РЕФЕРАТ
РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА
выполнила:
ученица школы №34.
Кострома, 1998
План:
I. Мировойокеан- кладовая биологических, химических, топливных и энергетических ресурсов.
1. Океан ичеловек
II.Ресурсы Мирового океана:
1. Биологическиересурсы:
а) освоение нектона, бентоса, зообентоса, фитобентоса, зоопланктона, фитопланктонаМирового океана.
б) рассмотрение биологической продуктивности каждого океана:
nАтлантического океана;
nТихого океана;
nИндийского океана;
nСеверного Ледовитого океана;
nЮжного океана.
2. Химические ресурсы:
а)главные виды химических ресурсов Мирового океана:
nповаренная соль
nмагний
nкальций
nбром
3. Опреснение вод Мирового океана:
а) дефицит пресной воды, его причины;
б) способы решения проблемы;
в) пути обеспечения пресной водой:
nопреснение океанских и морскихвод:
· дистилляция;
· дистилляция и энергия;
· крупнейшие производители преснойводы
nайсберги, как источник преснойводы
4.Топливные ресурсы:
а) промыслы нефти и газа:
nнефтегазоносные осадочные бассейны
nосновные месторождения нефти игаза
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. Химическиересурсы.
Мировой океан — огромный природный резервуар, заполненныйводой, которая представляет собой сложный раствор различных химическихэлементов и соединений. Некоторые из них извлекаются из воды и используются впроизводственной деятельности человека и, будучи компонентами солевого составаокеанских и морских вод, могут рассматриваться как химические ресурсы. Из 160известных 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 более1 мг/л, содержание остальных измеряется сотыми и тысячными долями миллиграмма влитре воды. Из-за ничтожно малых концентраций их называют микроэлементамихимического состава вод Мирового океана. При очень малых концентрациях веществи элементов в 1 л океанской воды их содержание достигает весьма внушительныхразмеров в сравнительно больших объемах вод,
В каждом кубическом километре морской воды растворено35 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 исчисляетсяколоссальными величинами. Их общий вес равен 50´1015. Большую часть(99,6%) солевой массы океана образуют соединения натрия, магния и кальция. Надолю всех остальных составляющих раствора приходится лишь 0,4%.
В настоящее время используются только те химическиересурсы Мирового океана, добыча которых из океанских вод экономически выгоднееполучения их из аналогов на суше. Принцип рентабельности лежит в основеморского химического производства, к главным видам которого относится получениеиз морской воды поваренной соли, магния, кальция и брома.
Первое по значению место среди извлекаемых из морскойводы веществ принадлежит обычной поваренной соли NaCl, котораясоставляет 86% всех растворимых в морской воде солей. Во многих районах мирасоль добывают путем выпаривания воды при нагреве солнцем, иногда очищая, аиногда и нет для последующего использования. Добыча поваренной соли из морскойводы достигает 6-7 млн. тонн год, что равно 1/3 ее мирового производства.Промышленная добыча поваренной соли из вод Атлантического океана и его морейведется в Англии, Италии, Испании, Франции, Аргентине и других государствах.Соль из вод Тихого океана получают США в заливе Сан-Франциско (примерно 1,2млн. т в год). В Центральной и Южной Америке морская вода служит основнымисточником получения поваренной соли в Чили и Перу. В Азии почти во всехприморских странах добывается морская пищевая соль. К примеру, в Японии 50%потребности в поваренной соли обеспечивают морские соляные промыслы.
Повареннаясоль используется главным образом в пищевой промышленности, куда идет сольвысокого качества, содержащая не менее 36% NaCl. При егоболее низких концентрациях соль направляется на промышленные нужды дляполучения соды, едкого натрия, соляной кислоты и других продуктов. Низкосортнаясоль применяется в холодильных установках, а также идет на различные бытовыенужды.
Вводах Мирового океана растворено большое количество магния. Хотя егоконцентрация в морской воде относительно невелика (0,13%), однако она намногопревышает содержание других металлов, кроме натрия. «Морской» магнийвстречается преимущественно в виде хлористых и в меньшей степени сернокислыхлегкорастворимых соединений.
