РУБРИКИ |
Ресурсы Мирового Океана |
РЕКЛАМА |
|
Ресурсы Мирового ОкеанаРесурсы Мирового ОкеанаРЕФЕРАТ РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА выполнила: ученица школы №34. Кострома, 1998 План: I. Мировой океан- кладовая биологических, химических, топливных и энергетических ресурсов. 1. Океан и человек II. Ресурсы Мирового океана: 1. Биологические ресурсы: а) освоение нектона, бентоса, зообентоса, фитобентоса, зоопланктона, фитопланктона Мирового океана. б) рассмотрение биологической продуктивности каждого океана: 2. Химические ресурсы: а) главные виды химических ресурсов Мирового океана: поваренная соль магний кальций бром 3. Опреснение вод Мирового океана: а) дефицит пресной воды, его причины; б) способы решения проблемы; в) пути обеспечения пресной водой: опреснение океанских и морских вод: дистилляция; дистилляция и энергия; крупнейшие производители пресной воды айсберги, как источник пресной воды 4. Топливные ресурсы: а) промыслы нефти и газа: нефтегазоносные осадочные бассейны основные месторождения нефти и газа б) каменный уголь, его месторождения 5. Твердые полезные ископаемые со дна океана: а) классификация твердых полезных ископаемых б) россыпные полезные ископаемые в) коренные полезные ископаемые 6. Энергетические ресурсы: а) использование энергии приливов б) использование энергии волн в) использование термической энергии Ш. Заключение. Химические ресурсы. Мировой океан - огромный природный резервуар, заполненный водой, которая представляет собой сложный раствор различных химических элементов и соединений. Некоторые из них извлекаются из воды и используются в производственной деятельности человека и, будучи компонентами солевого состава океанских и морских вод, могут рассматриваться как химические ресурсы. Из 160 известных химических элементов 70 найдено в океанских и морских водах. Концентрация лишь нескольких из них превышает 1 г/л. К ним относятся: хлористый магний, хлористый натрий, сернокислый кальций. Только 16 элементов находятся в океане в количестве более 1 мг/л, содержание остальных измеряется сотыми и тысячными долями миллиграмма в литре воды. Из-за ничтожно малых концентраций их называют микроэлементами химического состава вод Мирового океана. При очень малых концентрациях веществ и элементов в 1 л океанской воды их содержание достигает весьма внушительных размеров в сравнительно больших объемах вод, В каждом кубическом километре морской воды растворено 35 млн. тонн твердых веществ. В их числе поваренная соль, магний, сера, бром, алюминий, медь, уран, серебро, золото и т.п. Учитывая громадный объем вод Мирового океана, суммарное количество растворенных в нем элементов и их соединений исчисляется колоссальными величинами. Их общий вес равен 50(1015. Большую часть (99,6%) солевой массы океана образуют соединения натрия, магния и кальция. На долю всех остальных составляющих раствора приходится лишь 0,4%. В настоящее время используются только те химические ресурсы Мирового океана, добыча которых из океанских вод экономически выгоднее получения их из аналогов на суше. Принцип рентабельности лежит в основе морского химического производства, к главным видам которого относится получение из морской воды поваренной соли, магния, кальция и брома. Первое по значению место среди извлекаемых из морской воды веществ
принадлежит обычной поваренной соли NaCl, которая составляет 86% всех
растворимых в морской воде солей. Во многих районах мира соль добывают
путем выпаривания воды при нагреве солнцем, иногда очищая, а иногда и нет
для последующего использования. Добыча поваренной соли из морской воды
достигает 6-7 млн. тонн год, что равно 1/3 ее мирового производства. Поваренная соль используется главным образом в пищевой
промышленности, куда идет соль высокого качества, содержащая не менее 36% В водах Мирового океана растворено большое количество магния. Хотя его концентрация в морской воде относительно невелика (0,13%), однако она намного превышает содержание других металлов, кроме натрия. «Морской» магний встречается преимущественно в виде хлористых и в меньшей степени сернокислых легкорастворимых соединений. Извлекают магний путем отделения от натрия, калия и кальция, окисляя до нерастворимой окиси магния, которую в последствии подвергают электрохимической обработке. Первая тонна морского магния была получена в 1916 г. в Англии. С тех
пор его производство неуклонно развивалось. В настоящее время Мировой океан
дает свыше 40% мирового производства магния. Кроме Великобритании в этом
