Энергетический потенциал в мировом масштабе позволяет обеспечивать жизнедеятельность миллионов людей, а также работу инфраструктурного и промышленного комплекса. Несмотря на разделение источников, используемых для работы тепловых, атомных и других видов станций, все они базируются на ресурсах и явлениях природного происхождения. Другое дело, что далеко не все источники полностью освоены на сегодняшний день. По этому признаку можно различить климатические и космические ресурсы, которые имеют схожие перспективы для будущего использования, но предполагают разные подходы к средствам извлечения энергии. Непосредственное использование природных запасов в производственно-хозяйственной деятельности не проходит бесследно. Данный аспект заставляет специалистов обращаться к принципиально новым технологиям выработки энергии.

Что такое климатические и космические ресурсы?

Практически все современные разработки, направленные на аккумуляцию альтернативных источников энергии, базируются на климатических ресурсах. Как правило, выделяют четыре группы таких источников: солнечный свет, ветер, влагу и тепло. Это основной набор, формирующий агроклиматическую базу для работы сельскохозяйственных предприятий. Важно понимать, что далеко не все климатические природные ресурсы используются в полном объеме. Так, при всей ценности солнечного света, пока еще нет явных подтверждений, что аккумулирующие средства такого типа могут заменить традиционные виды переработки энергии. Тем не менее неисчерпаемость данного ресурса является серьезной мотивацией для работы в этой области.

Что касается ресурсов космического происхождения, то они в некоторых областях перекликаются с климатическими. Например, в данной отрасли также предполагается использование солнечной энергии. В целом же космические ресурсы – это принципиально новый вид энергетики, особенностью которого является задействование внеатмосферных спутников и станций.

Применение климатических ресурсов

Главным потребителем таких ресурсов является агротехническое хозяйство. По сравнению с традиционными станциями по переработке природной энергии свет, влага и тепло формируют в некотором роде пассивное воздействие, способствующее развитию сельскохозяйственных культур. Следовательно, человек может использовать климатические ресурсы только в первоначальном виде естественного снабжения.

Но это вовсе не значит, что он не может контролировать их взаимодействие с получателями энергии. Устройство теплиц, защита от солнца и установка ветровых барьеров – все это можно отнести к мерам регуляции влияния природных явлений на агротехническую деятельность. С другой стороны, ветровая и солнечная энергии вполне могут использоваться как ресурсы для выработки электричества. Для этих целей разрабатываются фотопанели, станции с аккумуляцией воздушных потоков и т. д.

Климатические ресурсы России

Территория страны охватывает несколько зон, которые отличаются разными климатическими характеристиками. Данный аспект обуславливает и разнообразие способов применения получаемой энергии. Среди важнейших характеристик воздействия ресурсов данного типа можно выделить оптимальный коэффициент увлажнения, среднюю продолжительность и мощность снежного покрова, а также благоприятный температурный режим (значение в среднесуточном измерении составляет 10 °С).

Неравномерность, с которой распределены климатические ресурсы России по разным регионам, налагает и ограничения на развитие сельского хозяйства. Например, северные регионы отличаются избыточным увлажнением и недостатком тепла, что позволяет заниматься только очаговым земледелием и тепличным хозяйством. В южной части, напротив, условия благоприятствуют выращиванию множества сельхозкультур, среди которых пшеница, рожь, овес и т. д. Достаточные показатели тепла и света также способствуют развитию животноводства в этом регионе

Применение космических ресурсов

Энергетические ресурсы космоса как средство практического применения на Земле рассматривались еще в 1970-х годах. С того времени начинается разработка технологической основы, которая бы сделала реальным альтернативное обеспечение электроэнергией. В качестве основных источников в этом случае рассматриваются Солнце и Луна. Но, независимо от характера применения, и климатические, и космические ресурсы требуют создания соответствующей инфраструктуры для передачи и аккумуляции энергии.

Наиболее перспективными направлениями реализации данной идеи является создание лунной энергетической станции. Также ведутся разработки новых излучающих антенн и солнечных батарей, управление которыми должно осуществляться земными пунктами обслуживания.

