Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Шахтный в штате Вайоминг , США . Уголь , добываемый в течение миллионов лет, является конечным и невозобновляемым ресурсом в масштабе человеческого времени.

Невозобновляемых ресурсов (также называемый конечный ресурс ) является природным ресурсом , который не может быть легко заменен естественным путем при достаточно быстром темпе , чтобы не отставать от потребления. [1] Примером может служить ископаемое топливо на основе углерода. Исходное органическое вещество с помощью тепла и давления становится таким топливом, как нефть или газ. Земные минералы и металлические руды , ископаемые виды топлива ( угля , нефти , природного газа ) , а также подземных вод в некоторых водоносных слоев все они считаются невозобновляемые ресурсы, хотя отдельные элементывсегда законсервированы (кроме ядерных реакций ).

И наоборот, такие ресурсы, как древесина (при устойчивой заготовке ) и ветер (используемые для систем преобразования энергии), считаются возобновляемыми ресурсами , в основном потому, что их локальное восполнение может происходить в сроки, значимые и для человека.

Минералы земли и металлические руды [ править ]

Основные статьи: Минералы и руды
Необработанная золотая руда, которая в конечном итоге переплавляется в металлическое золото.
Дополнительная информация: Горное дело

Минералы земли и металлические руды являются примерами невозобновляемых ресурсов. Сами металлы присутствуют в огромных количествах в земной коре , и их извлечение людьми происходит только там, где они сконцентрированы естественными геологическими процессами (такими как тепло, давление, органическая активность, выветривание и другие процессы), достаточными для того, чтобы их извлечение стало экономически целесообразным. Эти процессы обычно занимают от десятков тысяч до миллионов лет из-за тектоники плит , тектонического опускания и рециклинга земной коры .

Локализованные залежи металлических руд у поверхности, которые могут быть экономически извлечены людьми, не подлежат возобновлению в человеческих временных рамках. Некоторые редкоземельные минералы и элементы являются более дефицитными и истощаемыми, чем другие. Они пользуются большим спросом на производстве , особенно в электронной промышленности .

Ископаемое топливо [ править ]

Основная статья: Ископаемое топливо
Дополнительная информация: истощение масла

Природным ресурсам, таким как уголь , нефть (сырая нефть) и природный газ, требуются тысячи лет для естественного образования, и их невозможно восполнить так быстро, как они потребляются. В конечном итоге считается, что добыча ископаемых ресурсов станет слишком дорогостоящей, и человечеству придется переключиться на другие источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия, и перейти на возобновляемые источники энергии .

Альтернативная гипотеза состоит в том, что углеродное топливо практически неисчерпаемо с точки зрения человека, если включить в него все источники углеродной энергии, такие как гидраты метана на морском дне, которые намного превосходят все другие углеродные ископаемые ресурсы вместе взятые. [2] Эти источники углерода также считаются невозобновляемыми, хотя скорость их образования / пополнения на морском дне неизвестна. Однако их добыча по экономически обоснованным затратам и темпам еще не определена.

В настоящее время основным источником энергии, используемым человеком, является невозобновляемое ископаемое топливо . С момента появления технологий двигателей внутреннего сгорания в 19 ​​веке нефть и другие ископаемые виды топлива пользовались постоянным спросом. В результате обычная инфраструктура и транспортные системы, которые устанавливаются на двигатели внутреннего сгорания, по-прежнему пользуются популярностью во всем мире.

Современную экономию ископаемого топлива широко критикуют за отсутствие возобновляемости, а также за то, что она способствует изменению климата . [3]

Ядерное топливо [ править ]

Урановый рудник Рессинг - самый продолжительный и один из крупнейших открытых урановых рудников в мире. В 2005 году он произвел восемь процентов мировых потребностей в оксиде урана (3711 тонн). [4] Однако наиболее продуктивными рудниками являются подземный урановый рудник МакАртур-Ривер в Канаде, который производит 13% мирового урана, и аналогичный подземный полиметаллический рудник Олимпик Дам в Австралии, который, несмотря на то, что он в основном является медным рудником, содержит крупнейший известные запасы урановой руды.
Годовой выпуск «технологически обогащенный» / концентрирует в природе радиоактивного материала , уран и торий радиоизотопов , естественно , найденные в угле и концентрируют в тяжелом / нижней угольной золе и в воздухе летучей золы . [5] По прогнозам ORNL, кумулятивная сумма составит 2,9 миллиона тонн в период с 1937 по 2040 год в результате сжигания примерно 637 миллиардов тонн угля во всем мире. [6] Эти 2,9 миллиона тонн актинидного топлива, ресурса, получаемого из угольной золы, были бы классифицированы как урановая руда с низким содержанием, если бы это произошло естественным путем.
Основная статья: Ядерное топливо
Дополнительная информация: Атомная энергия предлагается как возобновляемая энергия и пик урана.