Извлекаютмагний путем отделения от натрия, калия и кальция, окисляя до нерастворимойокиси магния, которую в последствии подвергают электрохимической обработке.
Перваятонна морского магния была получена в 1916 г. в Англии. С тех пор егопроизводство неуклонно развивалось. В настоящее время Мировой океан дает свыше40% мирового производства магния. Кроме Великобритании в этом металле, извлекаяего из морской воды, аналогичное производство развито в США (на побережьеТихого океана в штате Калифорния (оно дает 80% потребления)), во Франции,Италии, Канаде, Мексике, Норвегии, Тунисе, Японии, Германии и некоторых другихстранах. Имеются сведения об извлечении магния из рассолов Мертвого моря,которое производилось еще в 1924 году в Палестине. Позднее было начатопроизводство магния из морской воды в Израиле (химические ресурсы Индийскогоокеана пока еще освоены довольно слабо).
Сегоднямагний применяется для изготовления различных легких сплавов и огнеупорныхматериалов, цемента, а также во многих других отраслях хозяйства.
Концентрациякалия в океанских и морских водах весьма невелика. К тому же он находится в нихв виде двойных солей, образуемых с натрием и магнием, поэтому извлечение калияиз морской воды — химически и технологически сложная задача. Промышленнаядобыча «морского» калия основана на обработке морской воды специальноподобранными химическими реагентами и сильными кислотами.
Калийначали добывать из морской воды в годы первой мировой войны, когда его основныеместорождения на суше, в Страсбурге и Эльзасе, дававшие около 97% мировогопроизводства были захвачены Германией. В это время «морской» калий сталиполучать в Японии и Китае. Вскоре поле первой мировой войны его начали добыватьи другие страны. Сегодня добыча калия ведется в водах Атлантического океана иего морей на побережье Великобритании, Франции, Италии, Испании. Калийную сольиз вод Тихого океана извлекают в Японии, которая получает из этого источника неболее 10 тыс. тонн калия в год. Китай производит добычу калия из морскойводы.
Калийныесоли используются как удобрения в сельском хозяйстве и как ценное химическоесырье в промышленности.
Хотяконцентрация брома в морской воде незначительна (0,065%), он был первымвеществом, которое начали добывать из морской воды, поскольку из минераловсуши, где он содержится в ничтожно малых количествах, его извлечь практическиневозможно. Поэтому мировое производство брома (примерно 100 тонн в год) восновном базируется на его добыче из морской воды. Производство «морского»брома ведется в США, в штате Калифорния (на побережье Тихого океана). Вместе смагнием, калием и поваренной солью бром добывается в водах Атлантики и моряхАтлантического океана (Англия, Италия, Испания, Франция, Аргентина и др.). Внастоящее время бром получают в Индии из морской воды.
Спросна бром в значительной мере связан с использованием в качестве присадки длябензина тетраэтилсвинца, производство которого сокращается, поскольку этосоединение представляет собой опасный загрязнитель окружающей среды.
Помимоэтих основных веществ, которые океан дает человеку, большой интерес дляпроизводства представляют и микроэлементы, растворенные в его водах. К ним, вчастности, относятся извлекаемые из морской воды пока в небольших количествахлитий, бор, сера, а также перспективные по технологическим и экологическимпричинам золото и уран.
Краткое рассмотрение современного использованияхимических богатств океанов и морей показывает, что уже в настоящее времяизвлекаемые из соленых вод соединения и металлы вносят существенный вклад вмировое производство. Морская химия наших дней дает 6-7% доходов, получаемых отосвоения ресурсов Мирового океана.Пресная вода. Еслихимические элементы, растворенные в водах мирового океана, представляют собойбольшую ценность для человечества, то не менее ценен и сам растворитель — собственно вода, которую академик А. Е. Ферсман образно называл «самым важнымминералом нашей Земли, не имеющим заменителей». Обеспечение пресной водойсельского хозяйства, промышленности, бытовых нужд населения не менее важнаязадача, чем снабжение производства топливом, сырьем, энергией.
