Svjetski ocean. Klimatski, svemirski, biološki i rekreativni resursi. Klimatski i svemirski resursi Zemlje Šta se odnosi na svemirske resurse

31.03.2024

KLIMA I SVEMIRSKI RESURSI - RESURSI BUDUĆNOSTI

Sunce je džinovski termonuklearni reaktor, primarni izvor ne samo cijelog života na Zemlji, već i praktički svih njenih energetskih resursa. Godišnji protok sunčeve energije koja dopire do nižih slojeva atmosfere i zemljine površine meri se u tako ogromnoj vrednosti (10 14 kW), koja je desetine puta veća od sve energije sadržane u dokazanim rezervama mineralnog goriva, a hiljade puta veći od trenutnog nivoa globalne potrošnje energije. Naravno, najbolji uslovi za korišćenje sunčeve energije postoje u aridnoj zoni Zemlje, gde je trajanje sunčeve svetlosti najveće.

Tabela 17. Klimatski i prostorni resursi.

Izvor energije	Područja upotrebe
Energija sunca	Aridni pojas: SAD (Florida, Kalifornija); Japan, Izrael, Kipar, Australija, Ukrajina (Krim), Kavkaz, Kazahstan, sri. Azija.
Energija vjetra	Obala Sjevernog i Baltičkog mora, Arktička mora; Wed. Sibir, Daleki istok, južna evropska Rusija, Ukrajina.
Geotermalni	Niskotemperaturna (grijanje): Island, Italija, Francuska, Mađarska, Japan, SAD, zemlje Centralne Amerike, Novi Zeland, Kamčatka, Sjeverni Kavkaz (suha para za izgradnju geotermalnih elektrana): Italija, SAD (; Kalifornija), Meksiko, Novi Zeland, Japan, Rusija (Kamčatka).
energija plime i oseke	Bretanja (Francuska) - obala Lamanša, Bijelo more, južna Kina, zaljev Fundy (obala SAD i Kanade) itd. Radovi se nastavljaju u SAD, Kanadi, Velikoj Britaniji, Francuskoj, Rusiji, Kini, Republici. Koreja, Indija, Argentina, Australija.
Trenutna energija (OTES)	Havaji (SAD), Nauru (Japan), Tahiti (Francuska), Bali (Holandija).
Energija talasa	Japan, Norveška

Energija vjetra, koju čovjek također dugo koristi uz pomoć vjetrenjača i jedrenjaka, kao i solarna energija, ima praktično neiscrpan potencijal, relativno je jeftina i ne zagađuje okoliš. Ali veoma je nestabilan u vremenu i prostoru i veoma ga je teško „ukrotiti“. Za razliku od solarne energije, njeni resursi su koncentrisani uglavnom u umjerenom pojasu.

Posebnu vrstu klimatskih resursa čine agroklimatski resursi - toplota, vlaga i svjetlost. Geografska distribucija ovih resursa odražava se na agroklimatskoj karti.

Zadaci i testovi na temu "Klima i prostorni resursi - resursi budućnosti"

Prirodni resursi
Klimatske zone Zemlje - Opšte karakteristike prirode Zemlje, 7. razred
Lekcije: 5 Zadaci: 9 Testovi: 1
Latinska amerika - Južna Amerika 7. razred
Lekcije: 3 Zadaci: 9 Testovi: 1
SAD - Sjeverna Amerika 7. razred
Lekcije: 6 Zadaci: 9 Testovi: 1
Asteroidi. Komete. Meteori. Meteoriti - Zemlja u svemiru 5. razred
Lekcije: 4 Zadaci: 8 Testovi: 1

Vodeće ideje: Geografsko okruženje je neophodan uslov za život društva, razvoj i distribuciju stanovništva i privrede, dok se u poslednje vreme smanjuje uticaj faktora resursa na nivo privrednog razvoja zemlje, ali značaj racionalnog korišćenje prirodnih resursa i faktora životne sredine se povećava.

Osnovni koncepti: geografsko (ekološko) okruženje, rude i nemetalni minerali, rudni pojasevi, mineralni baseni; struktura svjetskog zemljišnog fonda, južni i sjeverni šumski pojas, šumski pokrivač; hidroenergetski potencijal; polica, alternativni izvori energije; dostupnost resursa, potencijal prirodnih resursa (NRP), teritorijalna kombinacija prirodnih resursa (TCNR), područja novog razvoja, sekundarni resursi; zagađenje životne sredine, ekološka politika.

Vještine i sposobnosti: biti u stanju da okarakteriše prirodne resurse zemlje (regiona) prema planu; koristiti različite metode ekonomske procjene prirodnih resursa; karakteriše prirodne preduslove za razvoj industrije i poljoprivrede zemlje (regiona) prema planu; dati kratak opis lokacije glavnih vrsta prirodnih resursa, identifikovati zemlje kao „lidere” i „autsajdere” u smislu obdarenosti jednom ili drugom vrstom prirodnih resursa; navesti primjere zemalja koje nemaju bogate prirodne resurse, ali su postigle visok stepen ekonomskog razvoja i obrnuto; navesti primjere racionalnog i neracionalnog korištenja resursa.

Budućnost čovječanstva povezana je sa neiscrpnim resursima Svjetskog okeana.

