Pasaules klimatiskie un kosmosa resursi. Kosmosa resursu izmantošana. Visuma zelts: kāpēc cilvēcei nepieciešami minerāli kosmosā Vēstījums par kosmosa un klimata resursu tēmu

Sapņi par kosmosa kolonizāciju un dabas resursu ieguvi tur parādījās jau sen, taču šodien tie kļūst par realitāti. Gada sākumā uzņēmumi un Deep Space Industries paziņoja par nodomiem sākt rūpniecisko kosmosa izpēti. T&P pēta, kādus derīgos izrakteņus viņi plāno iegūt, cik šie projekti ir īstenojami un vai kosmoss varētu kļūt par jauno Aļasku 21. gadsimta zelta ieguvējiem.

Ja vēl tikai sapņojam par planētu rūpniecisko attīstību, tad ar asteroīdiem lietas ir daudz optimistiskākas. Pirmkārt, runa ir tikai par Zemei vistuvāk esošajiem objektiem un arī tad tiem, kuru ātrums nepārsniedz pirmā kosmiskā ātruma slieksni. Runājot par pašiem asteroīdiem, par daudzsološākajiem ieguvei tiek uzskatīti tā sauktie M klases asteroīdi, no kuriem lielākā daļa sastāv gandrīz tikai no niķeļa un dzelzs, kā arī S klases asteroīdi, kas satur dzelzs un magnija silikātus. viņu klints. Pētnieki arī ierosina, ka uz šiem asteroīdiem var tikt atklātas zelta un platīna grupas metālu atradnes, jo pēdējie to retuma dēļ uz Zemes ir īpaši interesanti. Lai sniegtu priekšstatu par skaitļiem, par kuriem mēs runājam: vidēja izmēra asteroīds (apmēram 1,5 kilometru diametrā) satur metālus 20 triljonu dolāru vērtībā.

Visbeidzot, vēl viens nozīmīgs kosmosa zelta ieguvēju mērķis ir C klases asteroīdi (aptuveni 75 procenti no visiem Saules sistēmas asteroīdiem), no kuriem plānots iegūt ūdeni. Tiek lēsts, ka pat mazākie šīs grupas asteroīdi, kuru diametrs ir 7 metri, var saturēt līdz 100 tonnām ūdens. Ūdeni nevar novērtēt par zemu, neaizmirstiet, ka no tā var iegūt ūdeņradi, ko pēc tam var izmantot kā degvielu. Turklāt ūdens ieguve tieši no asteroīdiem ietaupīs naudu par tā piegādi no Zemes.

Ko rakt kosmosā

Platīns ir garšīgs kumoss visiem investoriem. Pateicoties platīnam, kosmosa ieguves entuziasti varēs atgūt savas izmaksas.

Visas ražošanas stacijas darbība būs atkarīga no ūdens rezervēm. Turklāt Zemes tuvumā ir visvairāk “ūdens” asteroīdu: aptuveni 75 procenti.

Dzelzs ir vissvarīgākais mūsdienu rūpniecības metāls, tāpēc ir pilnīgi skaidrs, ka kalnraču pūles galvenokārt tiks koncentrētas uz to.

Kā mīnu

Iegūts uz asteroīda un pēc tam nogādāts uz Zemi apstrādei.

Tieši uz asteroīda virsmas tiek celta kalnrūpniecības rūpnīca. Lai to izdarītu, ir jāizstrādā tehnoloģija, kas notur aprīkojumu uz asteroīda virsmas, jo zemā gravitācijas spēka dēļ pat vāja fiziska ietekme var viegli noplēst konstrukciju un nogādāt to kosmosā. Vēl viena šīs metodes problēma ir izejvielu piegāde turpmākai apstrādei, kas var būt ļoti dārga.

Pašreplicējošu mašīnu sistēma. Lai nodrošinātu ražošanas darbību bez cilvēka iejaukšanās, tiek piedāvāta iespēja izveidot pašreproducējošu mašīnu sistēmu, no kurām katra noteiktā laika periodā samontē precīzu savu kopiju. 80. gados šādu projektu izstrādāja pat NASA, lai gan tolaik tas bija par Mēness virsmu. Ja mēneša laikā šāda mašīna spēj salikt sev līdzīgu, pēc nepilna gada šādu mašīnu būs vairāk nekā tūkstotis, bet trīs vairāk nekā miljards. Ierosināts izmantot saules paneļu enerģiju kā enerģijas avotu mašīnām.

Iegūts un apstrādāts tieši uz asteroīda. Veidojiet stacijas, kas apstrādā izejvielas uz asteroīda virsmas. Šīs metodes priekšrocība ir tā, ka tā ievērojami ietaupīs naudu par derīgo izrakteņu piegādi ieguves vietā. Trūkumi - papildu aprīkojums un attiecīgi augstāka automatizācijas pakāpe.