В 1987 году Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию (WCED) классифицировала реакторы деления, которые производят больше делящегося ядерного топлива, чем они потребляют (т.е. реакторы-размножители ), среди обычных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и падающая вода . [7] Американский институт нефти также не считает обычного ядерного деления , как возобновляемые источники, а то , что реактор заводчик мощность топливного ядерного считается возобновляемым и устойчивым, отметив , что радиоактивные отходы из использованных отработанных топливных стержней остается радиоактивны и поэтому должен быть очень тщательно сохранены в течение нескольких сотен лет. [8]Тщательный мониторинг радиоактивных отходов также требуется при использовании других возобновляемых источников энергии, таких как геотермальная энергия . [9]

Использование ядерных технологий, основанных на делении, требует в качестве топлива радиоактивных материалов природного происхождения . Уран , наиболее распространенное топливо деления, присутствует в земле в относительно низких концентрациях и добывается в 19 ​​странах. [10] Этот добытый уран используется в качестве топлива для ядерных реакторов, вырабатывающих энергию, с делящимся ураном-235, который выделяет тепло, которое в конечном итоге используется для питания турбин для выработки электроэнергии. [11]

По состоянию на 2013 год только несколько килограммов (доступно изображение) урана было извлечено из океана в пилотных программах, и также считается, что уран, извлеченный в промышленных масштабах из морской воды, будет постоянно пополняться из урана, выщелоченного со дна океана. поддержание концентрации морской воды на стабильном уровне. [12] В 2014 году, благодаря успехам, достигнутым в эффективности добычи урана из морской воды, статья в журнале Marine Science & Engineering предполагает, что с легководными реакторами в качестве цели этот процесс будет экономически конкурентоспособным, если будет реализован на больших площадях. масштаб . [13]

Ядерная энергия обеспечивает около 6% мировой энергии и 13–14% мировой электроэнергии. [14] Производство ядерной энергии связано с потенциально опасным радиоактивным загрязнением, поскольку оно зависит от нестабильных элементов. В частности, ядерные энергетические установки производят около 200 000 метрических тонн низко- и среднеактивных отходов (НСАО) и 10 000 метрических тонн высокоактивных отходов (ВАО) (включая отработавшее топливо, определяемое как отходы) ежегодно во всем мире. [15]

Вопросы, полностью отделенные от вопроса устойчивости ядерного топлива, связаны с использованием ядерного топлива и высокоактивными радиоактивными отходами, производимыми ядерной промышленностью, которые, если их не локализовать должным образом, очень опасны для людей и дикой природы. По оценкам Организации Объединенных Наций ( НКДАР ООН ) в 2008 году, среднегодовое радиационное облучение человека включает 0,01 миллизиверта (мЗв) от наследия прошлых испытаний ядерного оружия в атмосфере, а также чернобыльской катастрофы и ядерного топливного цикла, а также 2,0 мЗв от природных радиоизотопов и 0,4 мЗв от природных радиоизотопов. космические лучи ; все экспозиции зависят от местоположения . [16] природный уран в неэффективном реакторе.ядерного топливного цикла , становится частью ядерных отходов « как только через » поток, и таким же образом , как в сценарии были этот уран остается , естественно , в земле, этот уран испускает различные формы излучения в цепи распада , который имеет период полураспада Примерно 4,5 миллиарда лет [17] хранение этого неиспользованного урана и сопутствующих продуктов реакции деления вызвало обеспокоенность общественности по поводу рисков утечек и локализации , однако знания, полученные при изучении естественного ядерного реактора деления в Окло Габон, проинформировал геологов о проверенных процессах, которые удерживали отходы от этого природного ядерного реактора возрастом 2 миллиарда лет, который работал сотни тысяч лет. [18]

Поверхность земли [ править ]

Поверхность земли можно рассматривать как возобновляемый, так и невозобновляемый ресурс в зависимости от области сравнения. Земля может быть повторно использована, но новая земля не может быть создана по запросу, поэтому с экономической точки зрения это постоянный ресурс с совершенно неэластичным предложением . [19] [20]

Возобновляемые ресурсы [ править ]

Основная статья: Возобновляемый ресурс
Дополнительная информация: Возобновляемая энергия и переработка
Плотина « Три ущелья» , крупнейшая в мире электростанция, производящая возобновляемую энергию.