Известно,что без пресной воды человек жить не может, быстро растут его потребности впресной воде и все более остро ощущается ее дефицит. Стремительный ростнаселения, увеличение площади орошаемого земледелия, промышленного потребленияпресной воды превратили проблему дефицита воды из местной в глобальную. Важнаяпричина дефицита пресной воды заключена и в неравномерности водообеспечениясуши. Неравномерно распределены атмосферные осадки, неравномерно размещеныресурсы речного стока. Например, в нашей стране 80% водных ресурсовсосредоточено в Сибири и на Дальнем Востоке в малонаселенных местах. Такиекрупные агломерации, как Рурская или мегалополис Бостон, Нью-Йорк, Финляндия,Вашингтон, с десятком миллионов жителей, требуют огромных водных ресурсов,которыми не обладают местные источники. Решить проблемы пытаются по несколькимвзаимосвязанным направлениям:
· рационализировать водопользование, с тем, чтобы потериводы свести до минимума и осуществить переброску части вод из районов сизбыточным увлажнением в районы, где ощущается дефицит влаги;
· кардинальными и эффективными мерами предотвратитьзагрязнение рек, озер, водохранилищ и других водоемов и создать крупные резервыпресной воды;
· расширить использование новых источников преснойводы.
На сегодняшний день таковыми являются доступные дляиспользования подземные воды, опреснение океанских и морских вод, получениепресной воды из айсбергов.
Один из наиболее эффективных и перспективных путейобеспечения пресной водой является опреснение соленых вод Мирового океана, тембелее, что большие площади засушливых и малообводненных территорий примыкают кего берегам или находятся поблизости от них. Таким образом, океанские и морскиеводы служат сырьевыми ресурсами для промышленного использования. Их огромныезапасы практически неисчерпаемы, но они на современном уровне развития техникине везде могут рентабельно эксплуатироваться из-за содержания в нихрастворенных веществ.
В настоящее время известно примерно 30 способовопреснения морской воды. В частности, пресная вода получается при испарении илидистилляции, вымораживании, использовании ионных процессов, экстракции и т. п.Все способы превращения соленой воды в пресную требуют больших затрат энергии.Например, при опреснении путем дистилляции расходуется 13-14 кВт/ч на 1 т продукции. В общем, на долю электроэнергии приходится примернополовина всех издержек на опреснение, их другая половина идет на ремонт иамортизацию оборудования. Таким образом, стоимость опресненной воды зависит восновном от стоимости электроэнергии.
Однакотам, где для жизнеобеспечения людей не хватает пресной воды и есть условия длястроительства опреснителей, стоимостной фактор отступает на второй план. Внекоторых районах опреснение, несмотря на его высокую стоимость экологическивыгоднее, чем привоз воды издалека.
Весьмаперспективно для опреснения воды использование атомной энергии. В этом случаеатомная электростанция (АЭС) «спаривается» обычно с дистилляционнымопреснителем, который она питает энергией.
Опреснение соленых вод развивается достаточно интенсивно.В результате чего каждые два-три года суммарная производительность установокудваивается.