металле, извлекая его из морской воды, аналогичное производство развито в Сегодня магний применяется для изготовления различных легких сплавов и огнеупорных материалов, цемента, а также во многих других отраслях хозяйства. Концентрация калия в океанских и морских водах весьма невелика. К тому же он находится в них в виде двойных солей, образуемых с натрием и магнием, поэтому извлечение калия из морской воды - химически и технологически сложная задача. Промышленная добыча «морского» калия основана на обработке морской воды специально подобранными химическими реагентами и сильными кислотами. Калий начали добывать из морской воды в годы первой мировой войны,
когда его основные месторождения на суше, в Страсбурге и Эльзасе, дававшие
около 97% мирового производства были захвачены Германией. В это время Калийные соли используются как удобрения в сельском хозяйстве и как ценное химическое сырье в промышленности. Хотя концентрация брома в морской воде незначительна (0,065%), он был
первым веществом, которое начали добывать из морской воды, поскольку из
минералов суши, где он содержится в ничтожно малых количествах, его извлечь
практически невозможно. Поэтому мировое производство брома (примерно 100
тонн в год) в основном базируется на его добыче из морской воды. Спрос на бром в значительной мере связан с использованием в качестве присадки для бензина тетраэтилсвинца, производство которого сокращается, поскольку это соединение представляет собой опасный загрязнитель окружающей среды. Помимо этих основных веществ, которые океан дает человеку, большой интерес для производства представляют и микроэлементы, растворенные в его водах. К ним, в частности, относятся извлекаемые из морской воды пока в небольших количествах литий, бор, сера, а также перспективные по технологическим и экологическим причинам золото и уран. Краткое рассмотрение современного использования химических богатств океанов и морей показывает, что уже в настоящее время извлекаемые из соленых вод соединения и металлы вносят существенный вклад в мировое производство. Морская химия наших дней дает 6-7% доходов, получаемых от освоения ресурсов Мирового океана. Пресная вода. Если химические элементы, растворенные в водах мирового океана,
представляют собой большую ценность для человечества, то не менее ценен и
сам растворитель - собственно вода, которую академик А. Е. Ферсман образно
называл «самым важным минералом нашей Земли, не имеющим заменителей». Известно, что без пресной воды человек жить не может, быстро растут
его потребности в пресной воде и все более остро ощущается ее дефицит. На сегодняшний день таковыми являются доступные для использования подземные воды, опреснение океанских и морских вод, получение пресной воды из айсбергов. Один из наиболее эффективных и перспективных путей обеспечения пресной водой является опреснение соленых вод Мирового океана, тем белее, что большие площади засушливых и малообводненных территорий примыкают к его берегам или находятся поблизости от них. Таким образом, океанские и морские воды служат сырьевыми ресурсами для промышленного использования. Их огромные запасы практически неисчерпаемы, но они на современном уровне развития техники не везде могут рентабельно эксплуатироваться из-за содержания в них растворенных веществ. В настоящее время известно примерно 30 способов опреснения морской
воды. В частности, пресная вода получается при испарении или дистилляции,
вымораживании, использовании ионных процессов, экстракции и т. п. Все
способы превращения соленой воды в пресную требуют больших затрат энергии. Однако там, где для жизнеобеспечения людей не хватает пресной воды и есть условия для строительства опреснителей, стоимостной фактор отступает на второй план. В некоторых районах опреснение, несмотря на его высокую стоимость экологически выгоднее, чем привоз воды издалека. Весьма перспективно для опреснения воды использование атомной энергии. В этом случае атомная электростанция (АЭС) «спаривается» обычно с дистилляционным опреснителем, который она питает энергией. Опреснение соленых вод развивается достаточно интенсивно. В результате чего каждые два-три года суммарная производительность установок удваивается. Промышленное опреснение океанских и морских вод в приатлантических
странах ведется на Канарских островах, в Тунисе, Англии, на острове Колоссальные ресурсы чистой и пресной воды (около 2 тыс. км3)
заключены в айсбергах, 93% которых дает материковое оледенение Антарктиды. Однако при использовании водных ресурсов айсбергов большие сложности
возникают на стадиях разработки и осуществления способов доставки их к
засушливым районам побережья. Определенная масса айсбергов должна
