Енергетичні ресурси світового океану

Енергетичні ресурси Світового океану

У Світовому океані укладені величезні, воістину невичерпні ресурси механічної і теплової енергії, до того ж постійно поновлюється. Основні види такої енергії — енергія припливів, хвиль, океанічних (морських) течій і температурного градієнта. Однак, як правило, концентрація такої енергії у водних масах дуже невелика, що ускладнює її ефективне виробниче використання. Проте в якості потенційного резерву енергетичні ресурси Світового океану мають велике значення.

Особливо привертає увагу енергія припливів (точніше, припливів-рухів води, які за пропозицією одного з найвизначніших російських океанологів Ю. М. Шокальського прийнято називати одним терміном — припливи). Приливні явища відомі людям з незапам’ятних часів і в житті багатьох прибережних країн грали і грають дуже велику роль, в якійсь мірі визначаючи весь ритм їхнього життя.

Загальновідомо, що припливи і відливи відбуваються двічі на добу. У відкритому океані амплітуда між повною і малої водою становить приблизно 1 м, але в межах континентального шельфу, особливо в затоках і естуаріях рік, вона буває значно більшою. Сумарну енергетичну потужність припливів зазвичай оцінюють від 2,5 млрд до 4 млрд кВт. Додамо, що енергія тільки одного припливно-отливного циклу досягає приблизно 8 трлн кВт-год, а це лише трохи менша, ніж загальна світової вироблення електроенергії протягом цілого року. Отже, енергія морських припливів — невичерпне джерело енергії.

Додамо і таку відмінну рису приливної енергії, як її сталість. Океан, на відміну від річок, не знає ні багатоводних, ні маловодних років. До того ж він «працює за графіком» з точністю до декількох хвилин. Завдяки цьому кількість вироблюваної на приливних електростанціях (ПЕС) електроенергії завжди може бути заздалегідь відомо, на відміну від звичайних ГЕС, на яких кількість одержуваної енергії залежить від режиму річки, пов’язаного не тільки з кліматичними особливостями території, по якій вона протікає, а й з погодними умовами.

Проте вчені вважають, що технічно можливо і економічно вигідно використовувати лише дуже невелику частину приливної потенціалу Світового океану (за деякими оцінками, тільки 2%). При визначенні технічних можливостей велику роль відіграють такі чинники, як характер берегової лінії, форма і рельєф дна, сила хвиль і вітру. Досвід показує, що для ефективної роботи ПЕС висота приливної хвилі повинна бути не менше 5 м. Найчастіше такі умови виникають в вузьких затоках і естуаріях рік. Але подібних місць на земній кулі не так вже й багато: за різними джерелами 25, 30 або 40.

Вважається, що найбільшими запасами приливної енергії має Атлантичний океан. У його північно-західній частині, на кордоні США і Канади, знаходиться затока Фанді, який представляє собою внутрішню звужену частину більш відкритого затоки Мен. Ця затока знаменитий найвищими в світі приливами, що досягають 18 м. Дуже високі припливи і біля берегів Канадського Арктичного архіпелагу. Наприклад, біля узбережжя Баффінова Землі вони піднімаються на 15,6 м. У північно-східній частині Атлантики припливи до 10 і навіть 13 м спостерігаються в протоці Ла-Манш біля берегів Франції, в Брістольському затоці і Ірландському морі біля берегів Великобританії і Ірландії.

Великі також запаси приливної енергії в Тихому океані. У його північно-західній частині особливо виділяється Охотське море, де в Пенжинской губі (північно-східна частина затоки Шеліхова) висота приливної хвилі становить 9-13 м. На східному узбережжі Тихого океану сприятливі умови для використання приливної енергії є біля берегів Канади, Чилійського архіпелагу на півдні Чилі, у вузькому й довгому Каліфорнійській затоці Мексики.

У межах Північного Льодовитого океану за запасами приливної енергії виділяються Біле море, в Мезенской губі якого припливи мають висоту до 10 м, і Баренцове море біля берегів Кольського півострова (припливи до 7 м). В Індійському океані запаси такої енергії значно менше. В якості перспективних для будівництва ПЕС тут зазвичай називають затоку Кач Аравійського моря (Індія) і північно-західне узбережжя Австралії. Однак і в дельтах Гангу, Брахмапутри, Меконгу і Іраваді припливи теж становлять 4-6 м.

До числа енергетичних ресурсів Світового океану відносять також кінетичну енергію хвиль. Енергію вітрових хвиль сумарно оцінюють в 2,7 млрд кВт на рік. Досліди показали, що її слід використовувати не біля берега, куди хвилі приходять ослабленими, а у відкритому морі або в прибережній зоні шельфу. У деяких шельфових акваторіях хвильова енергія досягає значної концентрації: в США і Японії — близько 40 кВт на 1 м хвильового фронту, а на західному узбережжі Великобританії — навіть 80 кВт на 1 м.

