- •Глава 4 37
- •Глава 1 Последствия влияния человека на биосферу
- •1.1. Формирование техносферы
- •Усиление влияния хозяйственной деятельности человека на биосферу в XX в. [2]
- •Площади суши с ненарушенными, частично нарушенными и нарушенными естественными экосистемами [24]
- •1 Без учета ледяных, скальных и оголенных поверхностей.
- •1.2. Разрушение литосферы
- •1.3. Радиоактивные отходы и радиоактивное загрязнение
- •1.3.1. Опасность накопления ралиоактивных отхолов
- •1.3.2. Ралиоактивное загрязнение вслелствие аварий
- •Глава 2
- •Основные типы загрязняющих веществ, их источники и характер воздействия на человека и природные объекты [15]
- •2.1. Загрязнение атмосферы
- •2.1.1. Обшая характеристика
- •Выбросы в атмосферу пяти главных загрязнителей в мире и в Российской Федерации, млн т [2]
- •2.1.2. Проблема потепления климата
- •2.1.3. Разрушение озонового слоя
- •2.1.4. Кислотные ложли
- •2.2. Загрязнение гидросферы
- •Ориентировочное количество массовых загрязнителей океана и континентальных вод планеты [2]
- •2.2.1. Моря
- •2.2.2. Континентальные волоемы
- •2.2.3. Полземные волы
- •Глава 3
- •3.1. Снижение биологического разнообразия
- •Число исчезающих видов в некоторых странах мира, 1990-е годы [79]
- •3.2. Обезлесивание
- •3.3. Разрушение почв
- •3.4. Опустынивание
- •Опустошенные земли (пашня и пастбища) засушливых регионов земного шара [55]
- •3.5. Биологическое загрязнение
- •3.5.1. Наземные экосистемы
- •3.5.2. Пресноволные экосистемы
- •3.5.3. Морские экосистемы
- •Глава 4
- •4.1. «Дьявольский насос»
- •4.2. Усиление миграции населения
- •4.3. Развитие международного туризма
- •4.4. Плюсы глобализации
- •Часть II
- •Глава 5
- •5.1. Стокгольмская конференция
- •5.2. Римский клуб
- •5.3. Институт «Worldwatch»
- •5.4. Доклад «Наше общее будущее»
- •Глава 6
- •6.1. Некоторые зарубежные страны
- •Структура, занятость и доходы отраслей «экобизнеса» в сша в 1980 и 1997 гг. £60]
- •Различия стран ес по активности реализации «Повестки-21»
- •6.2. Россия
- •6.2.7. Охрана приролы в периол реформ
- •6.2.2. Кониепиия перехола к устойчивому развитию
- •Расскажите о шагах, предпринимаемых сша в направлении перехода к устойчивому развитию.
- •Что сделали для перехода к устойчивому развитию страны ес?
- •Каковы возможности перехода на устойчивое развитие Китая и Индии?
- •Глава 7
- •7.1. Сииентизм
- •7.2. Алармизм
- •7.3. Консерваиионизм
- •7.4. Экологический реализм (центризм)
- •Каковы истоки алармизма?
- •Часть III основные проблемы перехода на устойчивое развитие
- •Глава 8
- •8.1. От Мальтуса к неомальтузианству
- •8.2. Демографические реалии прошлого и настоящего
- •Синтетический коэффициент рождаемости в некоторых странах в 2001 г. [9]
- •Динамика численности населения Земли во второй половине XX в., [Кондратьев, 2002]
- •8.3. Возможности управления демографическим процессом
- •8.4. Прогноз демографической ситуации в мире
- •Прогноз оон по численности населения 20 крупнейших стран в 2050 г. (ранжированных по численности населения в 1998 г.), млн человек
- •Динамика политического контроля цивилизаций в XX в. И прогноз на начало XXI в.
- •8.5. Демографическая ситуация в России
- •Изменение продолжительности жизни мужчин/ женщин в России и некоторых других странах по годам
- •Глава 9
- •9.1. Характеристика современной энергетики
- •Вклад различных энергетических ресурсов в мировую энергетику
- •Выбросы в атмосферу отходов электростанций мощностью 1000 мВт, работающих на разных видах ископаемого топлива
- •9.2. Прогноз энергетики будущего
- •Возможный прогноз роста потребностей в энергии в мире и ее душевого потребления
- •Оценка мирэс объемов потребления первичных энергоресурсов в мире (2020 г., прогноз) по сравнению с 1990 г.
- •9.3. Перспективы нетрадиционной энергетики
- •9.3.1. Гелиоэнергетика: физический вариант
- •9.3.2. Гелиоэнергетика: биологический вариант
- •9.3.3. Ветроэнергетика
- •9.3.4. Геотермальная энергетика
- •9.3.5. Приливно-спливная энергетика
- •9.3.6. Микрогилроэнергетика
- •9.4. Атомная энергетика 9.4.1. География
- •9.4.2. Плюсы и минусы
- •Характеристика атомной энергетики некоторых стран на апрель 2001 г.