перевозиться определенной скоростью, определенным количеством буксиров. Интерес к антарктическому источнику водоснабжения проявляют США, Проблемой опреснения океанских и морских вод занимаются органы ООН, Кончилось время, когда пресную воду рассматривали как бесплатный дар природы; рост дефицита, увеличивающиеся затраты на содержание и развитие водного хозяйства, на охрану водоемов делают воду не только даром природы, но и во многом продуктом человеческого труда, сырым материалом в дальнейших процессах производства и готовым продуктом в социальной сфере. Топливно-энергетические ресурсы Мирового океана Полезные ископаемые - это результат геологического развития нашей планеты, поэтому и в недрах дна морских участков Мирового океана сформировались залежи нефти, природного газа и каменного угля - важнейших видов современного топлива. Исходя из этого, подводные месторождения горючих ископаемых можно рассматривать как топливные ресурсы Мирового океана. Хотя эти богатства органического происхождения, они не одинаковы по физическому состоянию (жидкие, газообразные и твердые), что предопределяет различие условий их накопления и, следовательно, пространственного размещения, особенности добычи, и это в свою очередь сказывается на экономических показателях разработок. Целесообразно сначала охарактеризовать морские промыслы нефти и газа, имеющие много сходных черт и представляющие большую часть топливных ресурсов мирового океана. Одна из наиболее острых и актуальных проблем в настоящее время- обеспечение всевозрастающих потребностей многих стран мира топливно- энергетическими ресурсами. К середине XX в. Их традиционные виды - уголь и древесное топливо - уступили место нефти, а затем и газу, ставшими не только главными источниками энергии, но и важнейшим сырьем для химической промышленности. Далеко не все районы земного шара в одинаковой степени обеспечены этими полезными ископаемыми. Большинство стран удовлетворяют свои нужды за счет импорта нефти. Даже США, одно из крупнейших государств- производителей нефти (примерно треть ее мировой добычи), более чем на 40% покрывает свой дефицит ввозимой нефтью. Япония добывает нефть в ничтожно малых количествах, а закупает почти Западноевропейские государства импортируют до 96% расходуемой нефти и их потребности в ней продолжают расти. Потребление нефти и газа во многом определяется рыночной конъюнктурой, поэтому оно заметно изменяется от года к году, иногда в течение нескольких лет. Нехватка собственной нефти и газа и стремление уменьшить зависимость от их импорта стимулируют многие страны к расширению поисков новых нефтегазоносных месторождений. Развитие, обобщение результатов геологоразведочных работ показали, что главным источником добычи нескольких десятков миллиардов тонн нефти и триллионов кубометров газа может служить дно Мирового океана. По современным представлениям, необходимое геологическое условие создания нефти и газа в недрах Земли - существование в районах образования и накопления нефти и газа больших по размерам осадочных толщ. Они формируют крупные нефтегазоносные осадочные бассейны, которые представляют собой целостные автономные системы, где протекают процессы нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Морские месторождения нефти и газа располагаются в пределах этих бассейнов, большая часть площади которых находится в подводных недрах океанов и морей. Планетарные сочетания осадочных бассейнов представляют собой главные пояса нефтегазообразования и нефтегазонакопления Земли (ГПН). Геологи установили, что в ГПН существует комплекс природных предпосылок, благоприятных для развития крупномасштабных процессов нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Не случайно поэтому из 284 известных на Земле крупных скоплений углеводородов 212 с запасами свыше 70 млн. тонн обнаружено в пределах ГПН, простирающихся на континентах, островах, океанах и морях. Однако значительные месторождения нефти и газа распределены неравномерно между отдельными поясами, что объясняется различиями геологических условий в конкретных ГПН. Всего в мире известно около 400 нефтегазоносных бассейнов. Из них
примерно половина продолжается с континентов на шельф, далее на материковый
склон и реже на абиссальные глубины. Нефтегазовых месторождений в Мировом
океане известно более 900. Из них морскими нефтеразработками охвачено около В настоящее время сложилось несколько крупнейших центров подводных