Природные ресурсы , известные как возобновляемые ресурсы, заменяются естественными процессами и силами, устойчивыми в естественной среде . Существуют прерывистые и повторяющиеся возобновляемые источники энергии и перерабатываемые материалы , которые используются во время цикла в течение определенного периода времени и могут использоваться для любого количества циклов.

Производство товаров и услуг путем производства продукции в экономических системах создает множество видов отходов во время производства и после того, как потребитель их использует. Затем материал либо сжигается , либо закапывается на свалке, либо перерабатывается для повторного использования. Переработка превращает ценные материалы, которые иначе превратились бы в отходы, снова в ценные ресурсы.

Спутниковая карта, показывающая районы, затопленные водохранилищем Трех ущелий. Сравните 7 ноября 2006 г. (вверху) с 17 апреля 1987 г. (внизу). Энергетическая станция потребовала затопления археологических и культурных объектов и привела к перемещению около 1,3 миллиона человек и вызывает значительные экологические изменения, включая повышенный риск оползней . [21] Плотина была неоднозначной темой как внутри страны, так и за рубежом. [22]

В естественной среде вода , леса , растения и животные являются возобновляемыми ресурсами при условии, что они находятся под надлежащим мониторингом, защитой и сохранением . Устойчивое сельское хозяйство - это выращивание растительных и животных материалов таким образом, чтобы сохранить растительные и животные экосистемы и улучшить здоровье и плодородие почвы в долгосрочной перспективе. Перелова океанов является одним из примеров , где промышленная практика или метод может поставить под угрозу экосистему, ставят под угрозу виды и , возможно , даже определить , является ли промыселустойчив для использования людьми. Нерегулируемая отраслевая практика или метод может привести к полному истощению ресурсов . [23]

Возобновляемая энергия солнца , ветра , волн , биомассы и геотермальной энергии основана на возобновляемых ресурсах. Возобновляемые ресурсы, такие как движение воды ( гидроэнергетика , приливная энергия и энергия волн ), ветер и лучистая энергия от геотермального тепла (используется для геотермальной энергии ) и солнечная энергия (используется для солнечной энергии ) практически безграничны и не могут быть исчерпаны, в отличие от их невозобновляемые аналоги, которые, скорее всего, закончатся, если не будут использоваться экономно.

Потенциальная энергия волн на побережье может обеспечить 1/5 мирового спроса. Гидроэнергетика может обеспечить 1/3 наших глобальных потребностей в энергии. Геотермальная энергия может обеспечить в 1,5 раза больше энергии, чем нам нужно. Ветра достаточно, чтобы привести планету в действие в 30 раз, энергия ветра может удовлетворить все потребности человечества. Солнечная энергия в настоящее время обеспечивает только 0,1% наших мировых потребностей в энергии, но ее достаточно для удовлетворения потребностей человечества в 4000 раз, что составляет весь прогнозируемый мировой спрос на энергию к 2050 году. [24] [25]

Возобновляемые источники энергии и энергоэффективность больше не являются нишевыми секторами , которые продвигаются только правительствами и защитниками окружающей среды. Растущие уровни инвестиций и увеличение капитала от традиционных финансовых субъектов предполагают, что устойчивая энергетика стала мейнстримом и является будущим производства энергии по мере сокращения невозобновляемых ресурсов. Это усиливается озабоченностью изменением климата , ядерными опасностями и накоплением радиоактивных отходов, высокими ценами на нефть , пиковыми ценами на нефть и растущей государственной поддержкой возобновляемых источников энергии. Эти факторы способствуют коммерциализации возобновляемой энергии., расширение рынка и растущий спрос, внедрение новых продуктов для замены устаревших технологий и преобразование существующей инфраструктуры на стандарты возобновляемых источников энергии. [26]

