Основи екології Білявський (стр. 49 из 98)

На ТЯЕС енергія добуватиметься не за рахунок розщеплення важких ядер урану, а внаслідок злиття легких ядер ізотопів водню (дейтерію й тритію) та утворення з них ядер гелію. Такі реакції живлять енергією Сонце й незліченну кількість інших зірок у Всесвіті.

Нині над розробкою промислових термоядерних реакторів працюють учені багатьох країн: Європейського Союзу, США, Росії, Японії, Канади. Як вважає більшість учених, зайнятих цією проблемою, перший прототип комерційного термоядерного реактора планується створити в першій чверті XXI ст.

Цей спосіб добування електроенергії матиме безумовні переваги над тими, що використовуються сьогодні на ТЕС і АЕС:

• ТЯЕС характеризуватимуться високим ступенем безпеки робо
ти, бо конструкція термоядерного реактора така, що за будь-
якого її пошкодження чи порушення режиму автоматично
припиняється термоядерна реакція й вимикається реактор;

• у термоядерному реакторі водночас міститиметься лише кілька
грамів «палива» — дейтерію й тритію, що є відносно низько-
радіоактивними (порівняйте з 180 т урану, який завантажується
в реактор АЕС!);

• запаси одного з компонентів палива для ТЯЕС — дейтерію —
на Землі величезні: їх достатньо, аби забезпечити електро
енергією людство на кілька мільйонів років (наприклад,
дейтерію, що міститься у 500 л води з будь-якої водойми,
достатньо для задоволення всіх енергетичних потреб однієї
людини протягом усього її життя);

• внаслідок термоядерної реакції не утворюються радіонукліди —
продуктом реакції є нерадіоактивний газ гелій;

• ТЯЕС не забруднюватимуть атмосферу речовинами, здатними
спричинити кислотні дощі, парниковий ефект або руйнування
озонового шару.

201

РозділІСучасніпідходивнауціпродовкілля

Гпава4

Техноекологія

»

І

Проте в ТЯЕС будуть і недоліки:

• теплота, яка у великій кількості виділяється внаслідок термо
ядерної реакції, за законами термодинаміки, не може бути
цілком перетворена на електроенергію й спричинює підігріван
ня атмосфери й гідросфери Землі; тому на розвиток термо
ядерної енергетики накладається те саме обмеження, що й на
використання інших невідновлюваних джерел енергії, — це
тепловий рубіж;

• робота термоядерного реактора супроводжується дуже потуж
ним нейтронним потоком, а отже, відбувається радіоактивне
забруднення конструкцій, тому по певному часі необхідно його
розбирати й ховати (як і реактори АЕС);

• до компонентів «палива» для ТЯЕС, крім дейтерію, належить
літій, запаси якого на Землі дуже невеликі, а родовища неба
гаті й трапляються дуже рідко, або тритій, що виробляється
штучно, з великими затратами енергії.

Ш Вплив на довкілля ГЕС. У наш час ГЕС виробляють близько 20 % електроенергії у світі. Деякі країни з гірським рельєфом і швидкими річками (Норвегія, Таджикистан, Киргизстан) свої потреби в електроенергії задовольняють переважно за рахунок ГЕС.

Гідроенергетичний потенціал України становить 44,7 млрд кВт • год, проте лише 21,5млрд кВт • год припадає на ресурси, які технічно можливо використати (46 % їх сконцентровано в басейні Дніпра, по 20 % — у басейнах Дністра й Тиси, 14 % — інших річок). Щодо економічно доцільних для використання гідроенергоресурсів, то вони загалом не перевищують 16—17 млрд кВт • год (61 % зосереджено в басейні Дніпра, 22 % — Тиси, 17 % — Дністра). Отже, за запасами гідроенергоресурсів Україна посідає досить скромне місце серед інших держав світу, Європи та СНД.

Установлена потужність ГЕС України становить 4,7 млн кВт, 98 % якої припадає на гідроелектростанції Дніпровського каскаду та Дністровської ГЕС.

Порівняно з ТЕС і АЕС гідроелектростанції мають низку переваг:

• вони зовсім не забруднюють атмосферу;

• поліпшують умови роботи річкового транспорту;

• працюючи в парі з ТЕС, беруть на себе навантаження під час
максимального (пікового) споживання електроенергії;

202

• агрегати ГЕС уводяться в дію дуже швидко, на відміну від агрегатів ТЕС, яким потрібно кілька годин для розігрівання й виходу на робочий режим (або ж треба утримувати один з агрегатів ТЕС у «гарячому» режимі, витрачаючи дефіцитне паливо). Разом із тим ГЕС, особливо ті з них, що побудовані на

рівнинних річках, завдають шкоди довкіллю.