Ще один енергетичний ресурс Світового океану — океанічні (морські) течії, які мають величезний енергетичний потенціал. Досить згадати, що витрата Гольфстріму навіть в районі Флоридського протоки становить 25 млн м 3 / С, що в 20 разів перевищує витрати всіх річок земної кулі. А після того як Гольфстрім вже в океані з’єднується з Антільських плином, його витрата зростає до 82 млн м 3 / С. Уже не раз робилися спроби підрахувати потенційну енергію цього потоку шириною 75 км і товщиною 700-800 м, що рухається зі швидкістю 3 м / с.

Коли говорять про використання температурного градієнта, то мають на увазі джерело вже не механічною, а теплової енергії, укладеної в масі океанських вод. Зазвичай різниця температур води на поверхні океану і на глибині 400 м становить 12 ° C. Однак в акваторіях тропіків, розташованих між 20 ° с. ш. і 20 ° ю. ш., верхні шари води в океані можуть мати температуру 25-28 ° C, а нижні, на глибині 1000 м, — всього 5 ° C. Саме в таких випадках, коли амплітуда температур досягає 20 ° і більше, вважається економічно виправданим використання її для отримання електроенергії на гідротермальних (моретермальних) електростанціях.

Теоретична можливість такого використання сильного перепаду температур океанських вод була доведена французькими вченими і інженерами ще в кінці XIX ст. Однак впритул до технічного здійсненню цієї ідеї підійшли тільки в 70-х рр. XX ст. За сучасними уявленнями, моретермальная електростанція є плавучої установкою, в теплообміннику якої нагріта Сонцем поверхнева океанська вода підігріває рідина, що випаровується при порівняно невисокій температурі, наприклад аміак. Одержуваний при цьому пар надходить до турбіни, яка з’єднана з генератором, а потім відводиться в глибинний холодний шар, де знову перетворюється в рідину. Така система має безперервну дію, не потребує пальному і не робить негативного впливу на навколишнє середовище. Витрати на її експлуатацію також невисокі. Однак моретермальние електростанції вимагають великих інвестиційних витрат і мають низький (7-10%) коефіцієнт перетворення енергії.

В цілому ж енергетичні ресурси Світового океану правильніше було б віднести до ресурсів майбутнього.

Источник

Ресурси Світового океану: біологічні, мінеральні та енергетичні. Реферат

Ресурси Світового океану загалом поділяються на біологічні, мінеральні, енергетичні. Це ресурси, що вже видобуваються або можуть бути добуті з води узбережної частини, дна та надр океанів та морів

Біологічні ресурси океанів — риби, кити, молюски (кальмари, мідії тощо), ракоподібні (краби, креветки, кріль тощо), деякі види водоростей, що використовуються для виробництва продуктів харчування і одержання цінних речовин для різних галузей промисловості, сільського господарства, медицини. Вони належать до відновлюваних ресурсів. Загальна маса живих організмів Світового океану оцінюється приблизно 35 млрд. тонн.

Обсяги поповнення рибних запасів, видобуток яких становить від 4/5 до 9/10 всього морського промислу, досягає 200 млн. тонн щорічно. Основними районами вилову риби в світі є шельфові ділянки, що займають 7-8% площі Світового океану і забезпечують 90% обсягів вилову, а також центральна частина Тихого океану (прибережні води островів Океанії), Північна Атлантика.

Найбільші рибопромислові країни світу — Японія, Росія, Китай, США, Чилі, Норвегія, Індія, Республіка Корея, Данія, Таїланд, Індонезія, Великобританія. Дедалі більшого розвитку набуває штучне розведення на фермах та морських плантаціях деяких видів молюсків, водоростей, що дістало назву марикультури.

Мінеральні ресурси океанів представлені нафтою, газом, групою твердих корисних копалин. Перспективними для видобутку нафти та газу є 1З млн. км 2 шельфової зони Світового океану. Геологічні запаси нафти оцінюються в 0,3 трлн тонн, газу — в 140 трлн м 3 . Світовий видобуток нафти з шельфу становить 1/4 загальних обсягів, газу — 1/10.

Найбільш інтенсивно видобуток ведеться в Перській, Мексиканській затоках, затоці Маракайбо, Північному і Каспійському морях. Підводний видобуток кам’яного вугілля на шельфі проводять Великобританія, Японія, Нова Зеландія, Канада, Австралія.

В перспективі зростатиме видобуток залізних руд, міді, нікелю, олова, титану, сірки, фосфоритів, будівельних матеріалів та інших з дна океанів та морів. Підраховано, що води Світового океану містять понад 60 хімічних елементів.