Промышленное опреснение океанских и морских вод вприатлантических странах ведется на Канарских островах, в Тунисе, Англии, наострове Аруба в Карибском море, Венесуэле, на Кубе, в США и др. На Украинеопреснительные установки применяются в северо-западной части Причерноморья и вПриазовье. Опреснительные установки функционируют также и в некоторых районахтихоокеанского побережья — в Калифорнии, например, такая установка производит всутки 18, 9 тыс. м куб. воды для технических целей. Сравнительнонебольшие опреснители установлены в латиноамериканских странах.Высокопроизводительные опреснительные установки с выходом 1-3 млн. м куб. водыв сутки проектируется в Японии. В больших масштабах ведется опреснение соленыхвод в Индийском океане. Оно практикуется главным образом в индо-океанскихстранах Ближнего Востока, где пресная вода очень дефицитна и в связи с этимцены на нее высоки. Сравнительно недавно в Кувейте, например, тонна нефтистоила значительно дешевле тонны воды, привезенной из Ирака. Однакоэкономические показатели здесь играют второстепенную роль, так как пресная воданеобходима для жизнеобеспечения людей. Важным стимулом к увеличению количестваи мощности опреснительных установок стало повышение добычи нефти иобусловленные этим развитие промышленности и рост населения в пустынных изасушливых районах стран, богатых «черным золотом». К наиболее крупным в мирепроизводителям опресненной воды относится Кувейт, где опреснительные установкиобеспечивают пресной водой все государство. Мощными опреснителями располагаетСаудовская Аравия. Большие объемы пресной воды получают в Ираке, Иране, Катаре.Опреснение морской воды налажено в Израиле. В Индии действуют опреснительныеустановки небольшой мощности (в штате Гуджарат работает солнечный опреснительмощностью 5 тыс. л воды в сутки, который снабжает пресной водой местноенаселение).
Колоссальные ресурсы чистой и пресной воды (около 2тыс. км3) заключены в айсбергах, 93% которых дает материковоеоледенение Антарктиды. Важный запас ледяных гор, ежегодно откалывающихся отледников, плавающих в океане, примерно равен количеству воды, содержащемуся вруслах всех рек мира и в 4 — 5 раз превышающему то, что могут дать всеопреснители мира. Стоимость пресной воды, содержащейся в айсбергах,образующихся только за 1 год, оценивается в триллионы долларов.
Однако при использовании водных ресурсов айсберговбольшие сложности возникают на стадиях разработки и осуществления способовдоставки их к засушливым районам побережья. Определенная масса айсбергов должнаперевозиться определенной скоростью, определенным количеством буксиров. Крометого, на время транспортировки айсберг должен быть защищен от жары пластиковымматериалом, что позволяет потерять за время пути не более 1/5 его объема.
Интерес к антарктическому источнику водоснабженияпроявляют США, Канада, Франция, Саудовская Аравия, Египет, Австралия и другиестраны.
Проблемой опреснения океанских и морских водзанимаются органы ООН, Международное агентство по атомной энергии, национальныеорганизации более чем 15 стран мира. Усилия ученых и инженеров направлены наразработку эффективных мер по комплексному использованию вод Мирового океана,при котором извлечение из них полезных компонентов сочетается с производствомчистой воды. Такой путь позволяет наиболее эффективно осваивать водныебогатства океана.
Кончилосьвремя, когда пресную воду рассматривали как бесплатный дар природы; ростдефицита, увеличивающиеся затраты на содержание и развитие водного хозяйства,на охрану водоемов делают воду не только даром природы, но и во многомпродуктом человеческого труда, сырым материалом в дальнейших процессахпроизводства и готовым продуктом в социальной сфере. Топливно-энергетические ресурсы Мировогоокеана
Полезныеископаемые — это результат геологического развития нашей планеты, поэтому и внедрах дна морских участков Мирового океана сформировались залежи нефти,природного газа и каменного угля — важнейших видов современного топлива. Исходяиз этого, подводные месторождения горючих ископаемых можно рассматривать кактопливные ресурсы Мирового океана.
Хотяэти богатства органического происхождения, они не одинаковы по физическомусостоянию (жидкие, газообразные и твердые), что предопределяет различие условийих накопления и, следовательно, пространственного размещения, особенностидобычи, и это в свою очередь сказывается на экономических показателяхразработок. Целесообразно сначала охарактеризовать морские промыслы нефти игаза, имеющие много сходных черт и представляющие большую часть топливныхресурсов мирового океана.
Однаиз наиболее острых и актуальных проблем в настоящее время- обеспечениевсевозрастающих потребностей многих стран мира топливно-энергетическимиресурсами. К середине XX в. Их традиционные виды — уголь и древесное топливо — уступили место нефти, а затем и газу, ставшими не только главными источникамиэнергии, но и важнейшим сырьем для химической промышленности.