нефтеразработок, которые определяют ныне уровень добычи в Мировом океане. Крупным морским месторождением является Саффания-Хафджи (Саудовская Для месторождений персидского залива характерен очень высокий дебит скважин. Если среднесуточный дебит одной скважины в США составляет 2,5 т, то в Саудовской Аравии - 1590 т, в Ираке -1960 т, в Иране -2300 т. Это обеспечивает большую годовую добычу при малом количестве пробуренных скважин и низкую себестоимость нефти. Второй по объему добычи район - Венесуэльский залив и лагуна В последние годы были выявлены новые месторождения, в том числе и вне лагуны, в заливе Ла-Вела и др. Развитие морской нефтедобычи в Венесуэле во многом определяется экономическими и политическими факторами. Для страны нефть - основной экспортный товар. Одним из старых и освоенных районов морской добычи нефти и газа является акватория Мексиканского залива. У американского побережья залива открыто около 700 промышленных скоплений, что составляет около 50% всех месторождений, известных в Мировом океане. Здесь сосредоточено 32% мирового парка плавучих морских установок, треть всех скважин, пробуренных на морских месторождениях. Развитие морской нефтегазовой промышленности в Мексиканском заливе
сопровождалось созданием комплекса смежных производств - специального
машиностроения, верфей для строительства плавучих и стационарных буровых
платформ, верфи для создания вспомогательного флота, базы обеспечения и
вертолетных площадок, танкерных причалов и терминальных устройств,
нефтеперерабатывающих и газоочистных заводов, береговых приемных мощностей
и распределителей у устьев морских трубопроводов. Особо следует упомянуть
создание разветвленной сети подводных нефте- и газопроводов. Центрами
морской нефтегазовой промышленности на берегу стали Хьюстон, Нью-Орлеан, Развитие морской добычи нефти и газа в США способствовало ликвидации их зависимости от какого-либо регионального источника, в частности от ближневосточной нефти. С этой целью развивается морская нефтедобыча в прибрежье Калифорнии, осваиваются моря Берингово, Чукотское, Бофорта. Богат нефтью Гвинейский залив, запасы которого оцениваются в 1,4 млрд. т, а ежегодная добыча составляет 50 млн. т. Сенсационным явилось открытие крупной Североморской нефтегазовой провинции площадью 660 тыс. квадратных километров. Поисково-разведочные работы в Северном море начались с 1959 г. В 1965 г. были обнаружены промышленные месторождения природного газа в прибрежных водах Нидерландов и у восточного побережья Великобритании. К концу 60-х гг. открыли промышленные скопления нефти в центральной части Северного моря (нефтяные месторождения Монроуз в британском секторе и нефтегазовое Экофиск - в норвежском). К 1986 г. было выявлено более 260 месторождений. Обеспеченность нефтегазовыми ресурсами стран Северного моря оказалась
крайне неодинаковой. В секторе Бельгии не выявлено ничего, в секторе Разработка нефтегазовых богатств Северного моря происходит
форсированными темпами на основе крупных капиталовложений. Высокие цены на
нефть способствовали быстрому освоению ресурсов Северного моря и даже
падения добычи в более богатых рентабельных районах Персидского залива. Разработка североморской нефти и газа привела к сдвигам в экономике и внешней политике некоторых стран, В Великобритании быстро стали развиваться сопутствующие отрасли; насчитывается более 3 тысяч компаний, связанных с морскими и нефтегазовыми работами. В Норвегии произошел перелив капитала из традиционных отраслей - рыболовства и судоходства - в нефтегазодобывающую промышленность. Норвегия стала крупным экспортером природного газа, обеспечившего стране треть экспортных поступлений и 20% всех правительственных доходов. Из других государств, эксплуатирующих ресурсы углеводородов Северного
моря, надо отметить Нидерланды, добывающие и экспортирующие газ в страны Из новых районов морской нефтедобычи особо следует отметить
набирающую силу нефтедобывающую промышленность Мексики. В 1963 г. буровые
работы в северной части Морского Золотого пояса (Фаха-де-Оро) в Мексика стала крупным экспортером нефти, в 1980 г. она вывезла более В ряд крупнейших и перспективных районов нефтедобычи становится Быстро развивается морская нефтегазовая промышленность стран Перспективно освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа Некоторые специалисты не без основания предполагают, что к концу ХХ
в. морские месторождения у берегов Индонезии и Индокитая смогут давать
нефти больше, чем теперь добывается во всем западном мире. Очень богаты
углеводородами и шельфовые зоны Северной Австралии, залив Кука (Аляска),
район Канадского Арктического архипелага. Добыча «морской» нефти проводится
на Каспийском море (побережья Азербайджана, Казахстана, Туркмении В настоящее время в Мировом океане широко развернулся поиск нефти и
газа. Разведочное глубокое бурение уже осуществляется на площади около 1
млн. кв. километра, выданы лицензии на поисковые работы еще на 4 млн. кв.