- •9.4.3. Перспективы
- •Площади отчуждаемых земель (в среднем), необходимые для производства 1 мВт электроэнергии в год на электростанциях разного типа [39]
- •9.5. Энергосбережение
- •Глава 10
- •10.1. Современное состояние
- •Динамика посевных площадей под зерновыми культурами и производства зерна в мире в период 1950-1998 гг. На душу населения [34]
- •Урожайность пшеницы в основных производящих странах, 1997 г.
- •10.2. Проблема голода
- •Калорийность среднедушевого рациона в некоторых странах с хроническим недоеданием населения [18]
- •Доля детей в возрасте до 5 лет, имеющих недостаточный вес, в некоторых странах [9]
- •10.3. «Зеленая революция»
- •10.4. Органическое и компромиссное сельское хозяйство
- •Сравнение интенсивного и компромиссного сельского хозяйства
- •10.5. Генетически модифицированные растения
- •10.6. Продовольственные ресурсы мирового океана
- •10.7. Развитие аквакультуры
- •10.8. География продовольственной безопасности
- •Прогноз снижения площади пашни на душу населения к 2050 г. В некоторых странах [9]
- •10.9. Продовольственная безопасность России
- •Глава 10. Обеспечение продовольствием 189
- •Снижение урожайности основных продовольственных культур России в период реформ [371
- •Импорт продовольствия в Россию [31]
- •10.10. Политика дефицита
- •Глава 11
- •11.1. Минеральные ресурсы
- •11.1.1. Масштабы потребления
- •Рост использования материалов в мире в 1960-1995 гг. [16]
- •Рост потребления материалов в сша в 1900-1995 гг. [16]
- •11.1.2. Опасность исчерпания
- •11.1.3. Экономия минеральных ресурсов: новые полхолы
- •11.1.4. Потенциал ресурсосбережения
- •11.1.5. Ограничения материальной революции
- •11.2. Ресурсы волы
- •11.2.1. Волопотребление
- •11.2.2. Последствия превышения норм волозабора
- •11.2.3. Волосбережение
- •11.3. Ресурсы древесины
- •11.3.1. Потребление
- •11.3.2. Экономия
- •Глава 12
- •12.1. Общая характеристика загрязнения биосферы
- •12.3. Очистные сооружения
- •Ввод в действие сооружений и установок по охране окружающей среды в Российской Федерации [37]
- •Глава 13
- •13.1. Урбанизация
- •Доля городского населения в некоторых регионах земного шара, %
- •Изменение численности населения 10 крупнейших городов мира в период 1000—2000 гг., млн человек [57]
- •13.2. Проблемы городского транспорта
- •13.2.1. Влияние на тролскую срелу
- •13.2.2. Пути экологизации
- •13.3. Проблемы чистой воды и бытовых стоков
- •13.4. Твердые бытовые отходы
- •13.4.1. Количество и состав
- •13.4.2. Обращение с тверлыми бытовыми отхолами
- •13.5. Озеленение
- •13.6. Города будущего
- •Плотность населения и использование личного автотранспорта в крупных городах [57]
- •Глава 14
- •14.1. Ценность биологического разнообразия
- •Основные полезные функции лесов [9]
- •14.2. Теория и практика сохранения биологического разнообразия
- •14.2.1. Популяиионно-виловой уровень
- •14.2.2. Экосистемный уровень
- •14.2.3. Сохранение биологического разнообразия сельскохозяйственных растений и животных
- •14.2.5. Состояние охраны биологического разнообразия в России
- •Глава 15
- •15.1. Платное природопользование
- •Промышленные соглашения о снижении выбросов диоксида углерода н повышении эффективности использования энергии в некоторых странах [80]
- •Таксы компенсации ущерба за уничтожение животных из Красной книги Республики Башкортостан [36]
- •15.2. Экологически ориентированные государственные инвестиции
- •15.3. Экологические налоги
- •Налоговые стимулы, поощряющие использование энергии нз возобновимых источников, 1997 г. [80]
- •15.4. Экологический менеджмент
- •15.5. Экологическая реструктуризация экономики
- •15.6. Экологическое право
- •Глава 16 Развитие международного сотрудничества в деле охраны окружающей среды
- •16.2. Охрана атмосферы
- •16.2.1. Киотский протокол
- •16.2.2. Монреальский протокол
- •16.3. Охрана мирового океана
- •16.4. Охрана биологического разнообразия
- •16.4.1. Ситес
- •16.4.2. Конвенция о биологическом разнообразии
- •16.4.3. Лругие важные соглашения
- •16.4.4. Участие России
- •16.5. Правительственные и неправительственные природоохранные организации
- •Глава 17
- •17.1. Экологическая этика
- •17.2. Роль экологического образования в формировании экологической нравственности
- •17.3. Преодоление потребительства
- •17.4. Роль общественных экологических движений
- •17.5. Роль религии
9.3.1. Гелиоэнергетика: физический вариант
При физическом варианте энергия аккумулируется солнечными коллекторами, солнечными элементами на полупроводниках или концентрируется системой зеркал. Исследования по гелиоэнергетике частично финансируются Всемирным банком по программе «Солнечная инициатива». Разработано несколько вариантов устройств для использования энергии Солнца.