Далеконе все районы земного шара в одинаковой степени обеспечены этими полезнымиископаемыми. Большинство стран удовлетворяют свои нужды за счет импорта нефти.Даже США, одно из крупнейших государств- производителей нефти (примерно третьее мировой добычи), более чем на 40% покрывает свой дефицит ввозимой нефтью.
Япония добывает нефть в ничтожно малых количествах, а закупает почти 17% ее,поступающей на мировой рынок. Она на правах долевого участия добывает нефть наакваториях некоторых Ближневосточных государств, но особенно активно ведетразведку на шельфе стран Юго-Восточной Азии, Австралии, Новой Зеландии сперспективой развития здесь собственной добычи нефти и газа.
Западноевропейскиегосударства импортируют до 96% расходуемой нефти и их потребности в нейпродолжают расти.
Потреблениенефти и газа во многом определяется рыночной конъюнктурой, поэтому оно заметноизменяется от года к году, иногда в течение нескольких лет. Нехваткасобственной нефти и газа и стремление уменьшить зависимость от их импортастимулируют многие страны к расширению поисков новых нефтегазоносныхместорождений. Развитие, обобщение результатов геологоразведочных работпоказали, что главным источником добычи нескольких десятков миллиардов тонннефти и триллионов кубометров газа может служить дно Мирового океана.
Посовременным представлениям, необходимое геологическое условие создания нефти игаза в недрах Земли — существование в районах образования и накопления нефти игаза больших по размерам осадочных толщ. Они формируют крупные нефтегазоносныеосадочные бассейны, которые представляют собой целостные автономные системы,где протекают процессы нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Морскиеместорождения нефти и газа располагаются в пределах этих бассейнов, большаячасть площади которых находится в подводных недрах океанов и морей. Планетарныесочетания осадочных бассейнов представляют собой главные поясанефтегазообразования и нефтегазонакопления Земли (ГПН). Геологи установили,что в ГПН существует комплекс природных предпосылок, благоприятных для развитиякрупномасштабных процессов нефтегазообразования и нефтегазонакопления.
Неслучайно поэтому из 284 известных на Земле крупных скоплений углеводородов 212с запасами свыше 70 млн. тонн обнаружено в пределах ГПН, простирающихся наконтинентах, островах, океанах и морях. Однако значительные месторождения нефтии газа распределены неравномерно между отдельными поясами, что объясняетсяразличиями геологических условий в конкретных ГПН.
Всегов мире известно около 400 нефтегазоносных бассейнов. Из них примерно половинапродолжается с континентов на шельф, далее на материковый склон и реже наабиссальные глубины. Нефтегазовых месторождений в Мировом океане известно более900. Из них морскими нефтеразработками охвачено около 351 месторождений. Болееили менее развернутую характеристику морских нефтеразработок целесообразнеедать в региональном разделе.
Внастоящее время сложилось несколько крупнейших центров подводныхнефтеразработок, которые определяют ныне уровень добычи в Мировом океане.Главный из них — Персидский залив. Совместно с прилегающей сушей Аравийскогополуострова залив содержит более половины общемировых запасов нефти, здесьвыявлено 42 месторождения нефти и только одного — газа. Предполагаются новыеоткрытия в более глубоких отложениях осадочной толщи.
Крупнымморским месторождением является Саффания-Хафджи (Саудовская Аравия), введенноев эксплуатацию в 1957 г. Начальные извлекаемые запасы месторождения оцениваютсяв 3,8 млрд. т, добывается 56 млн. т нефти в год. Еще более мощное месторождение- Лулу-Эсфандияр, с запасами около 4,8 млрд. т. Следует отметить также такиекрупные месторождения, как Манифо, Ферейдун-Марджан, Абу-Сафа и др.
Дляместорождений персидского залива характерен очень высокий дебит скважин. Еслисреднесуточный дебит одной скважины в США составляет 2,5 т, то в СаудовскойАравии — 1590 т, в Ираке -1960 т, в Иране -2300 т. Это обеспечивает большуюгодовую добычу при малом количестве пробуренных скважин и низкую себестоимостьнефти.
