Невозобновляемый ресурс
( Невозобновляемый ресурс также называемый конечным ресурсом ) — это природный ресурс , который не может быть легко заменен естественными средствами в достаточно быстром темпе, чтобы не отставать от потребления. [1] Примером является ископаемое топливо на основе углерода. Исходное органическое вещество под действием тепла и давления становится топливом, таким как нефть или газ. Земные минералы и металлические руды , ископаемое топливо ( уголь , нефть , природный газ ) и грунтовые воды в некоторых водоносных горизонтах считаются невозобновляемыми ресурсами, хотя отдельные элементы всегда сохраняются (за исключением ядерных реакций , ядерного распада или выбросов в атмосферу ).
И наоборот, такие ресурсы, как древесина (при устойчивой заготовке ) и ветер (используемый для питания систем преобразования энергии), считаются возобновляемыми ресурсами , в основном потому, что их локализованное пополнение может происходить в течение времени, значимого и для людей.
Земные минералы и металлические руды [ править ]
Земные минералы и металлические руды являются примерами невозобновляемых ресурсов. Сами металлы присутствуют в огромных количествах в земной коре , и их добыча людьми происходит только там, где они концентрируются в результате естественных геологических процессов (таких как тепло, давление, органическая активность, выветривание и другие процессы), достаточных для того, чтобы их извлечение стало экономически выгодным. Эти процессы обычно занимают от десятков тысяч до миллионов лет и происходят из-за тектоники плит , тектонического опускания и переработки земной коры .
Локализованные залежи металлических руд вблизи поверхности, которые могут быть экономически извлечены человеком, невозобновляемы в человеческом масштабе. Есть определенные редкоземельные минералы и элементы , которые более редки и исчерпаемы, чем другие. Они пользуются большим спросом в производстве , особенно в электронной промышленности .
топливо Ископаемое
Природные ресурсы, такие как уголь , нефть (сырая нефть) и природный газ, формируются естественным путем в течение тысяч лет и не могут быть заменены так же быстро, как они потребляются. В конце концов считается, что добыча ископаемых ресурсов станет слишком дорогостоящей, и человечеству придется переключиться на другие источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия (см. Возобновляемые источники энергии) .
Альтернативная гипотеза состоит в том, что углеродное топливо практически неисчерпаемо с человеческой точки зрения, если учесть все источники углеродной энергии, такие как гидраты метана на морском дне, которых значительно больше, чем всех других ресурсов ископаемого топлива на основе углерода вместе взятых. [2] Эти источники углерода также считаются невозобновляемыми, хотя скорость их образования/восполнения на морском дне неизвестна. Однако их добыча по экономически обоснованным затратам и темпам еще предстоит определить.
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 виды ископаемого топлива пользовались постоянным спросом. В результате традиционная инфраструктура и транспортные системы, оснащенные двигателями внутреннего сгорания, по-прежнему занимают видное место во всем мире.
Современную экономику ископаемого топлива широко критикуют за отсутствие возобновляемых источников энергии, а также за то, что она способствует изменению климата . [3]
топливо Ядерное
В 1987 году Всемирная комиссия по окружающей среде и развитию (WCED) отнесла реакторы деления, которые производят больше делящегося ядерного топлива, чем потребляют (т.е. реакторы-размножители ), к традиционным возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная энергия и падающая вода . [7] Американский институт нефти также не считает обычное ядерное деление возобновляемым, а скорее считает, что ядерное энергетическое топливо реактора-размножителя считается возобновляемым и устойчивым, отмечая, что радиоактивные отходы от использованных отработанных топливных стержней остаются радиоактивными, и поэтому их необходимо очень осторожно хранить в течение нескольких сотен годы. [8] При этом тщательный мониторинг радиоактивных отходов требуется и при использовании других возобновляемых источников энергии, таких как геотермальная энергия . [9]
Использование ядерной технологии, основанной на расщеплении, требует в качестве топлива радиоактивного материала природного происхождения . Уран , наиболее распространенное топливо для деления, присутствует в земле в относительно низких концентрациях и добывается в 19 странах. [10] Этот добытый уран используется для топлива ядерных реакторов, вырабатывающих энергию, с расщепляющимся ураном-235 , который генерирует тепло, которое в конечном итоге используется для питания турбин для выработки электроэнергии. [11]