Pārvietojiet asteroīdu uz Zemi turpmākai ieguvei. Jūs varat pievilkt asteroīdu uz Zemi, izmantojot kosmosa velkoņu, darbības princips ir līdzīgs tam, ko satelīti tagad nogādā Zemes orbītā. Otrs variants ir gravitācijas velkona izveide, tehnoloģija, ar kuras palīdzību plānots aizsargāt Zemi no potenciāli bīstamiem asteroīdiem. Velkonis ir mazs ķermenis, kas pietuvojas asteroīdam (līdz 50 metru attālumā) un rada gravitācijas traucējumus, kas maina tā trajektoriju. Trešā iespēja, visdrosmīgākā un neparastākā, ir asteroīda albedo (atstarošanas) izmaiņas. Daļa asteroīda ir pārklāta ar plēvi vai krāsu, pēc kā pēc teorētiskajiem aprēķiniem Saules nevienmērīgās virsmas sildīšanas dēļ asteroīda griešanās ātrumam vajadzētu mainīties.

Kurš būs mans

Par tā izveidi ir atbildīgs amerikāņu uzņēmējs Pīters Diamantis, fonda X-Prize izveidotājs. Zinātnisko komandu vada bijušie NASA darbinieki, un projektu finansiāli atbalsta Lerijs Peidžs un Džeimss Kamerons. Uzņēmuma primārais uzdevums ir uzbūvēt Arkyd-100 teleskopu, kura izgatavošanu tas maksā pats, un visi ziedojumi tiks novirzīti teleskopa uzturēšanai un tiešai palaišanai, kas paredzēta 2014. gadā. Arkyd-100 plāni ir visai pieticīgi – uzņēmums cer izmēģināt teleskopu un vienlaikus uzņemt augstas kvalitātes galaktiku, Mēness, miglāju un citu kosmisko skaistumu fotogrāfijas. Bet nākamie Arkyd-200 un Arkyd-300 tiks iesaistīti specifiskā asteroīdu meklēšanā un sagatavošanā izejvielu ieguvei.

Pie stūres Deep Space Industries Stāv Riks Tumlinsons, kurš bija iesaistīts tajā pašā X-Prize fondā, bijušais NASA darbinieks Džons Mankins un Austrālijas zinātnieks Marks Sonters. Uzņēmumam jau ir divi kosmosa kuģi. Pirmo no tiem, FireFly, plānots palaist kosmosā 2015. gadā. Ierīce sver tikai 25 kilogramus un būs vērsta uz nākotnes izpētei piemērotu asteroīdu meklēšanu, to uzbūves, griešanās ātruma un citu parametru izpēti. Otrajam, DragonFly, uz Zemi būs jānogādā asteroīdu gabali, kas sver 25-75 kilogramus. Tās palaišana, saskaņā ar programmu, notiks 2016. gadā. Deep Space Industries galvenais slepenais ierocis ir MicroGravity Foundry tehnoloģija, mikrogravitācijas 3D printeris, kas spēj radīt augstas precizitātes, augsta blīvuma detaļas zemas gravitācijas apstākļos. Līdz 2023. gadam uzņēmums sagaida aktīvu platīna, dzelzs, ūdens un gāzu ieguvi no asteroīdiem.

NASA arī nestāv malā. Līdz 2016. gada septembrim aģentūra plāno palaist OSIRIS-REX aparātu, kam vajadzētu sākt asteroīda Bennu izpēti. Aptuveni līdz 2018. gada beigām ierīce sasniegs savu mērķi, paņems augsnes paraugu un atgriezīsies uz Zemes vēl pēc diviem līdz trim gadiem. Pētnieku plāni ir pārbaudīt minējumus par Saules sistēmas izcelsmi, uzraudzīt asteroīda trajektorijas novirzes (lai gan ir ārkārtīgi maza varbūtība, ka Bennu kādreiz varētu sadurties ar Zemi) un visbeidzot interesantāko. lieta: izpētīt asteroīda augsni par noderīgām īpašībām.

Lai analizētu augsni, OSIRIS-REX izmantos 3 spektrometrus: infrasarkano, termisko un rentgenstaru. Pirmais mērīs infrasarkano starojumu un meklēs oglekli saturošus materiālus, otrais mērīs temperatūru, meklējot ūdeni un mālu. Trešais mērķis ir uztvert rentgenstaru avotus, lai noteiktu metālus: galvenokārt dzelzi, magniju un silīciju.

Kam pieder kosmosa resursi?