Второйпо объему добычи район — Венесуэльский залив и лагуна Маракайбо. Нефтяные игазовые месторождения лагуны представляют подводное продолжение гигантскогоконтинентально-морского месторождения Боливар-Кост и на восточном берегулагуны- месторождения Тип-Хауна. Ресурсы лагуны разрабатывались как продолжениересурсов суши; буровые работы постепенно уходили с берега в море. В 1924 годубыла пробурена первая скважина. Годовая добыча нефти этого района составляетболее 100 млн. тонн.
Впоследние годы были выявлены новые месторождения, в том числе и вне лагуны, взаливе Ла-Вела и др. Развитие морской нефтедобычи в Венесуэле во многомопределяется экономическими и политическими факторами. Для страны нефть — основной экспортный товар.
Однимиз старых и освоенных районов морской добычи нефти и газа является акваторияМексиканского залива. У американского побережья залива открыто около 700промышленных скоплений, что составляет около 50% всех месторождений, известныхв Мировом океане. Здесь сосредоточено 32% мирового парка плавучих морскихустановок, треть всех скважин, пробуренных на морских месторождениях.
Развитиеморской нефтегазовой промышленности в Мексиканском заливе сопровождалосьсозданием комплекса смежных производств — специального машиностроения, верфейдля строительства плавучих и стационарных буровых платформ, верфи для созданиявспомогательного флота, базы обеспечения и вертолетных площадок, танкерныхпричалов и терминальных устройств, нефтеперерабатывающих и газоочистныхзаводов, береговых приемных мощностей и распределителей у устьев морскихтрубопроводов. Особо следует упомянуть создание разветвленной сети подводныхнефте- и газопроводов. Центрами морской нефтегазовой промышленности на берегустали Хьюстон, Нью-Орлеан, Хоума и другие города.
Развитиеморской добычи нефти и газа в США способствовало ликвидации их зависимости откакого-либо регионального источника, в частности от ближневосточной нефти. Сэтой целью развивается морская нефтедобыча в прибрежье Калифорнии, осваиваютсяморя Берингово, Чукотское, Бофорта.
Богатнефтью Гвинейский залив, запасы которого оцениваются в 1,4 млрд. т, а ежегоднаядобыча составляет 50 млн. т.
Сенсационнымявилось открытие крупной Североморской нефтегазовой провинции площадью 660 тыс.квадратных километров. Поисково-разведочные работы в Северном море начались с1959 г. В 1965 г. были обнаружены промышленные месторождения природного газа вприбрежных водах Нидерландов и у восточного побережья Великобритании. К концу60-х гг. открыли промышленные скопления нефти в центральной части Северногоморя (нефтяные месторождения Монроуз в британском секторе и нефтегазовоеЭкофиск — в норвежском). К 1986 г. было выявлено более 260 месторождений.
Обеспеченностьнефтегазовыми ресурсами стран Северного моря оказалась крайне неодинаковой. Всекторе Бельгии не выявлено ничего, в секторе Германии — очень маломесторождений. Запасы газа у Норвегии, контролирующей 27% площади шельфаСеверного моря, оказались выше, чем у Великобритании, контролирующей 46%площади шельфа, однако в секторе Великобритании сосредоточены основныеместорождения нефти. Разведочные работы в Северном море продолжаются. Охватываявсе более глубокие воды, и открываются новые месторождения.
Разработканефтегазовых богатств Северного моря происходит форсированными темпами наоснове крупных капиталовложений. Высокие цены на нефть способствовали быстромуосвоению ресурсов Северного моря и даже падения добычи в более богатыхрентабельных районах Персидского залива. Северное море вышло на первое место подобыче углеводородного сырья в Атлантическом океане. Здесь эксплуатируется 40месторождений нефти и газа. В том числе 22 у побережья Великобритании, 9-Норвегии, 8- Нидерландов, 1- Дании.
