Сторінка
2
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 необгрунтованими. 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.
1 2