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 локальное пополнение может также происходить в течение жизни человека.
Земные минералы и металлические руды
[ редактировать ]
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 .
Ископаемое топливо
[ редактировать ]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. Прогнозируется, что ископаемые ресурсы в конечном итоге станут слишком дорогими для добычи, и человечеству придется перейти к возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная или ветровая энергия.
Альтернативная гипотеза состоит в том, что углеродное топливо практически неисчерпаемо с человеческой точки зрения, если принять во внимание все источники углеродной энергии, такие как гидраты метана на морском дне, которых намного больше, чем всех других ресурсов углеродного ископаемого топлива 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 спрос на нефть и другое ископаемое топливо оставался неизменным. В результате во всем мире по-прежнему преобладают традиционные инфраструктурные и транспортные системы, оснащенные двигателями внутреннего сгорания.
Современную экономику ископаемого топлива широко критикуют за отсутствие возобновляемых источников энергии, а также за то, что она способствует изменению климата . [ 3 ]
Ядерное топливо
[ редактировать ]
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 ядерных технологий , основанных на расщеплении, требует радиоактивного материала природного происхождения в качестве топлива. 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 достижения в области 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 ]
Отдельно от вопроса об устойчивости использования ядерного топлива существуют опасения по поводу высокорадиоактивных отходов, образующихся в атомной промышленности, которые, если их не хранить должным образом, представляют большую 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 исследования, проведенные на природном ядерном реакторе деления в Окло, Габон , проинформировали геологов о проверенных процессах, которые позволили сохранить отходы из этого хранилища. Природный ядерный реактор возрастом миллиард лет. [ 18 ]
Поверхность земли
[ редактировать ]Поверхность земли можно рассматривать как возобновляемый, так и невозобновляемый ресурс в зависимости от области сравнения. Землю можно использовать повторно, но новую землю нельзя создавать по требованию, что делает ее фиксированным ресурсом с совершенно неэластичным предложением. [ 19 ] [ 20 ] с экономической точки зрения.
Возобновляемые ресурсы
[ редактировать ]
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, как отраслевая практика или метод могут поставить под угрозу экосистему, подвергнуть опасности виды и, возможно, даже определить, является ли промысел устойчивым для использования человеком. 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 , 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 удовлетворить все потребности человечества в 30 раз. В настоящее время солнечная энергия обеспечивает лишь 0,1% наших мировых потребностей в энергии, но к 2050 году она может обеспечить потребности человечества в 4000 раз больше, чем весь глобальный прогнозируемый спрос на энергию. [ 24 ] [ 25 ]
Возобновляемая энергетика и энергоэффективность больше не являются нишевыми секторами , которые продвигаются только правительствами и защитниками окружающей среды. Растущий уровень инвестиций и капитала со стороны традиционных финансовых субъектов предполагает, 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. Эти факторы способствуют коммерциализации возобновляемой энергии , расширению рынка и увеличению внедрения новых продуктов для замены устаревших технологий, а также переводу существующей инфраструктуры на стандарты возобновляемых источников энергии. [ 26 ]
Экономические модели
[ редактировать ]В экономике невозобновляемый ресурс определяется как товары , большее потребление которых сегодня означает меньшее потребление завтра. [ 27 ] Давид Рикардо в своих ранних работах анализировал цены на неисчерпаемые ресурсы и утверждал, что цена на минеральные ресурсы со временем должна 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 расти ежегодно со скоростью, равной ставке процента , что отражает возрастающую нехватку ресурсов. [ 28 ] Правило Хартвика дает важный результат относительно устойчивости благосостояния в экономике, использующей невозобновляемые ресурсы. [ 29 ]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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, 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, в том числе древесина, растения, навоз, падающая вода, геотермальные источники, солнечная энергия, энергия приливов, ветра и волн, а также мускульная сила 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 в опасности 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 строительства 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 |
|---|