Ja uzņēmumu globālie plāni kļūs par realitāti, rodas vēl viens aktuāls jautājums: kā tiks sadalītas derīgo izrakteņu tiesības kosmosā? Šī problēma pirmo reizi tika aktualizēta tālajā 1967. gadā, kad ANO pieņēma likumu, kas aizliedz resursu ieguvi kosmosā, līdz kalnrūpniecības uzņēmums iesniedza de facto teritorijas sagrābšanu. Par tiesībām uz pašiem resursiem nekas netika teikts. 1984. gada ANO dokuments par Mēnesi situāciju nedaudz precizēja. Tajā teikts, ka “Mēness un tā dabas resursi ir cilvēces kopējais mantojums”, un tā resursu izmantošanai “jābūt visu valstu labā un interesēs”. Tajā pašā laikā galvenās kosmosa lielvalstis PSRS un ASV ignorēja šo dokumentu, un jautājums palika atklāts līdz šai dienai.

Problēmas risināšanai daži eksperti ierosina par analogu ņemt šobrīd Starptautiskajā jūras tiesību konvencijā izmantoto sistēmu, kas regulē derīgo izrakteņu ieguvi no jūras gultnes. Tās principi ir vairāk nekā ideālistiski - saskaņā ar konvenciju neviena valsts, tāpat kā privātpersona, nevar pretendēt uz tiesībām uz atbilstošu teritoriju un tās resursiem pieder visai cilvēcei, un paši resursi ir jāizmanto tikai mierīgam mērķim mērķiem. Bet tas diez vai apturēs privāto uzņēmumu agresīvo ekspansiju. Deep Space Industries valdes vadītājs Riks Tumlinsons vislabāk izteicās par nākotnes nozares būtību: “Pastāv mīts, ka mūs negaida nekas labs un mums nav uz ko cerēt. Šis mīts pastāv tikai to cilvēku prātos, kuri tam tic. Mēs esam pārliecināti, ka tas ir tikai sākums.”

Šī video nodarbība ir veltīta tēmai “Pasaules okeāna resursi, kosmosa un atpūtas resursi”. Jūs iepazīsities ar galvenajiem okeāna resursiem un to izmantošanas iespējām cilvēku saimnieciskajā darbībā. Nodarbībā tiek aplūkotas Pasaules okeāna šelfa resursu potenciāla iezīmes un tā izmantošana mūsdienās, kā arī prognozes okeāna resursu attīstībai turpmākajos gados. Turklāt nodarbībā tiek sniegta detalizēta informācija par kosmosu (vēja un saules enerģiju) un atpūtas resursiem, kā arī sniegti piemēri to izmantošanai dažādos mūsu planētas reģionos. Nodarbība iepazīstinās ar rekreācijas resursu klasifikāciju un valstīm ar vislielāko atpūtas resursu daudzveidību.

Tēma: Pasaules dabas resursu ģeogrāfija

Nodarbība:Pasaules okeāna resursi, kosmosa un atpūtas resursi

Pasaule okeāns ir galvenā hidrosfēras daļa, kas veido ūdens apvalku, kas sastāv no atsevišķu okeānu ūdeņiem un to daļām. Pasaules okeāni ir dabas resursu krātuve.

Pasaules okeāna resursi:

1. Jūras ūdens. Jūras ūdens ir galvenais okeāna resurss. Ūdens rezerves ir aptuveni 1370 miljoni kubikmetru. km jeb 96,5% no visas hidrosfēras. Jūras ūdens satur milzīgu daudzumu izšķīdušo vielu, galvenokārt sāļus, sēru, mangānu, magniju, jodu, bromu un citas vielas. 1 kub. km jūras ūdens satur 37 miljonus tonnu izšķīdušo vielu.

2. Okeāna dibena minerālie resursi. Okeāna šelfā ir 1/3 no visām pasaules naftas un gāzes rezervēm. Visaktīvākā naftas un gāzes ieguve tiek veikta Meksikas līcī, Gvinejā, Persijas līcī un Ziemeļjūrā. Turklāt okeāna šelfā tiek iegūti cietie minerāli (piemēram, titāns, cirkonijs, alva, zelts, platīns utt.). Plauktā ir arī milzīgas būvmateriālu rezerves: smiltis, grants, kaļķakmens, gliemežvāku iezis uc Okeāna dziļūdens plakanās daļas (gultne) ir bagātas ar feromangāna mezgliņiem. Plauktu noguldījumus aktīvi attīsta šādas valstis: Ķīna, ASV, Norvēģija, Japāna, Krievija.

3. Bioloģiskie resursi. Pamatojoties uz to dzīvesveidu un dzīvotni, visi okeāna dzīvie organismi ir iedalīti trīs grupās: planktons (mazie organismi, kas brīvi dreifē ūdens stabā), nektons (aktīvi peldoši organismi) un bentoss (organismi, kas dzīvo augsnē un grunts). . Okeāna biomasā ir vairāk nekā 140 000 dzīvo organismu sugu.

Pamatojoties uz nevienmērīgo biomasas sadalījumu okeānā, izšķir šādas zvejas jostas:

Arktika.