Технологии преобразования космической энергии

Даже при условии успешной трансляции солнечной энергии потребуются средства ее преобразования. Самым эффективным на данный момент инструментом для выполнения этой задачи является фотоэлемент. Это устройство, которое осуществляет преобразование энергетического потенциала фотонов в привычное электричество.

Надо отметить, что климатические и космические ресурсы в некоторых сферах объединяются как раз применением такого оборудования. Фотопанели используют в сельском хозяйстве, хотя принцип конечного потребления несколько иной. Так, если в классической формуле использования агроклиматических ресурсов предполагается естественное их потребление объектами хозяйственной деятельности, то солнечные аккумуляторы сначала вырабатывают электричество, которое в дальнейшем может применяться для самых разных нужд сельского хозяйства.

Значение климатических и космических ресурсов

На современном этапе технологического прогресса человек активно занимается альтернативными источниками энергии. Несмотря на это, основу энергетического сырья все же составляют климат и климатические ресурсы, которые могут быть представлены в разных формах. Наряду с гидроресурсами, агрокомплекс выступает платформой, которая имеет важнейшее значение для жизнедеятельности людей.

Пока менее очевидна польза от космической энергетики, но в перспективе не исключено, что эта отрасль станет доминирующей. Хотя сложно представить, что альтернативные источники в таких масштабах смогут когда-нибудь превзойти по важности земной энергетический потенциал. Так или иначе, климатические ресурсы могут предоставить огромные возможности в плане обеспечения нужд промышленности и бытовой сферы в электроэнергии.

Проблемы освоения ресурсов

Если космическая энергетика пока еще находится на этапе теоретической разработки, то с агроклиматической базой все более определенно. Прямое пользование данными ресурсами в том же сельском хозяйстве успешно организуется на разных уровнях, и от человека требуется только регулировать эксплуатацию с точки зрения рационального пользования. Но в качестве источников для переработки энергии климат и климатические ресурсы пока еще недостаточно освоены. Хотя подобные проекты технически давно реализуются в разных видах, их практическая ценность вызывает сомнения из-за финансовой нецелесообразности применения.

Заключение

Подходы к выработке и распределению энергии все же зависят от потребностей конечного пользователя. На параметрах требуемого снабжения и основывается выбор источников, которые позволяют обеспечивать жизнедеятельность в разных сферах. За комплексное обеспечение отвечают многие источники, среди которых и климатические. Космические ресурсы в этом процессе практически не участвуют. Возможно, в ближайшие годы на фоне развития технологий специалисты смогут получать такого рода энергию в массовом порядке, но пока об этом говорить рано. Отчасти успешной аккумуляции космических ресурсов препятствует недостаточный уровень технологического обеспечения, но нет однозначного мнения и о финансовой выгоде от подобных проектов.

Источник: 2qm.ru

Ключевые слова и понятия
мировой океан, нетрадиционные энергетические ресурсы, климатические ресурсы, космические ресурсы, биологические ресурсы, рекреационные ресурсы, биоресурсы, геотермальная энергия
Будущее человечества связано с неисчерпаемыми ресурсами Мирового океана.
Океаническая вода, на долю которой приходится 96,5 % гидросферы, составляет главное богатство Мирового океана. Как известно, в океанической воде содержится до 75 химических элементов таблицы Менделеева. Таким образом, морские и океанические воды следует рассматривать в качестве источника минеральных ресурсов. В океанической воде наибольшая концентрация приходится на долю растворенных солей. Человечество испокон веков добывало поваренную соль путем выпаривания морской воды. В настоящее время Китай и Япония часть своих потребностей в поваренной соли удовлетворяют за счет морской воды. Около од-