Voda okeana, koja čini 96,5% hidrosfere, predstavlja glavno bogatstvo Svjetskog okeana. Kao što je poznato, okeanska voda sadrži do 75 hemijskih elemenata iz periodnog sistema. Dakle, morske i oceanske vode treba smatrati izvorima mineralnih resursa.

U okeanskoj vodi najveća koncentracija je udio otopljenih soli. Od pamtivijeka, čovječanstvo je izvlačilo kuhinjsku sol isparavanjem morske vode. Trenutno Kina i Japan podmiruju dio svojih potreba za kuhinjskom soli koristeći morsku vodu. Otprilike jedna trećina kuhinjske soli proizvedene u svijetu dolazi iz okeanskih voda.

Morska voda sadrži magnezijum, sumpor, brom, aluminijum, bakar, uranijum, srebro, zlato i druge hemijske elemente. Savremene tehničke mogućnosti omogućavaju izolaciju magnezijuma i broma iz okeanske vode.

Svjetski okeani su skladište podvodnih mineralnih resursa. Gotovo svi minerali uobičajeni na kopnu također se nalaze u zoni šelfa Svjetskog okeana.

Perzijski i Meksički zaljev, sjeverni dio Kaspijskog mora i obalne zone Arktičkog okeana, gdje se obavlja industrijska proizvodnja i istraživanje naftnih i plinskih polja, bogati su mineralnim resursima.

Trenutno se obalna područja Svjetskog oceana aktivno proučavaju za istraživanje i proizvodnju rude i nemetalnih minerala. Posebno se čini da su obalna područja Velike Britanije, Kanade, Japana i Kine bogata ugljem. Nalazišta kalaja otkrivena su na obalama Indonezije, Tajlanda i Malezije. Istraživanje dijamanata je u toku u obalnom području Namibije; zlatne i feromanganske nodule kopaju se u obalnoj zoni Sjedinjenih Država. Baltičko more, koje pere obalu baltičkih zemalja, od davnina je poznato po ćilibaru.

Svjetski okean je od najvećeg interesa kao izvor energetskih resursa. Energetski resursi Svjetskog okeana su praktično neiscrpni. Energiju plime i oseke ljudi koriste od druge polovine 20. veka. Prema proračunima, energija oseke i oseke procjenjuje se na 6 milijardi kW, što je skoro 6 puta više od energetskih rezervi svjetskih rijeka.

Potencijalne rezerve energije plime i oseke koncentrisane su u Rusiji, Kanadi, SAD-u, Argentini, Australiji, Kini, Francuskoj, Velikoj Britaniji, itd. Gore navedene zemlje koriste energiju plime i oseke za potrebe snabdijevanja energijom.

Svjetski okeani također su bogati biološkim resursima. Flora i fauna Svjetskog okeana, bogata posebno proteinima, zauzima značajno mjesto u ljudskoj ishrani.

Prema nekim izvještajima, u okeanu se nalazi do 140 hiljada vrsta životinja i biljaka. Trenutno, 20% potreba čovječanstva za kalcijumom zadovoljavaju biološki resursi Svjetskog okeana. Ribarstvo čini 85% proizvedene "žive" biomase.

Beringovo, Ohotsko, Japansko i Norveško more, kao i pacifička obala Latinske Amerike, bogati su ribom.

Ograničena dostupnost bioloških resursa prisiljava čovječanstvo da se pažljivo odnosi prema bogatstvima Svjetskog okeana.

KLIMA I SVEMIRSKI RESURSI

Klimatski i svemirski resursi uključuju solarnu energiju, energiju vjetra i geotermalnu toplinu. Navedeni resursi spadaju u tzv. netradicionalne resurse.

Sunčeva energija je od najvećeg interesa za čovječanstvo. Sunce je izvor neiscrpne energije koju čovjek od davnina koristi u nacionalnoj ekonomiji.

Ukupna snaga sunčeve energije koja dopire do Zemlje je desetine puta veća od ukupne energije Zemljinih goriva i energetskih resursa i hiljadama puta veća od onoga što čovječanstvo trenutno troši.

Tropske geografske širine su bogate sunčevom energijom. U tropima i u sušnoj zoni dominiraju dani bez oblaka, a sunčeve zrake su usmjerene gotovo okomito na površinu zemlje. Trenutno su solarne elektrane u funkciji u brojnim zemljama.

Energija vjetra je još jedan važan nekonvencionalni izvor energije. Čovjek već dugo koristi snagu vjetra. Ovo se odnosi na vjetrenjače, jedrenjake itd. Umjerene geografske širine su relativno bogate energijom vjetra.

Unutrašnja toplota Zemlje, kao što je navedeno, treći je netradicionalni izvor energije. Unutrašnja energija Zemlje naziva se geotermalna.

Izvori geotermalne energije ograničeni su na seizmički aktivne pojaseve, vulkanske regije i zone tektonskih poremećaja.

Značajne rezerve geotermalne energije imaju Island, Japan, Novi Zeland, Filipini, Italija, Meksiko, SAD, Rusija itd.

Ograničena dostupnost mineralnih izvora i ekološka "čistoća" netradicionalnih izvora energije privlače pažnju naučnika na razvoj energije Sunca, vjetra i unutrašnje topline Zemlje.