Antarktīda.

Ziemeļu mērens.

Dienvidu mērens.

Tropu-ekvatoriālais.

Pasaules okeāna produktīvākie ūdeņi ir ziemeļu platuma grādi. Ziemeļu mērenajā un arktiskajā zonā savu saimniecisko darbību veic Norvēģija, Dānija, ASV, Krievija, Japāna, Islande un Kanāda.

4. Enerģētiskie resursi. Pasaules okeānos ir milzīgas enerģijas rezerves. Šobrīd cilvēce izmanto bēgumu un bēgumu enerģiju (Kanāda, ASV, Austrālija, Lielbritānija) un jūras straumju enerģiju.

Klimata un kosmosa resursi- neizsīkstošie saules enerģijas, vēja enerģijas un mitruma resursi.

Saules enerģija ir lielākais enerģijas avots uz Zemes. Saules enerģiju vislabāk izmantot (efektīvi, izdevīgi) valstīs ar sausu klimatu: Saūda Arābijā, Alžīrijā, Marokā, AAE, Austrālijā, kā arī Japānā, ASV, Brazīlijā.

Vēja enerģiju vislabāk izmantot Ziemeļu, Baltijas, Vidusjūras, kā arī Ziemeļu Ledus okeāna piekrastē. Dažas valstis īpaši intensīvi attīsta vēja enerģiju, jo īpaši 2011. gadā Dānijā 28% no visas elektroenerģijas tiek saražoti, izmantojot vēja ģeneratorus, Portugālē - 19%, Īrijā - 14%, Spānijā - 16% un Vācijā - 8%. 2009. gada maijā 80 valstis visā pasaulē izmantoja vēja enerģiju komerciālos nolūkos.

Rīsi. 1. Vēja ģeneratori

Agroklimatiskie resursi- klimata resursi, kas novērtēti no lauksaimniecības kultūru dzīves aktivitātes viedokļa.

Agroklimatiskie faktori:

1. Gaiss.

5. Uzturvielas.

Rīsi. 2. Pasaules agroklimatiskā karte

Atpūta- veselību uzlabojošu pasākumu sistēma, kas tiek veikta ar mērķi atjaunot noguruša cilvēka normālu pašsajūtu un veiktspēju.

Atpūtas resursi- tie ir visa veida resursi, kurus var izmantot iedzīvotāju vajadzību apmierināšanai atpūtā un tūrismā.

Atpūtas resursu veidi:

1. Dabas (parki, pludmales, ūdenskrātuves, kalnu ainavas, PTC).

2. Antropogēni (muzeji, kultūras pieminekļi, brīvdienu mājas).

Dabas-atpūtas grupas:

1. Medicīniskā un bioloģiskā.

2. Psiholoģiskā un estētiskā.

3. Tehnoloģiskā.

Antropogēnās grupas:

1. Arhitektūras.

2. Vēsturiskais.

3. Arheoloģiskie.

Tūristus visvairāk piesaista tie reģioni un valstis, kas apvieno dabas resursus ar vēsturiskajiem: Francija, Ķīna, Spānija, Itālija, Maroka, Indija.

Rīsi. 3. Eifeļa tornis ir viens no visvairāk apmeklētajiem tūrisma objektiem

Mājasdarbs

2. tēma, 2. lpp

1. Sniedziet agroklimatisko resursu piemērus.

2. Kas, jūsuprāt, var ietekmēt tūristu skaitu, kas apmeklē valsti vai reģionu?

Bibliogrāfija

Galvenā

1. Ģeogrāfija. Pamata līmenis. 10-11 klase: Mācību grāmata izglītības iestādēm / A.P. Kuzņecovs, E.V. Kim. - 3. izdevums, stereotips. - M.: Bustard, 2012. - 367 lpp.

2. Pasaules ekonomiskā un sociālā ģeogrāfija: Mācību grāmata. 10. klasei izglītības iestādes / V.P. Maksakovskis. - 13. izd. - M.: Izglītība, AS "Maskavas mācību grāmatas", 2005. - 400 lpp.

3. Atlass ar kontūru karšu komplektu 10. klasei. Pasaules ekonomiskā un sociālā ģeogrāfija. - Omska: FSUE "Omskas kartogrāfijas rūpnīca", 2012 - 76 lpp.

Papildu

1. Krievijas ekonomiskā un sociālā ģeogrāfija: mācību grāmata universitātēm / Red. prof. A.T. Hruščovs. - M.: Bustard, 2001. - 672 lpp.: il., karte.: krās. ieslēgts

Enciklopēdijas, vārdnīcas, uzziņu grāmatas un statistikas krājumi

1. Ģeogrāfija: uzziņu grāmata vidusskolēniem un reflektantiem uz augstskolām. - 2. izdevums, red. un pārskatīšanu - M.: AST-PRESS SKOLA, 2008. - 656 lpp.