из океана было добыто всего несколько килограммов (доступно изображение) урана По состоянию на 2013 год в рамках пилотных программ , и также считается, что уран, добываемый в промышленных масштабах из морской воды, будет постоянно пополняться за счет урана, выщелоченного со дна океана. поддержание концентрации морской воды на стабильном уровне. [12] В 2014 году, учитывая успехи в эффективности добычи урана из морской воды, статья в журнале Marine Science & Engineering предполагает, что, если целью являются легководные реакторы, этот процесс будет экономически конкурентоспособным, если будет реализован в больших масштабах . [13]
Атомная энергетика обеспечивает около 6% мировой энергии и 13–14% мировой электроэнергии. [14] Производство ядерной энергии связано с потенциально опасным радиоактивным загрязнением , поскольку оно основано на нестабильных элементах. производят около 200 000 метрических тонн отходов низкого и среднего уровня активности (НОАО) и 10 000 метрических тонн высокоактивных отходов (ВАО) (включая отработавшее топливо, отнесенное к категории отходов). В частности, объекты атомной энергетики ежегодно во всем мире [15]
Проблемы, совершенно отличные от вопроса об устойчивости ядерного топлива, связаны с использованием ядерного топлива и высокорадиоактивными отходами, которые образует атомная промышленность, которые, если их не хранить должным образом, представляют собой высокую опасность для людей и дикой природы. По оценкам Организации Объединенных Наций ( НКДАР ООН ) в 2008 году, среднегодовое радиационное воздействие на человека включает 0,01 миллизиверта (мЗв) от наследия прошлых атмосферных ядерных испытаний, Чернобыльской катастрофы и ядерного топливного цикла, а также 2,0 мЗв от природных радиоизотопов и 0,4 мЗв от природных радиоизотопов. космические лучи ; все воздействия различаются в зависимости от местоположения . [16] Природный уран в некоторых неэффективных реакторных ядерных топливных циклах становится частью потока ядерных отходов « однократного прохождения », и аналогично сценарию, если бы этот уран естественным образом оставался в земле, этот уран испускает различные формы радиации в цепочке распада , которая имеет период полураспада около 4,5 миллиардов лет, [17] Хранение этого неиспользованного урана и сопутствующих продуктов реакции деления вызвало обеспокоенность общественности по поводу рисков утечек и локализации , однако знания, полученные в результате изучения естественного ядерного реактора деления в Окло, Габон , проинформировали геологов о проверенных процессах, которые предохраняли отходы от этому природному ядерному реактору возрастом 2 миллиарда лет, который работал сотни тысяч лет. [18]
Поверхность суши [ править ]
Поверхность земли можно считать как возобновляемым, так и невозобновляемым ресурсом в зависимости от области сравнения. Землю можно использовать повторно, но новые земли не могут создаваться по требованию, поэтому с экономической точки зрения это фиксированный ресурс с совершенно неэластичным предложением . [19] [20]
Возобновляемые ресурсы [ править ]
Природные ресурсы , известные как возобновляемые ресурсы, заменяются естественными процессами и силами, устойчивыми в естественной среде . Существуют периодические и повторяющиеся возобновляемые источники энергии, а также перерабатываемые материалы , которые используются в течение цикла в течение определенного периода времени и могут использоваться в течение 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 использовал. Затем материал либо сжигается , либо закапывается на свалке , либо перерабатывается для повторного использования. Вторичная переработка снова превращает ценные материалы, которые в противном случае стали бы отходами, в ценные ресурсы.
В естественной среде вода , леса , растения и животные являются возобновляемыми ресурсами, если они должным образом контролируются, защищаются и сохраняются . Устойчивое сельское хозяйство — это выращивание растительного и животного сырья таким образом, чтобы сохранить растительные и животные экосистемы и улучшить здоровье и плодородие почвы в долгосрочной перспективе. Чрезмерный вылов рыбы в океанах является одним из примеров того, когда отраслевая практика или метод могут поставить под угрозу экосистему, поставить под угрозу виды и, возможно, даже определить, является ли промысел устойчивым для использования человеком. Нерегулируемая отраслевая практика или метод могут 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 , энергия приливов и волн ), ветер и лучистая энергия геотермального тепла (используется для геотермальной энергии ) и солнечная энергия (используется для солнечной энергии ), практически безграничны и не могут быть истощены, в отличие от невозобновляемые аналоги, которые, вероятно, закончатся, если не будут использоваться экономно.