З морської води видобувають багато кухонної солі (1/3 солі, що споживається людьми), магнію, брому, калію. Зростає використання опрісненої морської води (Кувейт, Казахстан, Японія, Туркменістан, Азербайджан).

Енергетичні ресурси океану — це принципово доступна механічна та теплова енергія його вод. Поки що з енергетичних ресурсів Світового океану найбільше використовується енергія припливів і відпливів, яка оцінюється вченими в 1 млрд. кВт.

Перші припливно-відпливні електростанції буди споруджені у Франції (гирло річки Ране) та в Росії (Кисла губа в Мурманській області). Хвильові електростанції діють в Японії, Великобританії, Австралії, Індії, Норвегії. В перспективі передбачається використання термальної енергії океанських вод.

Рекреаційні ресурси — це сукупність природних, природно-технічних, соціально-економічних комплексів та їх елементів, що сприяють відновленню та розвитку фізичних та духовних сил людини, її працездатності.

Розрізняють природні і соціально-економічні (або природні і культурно-історичні) ресурси рекреаційної діяльності.

Природні рекреаційні ресурси — це особливості природи, природні та природно-технічні геосистеми, тіла, явища природи, їх компоненти й властивості, природоохоронні об’єкти.

Соціально-економічні рекреаційні ресурси — культурні об’єкти, пам’ятки історії, архітектури, етнографічні особливості території.

Рекреаційні ресурси океанів та морів характеризуються значною різноманітністю. До основних рекреаційно-туристських берегових районів належать:

• в Атлантичному океані — Середземноморське узбережжя Південної Європи та Північної Африки, узбережжя Біскайської затоки, Північного, Балтійського та Чорного морів, півострова Флорида, островів Куба, Гаїті, Багамських, райони міст та міських агломерацій Атлантичного узбережжя Північної та Південної Америки;
• в Тихому океані — Гавайські острови і східне узбережжя Австралії, острів Хайнань (Китай), узбережжя Японського моря, райони міст та міських агломерацій узбережжя Північної та Південної Америки;
• в Індійському океані — острів Шрі-Ланка, район прибережних міських агломерацій Індії, східне узбережжя острова Мадагаскар.

Нині поширення набувають туристські подорожі на кораблях (круїзи), підводне полювання, спортивне рибальство, віндсерфінг, подорожі на яхтах, катамаранах.

Загальний обсяг світових рекреаційних ресурсів не може бути визначений повністю якісно або кількісно. Для оцінки світових рекреаційних ресурсів треба враховувати географічне положення, особливості клімату і ландшафтів.

До основних видів рекреаційних ресурсів належать:

• узбережжя теплих морів;
• береги річок, озер та водосховищ;
• лісові та лучні масиви;
• передгір’я та гірські країни;
• міста — столичні та історичні центри;
• міста-курорти або курортні місцевості;
• релігійно-культові комплекси та окремі споруди, розташовані поза межами населених пунктів;
• давні міста, фортифікаційні споруди (печерні міста, фортеці тощо), каменярні.

На характер використання рекреаційних ресурсів надзвичайно впливає екологічний стан території — чистота або забрудненість вод, повітря, ґрунтів, порядок або безладдя в соціально-політичному житті суспільства, економіці країни.

Нині до найгостріших екологічних проблем багатьох держав світу треба віднести забрудненість повітря, поверхневих вод, вод морів і океанів, розповсюдження СНІДу, тероризм, наркоманію, а також осередки десятків великих та малих військових конфліктів, що не припиняються.

Источник

Ресурси Світового океану: біологічні, мінеральні та енергетичні. Реферат

Ресурси Світового океану загалом поділяються на біологічні, мінеральні, енергетичні. Це ресурси, що вже видобуваються або можуть бути добуті з води узбережної частини, дна та надр океанів та морів

Біологічні ресурси океанів — риби, кити, молюски (кальмари, мідії тощо), ракоподібні (краби, креветки, кріль тощо), деякі види водоростей, що використовуються для виробництва продуктів харчування і одержання цінних речовин для різних галузей промисловості, сільського господарства, медицини. Вони належать до відновлюваних ресурсів. Загальна маса живих організмів Світового океану оцінюється приблизно 35 млрд. тонн.

Обсяги поповнення рибних запасів, видобуток яких становить від 4/5 до 9/10 всього морського промислу, досягає 200 млн. тонн щорічно. Основними районами вилову риби в світі є шельфові ділянки, що займають 7-8% площі Світового океану і забезпечують 90% обсягів вилову, а також центральна частина Тихого океану (прибережні води островів Океанії), Північна Атлантика.