• На Дніпрі, наприклад, водосховищами затоплено величезні
площі найродючіших у Європі земель: Київським — 922 км²,
Канівським — 675, Кременчуцьким — 2250, Дніпродзер-
жинським — 567, Дніпровським — 410, Каховським — 2155 км².
У сумі це становить майже 7000 км² — чверть території Бельгії!
Важко уявити, скільки сільськогосподарської продукції недоодер
жала Україна через це. Із затоплюваних ділянок довелося відсе
ляти жителів сотень сіл, прокладати нові дороги й комунікації
тощо. Пішло під воду багато історичних і ландшафтних пам'яток.

• У місцевостях, розташованих поблизу водосховищ, підні
мається рівень ґрунтових вод, заболочується територія, виводять
ся із сівозмін великі площі землі.

• На водосховищах тривають обвали берегів, які на окремих
ділянках відступили вже на сотні метрів.

Греблі перетворили Дніпро на низку застійних озер, що мають слабкий водообмін та погану самоочищуваність і стають уловлювачами промислових забруднень.

Дуже потерпають від гребель мешканці річок — планктон і риба. Риба не може проходити крізь греблі до місць своїх звичних нерестовищ, які до того ж стають непридатними для нересту через заглиблення. Багато риби й планктону гине в лопатях турбін. Водосховища, забруднені стоками й добривами, що змиваються з полів, улітку нерідко «цвітуть», що спричинює масову загибель риби та інших мешканців водойм.

Якщо підрахувати всі ці збитки від будівництва й роботи ГЕС на рівнинних територіях, стає зрозуміло, що твердження про «найдешевший кіловат», який нібито дають ГЕС, не відповідає дійсності. Очевидно, що великі ГЕС раціонально будувати лише в гірських районах. Можливо, в майбутньому нам чи нашим нащадкам доведеться спускати воду з деяких «рукотворних морів» на тому ж Дніпрі.

Ж Альтернативні джерела енергії — це енергія вітру, морів та океанів, внутрішнього тепла Землі, Сонця.

203

РозділІСучасніпідходивнауціпродовкілля

Глава 4

Техноекологія

Енергія вітру. За оцінками вчених, загальний вітроенергетичний потенціал Землі в ЗО разів перевищує річне споживання енергії людством. Однак використовується лише мізерна частка цієї енергії. Так було не завжди. За даними статистики, до революції в кожному другому селі України працював вітряк. Але парова машина, а потім двигун внутрішнього згоряння витіснили цих скромних трудівників. Добре відомо також, що до появи пароплавів усі морські перевезення здійснювалися вітрильниками.

Можливості використання енергії вітру в різних місцях Землі неоднакові. Для нормальної роботи вітроелектричних двигунів швидкість вітру в середньому за рік має бути не меншою ніж 4—5 м/с, а краще, коли вона становить 6—8 м/с. В Україні до таких зон належать узбережжя Чорного моря, особливо Крим, а також Карпати й південні степові райони.

Піонером будівництва вітроелектростанцій (ВЕС) був видатний український учений та інженер, один з основоположників космонавтики Ю. Кондратюк. Побудована ним у 1931 р. поблизу Севастополя ВЕС потужністю 100 кВт більш як 10 років забезпечувала місто електроенергією.

Сьогодні на Заході, особливо в Данії та США, серійно випускаються ВЕС потужністю від 1,5 до 100 кВт, діє також кілька експериментальних потужністю до 30 тис. кВт.

•УдонецькомуПриазов'їспоруджуєтьсянайбільшавУкраїніВЕС— Новоазовська. Встепувжезмонтованокомплексіз 15 генераторів. Планується, щодо 2005 р. потужністьцієїприбережноїстанціїдосягне 50 МВт. Цьогоцілкомдостатньо, щобзабезпечитиелектроенергією найбільшийвобластіНовоазовськийсільськогосподарськийрайон, де розташованобільшякстооздоровницьібазвідпочинку. Цікаво, щовцій частиніПриазовськоїнизовинипонадтристаднівнарікнапористодме «калмик»—стабільнийвітерізКалмицькихіСальськихстепів (своєрідна «вітроватруба», завизначеннямсиноптиків).

УслідзаНовоазовськоюплануєтьсяспорудженняподібнихВЕСу Володарському йПершотравневомурайонах.

Вітроелектростанції не забруднюють довкілля. Єдиний негативний фактор — низькочастотний шум (гудіння) під час роботи ВЕС та ще одиничні випадки загибелі птахів, які потрапляють у лопаті вітродвигунів.

Думки інженерів і вчених повертаються й до, здавалося б, давно забутих вітрильників. ♦> Відомий океанолог Ж.-І. Кусто на-

204

прикінці 80-х років сконструював і випробував вантажне судно, в якого, крім дизельного двигуна, є й вітрила. Щоправда, цей вітрильник мало схожий на оспівані бригантини минулих віків — його вітрила являють собою вертикальні напівциліндричні конструкції з алюмінієвого сплаву, якими керує комп'ютер. Використання цих вітрил під час трансокеанічного плавання дає змогу економити значну (до 70 % за сприятливого вітру) кількість

палива.

Енергія морів та океанів. Світовий океан містить колосальні