BIOLOŠKI RESURSI

Flora i fauna čine biološko bogatstvo Zemlje, koje se naziva bioresursima. Biljni resursi obuhvataju sveukupnost i kultiviranih i samoniklih biljaka. Biljni resursi su veoma raznovrsni.

Biljni i životinjski resursi Zemlje su iscrpni i istovremeno obnovljivi prirodni resursi. Bioresurse su prvi razvili ljudi.

Značajnu ulogu u ljudskoj ekonomskoj aktivnosti imaju šume, čija ukupna površina iznosi 40 miliona km2 (4 milijarde hektara), odnosno skoro trećinu (30%) kopnene površine.

Krčenje šuma (godišnja sječa drveta u svijetu iznosi 4 milijarde kubnih metara) i industrijski razvoj šumskih površina glavni su razlog smanjenja šumskih površina.

U proteklih 200 godina, površina šuma na Zemlji se skoro prepolovila. Ovaj trend se nastavlja, a prema posljednjim podacima, površina šuma se smanjuje za 25 miliona hektara godišnje. Smanjenje šuma narušava ravnotežu kiseonika, dovodi do plićaka rijeka, smanjenja broja divljih životinja i nestajanja vrijednih sorti drveta. Drugim riječima, grabežljiva eksploatacija šuma stvara ekološke probleme, čije je rješavanje usko povezano sa zaštitom okoliša.

Šumske površine u obliku kontinuiranih traka ograničene su na umjerene i ekvatorijalne zone (vidi Atlas, str. 8).

Šumska područja su koncentrisana u umjerenim i suptropskim klimatskim zonama. Otprilike polovina svjetskih rezervi drveta nalazi se na sjevernoj hemisferi. U šumama umjerenog područja najvrednije vrste su tikovina i četinari. Rusija, Kanada, SAD i Finska su bogate šumama. Upravo u tim zemljama je razvijena šumarska industrija, gdje je, zahvaljujući vještačkim zasadima, zaustavljeno smanjenje šumskih površina.

Šume južne hemisfere koncentrisane su u tropskim i ekvatorijalnim klimatskim zonama. Tropske i ekvatorijalne šume na južnoj hemisferi čine drugu polovinu svjetskih rezervi drveta.

Ekvatorijalne i tropske šume parangala, za razliku od šuma umjerenog pojasa, zastupljene su širokolisnim vrstama drveća. Osim toga, dotične šume su bogate vrijednim vrstama drveta.

Šumske površine južne hemisfere koncentrisane su u Brazilu, Peruu, Boliviji, Kolumbiji, Kongu, Indiji, Mjanmaru, Indoneziji itd.

Asteroidi su početni materijal koji je ostao nakon formiranja Sunčevog sistema. Oni su sveprisutni: neki lete veoma blizu Sunca, drugi se nalaze u blizini orbite Neptuna. Između Jupitera i Marsa skuplja se ogroman broj asteroida - oni čine takozvani pojas asteroida. Do danas je otkriveno oko 9.000 objekata koji prolaze u blizini Zemljine orbite.

Mnogi od ovih asteroida su u zoni pristupa i mnogi sadrže ogromne rezerve resursa: od vode do platine. Njihova upotreba će pružiti gotovo beskonačan izvor koji će uspostaviti stabilnost na Zemlji, povećati dobrobit čovječanstva, a također stvoriti osnovu za prisustvo i istraživanje svemira.

Nevjerovatni resursi

Postoji više od 1.500 asteroida do kojih je lako doći kao i do Mjeseca. Njihove orbite se ukrštaju sa Zemljinom putanjom. Takvi asteroidi imaju nisku gravitaciju, što olakšava slijetanje i polijetanje.

Resursi asteroida imaju niz jedinstvenih karakteristika, što ih čini još privlačnijim. Za razliku od Zemlje, gdje se teški metali nalaze bliže jezgru, metali na asteroidima su raspoređeni po cijelom objektu. To ih čini mnogo lakšim za uklanjanje.

Čovječanstvo tek počinje shvaćati nevjerovatan potencijal asteroida. Prvi kontakt svemirske letelice sa jednom od njih dogodio se 1991. godine, kada je letelica Galileo letela u blizini asteroida Gaspra na putu ka Jupiteru. Naše znanje o takvim nebeskim susjedima je revolucionirano zbog nekoliko međunarodnih i američkih misija poduzetih od tada. Tokom svakog od njih, nauka o asteroidima je prepisana iznova.

O otkriću i broju asteroida

Milioni asteroida lete pored orbite Marsa i Jupitera, čije gravitacione perturbacije guraju neke objekte bliže Suncu. Tako se pojavila klasa asteroida blizu Zemlje.

Pojas asteroida

Kada govore o asteroidima, većina ljudi pomisli na njihov pojas. Milioni objekata koji ga čine formiraju područje poput prstena između orbite Marsa i Jupitera. Uprkos činjenici da su ovi asteroidi veoma važni sa stanovišta razumevanja istorije nastanka i razvoja Sunčevog sistema, u poređenju sa asteroidima blizu Zemlje, do njih nije tako lako doći.