километра морского дна. В условиях постепенного истощения запасов нефти и
газа на многих традиционных месторождениях суши заметно повышается роль Важно осветить и подводную добычу каменного угля. С давних пор во многих странах каменный уголь используется в больших масштабах как важнейший вид твердого топлива. И сейчас в топливно- энергетическом балансе ему принадлежит одно из главных мест. Надо сказать, что совместный уровень добычи этого полезного ископаемого на два порядка меньше по сравнению с его запасами. Это означает, что мировые ресурсы угля позволяют увеличивать его производство. Каменный уголь залегает в коренных породах, в основном покрытых сверху осадочным чехлом. Коренные каменноугольные бассейны, расположенные в береговой зоне, во многих районах продолжаются в недрах шельфа. Угольные пласты здесь нередко отличаются большей мощностью, чем на суше. В отдельных районах, например на североморском шельфе, обнаружены угольные месторождения. Не связанные с береговыми. Добыча каменного угля из подводных бассейнов ведется шахтным способом. В прибрежной зоне Мирового океана известно более 100 подводных
месторождений и действуют около 70 шахт. Из недр моря извлекается
примерно 2% мировой добычи каменного угля. Наиболее значительные морские
угольные разработки ведут Япония, которая получает 30% угля из подводных
шахт, и Великобритания, добывающая во внебереговой зоне 10% угля. В общем, прослеживается тенденция к увеличению подводной добычи каменного угля.
Твердые полезные ископаемые, извлекаемые из моря, пока что играют
значительно меньшую роль в морском хозяйстве, чем нефть и газ. Однако и
здесь наблюдается тенденция к быстрому развитию добычи, стимулируемая
истощением аналогичных запасов на суше и их неравномерным размещениям. Залежи твердых полезных ископаемых в море и океане можно подразделить на коренные, встречающиеся на месте своего первоначального залегания, и рассыпные, концентрации которых образуются в результате выноса обломочного материала реками вблизи береговой линии на суше и мелководье. Коренные, в свою очередь, можно подразделить на погребенные, которые извлекаются из недр дна, и поверхностные, расположенные на дне в виде конкреций, илов и т. п. Наибольшее значение после нефти и _____________________________
газа в настоящее время имеют россыпные Твердые полезные ископаемые месторождения металлоносных
минералов, /
алмазов, строительных материалов и янтаря. коренные
россыпные По отдельным видам сырья морские россы- Такие минералы прибрежно-морских россыпных месторождений, как
ильменит, рутил, циркон и монацит - наиболее широко распространенные, Ведущее место в добыче россыпных металлоносных минералов занимает Главный поставщик на мировой рынок монацита - Бразилия. Ведущим
производителем концентратов ильменита, рутила и циркона являются также США Большое внимание в мире уделяется добыче касситеритового концентрата -
источник олова. Наиболее богатые в мире прибрежно-морские и подводные
аллювиальные россыпные месторождения оловоносной руды- касситерита
сосредоточены в странах Юго-Восточной Азии: Бирме, Таиланде, Малайзии и Более или менее значительные и богатые прибрежно-морские россыпи магнетитовых (содержащих железо) и титаномагнетитовых песков встречаются на всех континентах. Однако промышленными запасами располагают далеко не все из них. Крупнейшие по запасам скопления железистых песков расположены в К спорадическим минералам прибрежно-морских россыпей принадлежат прежде всего золото, платина и алмазы. Все они обычно не образуют самостоятельных месторождений и встречаются главным образом в виде примесей. В большинстве случаев морские россыпи золота приурочены к устьевым районам «золотоносных» рек. Россыпное золото в прибрежно-морских отложениях обнаружено на западных
берегах США и Канады, в Панаме, Турции, Египте, странах Юго-Западной Африки Крупнейшие подводные залежи платины находятся в заливе Гудньюс Основные месторождения прибрежно-морских алмазоносных песков
сосредоточены на юго-западном побережье Африки, где они приурочены к
отложениям террас, пляжей и шельфа до глубин 120 м. Значительные морские
