Невозобновляемые источники энергии. Нефть. Доказанные мировые запасы нефти в настоящее время составля-

ют 161,9 млрд т и в целом позволяют обеспечить как текущий, так и

перспективный мировой спрос на нефть (обеспеченность текущей

мировой добычи нефти доказанными запасами в настоящее время

составляет 40,5 года). Нефть является главной статьей российского экспорта, составляя, по данным за 2009 год, 33 % экспорта в денежном выражении (вместе с нефтепродуктами -- 49 %). Основную массу наливных грузов (более 90 %) составляют нефть и нефтепродукты.

Согласно Энергетической стратегии России, долгосрочное развитие нефтяной промышленности страны предполагает решение следующих основных задач:

рациональное использование разведанных запасов нефти, обеспечение расширенного воспроизводства сырьевой базы нефтедобывающей промышленности; ресурсо- и энергосбережение, сокращение потерь на всех стадиях технологического процесса при подготовке запасов, добыче, транспорте и переработке нефти; углубление переработки нефти, комплексное извлечение и использование всех ценных попутных и растворенных компонентов; формирование и развитие новых крупных центров добычи нефти, в первую очередь, в восточных районах России и на шельфе арктических и дальневосточных морей; расширение присутствия российских нефтяных компаний на зарубежных рынках, приобретение перерабатывающей и сбытовой инфраструктуры в странах-реципиентах; расширение участия российских нефтяных компаний в зарубежных добывающих и транспортных активах, прежде всего, в странах СНГ, Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона.

Смесь газов,состоящая из метана, этана, пропана, бутана и изобутана, содержащая растворенные в ней высокомолекулярные жидкости называют попутным нефтяным газом. Особенностью происхождения нефтяного попутного газа является то, что он выделяется на любой из стадий от разведки и добычи до конечной реализации.

В настоящий момент объемы добываемого, утилизируемого и сжигаемого ПНГ невозможно оценить в связи с отсутствием на многих месторождениях узлов учета газа. Но по приблизительным оценкам это порядка 25 млрд м³.

Нефть и нефтепродукты относятся к опасным грузам. Перевозка опасных грузов осуществляется всеми видами транспорта: автомобильным, железнодорожным, воздушным, морским, речным. Наиболее распространенным и перспективным видом транспорта является перевозка в танкерах. Та́нкер (англ. tanker) — морское или речное грузовое судно, предназначенное для перевозки наливных грузов. нефти и нефтепродуктов.

Прежде чем перевозить нефть и нефтепродукты, необходимо определить: какую опасность для людей и окружающей среды они представляют.

Среди многочисленных вредных веществ антропогенного происхождения, попадающих в окружающую среду (воздух, вода, почва, растительность и др.), нефтепродуктам принадлежит одно из первых мест.

Нефтепродукты обладают целым рядом особенностей, которые существенным образом влияют на организацию нефтескладского хозяйства. Главнейшими из них являются: огнеопасность, взрывоопасность, способность электризоваться при движении, высокая испаряемость и вязкость некоторых нефтепродуктов, а также вредность нефтепродуктов для здоровья.

.Природный газ. Геологические запасы природного газа Мировой энергетической конференцией в Детройте определились в 540 трлн.м³..С целью оконтуривания залежей, а такжеопределения глубины залегания и мощности нефтегазоносных пластов применяют бурение скважин.

Еще в процессе бурения отбирают керн-цилиндрические образцы прод, залегающих на различной глубине. Анализ керна позволяет определить его нефтегазоностность. Наиболее распространенный способ исследования скважин – электрокаротаж.Результаты измерений представляются в виде электрокаротажных диаграмм. Расшифровывая их, определяют глубины залегания проницаемых пластов с высоким электросопротивлением, что свидетельствует о наличии в них нефти.

Этапы поисково-разведочных работ. Поисково-разведочные работы выполняются в два этапа: поисковый и

разведочный.

Поисковый этап включает три стадии:

1) региональные геологогеофизические работы:

2) подготовка площадей к глубокому поисковому бурению;

3) поиски месторождений.

Разведочный этап осуществляется в одну стадию. Основная цель этого

этапа – подготовка месторождений к разработке. В процессе разведки должны быть оконтурены залежи, коллекторские свойства продуктивных горизонтов. По завершении разведочных работ подсчитываются промышленные запасы и даются рекомендации по вводу месторождений в разработку.

Эксплуатация скважин. Способ эксплуатации, при котором подъем жидкости осуществляется только за счет природной энергии называют фонтанным. Фонтанирование нефтяных скважин происходит при пластовом давлении меньшем, чем гидростатическое давление столба жидкости в скважине, что обусловлено большим количеством растворенного в нефти газа. На ряду с фонтанным эксплуатация скважин ведется также с помощью штанговых глубинных насосов и безштанговых глубинных насосов. Главной отличительной особенностью бесштанговых скважинных насосов (БШГН), позволяющей выделить их в самостоятельную группу, является отсутствие механической связи между приводом и самим насосом, как это имеет место в установке штангового глубинного насоса.

В части обеспечения требований к экологии необходимо техническое и организацонное решение следующих проблем:

- организация дренажных систем;

- организация систем очистки и утилизации нефтесодержашей воды;

- организация систем очистки и утилизации отходов бурения;

- организация систем хозяйственно-бытовых стоков.