Asteroidi blizu Zemlje

Asteroidi blizu Zemlje su definisani kao asteroidi čija orbita ili njihov dio leži između 0,983 i 1,3 astronomske jedinice od Sunca (1 astronomska jedinica je udaljenost od Zemlje do Sunca).

Godine 1960. bilo je poznato samo 20 asroida blizu Zemlje. Do 1990. broj je porastao na 134, a danas se procjenjuje na 9.000 i stalno raste. Naučnici su sigurni da ih zapravo ima više od milion. Među danas uočenim asteroidima, njih 981 ima prečnik više od 1 km, a ostali su od 100 m do 1 km. 2800 – manje od 100 m u prečniku.

Asteroidi blizu Zemlje su klasifikovani u 3 grupe u zavisnosti od udaljenosti od Sunca: Atons, Apollos i Amurs.

Dva asteroida blizu Zemlje posjetila je robotska svemirska letjelica: NASA misija je posjetila asteroid 433 Eros, a japanska misija Hayabusa posjetila je asteroid 25143 Itokawa. NASA trenutno radi na misiji OSIRIS-Rex, koja ima za cilj let do karbonskog asteroida 1999 RQ36 2019. godine.

Sastav asteroida

Astroidi blizu Zemlje uvelike variraju u svom sastavu. Svako njihovo dno sadrži vodu, metale i ugljične materijale u različitim količinama.

Voda

Voda sa asteroida je ključni resurs u svemiru. Voda se može pretvoriti u raketno gorivo ili snabdjeti ljudskim potrebama. To bi također moglo iz temelja promijeniti način na koji istražujemo prostor. Jedan asteroid bogat vodom, širok 500 m, sadrži 80 puta više vode nego što bi moglo da stane u najveći tanker, a ako se pretvori u gorivo za svemirske letjelice, bio bi 200 puta više nego što je bilo potrebno za lansiranje svih raketa u ljudskoj istoriji.

Rijetki metali

Kada dobijemo pristup i naučimo kako da kopamo, vadimo i koristimo vodene resurse asteroida, vađenje metala iz njih će postati mnogo izvodljivije. Neki objekti blizu Zemlje sadrže PGM u tako visokim koncentracijama da se mogu pohvaliti samo najbogatiji kopneni rudnici. Jedan asteroid bogat platinom, širok 500 m, sadrži skoro 174 puta više ovog metala nego što se iskopa na Zemlji za godinu dana i 1,5 puta više od svjetski poznatih rezervi PGM-a. Ova količina je dovoljna da napuni košarkaški teren 4 puta veći od obruča.

Ostali resursi

Astroidi takođe sadrže uobičajene metale kao što su gvožđe, nikl i kobalt. Ponekad u neverovatnim količinama. Osim toga, mogu sadržavati isparljive tvari kao što su dušik, CO, CO2 i metan.

Koristeći asteroide

Voda je najvažniji element Sunčevog sistema. Za prostor, voda, osim svoje kritične uloge hidratacije, pruža i druge važne prednosti. Može da štiti od sunčevog zračenja, da se koristi kao gorivo, da obezbedi kiseonik itd. Danas se sva voda i srodni resursi potrebni za svemirske letove transportuju sa površine Zemlje po previsokim cijenama. Od svih ograničenja ljudske ekspanzije u svemir, ovo je najvažnije.

Voda je ključ Sunčevog sistema

Voda iz asteroida može se ili pretvoriti u raketno gorivo ili isporučiti u specijalna skladišta smještena na strateškim lokacijama u orbiti za gorivo svemirskih letjelica. Ova vrsta goriva, isporučena i prodata, daće ogroman podsticaj razvoju svemirskih letova.

Voda sa asteroida mogla bi značajno smanjiti troškove svemirskih misija, budući da se svi oslanjaju prvenstveno na gorivo. Na primjer, mnogo je isplativije transportirati litar vode sa jednog od asteroida u Zemljinu orbitu nego isti litar prenijeti sa površine planete.

U orbiti, voda se može koristiti za punjenje satelita gorivom, povećanje nosivosti raketa, održavanje orbitalnih stanica, pružanje zaštite od zračenja itd.

Trošak izdavanja

Asteroid širok 500 metara, bogat vodom, sadrži vodu vrijednu 50 milijardi dolara. Može se isporučiti na specijalnu svemirsku stanicu, gdje će se uređaji za letove u duboki svemir puniti gorivom. Ovo je vrlo efikasno čak i uz skeptične pretpostavke da: 1. Samo 1% vode će biti izvučeno, 2. Polovina izvađene vode će se koristiti tokom isporuke, 3. Uspjeh komercijalnih svemirskih letova će dovesti do 100- puta smanjenje troškova lansiranja raketa sa Zemlje. Naravno, uz manje konzervativan pristup, vrijednost asteroida će se povećati za mnogo triliona ili čak desetina biliona dolara.

Ekonomičnost operacija rudarenja asteroida također se može poboljšati korištenjem "lokalnog" goriva. Odnosno, rudarsko vozilo može letjeti između planeta koristeći vodu sa asteroida na kojem je minirano, što će dovesti do visoke isplativosti.

