Энергетика сегодня и завтра

Энергетика после сельского хозяйства — один из наиболее крупных потребителей воды. Электростанция мощностью миллион киловатт при охлаждении конденсаторов турбин проточной водой потребляет в год около 1,5 кубического километра воды, подогревая эту воду. Это означает, что если бы все существующие ныне электростанции страны использовали проточную воду, то нужно было бы иметь полмиллиона кубокилометров воды в год. Много это или мало?

Вот некоторые данные. Всего на Земле полтора миллиарда кубокилометров воды. Очень много! Недаром иногда нашу Землю называют водяной планетой. Однако пресных вод уже в 50 раз меньше, а полезный доступный запас их (озера, реки, грунтовые воды на глубине до километра) — всего 3 миллиона кубических километров.

Ежегодный водозабор на хозяйственно-бытовые нужды в нашей стране — 300 кубокилометров (в том числе на орошение — 200 кубокилометров в год), а весь сток рек юга европейской части СССР — около 650 кубокилометров в год. Вот теперь можно сравнить и понять: вода — дефицит, и серьезнейший дефицит! Если Землю представить в виде сферы диаметром 5 метров, то вся вода Земли заполнила бы только наполовину 200-литровую бочку.

Поэтому энергетические системы нужно ориентировать на процессы, использующие минимальное количество воды. Например, применять воздушное охлаждение, оборотные системы. А это, как правило, приводит к удорожанию энергетики.

Водные ресурсы планеты растрачиваются во многих звеньях энергетики. И везде приходится прилагать усилия к тому, чтобы вернуть природе чистую воду.

С нарушением водного режима связана добыча угля, урана в открытых карьерах. Да и шахтные воды, откачиваемые из глубин земли, могут загрязнять поверхностные. Количество таких подземных вод громадное — кубокилометры в год. А ведь они кислые или щелочные и перед сбросом в водоемы должны пройти специальную очистку.

Нужно заметить, что очень большие затраты воды в том или ином производственном процессе, связанные как с прямым ее расходом в технологическом процессе, так и с обезвреживанием с ее помощью грязных потоков, образовавшихся на производстве. Водоиспользование в этом случае подобно айсбергу, невидимая часть которого — объем разбавляющей воды. Количество ее для заводов черной металлургии или при производстве картона в 200 раз больше расхода воды, идущей на основной технологический процесс.

Все больше добывают нефти со дна морей, перевозят ее танкерами. И в связи с этим все больше средств вкладывается в различные устройства, предотвращающие попадание нефтепродуктов в моря и океаны. Опасность здесь весьма велика. Всего одна тонна нефти может покрыть тонкой полумикронной пленкой от 3 до 10 квадратных километров водной поверхности. Ежегодное же поступление нефти в океан равно 6–10 миллионам тонн. Другие специалисты называют величину в 25 миллионов тонн, но эта оценка считается пессимистической.

Из общего количества нефти, попадающей в Мировой океан, только 1–1,5 миллиона тонн просачивается из подводных месторождений и выпадает с атмосферными осадками. Остальная нефть — антропогенного происхождения: сбросы по рекам с заселенных территорий, сливы с прибрежных промышленных и коммунальных предприятий, сбросы с танкеров, утечки из терминалов и во время разведочного бурения и эксплуатации скважин. При бурении нефтегазовых скважин в морских условиях основной загрязнитель — токсичный шлам, образующийся при очистке буровых растворов от пустой породы, выходящей из скважины.

Такие выбросы нефти поддаются регулированию и контролю. Сложнее обстоит дело с выбросами нефти в море в результате аварий танкеров или скважин. В среднем это дает 0,4 миллиона тонн в год. Но иногда этот показатель резко подскакивает. Так, по данным ИМО — Международной морской организации, в 1979 году потерпело аварию 1009 наливных судов. В результате в моря попало 0,5 миллиона тонн нефти. В том же году при аварии на скважине в Мексиканском заливе вылилось еще 0,5 миллиона тонн.

Что же происходит с нефтью при попадании на поверхность океана? Она испаряется, растворяется, окисляется, разрушается микробами, выпадает в осадок. В зависимости от условий результирующее время разложения нефти составляет от нескольких суток до нескольких месяцев. Особенно долго «живет» нефть при низких температурах. Поэтому большую опасность она представляет для арктических морей, на шельфах которых в последнее время интенсивно разведываются нефтяные месторождения.

Очень коварна нефтяная пленка. А ведь ее много: 40–50 миллионов квадратных километров из 360 миллионов всей поверхности океана. Она существенно изменяет потоки газа, тепла и паров воды, которыми океан обменивается с атмосферой, что сильно влияет на климат планеты. Эта тончайшая пленка заметно снижает интенсивность фотосинтеза одноклеточных водорослей, снабжающих кислородом и органическим веществом всех остальных обитателей морей и океанов.