террасовые россыпи алмазов расположены в Намибии, к северу от реки Янтарь, предмет украшения и ценное сырье для химической и
фармацевтической промышленности, встречается на берегах Балтийского, Среди нерудного сырья в шельфовой зоне представляют интерес глауконит, фосфорит, пирит, доломит, барит, строительные материалы - гравий, песок, глина, ракушечник. Ресурсов нерудного сырья, исходя из уровня современных и предвидимых потребностей, хватит на тысячи лет. Интенсивной добычей строительных материалов в море занимаются многие
прибрежные страны: США, Великобритания (пролив Ла-Манш), Исландия, Украина. Рациональное использование морских строительных материалов предполагает создание промышленных комплексов по обогащению песков путем их очистки от ракуши и других примесей и утилизации ракуши в разных отраслях хозяйства. Добыча ракушечника ведется со дна Черного, Азовского, Баренцева и Белого морей. Приведенные данные свидетельствуют о том, что к настоящему времени сформировалась береговая горнодобывающая промышленность. Ее развитие в последние годы было связано, во-первых, с разработкой новых технологий, во- вторых, получаемый продукт отличается высокой чистотой, так как посторонние примеси уходят в процессе формирования россыпи, в- третьих, разработка прибрежно-морских россыпей не влечет за собой изъятия из землепользования продуктивных угодий. Характерно, что страны- производители концентратов из минерального
сырья, добываемого из прибрежно-морских россыпей (кроме США и Японии), не
используют свою продукцию, а экспортируют ее в другие государства. Основное
количество этих концентратов на мировой рынок поставляют Австралия, Индия и В настоящее время разработки прибрежно-морских россыпей расширяются во всем мире и все новые страны начинают осваивать эти богатства океана. В последние годы обозначились благоприятные перспективы добычи коренных залежей морских недр шахтно-рудничным способом. Известно более сотни подводных шахт и рудников, заложенных с берега материков, естественных и искусственных островов для добычи угля, железной руды, медно- никелевых руд, олова, ртути, известняка и других полезных ископаемых погребенного типа. В прибрежной зоне шельфа расположены подводные месторождения железной
руды. Ее добывают с помощью наклонных шахт, уходящих с берега в недра
шельфа. Наиболее значительная разработка морских залежей железной руды
ведется в Канаде, на восточном побережье Ньюфаундленда (месторождение В небольших количествах из подводных шахт добываются медь и никель Крупные соляные осадочные бассейны в виде соляных куполов или
пластовых залежей часто встречаются на шельфе, склоне, подножии материков и
в глубоководных впадинах (Мексиканский и Персидский заливы, Красное море,
северная часть Каспия, шельфы и склоны Африки, Ближнего Востока, Европы). Из подводных месторождений добывается более 2 млн. тонн серы. Следует упомянуть и о других минеральных ресурсах, залегающих главным
образом в глубоководных районах Мирового океана. Горячие рассолы и илы с
богатым содержанием металлов (железа, марганца, цинка, свинца, меди,
серебра, золота) обнаружены в глубоководной части Красного моря. Более 100 млн. квадратных километров океанического дна покрыто
глубоководными красными глинами слоем мощностью до 200 м. Эти глины Особый интерес в мире проявляется к конкрециям. Огромные участки морского дна устланы железомарганцевыми, фосфоритовыми и баритовыми конкрециями. Они имеют чисто морское происхождение, образовались в результате осаждения растворимых в воде веществ вокруг песчинки или мелкого камешка, зуба акулы, кости рыбы или млекопитающего животного. Фосфоритовые конкреции содержат важный и полезный минерал- фосфорит, широко применяемый в качестве удобрения в сельском хозяйстве, Кроме фосфоритовых конкреций фосфориты и фосфорсодержащие породы встречаются в фосфатных песках, в пластовых залежах дна океана, как в мелководных, так и глубоководных участках. Мировые потенциальные запасы фосфатного сырья в море оцениваются в
сотни миллиардов тонн. Потребность в фосфоритах непрерывно повышается и в