Od vode do metala

Pod uslovom da je ekstrakcija vode uspešna, razvoj drugih elemenata i metala će postati mnogo izvodljiviji. Drugim riječima, ekstrakcija vode će omogućiti ekstrakciju metala.

PGM su veoma retki na Zemlji. Oni (i slični metali) imaju specifična hemijska svojstva koja ih čine nevjerovatno vrijednim za industrije i ekonomije 21. stoljeća. Osim toga, njihovo obilje može dovesti do nove, još neistražene, upotrebe.

Upotreba metala sa asteroida u svemiru

Osim što se isporučuju na Zemlju, metali iskopani iz asteroida mogu se koristiti direktno u svemiru. Elementi kao što su, na primjer, željezo i aluminij, mogu se koristiti u konstrukciji svemirskih objekata, zaštiti uređaja itd.

Ciljajte asteroide

Dostupnost

Više od 1.500 asteroida može se doći lako kao i Mjesec. Ako uzmemo u obzir povratne rute, brojka se povećava na 4000. Voda izvučena na njima može se koristiti za povratni let na Zemlju. Ovo dodatno povećava dostupnost asteroida.

Udaljenost od Zemlje

U određenim slučajevima, posebno tokom ranih misija, treba gađati asteroide koji prolaze u području Zemlje i Mjeseca. Većina njih ne leti tako blizu, ali postoje izuzeci.

Uz brzu stopu otkrivanja novih asteroida blizu Zemlje i sve veću sposobnost njihovog istraživanja, vjerovatno je da većina dostupnih objekata tek treba biti otkrivena.

Planetarni resursi

Sve navedeno je od interesa za mnoge organizacije i pojedince. Mnogi to vide kao budućnost rudarstva uopšte i Zemlje posebno.

Upravo su ti ljudi osnovali kompaniju Planetary Resources, čiji je službeno deklarirani cilj korištenje komercijalnih, inovativnih tehnologija za istraživanje svemira. Planetary Resources želi razviti jeftinu robotsku svemirsku letjelicu koja će omogućiti otkrivanje hiljada asteroida bogatih resursima. Kompanija planira da iskoristi prirodne resurse svemira za razvoj privrede i na taj način gradi budućnost čitavog čovečanstva.

Neposredni cilj Planetary Resources-a je značajno smanjenje troškova rudarenja asteroida. Ovo će spojiti sve najbolje komercijalne avio-kosmičke tehnologije. Prema navodima kompanije, njihova filozofija će omogućiti brz razvoj privatnog, komercijalnog istraživanja svemira.

Tehnologije

Veći dio tehnologije Planetary Resources je njihova vlastita. Tehnološki pristup kompanije zasniva se na nekoliko jednostavnih principa. Planetary Resources objedinjuje moderne inovacije u oblasti mikroelektronike, medicine, informacionih tehnologija i robotike.

Arkyd serija 100 LEO

Istraživanje svemira predstavlja posebne prepreke za izgradnju svemirskih letjelica. Kritični aspekti u ovom pitanju su optičke komunikacije, mikromotori, itd. Planetary Resources aktivno radi na njima u saradnji sa NASA-om. Danas je već stvoren svemirski telekom Arkyd serija 100 LEO(Sl. lijevo). Leo je prvi privatni svemirski teleskop i sredstvo za dostizanje asteroida blizu Zemlje. Biće u niskoj Zemljinoj orbiti.

Buduća poboljšanja Leo teleskopa otvorit će put za sljedeću fazu - lansiranje misije uređaja Arkyd serija 200 - presretač (Sl. lijevo). Kada se poveže sa posebnim geostacionarnim satelitom, Interceptor će se podvrgnuti pozicioniranju i otputovati do ciljanog asteroida kako bi prikupio sve potrebne podatke o njemu. Dva ili više presretača mogu raditi zajedno. Oni će omogućiti prepoznavanje, praćenje i praćenje objekata koji lete između Zemlje i Mjeseca. Misije Interceptor će omogućiti Planetary Resources da brzo pribave podatke o nekoliko asteroida blizu Zemlje.

Dodavanjem mogućnosti laserske komunikacije u dubokom svemiru Interceptoru, Planetary Resources će moći započeti misiju pod nazivom Arkyd serija 300 Rendezvous Prospector (sl. lijevo), čiji su cilj udaljeniji asteroidi. Jednom u orbiti oko jednog od njih, Rendezvous Prospector će prikupljati podatke o obliku, rotaciji, gustoći, površinskom i podzemnom sastavu asteroida. Upotreba Rendezvous Prospector-a će pokazati relativno nisku cijenu mogućnosti međuplanetarnih letova, što je u skladu sa interesima NASA-e, raznih naučnih organizacija, privatnih kompanija itd.

Rudarstvo na asteroidu

Rudarstvo i vađenje metala i drugih resursa u uslovima mikrogravitacije će zahtijevati značajna istraživanja i ulaganja. Planetarni resursi će raditi na kritičnim tehnologijama koje će omogućiti dobijanje vode i metala iz asteroida. Zajedno sa jeftinim uređajima za istraživanje svemira, to omogućava održivi razvoj ovog područja.