Найбільші рибопромислові країни світу — Японія, Росія, Китай, США, Чилі, Норвегія, Індія, Республіка Корея, Данія, Таїланд, Індонезія, Великобританія. Дедалі більшого розвитку набуває штучне розведення на фермах та морських плантаціях деяких видів молюсків, водоростей, що дістало назву марикультури.

Мінеральні ресурси океанів представлені нафтою, газом, групою твердих корисних копалин. Перспективними для видобутку нафти та газу є 1З млн. км 2 шельфової зони Світового океану. Геологічні запаси нафти оцінюються в 0,3 трлн тонн, газу — в 140 трлн м 3 . Світовий видобуток нафти з шельфу становить 1/4 загальних обсягів, газу — 1/10.

Найбільш інтенсивно видобуток ведеться в Перській, Мексиканській затоках, затоці Маракайбо, Північному і Каспійському морях. Підводний видобуток кам’яного вугілля на шельфі проводять Великобританія, Японія, Нова Зеландія, Канада, Австралія.

В перспективі зростатиме видобуток залізних руд, міді, нікелю, олова, титану, сірки, фосфоритів, будівельних матеріалів та інших з дна океанів та морів. Підраховано, що води Світового океану містять понад 60 хімічних елементів.

З морської води видобувають багато кухонної солі (1/3 солі, що споживається людьми), магнію, брому, калію. Зростає використання опрісненої морської води (Кувейт, Казахстан, Японія, Туркменістан, Азербайджан).

Енергетичні ресурси океану — це принципово доступна механічна та теплова енергія його вод. Поки що з енергетичних ресурсів Світового океану найбільше використовується енергія припливів і відпливів, яка оцінюється вченими в 1 млрд. кВт.

Перші припливно-відпливні електростанції буди споруджені у Франції (гирло річки Ране) та в Росії (Кисла губа в Мурманській області). Хвильові електростанції діють в Японії, Великобританії, Австралії, Індії, Норвегії. В перспективі передбачається використання термальної енергії океанських вод.

Рекреаційні ресурси — це сукупність природних, природно-технічних, соціально-економічних комплексів та їх елементів, що сприяють відновленню та розвитку фізичних та духовних сил людини, її працездатності.

Розрізняють природні і соціально-економічні (або природні і культурно-історичні) ресурси рекреаційної діяльності.

Природні рекреаційні ресурси — це особливості природи, природні та природно-технічні геосистеми, тіла, явища природи, їх компоненти й властивості, природоохоронні об’єкти.

Соціально-економічні рекреаційні ресурси — культурні об’єкти, пам’ятки історії, архітектури, етнографічні особливості території.

Рекреаційні ресурси океанів та морів характеризуються значною різноманітністю. До основних рекреаційно-туристських берегових районів належать:

• в Атлантичному океані — Середземноморське узбережжя Південної Європи та Північної Африки, узбережжя Біскайської затоки, Північного, Балтійського та Чорного морів, півострова Флорида, островів Куба, Гаїті, Багамських, райони міст та міських агломерацій Атлантичного узбережжя Північної та Південної Америки;
• в Тихому океані — Гавайські острови і східне узбережжя Австралії, острів Хайнань (Китай), узбережжя Японського моря, райони міст та міських агломерацій узбережжя Північної та Південної Америки;
• в Індійському океані — острів Шрі-Ланка, район прибережних міських агломерацій Індії, східне узбережжя острова Мадагаскар.

Нині поширення набувають туристські подорожі на кораблях (круїзи), підводне полювання, спортивне рибальство, віндсерфінг, подорожі на яхтах, катамаранах.

Загальний обсяг світових рекреаційних ресурсів не може бути визначений повністю якісно або кількісно. Для оцінки світових рекреаційних ресурсів треба враховувати географічне положення, особливості клімату і ландшафтів.

До основних видів рекреаційних ресурсів належать:

• узбережжя теплих морів;
• береги річок, озер та водосховищ;
• лісові та лучні масиви;
• передгір’я та гірські країни;
• міста — столичні та історичні центри;
• міста-курорти або курортні місцевості;
• релігійно-культові комплекси та окремі споруди, розташовані поза межами населених пунктів;
• давні міста, фортифікаційні споруди (печерні міста, фортеці тощо), каменярні.

На характер використання рекреаційних ресурсів надзвичайно впливає екологічний стан території — чистота або забрудненість вод, повітря, ґрунтів, порядок або безладдя в соціально-політичному житті суспільства, економіці країни.

Нині до найгостріших екологічних проблем багатьох держав світу треба віднести забрудненість повітря, поверхневих вод, вод морів і океанів, розповсюдження СНІДу, тероризм, наркоманію, а також осередки десятків великих та малих військових конфліктів, що не припиняються.

Источник