Экономические модели [ править ]

В экономике невозобновляемый ресурс определяется как товары , где большее потребление сегодня означает меньшее потребление завтра. [27] Давид Рикардо в своих ранних работах проанализировал ценообразование на исчерпаемые ресурсы, где он утверждал, что цена минеральных ресурсов должна со временем расти. Он утверждал, что спотовая цена всегда определяется рудником с наивысшими затратами на добычу, а владельцы рудников с более низкими затратами на добычу получают выгоду от дифференцированной ренты. Первая модель определяется правилом Хотеллинга , которое представляет собой экономическую модель управления невозобновляемыми ресурсами 1931 года, разработанную Гарольдом Хотеллингом.. Это показывает, что эффективное использование невозобновляемого и нерасширяемого ресурса при других стабильных условиях привело бы к его истощению . Правило гласит, что это приведет к тому, что чистая цена, или « рента Хотеллинга » , будет расти ежегодно со скоростью, равной процентной ставке , что отражает растущую нехватку ресурсов. [ Править ] В правиле Hartwick в дает важный результат о стабильности благосостояния в экономике, использующую невозобновляемый источник. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]


  1. ^ Системы Земли и науки об окружающей среде . [Место публикации не указано]: Elsevier. 2013. ISBN. 978-0-12-409548-9. OCLC  846463785 .
  2. ^ «Метановые гидраты» . Worldoceanreview.com . Проверено 17 января 2017 года .
  3. ^ Выбор климата Америки: Группа по развитию науки об изменении климата; Национальный исследовательский совет (2010). Развитие науки об изменении климата . Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. DOI : 10.17226 / 12782 . ISBN 978-0-309-14588-6.
  4. ^ Rössing (от infomine.com, статуса пятницы 30 сентября 2005)
  5. ↑ Геологическая служба США (октябрь 1997 г.). «Радиоактивные элементы в угле и летучей золе: количество, формы и значение для окружающей среды» (PDF) . Информационный бюллетень Геологической службы США FS-163-97 .
  6. ^ "Сжигание угля - Обзор ORNL Том 26, № 3 и 4, 1993" . Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 года.
  7. ^ Brundtland, Gro Harlem (20 марта 1987). «Глава 7: Энергия: выбор для окружающей среды и развития» . Наше общее будущее: доклад Всемирной комиссии по окружающей среде и развитию . Осло . Проверено 27 марта 2013 года . Сегодняшние основные источники энергии в основном невозобновляемые: природный газ, нефть, уголь, торф и обычная ядерная энергия. Существуют также возобновляемые источники, в том числе древесина, растения, навоз, падающая вода, геотермальные источники, солнечная, приливная, ветровая и волновая энергия, а также сила мышц человека и животных. Ядерные реакторы, производящие собственное топливо ("размножители"), и в конечном итоге термоядерные реакторы также относятся к этой категории.
  8. ^ Американский институт нефти. «Ключевые характеристики невозобновляемых ресурсов» . Проверено 21 февраля 2010 года .
  9. ^ http://www.epa.gov/radiation/tenorm/geothermal.html Отходы производства геотермальной энергии.
  10. ^ "Мировая добыча урана" . Всемирная ядерная ассоциация . Проверено 28 февраля 2011 года .
  11. ^ "Что такое уран? Как он работает?" . Всемирная ядерная ассоциация . Проверено 28 февраля 2011 года .
  12. ^ «Текущее состояние перспективных исследований по извлечению урана из морской воды - Использование обильных морей Японии: исследования глобальной энергетической политики» . www.gepr.org .
  13. ^ Гилл, Гэри; Лонг, Вен; Хангаонкар, Таранг; Ван, Тайпин (22 марта 2014 г.). «Разработка модуля структуры типа ламинарии в модели прибрежного океана для оценки гидродинамического воздействия технологии добычи урана из морской воды» . Журнал морской науки и техники . 2 (1): 81–92. DOI : 10,3390 / jmse2010081 .
