Перспективы использования Мирового океана

Одна из наиболее острых и актуальных проблем в настоящее время — обеспечение всевозрастающих потребностей многих стран  мира топливно-энергетическими ресурсами. К середине XX в. их традиционные виды — уголь и древесное топливо — уступили место нефти, а затем и газу, ставшими не только главными источниками энергии, но и важнейшим сырьем для химической промышленности.

Всего в мире известно около 400 нефтегазоносных  бассейнов. Из них примерно половина продолжается с континентов на шельф, далее на материковый склон и  реже на абиссальные глубины. Нефтегазовых месторождений в Мировом океане известно более 900. Из них морскими нефтеразработками охвачено около 351 месторождений. Более или менее развернутую характеристику морских нефтеразработок целесообразнее дать в региональном разделе.

В настоящее время сложилось  несколько крупнейших центров подводных  нефтеразработок, которые определяют ныне уровень добычи в Мировом океане. Главный из них — Персидский залив. Совместно с прилегающей сушей Аравийского полуострова залив содержит более половины общемировых запасов нефти, здесь выявлено 42 месторождения нефти и только одного — газа. Предполагаются новые открытия в более глубоких отложениях осадочной толщи.

Второй по объему добычи район — Венесуэльский залив и лагуна Маракайбо. Нефтяные и газовые месторождения лагуны представляют подводное продолжение гигантского континентально-морского месторождения Боливар-Кост и на восточном берегу лагуны- месторождения Тип-Хауна. Ресурсы лагуны разрабатывались как продолжение ресурсов суши; буровые работы постепенно уходили с берега в море. Годовая добыча нефти этого района составляет более 100 млн. тонн.

Одним из старых и освоенных районов  морской добычи нефти и газа является акватория Мексиканского залива. У американского побережья залива открыто около 700 промышленных скоплений, что составляет около 50% всех месторождений, известных в Мировом океане. Здесь  сосредоточено 32% мирового парка плавучих морских установок, треть всех скважин, пробуренных на морских месторождениях.

Развитие морской добычи нефти  и газа в США способствовало ликвидации их зависимости от какого-либо регионального  источника, в частности от  ближневосточной  нефти. С этой целью развивается  морская нефтедобыча в прибрежье  Калифорнии, осваиваются моря Берингово, Чукотское, Бофорта.

Сенсационным явилось открытие крупной Североморской нефтегазовой провинции площадью 660 тыс. квадратных километров. Поисково-разведочные работы  в Северном море начались с 1959 г. В 1965 г. были обнаружены промышленные месторождения  природного газа в прибрежных водах  Нидерландов и у восточного побережья  Великобритании. К 1986 г. было выявлено более 260 месторождений [6].

Быстро развивается морская  нефтегазовая промышленность стран  Латинской Америки — Аргентины, Бразилии и других, стремящихся хотя бы частично освободиться от импорта  нефти и укрепить национальное хозяйство.

Перспективно освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа КНР. В последние годы там проводятся большие поисковые работы, создается  необходимая инфраструктура.

В настоящее время в Мировом  океане широко развернулся поиск  нефти и газа. Разведочное глубокое бурение уже осуществляется на площади  около 1 млн. кв. километра, выданы лицензии на поисковые работы еще на 4 млн. кв. километра морского дна. В условиях постепенного истощения запасов  нефти и газа на многих традиционных месторождениях суши заметно повышается роль Мирового океана как источника  пополнения этих дефицитных видов топлива [7].

Если нефть, газ и каменный уголь, извлекаемые из недр Мирового океана, представляют собой в основном энергетическое сырье. То многие природные процессы в океане служат непосредственными носителями тепловой и механической энергии.  Начато освоение энергии приливов, сделана попытка применения термальной энергии, разработаны проекты использования энергии волн, прибоя и течений.

1. Использование энергии приливов.

Под влиянием приливообразующих Луны и Солнца в океанах и морях  возбуждаются приливы. Они проявляются  в периодических колебаниях уровня воды и в ее горизонтальном перемещении (приливные течения). В соответствии с этим энергия приливов складывается из потенциальной энергии воды, и  из кинетической энергии движущейся воды. При расчетах энергетических ресурсов Мирового океана для их использования  в конкретных целях, например для  производства электроэнергии, вся энергия  приливов оценивается в 1 млрд. кВт, тогда как суммарная энергия  всех рек земного шара равна 850 млн. кВт. Колоссальные энергетические мощности океанов и морей представляют собой очень большую природную  ценность для человека.