Tim za planetarne resurse

Planetary Resources čine izvanredni ljudi u svojoj oblasti: naučni inženjeri, specijalisti u različitim oblastima. Osnivači kompanije smatraju se biznismeni i pioniri komercijalne svemirske industrije, Eric Anderson i Peter Diamandis. Ostali članovi tima Planetary Resources su bivši naučnici NASA-e Chris Levitsky i Chris Voorhees, poznati filmski režiser James Cameron, bivši NASA-in astronaut Thomas Jones, bivši CTO Microsoft-a David Waskiewicz i drugi.

Koje su prisutne u neograničenim količinama na Zemlji i ne mogu se iscrpiti ili iscrpiti zbog ljudske aktivnosti. Primjeri takvih resursa su solarna energija, energija vjetra itd.

Klima i svemirski resursi direktno ili indirektno utiču na život na Zemlji. Osim toga, u posljednje vrijeme postaju sve popularniji kao alternativni izvori energije. Alternativna energija uključuje korištenje ekološki prihvatljivih izvora toplinske, mehaničke ili električne energije.

Energija sunca

Sunčeva energija u ovom ili onom obliku izvor je gotovo sve energije na Zemlji i može se smatrati neiscrpnim prirodnim resursom.

Uloga solarne energije

Sunčeva svjetlost pomaže biljkama da proizvode hranljive materije i takođe proizvode kiseonik koji udišemo. Zahvaljujući sunčevoj energiji voda u rijekama, jezerima, morima i okeanima isparava, zatim nastaju oblaci i padavine.

Ljudi, kao i svi drugi živi organizmi, ovise o Suncu za toplinu i hranu. Međutim, čovječanstvo također koristi solarnu energiju u mnogim drugim oblicima. Na primjer, fosilna goriva proizvode toplinu i/ili električnu energiju i u suštini pohranjuju sunčevu energiju milionima godina.

Žetva i prednosti solarne energije

Fotonaponske ćelije su jednostavan način za generiranje sunčeve energije. Oni su sastavni dio solarnih panela. Ono što ih čini jedinstvenim je to što pretvaraju sunčevo zračenje u električnu energiju, bez buke, zagađenja ili pokretnih dijelova, što ih čini pouzdanim, sigurnim i izdržljivim.

Energija vjetra

Vjetar se stotinama godina koristi za proizvodnju mehaničke, toplinske i električne energije. Energija vjetra danas je održiv i nepresušan izvor.

Vjetar je kretanje zraka iz područja visokog tlaka u područje niskog tlaka. U stvari, vjetar postoji jer je sunčeva energija neravnomjerno raspoređena po površini Zemlje. Vrući vazduh teži da se diže, a hladan ispunjava prazninu, tako da sve dok ima sunčeve svetlosti biće i vetra.

Tokom protekle decenije, upotreba energije vetra porasla je za više od 25%. Međutim, energija vjetra zauzima samo mali udio na svjetskom energetskom tržištu.

Prednosti energije vjetra

Energija vjetra je sigurna za atmosferu i vodu. A pošto je vetar dostupan svuda, operativni troškovi kada se oprema instalira su blizu nule. Masovna proizvodnja i tehnološki napredak čine potrebne jedinice mnogo pristupačnijim, a mnoge zemlje podstiču razvoj energije vjetra i nude brojne pogodnosti stanovništvu.

Nedostaci energije vjetra

Nedostaci korištenja energije vjetra su: pritužbe lokalnog stanovništva da oprema nije estetski atraktivna i da je bučna. Sporo rotirajuće oštrice također mogu ubiti ptice i slepe miševe, ali ne tako često kao automobili, dalekovodi i visoke zgrade. Vjetar je promjenljiva pojava, ako ga nema, onda nema energije.

Međutim, postoji značajan rast energije vjetra. Od 2000. do 2015. godine, ukupni kapacitet energije vjetra širom svijeta porastao je sa 17.000 MW na više od 430.000 MW. U 2015. godini Kina je pretekla EU po broju instalirane opreme.

Stručnjaci predviđaju da će, ako se nastavi stopa korištenja ovog resursa, do 2050. godine svjetske potrebe za električnom energijom biti podmirene energijom vjetra.

Hidroenergija

Čak je i hidroenergija derivat solarne energije. Ovo je praktično neiscrpan resurs koji je koncentrisan u vodenim tokovima. Sunce isparava vodu, koja kasnije, u obliku padavina, pada na brda, zbog čega se rijeke pune, formirajući kretanje vode.

Hidroenergija, kao grana pretvaranja energije vodenih tokova u električnu energiju, moderan je i konkurentan izvor energije. Proizvodi 16% svjetske električne energije i prodaje je po konkurentnim cijenama. Hidroenergija dominira u brojnim razvijenim zemljama i zemljama u razvoju.

Energija oseka i oseka

Energija plime i oseke je oblik hidroenergije koji pretvara energiju plime i oseke u električnu energiju ili druge korisne oblike. Plima nastaje gravitacijskim utjecajem Sunca i Mjeseca na Zemlju, uzrokujući kretanje mora. Stoga je energija plime i oseke oblik dobijanja energije iz neiscrpnih izvora i može se koristiti u dva oblika:

Magnituda plime

Veličinu plime karakterizira razlika u vertikalnoj fluktuaciji između nivoa vode za vrijeme plime i oseke koja slijedi.