Literatūra, lai sagatavotos valsts eksāmenam un vienotajam valsts eksāmenam

1. Ģeogrāfija. Pārbaudes. 10. klase / G.N. Elkins. - Sanktpēterburga: Paritāte, 2005. - 112 lpp.

2. Tematiskā kontrole ģeogrāfijā. Pasaules ekonomiskā un sociālā ģeogrāfija. 10. klase / E.M. Ambartsumova. - M.: Intelektu centrs, 2009. - 80 lpp.

3. Reālo vienotā valsts eksāmena uzdevumu standarta versiju pilnīgākais izdevums: 2010. Ģeogrāfija / Sast. Yu.A. Solovjova. - M.: Astrel, 2010. - 221 lpp.

4. Tematiskā kontrole. Ģeogrāfija. Krievijas daba. 8. klase / N.E. Burgasova, S.V. Baņņikovs: Mācību grāmata. - M.: Intelektu centrs, 2010. - 144 lpp.

5. Ģeogrāfijas pārbaudes darbi: 8.-9.klase: uz mācību grāmatu, red. V.P. Dronovs “Krievijas ģeogrāfija. 8-9 klases: mācību grāmata izglītības iestādēm” / V.I. Jevdokimovs. - M.: Eksāmens, 2009. - 109 lpp.

6. Optimāla uzdevumu banka studentu sagatavošanai. Vienotais valsts eksāmens 2012. Ģeogrāfija. Mācību grāmata / Sast. EM. Ambartsumova, S.E. Djukova. - M.: Intelektu centrs, 2012. - 256 lpp.

7. Reālo vienotā valsts eksāmena uzdevumu standarta versiju pilnīgākais izdevums: 2010. Ģeogrāfija / Sast. Yu.A. Solovjova. - M.: AST: Astrel, 2010. - 223 lpp.

8. 9. klašu absolventu valsts gala atestācija jaunā formā. Ģeogrāfija. 2013. Mācību grāmata / V.V. Barabanovs. - M.: Intelektu centrs, 2013. - 80 lpp.

9. Ģeogrāfija. Diagnostikas darbs vienotā valsts eksāmena 2011 formātā. - M.: MTsNMO, 2011. - 72 lpp.

10. Pārbaudes. Ģeogrāfija. 6-10 klases: Izglītības un metodiskā rokasgrāmata / A.A. Letjagins. - M.: SIA "Aģentūra "KRPA "Olympus": Astrel, AST, 2001. - 284 lpp.

11. Vienotais valsts eksāmens 2010. Ģeogrāfija. Uzdevumu kolekcija / Yu.A. Solovjova. - M.: Eksmo, 2009. - 272 lpp.

12. Ģeogrāfijas kontroldarbi: 10. klase: uz mācību grāmatu V.P. Maksakovskis “Pasaules ekonomiskā un sociālā ģeogrāfija. 10. klase” / E.V. Barančikovs. - 2. izd., stereotips. - M.: Izdevniecība "Eksāmens", 2009. - 94 lpp.

13. Reālo vienotā valsts pārbaudījuma uzdevumu standarta versiju pilnīgākais izdevums: 2009. Ģeogrāfija / Sast. Yu.A. Solovjova. - M.: AST: Astrel, 2009. - 250 lpp.

14. Vienotais valsts eksāmens 2009. Ģeogrāfija. Universālie materiāli studentu sagatavošanai / FIPI - M.: Intellect-Center, 2009. - 240 lpp.

15.Ģeogrāfija. Atbildes uz jautājumiem. Mutisks eksāmens, teorija un prakse / V.P. Bondarevs. - M.: Izdevniecība "Eksāmens", 2003. - 160 lpp.

Materiāli internetā

1. Federālais pedagoģisko mērījumu institūts ().

2. Federālais portāls Krievu izglītība ().

4. Vienotā valsts eksāmena oficiālais informācijas portāls ().

Kuri uz Zemes atrodas neierobežotā daudzumā un nevar tikt izsmelti vai izsmelti cilvēka darbības dēļ. Šādu resursu piemēri ir saules, vēja enerģija utt.

Klimata un kosmosa resursi tieši vai netieši ietekmē dzīvību uz Zemes. Turklāt pēdējā laikā tie kļūst arvien populārāki kā alternatīvie enerģijas avoti. Alternatīvā enerģija ietver videi draudzīgu siltuma, mehāniskās vai elektriskās enerģijas avotu izmantošanu.

Saules enerģija

Saules enerģija vienā vai otrā veidā ir gandrīz visas enerģijas avots uz Zemes, un to var uzskatīt par neizsmeļamu dabas resursu.