Создание приливных электростанций (ПЭС) сопряжено с большими трудностями. Прежде всего, они связаны с характером приливов, на которые влиять невозможно. Так как они зависят от астрономических причин. От особенностей очертаний берегов, рельефа, дна и т.п. Несмотря на эти трудности. Люди настойчиво пытаются овладеть энергией морских приливов. К настоящему времени предложено около 300 различных технических проектов строительства ПЭС. Наиболее рациональным экономически эффективным решением специалисты считают применение в ПЭС поворотно-лопастной (обратимой) турбины. Идея, которой впервые была предложена советскими учеными.

Такие турбины (их называют погруженными или капсульными агрегатами) способны действовать не только как турбины на оба направления потока. Но и как насосы для подкачки воды в бассейн. Это позволяет регулировать их эксплуатацию в зависимости от времени суток. Высоты и фазы прилива, удаляясь от лунного ритма приливов и приближаясь к периодичности солнечного времени, по которому живут и работают люди.

Советские энергетики показали, что  эту трудность можно преодолеть, если совместить работу приливных и  речных электростанций, имеющих водохранилища  многолетнего регулирования. Ведь энергия  рек колеблется по сезонам и из года в год. При спаренной работе ПЭС и ГЭС энергия моря придет на помощь ГЭС в маловодные сезоны и годы, а энергия рек заполнит межсуточные провалы в работе ПЭС.

Далеко не в любом районе земного  шара есть условия для строительства  гидроэлектростанций с водохранилищами  многолетнего регулирования. Исследования показали, что передача приливной  электроэнергии из прибрежной зоны в  центральные части материков  будет оправданной для некоторых  районов Западной Европы, США, Канады, Южной Америки. В этих районах  ПЭС можно объединить с ГЭС, уже  имеющими большие водохранилища. Первая в мире промышленная ПЭС мощностью 240 тыс. кВт построена и введена  в действие в 1967 г. во Франции. Она  расположена на берегу Ла-Манша, в  Бретани, в устье реки Ранс, где величина прилива достигает 13,5 м. Плотина ПЭС пролегает между мысом Бриант на правом берегу с опорой на островок Шалибер [8].

При всех достоинствах ПЭС (для них  не требуется создания водохранилищ и затопления полезных территорий суши, их работа не загрязняет окружающую среду и т.п.) их доля практически неощутима в современном энергетическом балансе. Однако прогресс в освоении приливной энергии уже отчетливо выражен и перспективе станет более значительным.

2. Использование энергии волн.

Ветер возбуждает волновое движение поверхности океанов и морей. Волны и береговой прибой обладают очень большим запасом энергии. Каждый метр гребня волны высотой 3 м несет в себе 100 кВт энергии, а каждый километр — 1 млн. кВт. По оценкам исследователей США, общая мощность волн Мирового океана равна 90 млрд. кВт.

На данном этапе удалось добиться определенных успехов в области применения энергии морских волн для производства электроэнергии, питающей установки малой мощности. Волноэнергетические установки используются для питания электроэнергией маяков, буев, сигнальных морских огней, стационарных океанологических приборов, расположенных далеко от берега, и т.п. По сравнению с обычными электроаккумуляторами, батареями и другими источниками тока они дешевле, надежнее и реже нуждаются в обслуживании. Такое использование энергии волн широко практикуется в Японии, где более 300 буев, маяков и другое оборудование получают питание от таких установок. Волновой электрогенератор успешно эксплуатируется на плавучем маяке Мадрасского порта в Индии. Работы по созданию и усовершенствованию подобных энергетических приборов проводятся в различных странах. На современном уровне научно-технического развития, а тем более и перспективе, должное внимание к проблеме овладения энергией морских волн, несомненно, позволит сделать ее важной составляющей энергетического потенциала морских стран [9].

3. Использование термической энергии.