Za hvatanje plime mogu se izgraditi posebne brane ili bazeni za taloženje. Hidroelektrični generatori proizvode električnu energiju u branama, a također koriste pumpe za pumpanje vode u rezervoare kako bi ponovo proizveli energiju kada su plime niske.

plimna struja

Plimna struja je protok vode za vrijeme plime i oseke. Uređaji za plimni tok nastoje izvući energiju iz ovog kinetičkog kretanja vode.

Morske struje nastale kretanjem plime i oseke često se pojačavaju kada je voda prisiljena da prolazi kroz uske kanale ili oko rtova. Postoji niz mjesta na kojima je struja plime i oseke velika i upravo u tim područjima može se primiti najveća količina energije plime i oseke.

Energija morskih i okeanskih talasa

Energija morskih i oceanskih valova razlikuje se od energije plime i oseke jer ovisi o sunčevoj i vjetrovoj energiji.

Kada vjetar prođe preko površine vode, on prenosi dio energije na valove. Izlaz energije zavisi od brzine, visine i talasne dužine i gustine vode.

Duge, uporne talase verovatno izazivaju oluje i ekstremni vremenski uslovi daleko od obale. Snaga oluja i njihov uticaj na površinu vode toliko je jak da može izazvati talase na obali druge hemisfere. Na primjer, kada je Japan 2011. pogodio ogroman cunami, snažni valovi su stigli do obale Havaja, pa čak i do plaža države Washington.

Da bi se talasi pretvorili u potrebnu energiju za čovečanstvo, potrebno je otići tamo gde su talasi najveći. Uspješno korištenje energije valova u velikim razmjerima događa se u samo nekoliko regija planete, uključujući države Washington, Oregon i Kaliforniju i druga područja koja se nalaze duž zapadne obale Sjeverne Amerike, kao i obale Škotske, Afrike i Australija. Na ovim mjestima talasi su prilično jaki i energija se može redovno primati.

Rezultirajuća energija talasa može zadovoljiti potrebe regiona, au nekim slučajevima i čitavih zemalja. Konstantna snaga talasa znači da izlaz energije nikada ne prestaje. Oprema koja reciklira energiju valova također može pohraniti višak energije kada je to potrebno. Ova uskladištena energija se koristi tokom nestanka struje i isključenja.

Problemi klimatskih i prostornih resursa

Uprkos činjenici da su klimatski i svemirski resursi neiscrpni, njihov kvalitet se može pogoršati. Glavnim problemom ovih resursa smatra se globalno zagrijavanje, koje uzrokuje niz negativnih posljedica.

Prosječne globalne temperature mogle bi se povećati za 1,4-5,8ºC do kraja 21. vijeka. Iako se brojke čine malim, mogle bi uzrokovati značajne klimatske promjene. (Razlika između globalnih temperatura tokom ledenog doba i perioda bez leda je samo oko 5°C.) Osim toga, porast temperature može dovesti do promjena u padavinama i vremenskim obrascima. Zagrijavanje oceana će uzrokovati da tropske oluje i uragani postanu intenzivniji i češći. Očekuje se da će nivo mora porasti za 0,09 do 0,88 m tokom sljedećeg stoljeća, uglavnom kao rezultat topljenja glečera i širenja morske vode.

Konačno, zdravlje ljudi je također u pitanju jer bi globalne klimatske promjene mogle dovesti do širenja određenih bolesti (kao što je malarija), poplava većih gradova, visokog rizika od toplotnog udara i lošeg kvaliteta zraka.

Klimatski i prostorni resursi su resursi budućnosti. I prostorni i klimatski resursi su neiscrpni, ne koriste se direktno u materijalnim i nematerijalnim aktivnostima ljudi, praktično se ne uklanjaju iz prirode tokom procesa korišćenja, ali značajno utiču na uslove života i ekonomske prilike ljudi.

Klimatski resursi su neiscrpni prirodni resursi, uključujući svjetlost, toplinu, vlagu i energiju vjetra.

Klimatski resursi su usko povezani sa određenim klimatskim karakteristikama. Oni uključuju agroklimatske resurse i izvore energije vjetra. Agroklimatski resursi, odnosno svjetlost, toplina i vlaga određuju mogućnost uzgoja svih kultura. Geografska distribucija ovih resursa odražava se na agroklimatskoj karti. U klimatske resurse spadaju i izvori energije vjetra, koje su ljudi odavno naučili koristiti uz pomoć vjetroturbina i jedrilica. Postoji mnogo mesta na planeti (na primer, obale okeana i mora, Daleki istok, jug evropskog dela Rusije, Ukrajina) gde brzina vetra prelazi 5 m/s, što čini korišćenje ove energije uz pomoć vjetroelektrana ekološki i ekonomski opravdano, osim toga ima praktično neiscrpan potencijal.