ной трети поваренной соли, добываемой в мире, приходится на долю морских океанических вод.
Морская вода содержит магний, серу, бром, алюминий, медь, уран, серебро, золото и другие химические элементы. Современные технические возможности позволяют выделять из океанической воды магний и бром.
Мировой океан является кладовой минеральных ресурсов. Практически все полезные ископаемые, распространенные на суше, встречаются и в шельфовой зоне Мирового океана.
Полезными ископаемыми богаты Персидский и Мексиканский заливы, северная часть Каспия, прибрежные зоны Баренцева моря, где уже ведется промышленная добыча. В настоящее время активно исследуются прибрежные зоны Мирового океана на предмет разведки и добычи полезных ископаемых. В частности, прибрежные зоны Великобритании, Канады, Японии и Китая, как оказалось, богаты углем. У берегов Индонезии, Таиланда и Малайзии обнаружены месторождения олова. В прибрежной зоне Намибии ведется разведка алмазов. Янтарь добывается в Калининградской области Российской Фередации. Золото и железомарганцевые конкреции добываются в береговой зоне США. Балтийское море, омывающее побережье прибалтийских стран, издавна славится янтарем.
Наибольший интерес Мировой океан представляет в качестве источника энергетических ресурсов. Энергетические ресурсы Мирового океана практически неисчерпаемы. Энергия приливов и отливов стала использоваться человеком, начиная со второй половины XX века.
гласно расчетам энергия приливов и отливов оценивается в 6 млрд кВт, что почти в шесть раз превышает энергетический запас рек земного шара.
Потенциальные запасы энергии приливов и отливов сосредоточены в России, Канаде, США, Аргентине, Австралии, Китае, во Франции, в Великобритании и др. Перечисленные выше страны построили гидроэнергосистемы, которые работают на энергии приливов и отливов.
Мировой океан богат и биоресурсами. Растительный и животный мир Мирового океана занимают существенное место в рационе питания человека.
По некоторым сведениям, в Мировом океане встречается до 140 тыс. видов животных и растений. В настоящее время потребности человечества в кальции на 20 % удовлетворяются за счет биоресурсов Мирового океана. На долю отлова рыбы приходится 85 % добываемой «живой» биомассы.
Рыбой богаты Берингово, Охотское, Японское и Норвежское моря, а также Тихоокеанское побережье Латинской Америки.
Ограниченность биоресурсов заставляет человечество бережно относиться к богатствам Мирового океана.

К климатическим и космическим ресурсам относятся энергия Солнца, ветра, а также геотермальная энергия. Перечисленные ресурсы относятся к так называемым нетрадиционным ресурсам.
Наибольший интерес для человечества представляет солнечная энергия. Солнце является источником неисчерпаемой энергии, которую человек использует в народном хозяйстве.
Суммарная мощность солнечной энергии, поступающей на Землю, оценивается в 1014 кВт, что в десятки раз превышает энергетические запасы минеральных ресурсов и в тысячи раз — энергию, потребляемую человечеством в настоящее время.
r />Солнечной энергией богаты тропические широты. В тропиках, причем в аридном поясе, доминируют безоблачные дни и солнечные лучи направлены к поверхности земли почти отвесно. В настоящее время в ряде стран построены и функционируют гелиоэлектростанции.
Сила ветра — другой важный нетрадиционный источник энергии. Человек издавна использует силу ветра. Это относится к ветряным мельницам, к парусным судам и т.д.
Умеренные широты сравнительно богаты ветровой энергией.
Внутреннее тепло Земли, как отмечалось, — третий нетрадиционный источник энергии. Внутренняя энергия Земли называется геотермальной.
Геотермальные источники энергии приурочены к сейсмически активным поясам, к вулканическим районам и к зонам тектонических нарушений. В частности, это относится к таким районам, как Исландия, Япония, Новая Зеландия, Филиппины, Италия, Мексика, США, Россия и др.
Ограниченность минеральных источников, с одной стороны, и экологическая «чистота» нетрадиционных источников энергии — с другой нацеливают ученых на дальнейшее освоение энергии Солнца, ветра и внутреннего тепла Земли.
Температура, освещенность и влажность как агроклиматический ресурс играют большую роль в сельскохозяйственном производстве. Агроклиматическими ресурсами особенно богаты умеренные и теплые широты.

Источник: texts.news

Энергия Солнца

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-солнца.jpg» alt=»» width=»500″ height=»326″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-солнца.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-солнца-300×196.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-солнца-186×120.jpg 186w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Солнечная энергия в той или иной форме является источником почти всей энергии на Земле, который можно считать неисчерпаемым природным ресурсом.

Роль солнечной энергии

Солнечный свет помогает растениям производить питательные вещества, а также вырабатывать кислород, которым мы дышим. Благодаря солнечной энергии, вода в реках, озерах, морях и океанах испаряется, затем формируются облака и выпадают атмосферные осадки.