основном удовлетворяется за счет месторождений суши, но многие страны не
имеют месторождений на суше и проявляют большой интерес к морским Велики запасы фосфоритов в центральных частях океанов, в Тихом океане,
в пределах вулканических поднятий в районе Маршалловых островов, системы
поднятий Срединно-Тихоокеанских подводных гор, на подводных горах Другой вид ценных полезных ископаемых - баритовые конкреции. Они содержат 75-77% сульфата бария, используемого в химической, пищевой промышленности, в качестве утяжелителя растворов при нефтебурении. Эти конкреции обнаружены на шельфе Шри-Ланки, на банке Син-Гури в Японском море и в других районах океана. На Аляске в проливе Дункан, на глубине 30 м разрабатывается единственное в мире жильное месторождение барита. Особый интерес в международных экономических отношениях представляет добыча полиметаллических, или, как их чаще называют, железомарганцевых конкреций (ЖМК). В их состав входит множество металлов: марганец, медь, кобальт, никель, железо, магний, алюминий, молибден, ванадий, всего- до 30 элементов, но преобладают железо и марганец. В 1958 г. было доказано, что добыча ЖМК из глубин океана технически
осуществима и может быть рентабельной. ЖМК встречаются в большом диапазоне
глубин - от 100 до 7000 м, их находят в пределах шельфовых морей - Сейчас ведется опытная разработка ЖМК: создаются новые глубоководные аппараты с видеосистемами, буровыми приспособлениями, с дистанционным управлением, которые расширяют возможности изучения полиметаллических конкреций. Многие специалисты предрекают добыче железомарганцевых конкреций блестящее будущее, утверждают, что массовая их добыча будет в 5-10 раз дешевле «сухопутной» и тем самым станет началом конца всей горнорудной промышленности на суше. Однако на пути к освоению конкреций стоят еще многие технические, эксплуатационные, экологические и политические проблемы. Энергетические ресурсы. Если нефть, газ и каменный уголь, извлекаемые из недр Мирового океана, представляют собой в основном энергетическое сырье. То многие природные процессы в океане служат непосредственными носителями тепловой и механической энергии. Начато освоение энергии приливов, сделана попытка применения термальной энергии, разработаны проекты использования энергии волн, прибоя и течений. Использование энергии приливов. Под влиянием приливообразующих Луны и Солнца в океанах и морях
возбуждаются приливы. Они проявляются в периодических колебаниях уровня
воды и в ее горизонтальном перемещении (приливные течения). В соответствии
с этим энергия приливов складывается из потенциальной энергии воды, и из
кинетической энергии движущейся воды. При расчетах энергетических ресурсов С давних времен люди стремились овладеть энергией приливов. Уже в
средние века ее начали использовать для практических целей. Первыми
сооружениями, механизмы которых приводились в движение приливной энергией. Создание ПЭС сопряжено с большими трудностями. Прежде всего, они
связаны с характером приливов, на которые влиять невозможно. Так как они
зависят от астрономических причин. От особенностей очертаний берегов,
рельефа, дна и т.п. (Цикл приливов определяется лунными сутками, тогда как
режим энергоснабжения связан с производственной деятельностью и бытом людей
и зависит от солнечных суток, которые короче лунных на 50 минут. Отсюда
максимум и минимум приливной энергии наступает в разное время, что очень
неудобно для ее использования). Несмотря на эти трудности. Люди настойчиво
пытаются овладеть энергией морских приливов. К настоящему времени