Svemirski resursi uključuju prvenstveno sunčevo zračenje – najmoćniji izvor energije na Zemlji. Sunce je džinovski termonuklearni reaktor, primarni izvor ne samo života na Zemlji, već i gotovo svih njenih energetskih resursa. Godišnji protok sunčeve energije koja stiže do nižih slojeva atmosfere i zemljine površine meri se vrednošću (1014 kW), koja je desetine puta veća od sve energije sadržane u dokazanim rezervama mineralnog goriva, i hiljadama puta veća od trenutne nivo globalne potrošnje energije. Naravno, najbolji uslovi za korišćenje sunčeve energije postoje u aridnoj zoni Zemlje, gde je trajanje sunčeve svetlosti najveće (SAD (Florida, Kalifornija), Japan, Izrael, Kipar, Australija, Ukrajina (Krim), Kavkaz , Kazahstan, Centralna Azija.

Uticaj klime na ekonomiju. Poznato je da klima značajno utiče na različite sektore privrede. Svaka uspješna prognoza ozbiljnih klimatskih promjena bez dodatnih troškova pruža mogućnost uštede značajnih iznosa budžetskih sredstava. Na primjer, u Kini je prilikom projektovanja i izgradnje metalurškog kompleksa, uzimajući u obzir klimatske podatke, ušteđeno 20 miliona dolara. Korištenje klimatskih informacija i namjenskih prognoza širom Kanade rezultira godišnjom uštedom od 50 do 100 miliona dolara. U SAD-u, sezonske prognoze (čak i sa preciznošću od 60%) pružaju korist od 180 miliona dolara godišnje, uzimajući u obzir samo poljoprivrednu, šumarsku i ribarsku industriju.

Dugoročno predviđanje omogućava značajno smanjenje štete uzrokovane klimatskim promjenama privredi, pa čak i veliki ekonomski učinak od takvih prognoza. Prije svega, to se tiče poljoprivredne proizvodnje. Struktura sjetvenih površina, rokovi sjetve, sjetvene količine i dubina polaganja sjemena u gajenoj poljoprivredi nezamislivi su bez pouzdane prognoze očekivanih vremenskih prilika za setvu i vegetaciju. Đubriva i sva poljoprivredna tehnika i nega useva utiču na nivo prinosa, ali biološki uslovi stvoreni prirodom vremena su dominantni faktor. Poljoprivreda, dakle, ne dobija mnogo od onoga što klimatski resursi mogu da obezbede. U proteklih 15 godina ekonomska šteta zbog prirodnih katastrofa je uveliko porasla. I sama ljudska zajednica pogoršava neke klimatske pojave. Znakovi globalnog zagrijavanja se percipiraju kao antropogeni utjecaji na okoliš.

Racionalno upravljanje ljudima nemoguće je bez uzimanja u obzir klimatskih karakteristika regiona.

Rice. 44. Emisije CO u zemljama svijeta (po glavi stanovnika godišnje)

Zagađenje zraka. Atmosferski zrak je nepresušan resurs, ali je u pojedinim dijelovima svijeta podložan toliko snažnom antropogenom utjecaju da je sasvim primjereno postaviti pitanje kvalitativne promjene zraka kao posljedica atmosferskog zagađenja.

Zagađenje atmosfere je prisustvo u zraku u suvišnim količinama raznih plinova, čestica čvrstih i tečnih tvari, para čija koncentracija negativno utječe na floru i faunu Zemlje i na uslove života ljudskog društva.

Glavni antropogeni izvori zagađenja vazduha su saobraćaj, industrijska preduzeća, termoelektrane i sl. Tako gasovite emisije, čvrste čestice i radioaktivne supstance ulaze u atmosferu. Istovremeno, njihova temperatura, svojstva i stanje se značajno mijenjaju, a zbog interakcije sa atmosferskim komponentama mogu se javiti mnoge kemijske i fotokemijske reakcije. Kao rezultat, u atmosferskom zraku nastaju nove komponente, čija se svojstva i ponašanje značajno razlikuju od originalnih.

Gasne emisije stvaraju spojeve ugljika, sumpora i dušika. Ugljični oksidi praktički ne stupaju u interakciju s drugim tvarima u atmosferi i njihov vijek trajanja je ograničen. Na primjer, otkriveno je da se od 1900. godine udio ugljičnog dioksida u atmosferi povećao sa 0,027 na 0,0323% (slika 44). Akumulacija ugljičnog dioksida u atmosferi može uzrokovati takozvani efekat staklene bašte, koji je praćen sabijanjem sloja ugljičnog dioksida, koji nesmetano prenosi sunčevo zračenje na Zemlju i odgađa povratak toplinskog zračenja u gornje slojeve atmosfera. S tim u vezi raste temperatura u nižim slojevima atmosfere, što dovodi do topljenja leda i snijega na polovima, porasta nivoa okeana i mora i plavljenja značajnog dijela kopna.

Kao rezultat izlaganja industrijskom otpadu koji se ispušta u zrak, ozonski omotač planete je uništen. Kao rezultat, formiraju se ozonske rupe, kroz koje ogromna količina štetnog zračenja dopire do površine Zemlje, od čega pati i životinjski svijet i sami ljudi. Poslednjih decenija počela je da pada obojena kiša, koja podjednako negativno utiče na zdravlje ljudi i na tlo. Emisije radioaktivnih supstanci u atmosferu najopasnije su za sav život na Zemlji, stoga su njihovi izvori i obrasci distribucije u atmosferi predmet stalnog promatranja. Pod uticajem dinamičkih procesa u atmosferi, štetne emisije se mogu širiti na velike udaljenosti.