Люди, как и все другие живые организмы зависят от Солнца, для получения тепла и пищи. Тем не менее, человечество также использует солнечную энергию и во многих других формах. Например, из ископаемых видов топлива получают тепло и/или электроэнергию и, по существу, эти минеральные ресурсы накапливали солнечную энергию на протяжении миллионов лет.

Получение и преимущества солнечной энергии

Фотоэлементы представляют собой простой способ получения солнечной энергии. Они являются неотъемлемой частью солнечных батарей. Их уникальность заключается в том, что они преобразовывают солнечное излучение в электричество, без шума, загрязнения окружающей среды или движущихся частей, что делает их надежными, безопасными и долговечными.

Ветровая энергия

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-ветра.jpg» alt=»» width=»500″ height=»354″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-ветра.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-ветра-300×212.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Ветер используется на протяжении сотен лет, для получения механической, тепловой и электрической энергии. Ветровая энергия, на сегодняшний день является устойчивым и неисчерпаемым источником.

Ветром называется движение воздуха из области с высоким давлением в область с низким давлением. На самом деле, ветер существует потому, что солнечная энергия неравномерно распределена по поверхности Земли. Горячий воздух стремится вверх, а холодный заполняет пустоту, поэтому до тех пор пока будет солнечный свет, будет существовать и ветер.

За последнее десятилетие, использование энергии ветра увеличилось более чем на 25 %. Тем не менее, ветряная энергия занимает лишь небольшую долю энергетического рынка мира.

Читайте также: Земельные ресурсы планеты.

Преимущества ветровой энергии

Энергия ветра является безопасной для атмосферы и воды. И поскольку ветер доступен повсеместно, эксплуатационные расходы после установки оборудования близки к нулю. Массовое производство и технологические достижения делают необходимые агрегаты гораздо доступнее, а многие страны поощряют развитие ветряной энергии, и предлагают населению ряд льгот.

Недостатки ветровой энергии

Недостатками использования ветровая энергии являются: жалобы от местных жителей, что оборудование не имеет эстетической привлекательности и шумит. Медленно вращающиеся лопасти также могут убивать птиц и летучих мышей, но не так часто, как это делают автомобили, линии электропередач и высотные здания. Ветер — переменное явление, если он отсутствует, то нет и энергии.

Тем не менее, наблюдается значительный рост ветровой энергетики. С 2000 по 2015 год, совокупная мощность энергии ветра во всем мире увеличилась с 17000 МВт до более чем 430000 МВт. В 2015 году Китай обогнал ЕС по количеству установленного оборудования.

Эксперты дают прогнозы, что при сохранении таких темпов использования данного ресурса, к 2050 году, потребности мира в электрической энергии будут удовлетворены за счет ветровой энергии.

Гидроэнергия

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-океана.jpg» alt=»» width=»500″ height=»373″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-океана.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/энергия-океана-300×224.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Даже гидроэнергетика является производной от солнечной энергии. Это практически неисчерпаемый ресурс, который сосредоточен в водных потоках. Солнце испаряет воду, которая в дальнейшем, в виде осадков, выпадает на возвышенности, в следствии чего, наполняются реки, образовывая движение воды.

Гидроэнергетика, как отрасль преобразования энергии водных потоков в электрическую энергию, является современным и конкурентным источником получения энергии. Она производит 16% электричества мира и реализовывает его по конкурентным ценам. Гидроэнергетика доминирует в ряде как развитых, так и развивающихся стран.

Читайте также: Водные ресурсы мира.

Энергия приливов и отливов

Приливная энергия является одной из форм гидроэнергии, которая преобразовывает энергию приливов и отливов в электричество или другие полезные формы. Прилив создается благодаря гравитационному воздействию Солнца и Луны на Землю, вызывая движение морей. Поэтому приливная энергия является формой получения энергии из неисчерпаемых источников и может использоваться в двух формах:

Величина прилива

Величина прилива характеризуется разницей вертикального колебания между уровнем воды во время прилива и последующего отлива.