  14. ^ Всемирная ядерная ассоциация . Еще одно падение ядерной энергетики. Архивировано 7 января 2014 года в Wayback Machine World Nuclear News , 5 мая 2010 года.
  15. ^ «Информационные бюллетени и часто задаваемые вопросы» . Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ). Архивировано из оригинального 25 января 2012 года . Проверено 1 февраля 2012 года .
  16. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации. Источники и эффекты ионизирующего излучения, НКДАР ООН 2008 г.
  17. ^ Mcclain, DE; AC Miller; Ю. Ф. Калинич (20 декабря 2007 г.). «Состояние проблем здравоохранения в связи с военным использованием обедненного урана и суррогатных металлов в бронебойных боеприпасах» (PDF) . НАТО . Архивировано из оригинального (PDF) 7 февраля 2012 года . Проверено 1 февраля 2012 года .
  18. ^ "БЕЗОПАСНОСТЬ ОБРАЩЕНИЯ С РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ, AJ GONZÁLEZ - 2000. МАГАТЭ" (PDF) .
  19. ^ J.Singh (17 апреля 2014). «Земля: значение, значение, земля как возобновляемый и невозобновляемый ресурс» . Обсуждение экономики . Проверено 21 июня 2020 .
  20. ↑ Ламбин, Эрик Ф. (1 декабря 2012 г.). «Глобальная доступность земли: Мальтус против Рикардо» . Глобальная продовольственная безопасность . 1 (2): 83–87. DOI : 10.1016 / j.gfs.2012.11.002 . ISSN 2211-9124 . 
  21. ^ "重庆 云阳 长江 右岸 现 360 万方 滑坡 险情 - 地方 - 人民网" . Жэньминь жибао . Проверено 1 августа 2009 года .См. Также: «探访 三峡 库区 云阳 故 陵 滑坡 险情» . News.xinhuanet.com . Проверено 1 августа 2009 года .
  22. ↑ Линь Ян (12 октября 2007 г.). «Китайская плотина« Три ущелья »под огнем» . Время . Проверено 28 марта 2009 года . Гигантская плотина «Три ущелья» через китайскую реку Янцзы вызывает споры с тех пор, как она была впервые предложена.См. Также: Михаил Ларис (17 августа 1998 г.). «Неукротимые водные пути ежегодно убивают тысячи» . Вашингтон Пост . Проверено 28 марта 2009 года . Теперь официальные лица используют смертоносную историю Янцзы, самой длинной реки Китая, чтобы оправдать самый рискованный и самый противоречивый инфраструктурный проект страны - огромную плотину «Три ущелья».и Грант, Стэн (18 июня 2005 г.). «Глобальные вызовы: экологические и технологические достижения во всем мире» . CNN . Проверено 28 марта 2009 года . Чудо инженерной мысли Китая вызывает поток критики. [...] Когда дело доходит до глобальных проблем, немногие из них могут быть более или менее противоречивыми, чем строительство огромной плотины «Три ущелья» в Центральном Китае.и Герин, Розанна (11 декабря 2008 г.). «Катание по реке» . Пекинский обзор . Архивировано из оригинального 22 сентября 2009 года . Проверено 28 марта 2009 года . … проект плотины «Три ущелья» стоимостью 180 миллиардов юаней (26,3 миллиарда долларов) вызвал большие споры.
  23. ^ «Незаконный, несообщаемый и нерегулируемый рыбный промысел в мелкомасштабном морском рыболовстве и рыболовстве во внутренних водах» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация . Проверено 4 февраля 2012 года .
  24. ^ Р. Айзенберг и Д. Ночера, "Предисловие: Обзор форума по солнечной и возобновляемой энергии", Inorg. Chem. 44, 6799 (2007).
  25. ^ П. В. Камат, "Удовлетворение потребности в чистой энергии: архитектуры наноструктур для преобразования солнечной энергии", J. Phys. Chem. С 111, 2834 (2007).
  26. ^ «Глобальные тенденции в инвестициях в устойчивую энергетику 2007: Анализ тенденций и проблем в финансировании возобновляемых источников энергии и энергоэффективности в ОЭСР и развивающихся странах (PDF), стр. 3» (PDF) . Программа ООН по окружающей среде . Проверено 4 марта 2014 года .
  27. ^ Кремер и Салехи Исфаханите 1991: 18

Внешние ссылки [ править ]

  • Невозобновляемые ресурсы на NASA.gov. * [1] [ постоянная мертвая ссылка ] , * [2] , * [3] , * [4] .