Под определением "потенциальная энергия избыточного давления естественного газа" имеется в виду возможность производства механической или электрической энергии при расширении естественного газа. Транспортировка естественного газа осуществляется при давлении, которое превышает необходимое при использовании потребителями. Для согласования условий эксплуатации газотранспортной сети и потребителей устанавливаются дросселирующие устройства, при этом потенциальная энергия избыточного давления естественного газа теряется. Магистральными газопроводами естественный газ транспортируется при номинальном давлении 5,5 или 7,5 Мпа. Из магистральных газопроводов и газопроводных отводов газ давлением 1,5-6,5 МПа привстает к промышленным объектам и населенным пунктам и редуцируется на газораспределительных станциях к давлению 0,4; 0,6; 1,2 МПа. В дальнейшем на газоредцирующих пунктах предприятий и населенных пунктов осуществляется снижения давления до 0,3-0,6 МПа для потребностей больших промышленных потребителей и до 5 кПа для потребностей бытовых потребителей.

С помощью детандерных установок можно осуществить уменьшение давления и утилизировать потенциальную энергию избыточного давления естественного газа для производства электрической энергии.

. Уголь.Среди энергетических ресурсов наиболее велики в мире геологические запасы угля. По отдельным оценкам они достигают 9 -11 трлн.т (в условном топливе), бурого и лигнита - 2,2 трлн. т Ресурсообеспеченность по нему составит 3000-3700 лет при современной добыче (и на 1000 лет при уровне добычи, возможном в 2020 г.).

Процесс добычи углей сопровождается пылевыми и газовыми выбросами. При подземной добыче угля основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются газопылевые выбросы из горных выработок и газопылевые выделения из породных отвалов. Добыча 2 млрд т угля сопровождается выделением 27 млрд м3 метана и 16 млрд м3 двуокиси углерода. Из подземных горных выработок шахт в атмосферу земли ежегодно поступает около 0,2 млн т пыли.

При производстве взрывных работ в шахтах возможно воспламенение метана и угольной пыли Открытая разработка углей сопровождается ещё более интенсивным загрязнением окружающей среды в результате машинного разрушения пород бурения скважин, транспортировки угля, эрозии поверхности отвалов. Так, бурение взрывных скважин ведет к выбросу пыли от 30 до 120 мг/с при пылеулавливании и до 2 200 мг/с без пылеулавливания: при технологическом взрыве в воздух выбрасывается на значительную высоту до 100-200 т пыли. Для предотвращения указанных явлений в карьерах и на автомобильных дорогах применяют специальные методы борьбы с пылью.

Транспортировка угля, особенно по железной дороге в открытых вагонах, сопровождается потерями до 1,5 % топлива. Хранение значительных запасов угля сопряжено с большими трудностями, обусловленными самовозгоранием углей.

.Горючие сланцы. Общие потенциальные ресурсы горючих сланцев в мире оценены в 650 трлн. тонн. Основные ресурсы - около 430 - 450 трлн. тонн сосредоточены в США (штаты Колорадо, Юта, Вайоминг), на втором месте идет Россия, на третьем – Бразилия.

Сегодня наиболее актуальным становится вопрос о переработке горючих сланцев в жидкое топливо. Количества сланцевого масла (или «сланцевой нефти»), заключенного в сланцевых месторождениях, хватит в пересчете на сегодняшнее потребление природной нефти более чем на 200 лет.

Мировые запасы горючих сланцев в пересчете на эквивалентное топливо в десятки раз превышают ре-сурсы нефти и природного газа.

Горючие сланцы являются одним из перспективных видов органического сырья, который может в значительной степени компенсировать, а в будущем и заменить нефтепродукты и газ. В отличие от других видов ТГИ горючие сланцы содержат значительные количества водорода в органическом веществе. Высокое содержание в них летучих веществ при относительно малом содержании нелетучей горючей массы в остатке является основой для получения не только энергии, но и синтетических жидких топлив.

Для мирового рынка в настоящее время характерен значительный дефицит природного урана. С 2000 года цены на уран на мировых рынках растут, за последние годы они выросли многократно и могут вырасти еще больше.

В настоящее время почти 60% из 68 тыс. тонн урана, которые ежегодно потребляют более 400 энергетических реакторов, находящихся в эксплуатации в мире, поступает с действующих рудников, расположенных в Канаде, Австралии и Казахстане. Остальной уран поступает из складских запасов и других вторичных источников, например, демонтированного ядерного оружия. К 2015 году ожидается исчерпание складских запасов урана.

Даже если атомная электростанция работает идеально и без малейших сбоев, ее эксплуатация неизбежно ведет к накоплению радиоактивных веществ. Поэтому людям приходится решать очень серьезную проблему, имя которой - безопасное хранение отходов.

Радиоактивные отходы образуются почти на всех стадиях ядерного цикла. Они накапливаются в виде жидких, твердых и газообразных веществ с разным уровнем активности и концентрации. Большинство отходов являются низкоактивными: это вода, используемая для очистки газов и поверхностей реактора, перчатки и обувь, загрязненные инструменты и перегоревшие лампочки из радиоактивных помещений, отработавшее оборудование, пыль, газовые фильтры и многое другое.

Необходимо строить долговременные хранилища, которые позволили бы надежно изолировать отходы от их проникновения в окружающую среду до полного распада радионуклидов. Такие хранилища называют могильниками. Необходимо учитывать, что высокоактивные отходы долгое время выделяют значительное количество теплоты. Поэтому чаще всего их удаляют в глубинные зоны земной коры. Вокруг хранилища устанавливают контролируемую зону, в которой вводят ограничения на деятельность человека, в том числе бурение и добычу полезных ископаемых.

Эксплуатация АЭС сопровождается не только опасностью радиационного загрязнения, но и другими видами воздействия на окружающую среду. Основным является тепловое воздействие. Оно в полтора-два раза выше, чем от тепловых электростанций.