Для захвата прилива могут быть сконструированы специальные плотины или отстойники. Гидроагрегаты вырабатывают электроэнергию в плотинах, а также с помощью насосов перекачивают воду в водохранилища, чтобы снова вырабатывать энергию, когда приливы и отливы будут отсутствовать.

Приливное течение

Приливное течение представляет собой поток воды во время приливов и отливов. Устройства приливного течения стремятся извлекать энергию из этого кинетического движения воды.

Морские течения, создаваемые движением приливов часто усиливаются, когда вода вынуждена проходить через узкие каналы или вокруг мысов. Есть ряд мест, где приливное течение является высоким, и именно в этих областях можно получать наибольшее количество приливной энергии.

Энергия морских и океанических волн

Энергия морских и океанических волн отличается от энергии приливов и отливов, поскольку зависит от солнечной и ветровой энергии.

Когда ветер проходит над поверхностью воды, то часть энергии передает волнам. Выходная энергия зависит от скорости, высоты и длины волны, а также плотности воды.

Длинные и устойчивые волны, вероятно, образуются от штормов и экстремальных погодных условий далеко от берега. Сила бурь и их влияние на поверхности воды настолько сильна, что может вызвать волны на берегу другого полушария. Например, когда Япония была поражена массивным цунами в 2011 году, мощные волны достигли побережья Гавайских островов и даже пляжей штата Вашингтон.

Для того, чтобы преобразовать волны в необходимую энергию для человечества, необходимо отправиться туда, где волны самые большие. Успешное использование энергии волн в больших масштабах происходит лишь в нескольких регионах планеты, включая штаты Вашингтон, Орегон и Калифорния и других районы, расположенные вдоль западного побережья Северной Америки, а также берега Шотландии, Африки и Австралии. В этих местах волны достаточно сильные и энергию можно получать регулярно.

Полученная энергия волн может обеспечить потребности регионов, а в некоторых случаях и целых стран. Постоянная мощность волн означает, что выходная энергия никогда не прекращается. Оборудование, которое перерабатывает энергию волн также может хранить избыточную энергию, когда это необходимо. Эта накопленная энергия используется при перебоях в подаче электроэнергии и ее отключении.

Читайте также: Биологические ресурсы Земли.

Проблемы климатических и космических ресурсов

» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/загрязнение-атмосферы.jpg» alt=»» width=»500″ height=»319″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/загрязнение-атмосферы.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/загрязнение-атмосферы-300×191.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/загрязнение-атмосферы-183×116.jpg 183w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/загрязнение-атмосферы-186×120.jpg 186w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/загрязнение-атмосферы-313×200.jpg 313w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />

Не смотря на то, что климатические и космические ресурсы являются неисчерпаемыми, их качество может ухудшиться. Главной проблемой этих ресурсов считается глобальное потепление, которое вызывает ряд негативных последствий.

Исследования доказывают, что средняя глобальная температура поверхности Земли увеличилась примерно на 0,3-0,6 ° С в течение последнего столетия. Это наибольшее увеличение температуры поверхности в течение последних 1000 лет, и ученые предсказывают еще больший рост на протяжении этого века. Глобальное потепление, во многом связано с увеличением выбросов парниковых газов (прежде всего диоксида углерода и метана) в верхние слои атмосферы. В большей степени эта проблема является результатом антропогенной деятельности человечества — сжигание ископаемого топлива, промышленность, сельское хозяйство, а также обезлесение лесных ресурсов планеты.

Средняя глобальная температура может увеличиться на 1.4-5.8º C к концу 21-го века. Хотя цифры кажутся небольшими, они могут вызвать значительные изменения климата. (Разница между глобальными температурами во время ледникового периода и периода отсутствия льдов составляет лишь около 5 ° С.) К тому же, повышение температуры может привести к изменению количества осадков и погодных условий. Потепление воды в океанах станет причиной более интенсивных и частых тропических штормов и ураганов. Также ожидается, что в следующем столетии уровень моря увеличится на 0,09 — 0,88 м, главным образом, в результате таяния ледников и расширение морской воды.

И, наконец, здоровье человека также поставлено на карту, поскольку глобальное изменение климата может привести к распространению некоторых заболеваний (таких, как малярия), затоплению крупных городов, высокому риску теплового удара, а также плохому качеству воздуха.

Источник: natworld.info