Saules enerģijas loma

Saules gaisma palīdz augiem ražot barības vielas un arī ražot skābekli, ko mēs elpojam. Pateicoties saules enerģijai, ūdens upēs, ezeros, jūrās un okeānos iztvaiko, tad veidojas mākoņi un nokrīt nokrišņi.

Cilvēki, tāpat kā visi citi dzīvie organismi, ir atkarīgi no Saules, lai iegūtu siltumu un pārtiku. Tomēr cilvēce izmanto saules enerģiju arī daudzos citos veidos. Piemēram, fosilais kurināmais ražo siltumu un/vai elektroenerģiju un būtībā uzglabā saules enerģiju miljoniem gadu.

Saules enerģijas ieguve un ieguvumi

Fotoelektriskās šūnas ir vienkāršs veids, kā radīt saules enerģiju. Tie ir saules paneļu neatņemama sastāvdaļa. Tos padara unikālus tas, ka tie pārvērš saules starojumu elektrībā bez trokšņa, piesārņojuma vai kustīgām daļām, padarot tos uzticamus, drošus un izturīgus.

Vēja enerģija

Vējš ir izmantots simtiem gadu mehāniskās, siltuma un elektriskās enerģijas ražošanai. Vēja enerģija mūsdienās ir ilgtspējīgs un neizsmeļams avots.

Vējš ir gaisa kustība no augsta spiediena zonas uz zema spiediena apgabalu. Faktiski vējš pastāv, jo saules enerģija ir nevienmērīgi sadalīta pa Zemes virsmu. Karstam gaisam ir tendence pacelties, un aukstais gaiss aizpilda tukšumu, tāpēc, kamēr ir saules gaisma, būs vējš.

Pēdējās desmitgades laikā vēja enerģijas patēriņš ir palielinājies par vairāk nekā 25%. Tomēr vēja enerģija veido tikai nelielu daļu no pasaules enerģijas tirgus.

Vēja enerģijas priekšrocības

Vēja enerģija ir droša atmosfērai un ūdenim. Un tā kā vējš ir pieejams visur, ekspluatācijas izmaksas pēc aprīkojuma uzstādīšanas ir tuvu nullei. Masveida ražošana un tehnoloģiskie sasniegumi padara nepieciešamās vienības daudz pieejamākas, un daudzas valstis veicina vēja enerģijas attīstību un piedāvā vairākas priekšrocības iedzīvotājiem.

Vēja enerģijas trūkumi

Vēja enerģijas izmantošanas trūkumi ir: vietējo iedzīvotāju sūdzības, ka iekārta nav estētiski pievilcīga un ir trokšņaina. Lēni griežot asmeņus var nogalināt arī putnus un sikspārņus, taču ne tik bieži kā automašīnas, elektropārvades līnijas un daudzstāvu ēkas. Vējš ir mainīga parādība, ja tā nav, tad nav enerģijas.

Tomēr vēja enerģētikā ir vērojams ievērojams pieaugums. No 2000. līdz 2015. gadam kopējā vēja enerģijas jauda visā pasaulē pieauga no 17 000 MW līdz vairāk nekā 430 000 MW. 2015. gadā Ķīna apsteidza ES uzstādīto iekārtu skaita ziņā.

Eksperti prognozē, ka, turpinoties šī resursa izmantošanas tempam, līdz 2050. gadam pasaules elektroenerģijas vajadzības tiks apmierinātas ar vēja enerģiju.

Hidroenerģija

Pat hidroenerģija ir saules enerģijas atvasinājums. Tas ir praktiski neizsmeļams resurss, kas koncentrējas ūdens plūsmās. Saule iztvaiko ūdeni, kas vēlāk nokrišņu veidā nokrīt uz pauguriem, kā rezultātā upes piepildās, veidojot ūdens kustību.

Hidroenerģija kā ūdens plūsmu enerģijas pārvēršanas elektroenerģijā nozare ir moderns un konkurētspējīgs enerģijas avots. Tas saražo 16% no pasaulē saražotās elektroenerģijas un pārdod to par konkurētspējīgām cenām. Hidroenerģija dominē vairākās attīstītajās un jaunattīstības valstīs.

Audumu un bēgumu enerģija

Paisuma enerģija ir hidroenerģijas veids, kas pārvērš plūdmaiņu enerģiju elektroenerģijā vai citās noderīgās formās. Paisumu rada Saules un Mēness gravitācijas ietekme uz Zemi, izraisot jūru kustību. Tāpēc plūdmaiņu enerģija ir veids, kā iegūt enerģiju no neizsīkstošiem avotiem, un to var izmantot divos veidos:

Paisuma lielums

Paisuma lielumu raksturo vertikālo svārstību atšķirība starp ūdens līmeni paisuma un bēguma laikā.