Солнечные коллекторы. В них солнечная энергия непосредственно преобразуется в тепловую. Солнечные коллекторы широко применяются в Японии, Израиле, Турции, Греции, на Кипре, в Египте для нагревания воды и отопления. В Германии успешно осуществлен проект «2000 солнечных крыш», в США солнечные нагреватели установлены в 1,5 млн домов (их общая мощность равна 1400 МВт). Ряд предприятий России изготовляет несколько типов солнечных сушилок для сельскохозяйственных продуктов, которые позволяют сократить затраты энергии на единицу сухого продукта на 40%. Выпускаются в России и усовершенствованные плоские солнечные коллекторы и комплексные водонагревательные установки.
Фотоэлектрические преобразователи (ФЭП, фотогальванические элементы). Это один из самых новых вариантов ге- лиоэнергетики, открытый в 1952 г. Вначале энергия ФЭП была очень дорогой и использовалась только для обеспечения энергией спутников и в микрокалькуляторах. Однако в дальнейшем стоимость энергии, получаемой этим способом, стала снижаться, и ФЭП начали широко применяться как источники энергии для отдаленных населенных пунктов. В Японии даже создан фотогальванический кровельный материал. В США, Германии и Швейцарии фотогальванические материалы встраиваются в фасады новых офисных зданий.
За последнее десятилетие XX в. объем продаж ФЭП в мире увеличился более чем в 6 раз - с 46 МВт (1990 г.) до 288 МВт (2000 г.). В «большую тройку» производителей солнечных элементов входят Япония, США и Европейский союз. Год от года снижается стоимость солнечных элементов: если в 1970-х гг. она составляла 70 долларов за 1 Вт производственной мощности, то сегодня - менее 3,5 долларов за 1 Вт. Количество фотоэлектрических модулей, которые производятся в мире, быстро увеличивается. По прогнозам, в 2010 г. их суммарная мощность должна достигнуть 1700 МВт.
JI. Браун [9] воспринимает эти данные с энтузиазмом, однако следует учитывать, что все равно «фотогальваническое электричество» играет в энергобюджете мира крайне малую роль (напомним, что один блок АЭС дает 1000 МВт).
Солнечные электростанции. В этих устройствах энергия солнца концентрируется системой зеркал и нагревает масло в трубах. Энергия СЭС в 5-7 раз дешевле, чем энергия ФЭП, хотя КПД СЭС довольно низкий и составляет около 15%.
В США наиболее популярны гибридные солнечно-топливные электростанции, суммарная мощность которых равна 400 МВт. Их средний КПД выше (достигает 23%), а стоимость энергии ниже, так как вырабатываются одновременно энергия и тепло. Во всех этих СЭС используются стеклянные концентраторы в форме параболических цилиндров высотой до 100 м и апертурой около 6 м. Ресурс работ этих концентраторов составляет 30 лет. Если бы Россия располагала подобными системами концентрации излучения, можно было бы за счет СЭС полностью обеспечить энергией южные районы страны.
Ограничения физического варианта гелиоэнергетики. Недостатком СЭС являются очень большие затраты металла на их сооружение: в пересчете на единицу производимой энергии они в 10-12 раз выше, чем при производстве энергии на ТЭС или АЭС. Затраты цемента при этом еще выше - в 50-70 раз. СЭС занимают большие площади, и потому их строительство перспективно только в пустынях. Так, к югу от Лос-Анджелеса построена СЭС мощностью 80 МВт, причем затраты на ее строительство быстро окупились, получаемая энергия на 1/3 дешевле, чем энергия, вырабатываемая на АЭС. Есть проекты сооружения СЭС в пустынях Гоби и Сахара с использованием водорода в качестве энергоносителя. Л.Браун [9] говорит даже о гелио-водородной энергетике как о новом перспективном направлении развития отрасли.
Поскольку строительство СЭС экономически рентабельно в случае, если число часов солнечного сияния не ниже 2000 в год, а интенсивность поступления солнечного света составляет 600-800 Вт/м2, в условиях России возможно строительство СЭС лишь в некоторых районах (Астраханская, Волгоградская и Ростовская области, Ставрополье, Калмыкия, Северный Кавказ, Читинская область, Бурятия, Тыва).
Использование солнечных элементов сдерживается отсутствием рентабельной технологии получения химически чистого кремния, который пока стоит столько же, сколько и уран для АЭС. Однако работы по созданию технологии получения более дешевого кремния проводятся в ряде стран мира (Германии, Норвегии). Поскольку 1 кг кремния в солнечном элементе вырабатывает за 30 лет 300 тыс. кВт-часов электроэнергии, он эквивалентен 75 т нефти. Таким образом, прорыв в технологии получения кремния способен резко повысить вклад солнечной энергии в энергетический бюджет мира.