предложено около 300 различных технических проектов строительства ПЭС. Такие турбины - их называют погруженными или капсульными агрегатами - способны действовать не только как турбины на оба направления потока. Но и как насосы для подкачки воды в бассейн. Это позволяет регулировать их эксплуатацию в зависимости от времени суток. Высоты и фазы прилива, удаляясь от лунного ритма приливов и приближаясь к периодичности солнечного времени, по которому живут и работают люди. Однако обратимые турбины не компенсируют уменьшение силы прилива. Что вызывает периодическое изменение мощности ПЭС и затрудняет ее эксплуатацию. Действительно, немалые сложности возникнут в работе территориальной энергосистемы, если в нее включена электростанция, мощность которой изменяется 3-4 раза в течение двух недель. Советские энергетики показали, что эту трудность можно преодолеть, если совместить работу приливных и речных электростанций, имеющих водохранилища многолетнего регулирования. Ведь энергия рек колеблется по сезонам и из года в год. При спаренной работе ПЭС и ГЭС энергия моря придет на помощь ГЭС в маловодные сезоны и годы, а энергия рек заполнит межсуточные провалы в работе ПЭС. Далеко не в любом районе земного шара есть условия для строительства
гидроэлектростанций с водохранилищами многолетнего регулирования. Первая в мире промышленная ПЭС мощностью 240 тыс. кВт построена и
введена в действие в 1967 г. во Франции. Она расположена на берегу Ла- При всех достоинствах ПЭС (для них не требуется создания водохранилищ и затопления полезных территорий суши, их работа не загрязняет окружающую среду и т.п.) их доля практически неощутима в современном энергетическом балансе. Однако прогресс в освоении приливной энергии уже отчетливо выражен и перспективе станет более значительным. Использование энергии волн. Ветер возбуждает волновое движение поверхности океанов и морей. Волны и береговой прибой обладают очень большим запасом энергии. Каждый метр гребня волны высотой 3 м несет в себе 100 кВт энергии, а каждый километр- 1 млн. кВт. По оценкам исследователей США, общая мощность волн Мирового океана равна 90 млрд. кВт. С давних времен инженерно-техническую мысль человека привлекла идея практического использования столь колоссальных запасов волновой энергии океана. Однако это очень сложная задача, и в масштабах большой энергетики она еще далека от решения. Пока удалось добиться определенных успехов в области применения
энергии морских волн для производства электроэнергии, питающей установки
малой мощности. Волноэнергетические установки используются для питания
электроэнергией маяков, буев, сигнальных морских огней, стационарных
океанологических приборов, расположенных далеко от берега, и т.п. По
сравнению с обычными электроаккумуляторами, батареями и другими источниками
тока они дешевле, надежнее и реже нуждаются в обслуживании. Такое
использование энергии волн широко практикуется в Японии, где более 300
буев, маяков и другое оборудование получают питание от таких установок. На современном уровне научно- технического развития, а тем более и перспективе, должное внимание к проблеме овладения энергией морских волн, несомненно, позволит сделать ее важной составляющей энергетического потенциала морских стран. Использование термической энергии. Воды многих районов Мирового океана поглощают большое количество
солнечного тепла, большая часть которого аккумулируется в верхних слоях и
лишь в небольшой мере распространяется в нижние. Поэтому создаются большие
различия температуры поверхностных и глубоколежащих вод. Они особенно
хорошо выражены в тропических широтах. В столь значительной разнице
температуры колоссальных объемов воды заложены большие энергетические
возможности. Их используют в гидротермальных (моретермальных) станциях, по-
другому - ПТЭО - системы преобразования тепловой энергии океана. Первая
такая станция была создана в 1927 г. на реке Маас во Франции. В 30-х годах
начали строить моретермальную станцию на северо-восточном побережье Принцип работы ПТЭО и первые опыты его реализации дают основание полагать, что экономически наиболее целесообразно создавать их в едином энергопромышленном комплексе. Он может включать в себя: выработку электроэнергии, опреснение морской воды, производство поваренной соли, магния, гипса и других химических веществ, создание марикультуры. В этом, вероятно, заключаются основные перспективы развития моретермальных станций. Диапазон возможностей использования энергетического потенциала Заключение. В наши дни к использованию ресурсов Мирового океана применим принцип
стадийности. На первой стадии антропогенного воздействия на океанскую среду Литература: 1. Книги:
|
|
© 2000 |
|