В §1.5 было показано, что удельное энергопотребление в расчете на одного жителя в XX в. значительно увеличилось. Учитывая рост народонасе­ления планеты (§ 1.6) стоит задуматься о том, к каким последствиям это может нас привести и смогут ли сохраняться эти тенденции в будущем. Для того чтобы рассмотреть эту проблему, прежде всего, следует оценить, какими энергетиче­скими ресурсами располагает наша планета и как мы должны использовать эти ресурсы сегодня.

На рис. 1.8 показаны доступные на нашей планете источники энергии. Они делятся на возобновляемые и невозобновляемые.

Прямое преобразование

Геотермальная энергия Гравитационная энергия

Возобновляемые Невозобновляемые

Рис. 1.8. Энергетические ресурсы Земли

Геотермальная энергия достаточно давно стала использоваться в таких странах, как Исландия, Новая Зеландия, США и Россия. Однако, к большому сожалению, её значительный вклад в общую выработку энергии в глобальных масштабах не представляется технически возможным.

Гравитационная энергия — это энергия, которую несут в себе приливы и отливы (см. гл. 16). Установки для её преобразования построены во Франции, России и в других странах. Недостатком этого источника является то, что энер­гия приливов и отливов эффективно может быть использована лишь в ограни­ченном количестве географических точек на земном шаре, где высота приливов достигает нескольких метров.

Среди возобновляемых источников энергии (ВИЭ) лидирующее место занимает энергия солнечного излучения. Солнечная энергия доступна повсеместно в доста­точно больших суммарных количествах, однако, к сожалению, при относительно небольшой плотности излучения в расчете на единицу площади приемника, что затрудняет ее экономически эффективное практическое использование. Небольшую часть солнечного излучения, поступающего на Землю, поглощают растения для фо­тосинтеза. Из перегнивших растений в течение миллиардов лет образуются уголь, нефть и газ. Оценки запасов органических топлив (так же как и ядерного топлива) чрезвычайно неопределенны и, безусловно, запасы недооценены в связи с недоста­точными геологическими изысканиями. В табл. 1.5 приведены данные о разведанных запасах ископаемого органического топлива, а в табл. 1.6 показаны разведанные за­пасы материалов, из которых энергия может быть получена путем ядерного деления. В эти оценки не включены запасы бывшего СССР и Китая.

Величины, приведенные в табл. 1.5 и 1.6, возможно, далеки от истины, од­нако их можно использовать для оценки нижнего предела запасов ископаемого топлива. Специалисты, которые занимались оценкой этих величин, старались быть достаточно консервативными и оперировали только проверенными дан-

Информация об утвержденных запасах органических топлив периодически публикуется, например, в журнале Oil and Gas Journal.

Реальные запасы нефти, природного газа и угля, безусловно, существенно больше, чем приведено в таблице. Разведочные работы ведутся на всех конти­нентах, что время от времени приводит к открытию новых крупных месторож­дений.

Отдельной строкой в табл. 1.5 показаны запасы гидратного (связанного) метана (methane clathrate), оценка которых является весьма приближенной. Су­ществует мнение, что реальные запасы такого метана на несколько порядков больше, однако мы пользуемся консервативными оценками.