Paisuma un paisuma uztveršanai var izveidot īpašus aizsprostus vai nosēšanās baseinus. Hidroelektriskie ģeneratori ražo elektroenerģiju aizsprostos un izmanto arī sūkņus, lai iesūknētu ūdeni rezervuāros, lai atkal ražotu enerģiju, kad plūdmaiņas ir zemas.

paisuma strāva

Paisuma strāva ir ūdens plūsma paisuma un bēguma laikā. Plūdmaiņas plūsmas ierīces cenšas iegūt enerģiju no šīs ūdens kinētiskās kustības.

Jūras straumes, ko rada plūdmaiņu kustība, bieži pastiprina, kad ūdens ir spiests plūst cauri šauriem kanāliem vai ap zemesragiem. Ir vairākas vietas, kur plūdmaiņu strāva ir augsta, un tieši šajās zonās var saņemt vislielāko plūdmaiņu enerģijas daudzumu.

Jūras un okeāna viļņu enerģija

Jūras un okeāna viļņu enerģija atšķiras no plūdmaiņu enerģijas, jo tā ir atkarīga no saules un vēja enerģijas.

Kad vējš šķērso ūdens virsmu, tas daļu enerģijas nodod viļņiem. Enerģija ir atkarīga no ūdens ātruma, augstuma un viļņa garuma, kā arī ūdens blīvuma.

Garus, noturīgus viļņus, iespējams, rada vētras un ekstremāli laikapstākļi tālu piekrastē. Vētru spēks un to ietekme uz ūdens virsmu ir tik spēcīga, ka var izraisīt viļņus citas puslodes krastā. Piemēram, kad 2011. gadā Japānu skāra milzīgs cunami, spēcīgi viļņi sasniedza Havaju salu krastu un pat Vašingtonas štata pludmales.

Lai pārvērstu viļņus cilvēcei nepieciešamajā enerģijā, ir jādodas uz turieni, kur viļņi ir vislielākie. Veiksmīga viļņu enerģijas izmantošana plašā mērogā notiek tikai dažos planētas reģionos, tostarp Vašingtonas, Oregonas un Kalifornijas štatos un citos apgabalos, kas atrodas gar Ziemeļamerikas rietumu krastu, kā arī Skotijas, Āfrikas un Austrālija. Šajās vietās viļņi ir diezgan spēcīgi un enerģiju var saņemt regulāri.

Iegūtā viļņu enerģija var apmierināt reģionu un dažos gadījumos veselu valstu vajadzības. Pastāvīga viļņu jauda nozīmē, ka enerģijas izvade nekad neapstājas. Iekārtas, kas pārstrādā viļņu enerģiju, vajadzības gadījumā var arī uzglabāt lieko enerģiju. Šī uzkrātā enerģija tiek izmantota strāvas padeves pārtraukumu un izslēgšanas laikā.

Klimata un kosmosa resursu problēmas

Neskatoties uz to, ka klimata un kosmosa resursi ir neizsmeļami, to kvalitāte var pasliktināties. Par galveno šo resursu problēmu tiek uzskatīta globālā sasilšana, kas rada vairākas negatīvas sekas.

Vidējā globālā temperatūra līdz 21. gadsimta beigām varētu paaugstināties par 1,4–5,8ºC. Lai gan skaitļi šķiet mazi, tie var izraisīt būtiskas klimata pārmaiņas. (Atšķirība starp globālajām temperatūrām ledus laikmetā un bezledus periodā ir tikai aptuveni 5°C.) Turklāt temperatūras paaugstināšanās var izraisīt izmaiņas nokrišņu daudzumā un laikapstākļos. Okeānu sasilšana izraisīs tropiskās vētras un viesuļvētras, kas kļūs intensīvākas un biežākas. Paredzams, ka arī nākamā gadsimta laikā jūras līmenis paaugstināsies par 0,09 līdz 0,88 m, galvenokārt ledāju kušanas un jūras ūdens paplašināšanās rezultātā.

Visbeidzot, uz spēles ir likta arī cilvēku veselība, jo globālās klimata pārmaiņas var izraisīt noteiktu slimību (piemēram, malārijas) izplatīšanos, lielāko pilsētu plūdus, augstu karstuma dūriena risku un sliktu gaisa kvalitāti.

UNSW pētījums atklāja, ka vienam ar dzelzi bagātam asteroīdam, ņemot vērā tirgus esamību un citus pieņēmumus, investīcijas atmaksātos 85 gados, ja rūda tiktu nosūtīta uz Zemi, bet tikai 5 gados, ja to izmantos kosmosā.

Nav tik dārgi

Neskatoties uz visu šo darbību, skeptiķi šaubās par kosmosa ieguves perspektīvām naudas un laika ieguldījumu ziņā. Acīmredzot ieguves resursi kosmosā būs dārgi. Kopējais projekta budžets, kurā "" tika nosūtīts uz Marsu un uzturēts 14 gadus, bija 2,5 miljardi ASV dolāru.

