही है। 20वीं सदी की अंतिम तिमाही में। अमेरिकी अर्थव्यवस्था की ऊर्जा तीव्रता आधी और जर्मनी की 2.5 गुना कम हो गई।

1970 और 80 के दशक में विकसित देश ऊर्जा संकट के प्रभाव में थे। ऊर्जा-गहन उद्योगों की हिस्सेदारी को कम करने की दिशा में अर्थव्यवस्था का बड़े पैमाने पर संरचनात्मक पुनर्गठन किया गया। इस प्रकार, मैकेनिकल इंजीनियरिंग और विशेष रूप से सेवा क्षेत्र की ऊर्जा तीव्रता ईंधन और ऊर्जा परिसर या धातु विज्ञान की तुलना में 8-10 गुना कम है। ऊर्जा-गहन उद्योगों को कम कर दिया गया और विकासशील देशों में स्थानांतरित कर दिया गया। ऊर्जा बचत की दिशा में संरचनात्मक पुनर्गठन से सकल घरेलू उत्पाद की प्रति इकाई ईंधन और ऊर्जा संसाधनों में 20% तक की बचत होती है।

ऊर्जा उपयोग की दक्षता बढ़ाने के लिए एक महत्वपूर्ण रिजर्व उपकरणों और उपकरणों के कामकाज के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं में सुधार है। इस तथ्य के बावजूद कि यह क्षेत्र अत्यधिक पूंजी-गहन है, फिर भी ये लागत ईंधन और ऊर्जा के निष्कर्षण (उत्पादन) में समतुल्य वृद्धि के लिए आवश्यक लागत से 2-3 गुना कम है। इस क्षेत्र में मुख्य प्रयासों का उद्देश्य इंजन और ईंधन उपयोग की पूरी प्रक्रिया में सुधार करना है। साथ ही, प्रौद्योगिकी और प्रौद्योगिकी की सभी उपलब्धियों के बावजूद, 21वीं सदी की शुरुआत में प्राथमिक ऊर्जा संसाधनों के लाभकारी उपयोग का औसत विश्व स्तर। "/3" है (कोयला जलाते समय - 20%, तेल - 24, प्राकृतिक गैस - 48%)। थर्मल ऊर्जा बचाने और मुख्य रूप से इमारतों के थर्मल इन्सुलेशन पर अपेक्षाकृत कम ध्यान दिया जाता है।

इस प्रकार, वर्तमान चरण में और आने वाले कई वर्षों के लिए, वैश्विक ऊर्जा समस्या का समाधान अर्थव्यवस्था की ऊर्जा तीव्रता में कमी की डिग्री पर निर्भर करेगा, अर्थात। उत्पादित सकल घरेलू उत्पाद की प्रति इकाई ऊर्जा खपत से।

वैश्विक ऊर्जा समस्या अपनी पिछली समझ में दुनिया में संसाधनों की पूर्ण कमी के खतरे के रूप में मौजूद नहीं है। फिर भी, ऊर्जा संसाधन उपलब्ध कराने की समस्या संशोधित रूप में बनी हुई है।

विकसित देशों ने ऊर्जा बचत और अर्थव्यवस्था के संरचनात्मक पुनर्गठन के रास्ते पर सबसे बड़ी सफलता हासिल की है। हालाँकि, यह ध्यान में रखना होगा कि ऊर्जा बचत उद्योग में सबसे बड़ी सीमा तक प्रकट हुई है, लेकिन 90 के दशक में सस्ते तेल के प्रभाव में। परिवहन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

विकसित देशों के विपरीत, संक्रमणकालीन अर्थव्यवस्था वाले, अग्रणी विकासशील और नव औद्योगीकृत देशों वाले देशों की अर्थव्यवस्था बहुत ऊर्जा-गहन बनी हुई है। इसके अलावा, कई विकासशील देशों में, हमें बढ़ते जीवन स्तर और आबादी की जीवनशैली में बदलाव और अर्थव्यवस्था की ऊर्जा तीव्रता को कम करने के लिए इनमें से कई देशों में धन की कमी के कारण ऊर्जा खपत में वृद्धि की उम्मीद करनी चाहिए।

संकट का एक अन्य कारण ऊर्जा संसाधनों के आयात के लिए विकसित देशों की हाल ही में बढ़ती आवश्यकता हो सकती है (विशेष रूप से, उनकी अपनी जमा राशि की कमी या लाभहीनता के कारण), जिसके आपूर्तिकर्ता मुख्य रूप से विकासशील देश और संक्रमणकालीन अर्थव्यवस्था वाले कुछ देश हैं। इसके साथ विकसित देशों और बड़े औद्योगिकीकरण वाले राज्यों (चीन, भारत, ब्राजील) के बीच वैश्विक ऊर्जा बाजार में बढ़ती प्रतिस्पर्धा भी हो सकती है। ये सभी परिस्थितियाँ, कुछ क्षेत्रों में सैन्य और राजनीतिक अस्थिरता के साथ मिलकर, ऊर्जा संसाधनों के लिए विश्व कीमतों के स्तर में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव का कारण बन सकती हैं और आपूर्ति और मांग की गतिशीलता के साथ-साथ ऊर्जा वस्तुओं के उत्पादन और खपत को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती हैं, कभी-कभी निर्माण भी कर सकती हैं। संकट की स्थितियाँ.