Потенциальная энергия волн на береговых линиях может обеспечить 1/5 мирового спроса. Гидроэлектроэнергия может обеспечить 1/3 наших общих мировых потребностей в энергии. Геотермальная энергия может обеспечить в 1,5 раза больше необходимой нам энергии. Ветра достаточно, чтобы обеспечить энергией планету в 30 раз, энергия ветра сама по себе могла бы обеспечить все потребности человечества. Солнечная энергия в настоящее время обеспечивает лишь 0,1% наших мировых потребностей в энергии, но ее достаточно, чтобы удовлетворить потребности человечества в 4000 раз, то есть весь прогнозируемый глобальный спрос на энергию к 2050 году. [24] [25]
Возобновляемая энергетика и энергоэффективность больше не являются нишевыми секторами , которые продвигаются только правительствами и защитниками окружающей среды. Растущий уровень инвестиций и то, что большая часть капитала поступает от традиционных финансовых субъектов, позволяют предположить, что устойчивая энергетика стала основным направлением и будущим производства энергии, поскольку невозобновляемые ресурсы сокращаются. Это подкрепляется проблемами изменения климата , ядерной опасностью и накоплением радиоактивных отходов, высокими ценами на нефть , пиком добычи нефти и растущей государственной поддержкой возобновляемых источников энергии. Этими факторами являются коммерциализация возобновляемой энергии , расширение рынка и растущий спрос, внедрение новых продуктов для замены устаревших технологий и перевод существующей инфраструктуры на стандарт возобновляемых источников энергии. [26]
модели Экономические
В экономике невозобновляемый ресурс определяется как товар , большее потребление которого сегодня означает меньшее потребление завтра. [27] Давид Рикардо в своих ранних работах анализировал ценообразование на неистощимые ресурсы, где утверждал, что цена минерального ресурса должна со временем расти. Он утверждал, что спотовая цена всегда определяется шахтой с самой высокой себестоимостью добычи, а владельцы шахт с более низкими затратами на добычу получают выгоду от дифференциальной ренты. Первая модель определяется правилом Хотеллинга , которое представляет собой экономическую модель управления невозобновляемыми ресурсами Гарольда Хотеллинга 1931 года . Он показывает, что эффективная эксплуатация невозобновляемых и не поддающихся приумножению ресурсов в других стабильных условиях привела бы к истощению их . Правило гласит, что это приведет к тому, что чистая цена или « гостиничная рента » будет ежегодно расти со скоростью, равной ставке процента , что отражает растущую нехватку ресурсов. [28] Правило Хартвика дает важный результат относительно устойчивости благосостояния в экономике, использующей невозобновляемые источники энергии. [29]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Системы Земли и науки об окружающей среде . [Место публикации не указано]: Elsevier. 2013. ISBN 978-0-12-409548-9 . OCLC 846463785 .
- ^ «Метангидраты» . Worldoceanreview.com . Проверено 17 января 2017 г.
- ^ Климатический выбор Америки: Группа по развитию науки об изменении климата; Национальный исследовательский совет (2010). Развитие науки об изменении климата . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои : 10.17226/12782 . ISBN 978-0-309-14588-6 .
- ^ Рёссинг (с сайта infomine.com, статус: пятница, 30 сентября 2005 г.)
- ^ Геологическая служба США (октябрь 1997 г.). «Радиоактивные элементы в угле и летучей золе: распространенность, формы и экологическое значение» (PDF) . Информационный бюллетень Геологической службы США FS-163-97 .
- ^ «Сжигание угля - Обзор ORNL, том 26, № 3 и 4, 1993 г.» . Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 года.
- ^ Брундтланд, Гро Гарлем (20 марта 1987 г.). «Глава 7: Энергетика: выбор для окружающей среды и развития» . Наше общее будущее: доклад Всемирной комиссии по окружающей среде и развитию . Осло . Проверено 27 марта 2013 г.
Сегодняшние первичные источники энергии в основном невозобновляемые: природный газ, нефть, уголь, торф и традиционная ядерная энергия. Существуют также возобновляемые источники, включая древесину, растения, навоз, падающую воду, геотермальные источники, солнечную, приливную, ветровую и волновую энергию, а также мышечную силу человека и животных. Ядерные реакторы, производящие собственное топливо («размножители») и, в конечном итоге, термоядерные реакторы также относятся к этой категории.
- ^ Американский нефтяной институт. «Основные характеристики невозобновляемых ресурсов» . Проверено 21 февраля 2010 г.
- ^ http://www.epa.gov/radiation/tenorm/geothermal.html Отходы производства геотермальной энергии.
- ^ «Мировая добыча урана» . Всемирная ядерная ассоциация . Проверено 28 февраля 2011 г.
- ^ «Что такое уран? Как он работает?» . Всемирная ядерная ассоциация . Проверено 28 февраля 2011 г.
- ^ «Текущее состояние многообещающих исследований по добыче урана из морской воды - Использование богатых морей Японии: исследования глобальной энергетической политики» . gepr.org .