Taču resursu ieguve uz Zemes arī nav lēta. Izstrādes un ražošanas izmaksas sasniedz simtiem miljonu dolāru. Uzņēmumi tērē šo naudu, cenšoties atrast jaunas zemes atradnes. Fosilo resursu ieguve ilgst gadu desmitiem. Laika un izmaksu rāmji būs salīdzināmi ar kosmiskajiem. Kāpēc nesākt vienkārši doties kosmosā un iegūt tur resursus? Tam vajadzētu būt. Kur sākt? Sāksim ar pētījumu, kas liecina, ka dzelzsrūdas izmantošana kosmosā ir daudz vienkāršāka nekā tās atgriešana uz Zemi (pieņemot, ka kosmosā ir tirgus).

Augstvērtīgām precēm, piemēram, retzemju minerāliem vai platīna grupas metāliem, varat apsvērt iespēju tos nosūtīt uz Zemi, taču tur vislabāk var izmantot “parastos” resursus, ko var iegūt kosmosā.

Izplatīts arguments ir tāds, ka kravas palaišana no Zemes kosmosā maksā 20 000 USD par kilogramu, tāpēc, ja šo kilogramu kosmosā saražojat par mazāk nekā 20 000 USD, jūs varat ietaupīt daudz naudas un gūt peļņu.

Piemēram, SpaceX savā vietnē publicē palaišanas izmaksas. Pašlaik Falcon 9 šis skaitlis ir 12 600 USD. Bet pagaidām tirgus kā tāda nav un tas var būt mākslīgi jābīda (piemēram, NASA var noslēgt līgumu par ūdens piegādi orbītā). Bez šāda grūdiena sākotnējais pieprasījums pēc ūdens var rasties no kosmosa tūrisma, taču ir lielāka iespēja, ka satelītu degvielas uzpilde piedzīvos lielāku izaugsmi. Ūdeni var sadalīt skābeklī un ūdeņradi, ko pēc tam var izmantot kā degvielu satelītiem.

Pasaules miers vai "mežonīgie rietumi"?

Runājot par mieru pasaulē, ir vairākas problēmas ar ASV Kosmosa likumu, jo tas neatbilst esošajiem līgumiem un, visticamāk, tiks ignorēts citās valstīs un tāpēc nav izpildāms. Taču ar laiku lēni procesi beidzot visu noliks likumā noteiktajās robežās. Un tomēr, pirms nav iestājies miers kosmosā, iespējams, ka attīstīsies, piemēram, kosmosa pirātisms.

Novembrī pasaules līderi un kosmosa ieguves kompāniju pārstāvji tiksies Sidnejā, lai pārrunātu nākotnes resursu ieguves izaicinājumus ārpus Zemes. Lai panāktu maksimālu mijiedarbību starp kosmosa ekspertiem un kalnrūpniecības nozares ekspertiem, tika nolemts šo pasākumu apvienot ar trešo Future Mining konferenci. Iespējams, pēc tā pabeigšanas mēs uzzināsim daudz jauna un daudzsološa par šo noteikti interesanto mūsu nākotnes pavērsienu.

Protams, resursu drošības rādītāju pirmām kārtām ietekmē teritorijas bagātība vai nabadzība dabas resursos. Bet, tā kā resursu pieejamība ir atkarīga arī no to ieguves (patēriņa) mēroga, šī koncepcija nav dabiska, bet gan sociāli ekonomiska.

Piemērs. Tiek lēsts, ka globālās minerāldegvielas ģeoloģiskās rezerves ir 5,5 triljoni tonnu standarta degvielas. Tas nozīmē, ka pie pašreizējā ražošanas līmeņa tie varētu kalpot aptuveni 350 400 gadus! Taču, ja ņemam vērā ieguvei pieejamās rezerves (t.sk. ņemot vērā to izvietošanu), kā arī pastāvīgu patēriņa pieaugumu, šāds nodrošinājums samazināsies daudzkārt.

Skaidrs, ka ilgtermiņā drošības līmenis ir atkarīgs no tā, kurai dabas resursu klasei pieder viens vai otrs resursa veids: izsmeļamie (neatjaunojami un atjaunojami) vai neizsmeļamie resursi. (radošais uzdevums 1.)

2. Minerālresursi: vai to ir pietiekami?

Jau senos laikos cilvēki iemācījās izmantot dažus no šiem resursiem, kas izpaudās vēsturisko periodu nosaukumos cilvēka civilizācijas attīstībā, piemēram, akmens laikmets. Mūsdienās tiek izmantoti vairāk nekā 200 dažādu veidu derīgo izrakteņu resursi. Saskaņā ar akadēmiķa A. E. Fersmana (1883-1945) tēlaino izteicienu tagad visa Mendeļejeva periodiskā sistēma ir nolikta pie cilvēces kājām. .