Воды многих районов Мирового океана поглощают большое количество солнечного тепла, большая часть которого аккумулируется в верхних слоях и лишь в  небольшой мере распространяется в нижние. Поэтому создаются большие различия температуры поверхностных и глубоколежащих вод. Они особенно хорошо выражены в тропических широтах. В столь значительной разнице температуры колоссальных объемов воды заложены большие энергетические возможности. Их используют в гидротермальных  станциях (ПТЭО) — системы преобразования тепловой энергии океана. Первая такая станция была создана в 1927 г. на реке Маас во Франции. Моретермальная станция мощностью 14 тыс. кВт была построена на Атлантическом побережье Африки, близ Абиджана (Берег Слоновой Кости), но из-за технических неполадок она теперь не работает. Разработки проектов ПТЭО ведутся в США, где пытаются создать плавучие варианты таких станций. Усилия специалистов направлены не только на решения технических задач, но и на поиск путей снижения  себестоимости оборудования моретермальных станций, для того чтобы увеличить их эффективность. Электроэнергия моретермальных станций должна быть конкурентоспособной по сравнению с электроэнергией других видов электростанций. Действующие ПТЭО находятся в Японии, Майами (США) и на острове Куба [10].

Принцип работы ПТЭО и первые опыты  его реализации дают основание полагать, что экономически наиболее целесообразно  создавать их в едином энергопромышленном комплексе. Он может включать в себя: выработку электроэнергии, опреснение морской воды, производство поваренной соли, магния, гипса и других химических веществ, создание марикультуры. В этом, вероятно, заключаются основные перспективы развития моретермальных станций.

Диапазон возможностей использования  энергетического потенциала Мирового океана довольно широк. Однако реализовать  эти возможности весьма непросто. 

 

 

 

6. Заключение

В наши дни к использованию ресурсов Мирового океана применим принцип стадийности. На первой стадии антропогенного воздействия  на океанскую среду (использование  ресурсов, загрязнение и т.п.) нарушения  равновесия в ней устраняются  процессами ее самоочищения. Это безущербная стадия. На второй стадии, нарушения, вызванные производственной деятельностью, устраняются естественным самовосстановлением и целенаправленными мероприятиями человека, требующими определенных материальных затрат. Третья стадия предусматривает восстановление и поддержание нормального состояния среды только искусственными путями с привлечением технических средств. На этой стадии использования морских ресурсов требуются значительные капиталовложения. Отсюда ясно, что в наше время экономическое освоение  океана понимается более широко. Оно включает в себя не только использование его ресурсов, но и заботу об их охране и восстановлении. Не только океан должен отдавать людям свои богатства. Но и люди должны рационально и по-хозяйски их использовать. Все это осуществимо, если в темпах развития морского производства учитывать сохранение и воспроизводство биологических ресурсов океанов и морей и рациональное использование их минеральных богатств. При таком подходе Мировой океан поможет человечеству в решении продовольственной, водной и энергетической проблем.

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Литература
1. В.Н. Степанов. Мировой океан, — М.: Знание, 1974.
2. И.А. Родионова. Глобальные проблемы человечества, — М.: АО Аспект Пресс, 1994.
3. В.П. Дронов, В.П. Максаковский, В.Я. Ром. Экономическая и социальная география. Справочные материалы, — М.: Просвещение, 1994.
4. Ю.Н. Гладкий, С.Б. Лавров. Учебник по географии «Экономическая и социальная география мира», — М.: Просвещение, 1993.
5. Ю.В. Новиков. Экология, окружающая среда и человек, — М.: ИТД Гранд, 1998.
6. В.П. Максаковский, Географическая картина мира: в 2 кн. / В. П. Максаковский. — М.: Дрофа, 2008. Кн.1: Общая характеристика мира.
7. Н. В. Алисов. Экономическая и социальная география мира (общий обзор): Учебник, / Н.В. Алисов, Б.С. Хорев, — М: Гардарики, 2001.
8. И.М. Любимов. Общая политическая, экономическая и социальная география: Учебное пособие. — М.: Гелиос АРВ, 2001.
9. С.Б. Селевич. Океан: ресурсы и хозяйство, — М.: Мир, 2003.
10. Б.С. Залогин. Океан человеку, — М.: Мысль, 1983.