- ^ Джилл, Гэри; Лонг, Вэнь; Хангаонкар, Таранг; Ван, Тайпин (22 марта 2014 г.). «Разработка модуля структуры типа водорослей в модели прибрежного океана для оценки гидродинамического воздействия технологии добычи урана из морской воды» . Журнал морской науки и техники . 2 (1): 81–92. дои : 10.3390/jmse2010081 .
- ^ Всемирная ядерная ассоциация . Еще одно падение ядерной генерации. Архивировано 7 января 2014 г. в Wayback Machine World Nuclear News , 5 мая 2010 г.
- ^ «Информационные бюллетени и часто задаваемые вопросы» . Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ). Архивировано из оригинала 25 января 2012 года . Проверено 1 февраля 2012 года .
- ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации. Источники и последствия ионизирующего излучения, НКДАР ООН, 2008 г.
- ^ Макклейн, Делавэр; AC Миллер; Ю. Ф. Калинич (20 декабря 2007 г.). «Состояние проблем со здоровьем по поводу военного использования обедненного урана и суррогатных металлов в бронебойных боеприпасах» (PDF) . НАТО . Архивировано из оригинала (PDF) 7 февраля 2012 года . Проверено 1 февраля 2012 года .
- ^ Эй Джей Гонсалес (2000). «Безопасность обращения с радиоактивными отходами» (PDF) . МАГАТЭ.
- ^ Дж.Сингх (17 апреля 2014 г.). «Земля: значение, значение, земля как возобновляемый и невозобновляемый ресурс» . Экономическая дискуссия . Проверено 21 июня 2020 г.
- ^ Ламбин, Эрик Ф. (1 декабря 2012 г.). «Глобальная доступность земли: Мальтус против Рикардо» . Глобальная продовольственная безопасность . 1 (2): 83–87. дои : 10.1016/j.gfs.2012.11.002 . ISSN 2211-9124 .
- ^ «Оползень площадью 3,6 миллиона квадратных метров находится под угрозой на правом берегу реки Янцзы в Юньяне, Чунцин — Local People's Daily . Проверено 1 августа 2009 года » «Изучение опасности оползня в Юньян-Гулин в районе водохранилища Трех ущелий» . News.xinhuanet.com Проверено 1 августа 2009 г. .
- ^ Линь Ян (12 октября 2007 г.). «Китайская плотина «Три ущелья» под огнем» . Время . Проверено 28 марта 2009 г.
Гигантская плотина «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае погрязла в спорах с тех пор, как она была впервые предложена.
См. также: Ларис, Майкл (17 августа 1998 г.). «Необузданные водные пути ежегодно убивают тысячи людей» . Вашингтон Пост . Проверено 28 марта 2009 г.Чиновники теперь 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 г.Китайское инженерное чудо вызывает поток критики. [...] Когда дело доходит до глобальных проблем, немногие из них являются более серьезными и противоречивыми, чем строительство огромной плотины «Три ущелья» в Центральном Китае.
и Герин, Розанна (11 декабря 2008 г.). «Катаясь по реке» . Обзор Пекина . Архивировано из оригинала 22 сентября 2009 года . Проверено 28 марта 2009 г....проект плотины «Три ущелья» стоимостью 180 миллиардов юаней (26,3 миллиарда долларов) вызвал большие споры.
- ^ «Незаконный, несообщаемый и нерегулируемый промысел в мелкомасштабном морском и внутреннем рыболовстве» . Продовольственная и сельскохозяйственная организация . Проверено 4 февраля 2012 г.
- ^ Р. Айзенберг и Д. Носера, «Предисловие: Обзор форума по солнечной и возобновляемой энергии», Inorg. хим. 44, 6799 (2007).
- ^ П.В. Камат, «Удовлетворение спроса на чистую энергию: наноструктурные архитектуры для преобразования солнечной энергии», J. Phys. хим. С 111, 2834 (2007).
- ^ «Глобальные тенденции инвестиций в устойчивую энергетику, 2007 г.: анализ тенденций и проблем финансирования возобновляемых источников энергии и энергоэффективности в ОЭСР и развивающихся странах (PDF), стр. 3» (PDF) . Программа ООН по окружающей среде . Проверено 4 марта 2014 г.
- ^ Кремер и Салехи-Исфахани 1991:18
- ^ Хотеллинг, Х. (1931). «Экономика неисчерпаемых ресурсов». Дж. Политическая экономия. 39 (2): 137–175. дои : 10.1086/254195 . JSTOR 1822328 . S2CID 44026808 .
- ^ Хартвик, Джон М. (декабрь 1977 г.). «Справедливость между поколениями и инвестирование ренты от неисчерпаемых ресурсов» . Американский экономический обзор . 67 (5): 972–974. JSTOR 1828079 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