Разработкасевероморской нефти и газа привела к сдвигам в экономике и внешней политикенекоторых стран, В Великобритании быстро стали развиваться сопутствующиеотрасли; насчитывается более 3 тысяч компаний, связанных с морскими инефтегазовыми работами. В Норвегии произошел перелив капитала из традиционныхотраслей — рыболовства и судоходства — в нефтегазодобывающую промышленность.Норвегия стала крупным экспортером природного газа, обеспечившего стране третьэкспортных поступлений и 20% всех правительственных доходов.
Издругих государств, эксплуатирующих ресурсы углеводородов Северного моря, надоотметить Нидерланды, добывающие и экспортирующие газ в страны Европы, и Данию,которая добывает 2,0-2,9 млн. т нефти. Эти страны контролируют небольшоеколичество сравнительно мелких нефтяных и нефтегазовых месторождений.
Изновых районов морской нефтедобычи особо следует отметить набирающую силунефтедобывающую промышленность Мексики. В 1963 г. буровые работы в севернойчасти Морского Золотого пояса (Фаха-де-Оро) в Мексиканском заливе привели коткрытию подводного нефтяного месторождения Исла-де-Лобос. К началу 80-х годовна шельфе Мексики (районы Золотого пояса, залива Кампече) было выявлено более200 нефтяных и газовых месторождений, которые дают стране половину объема ее нефтедобычи.В 1984 г. морская добыча дала 90 млн. т нефти. Особое внимание привлекает заливКампече, отличающийся очень высокими, до 10 тыс. м куб. в сутки, дебитамискважин.
Мексикастала крупным экспортером нефти, в 1980 г. она вывезла более 66 млн. т, в томчисле 36,5 млн. т в США. Валютные поступления используются для развитияхимической и газоперерабатывающей промышленности, для производства удобрений,необходимых важнейшей отрасли страны — сельскому хозяйству.
Вряд крупнейших и перспективных районов нефтедобычи становится Западная Африка.Рост добычи и ее колебания в странах региона во многом зависят от политическойконъюнктуры, от иностранных капиталовложений, доступности технологии. В 1962 г.первые промышленные притоки нефти были получены на подводном продолженииконтинентально- морского месторождения Габона Ченге-Осеан, затем последовалиновые открытия в водах Габона, Нигерии, Бенина (с 1968 г. Дагомея), Конго. В70-х годах к странам, добывающим морскую нефть, присоединились Камерун,Кот-д’Ивуар (Берег Слоновой Кости), а в 1980 г. — Экваториальная Гвинея. К 1985г. в водах Западной Африки открыто более 160 месторождений нефти и газа.Наиболее развита добыча в Нигерии (19,3 млн. т в 1984 г.), за ней идут Ангола(8,8 млн. т), Габон (6,5 млн. т), Конго (5,9 млн. т). Основная часть добываемойнефти направляется на экспорт, используется как важный источник валютныхпоступлений и правительственных доходов. В нефтедобыче господствует иностранныйкапитал.
Быстроразвивается морская нефтегазовая промышленность стран Латинской Америки — Аргентины, Бразилии и других, стремящихся хотя бы частично освободиться отимпорта нефти и укрепить национальное хозяйство.
Перспективноосвоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа КНР. В последние годытам проводятся большие поисковые работы, создается необходимая инфраструктура.
Некоторыеспециалисты не без основания предполагают, что к концу ХХ в. морскиеместорождения у берегов Индонезии и Индокитая смогут давать нефти больше, чемтеперь добывается во всем западном мире. Очень богаты углеводородами ишельфовые зоны Северной Австралии, залив Кука (Аляска), район КанадскогоАрктического архипелага. Добыча «морской» нефти проводится на Каспийском море(побережья Азербайджана, Казахстана, Туркмении (месторождение Бани Лам)).Месторождения газа Галицыно в Черном море между Одессой и Крымом полностьюобеспечивают потребности Крымского полуострова. Интенсивные поиски газа ведутсяв Азовском море.
Внастоящее 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. километраморского дна. В условиях постепенного истощения запасов нефти и газа на многихтрадиционных месторождениях суши заметно повышается роль Мирового океана какисточника пополнения этих дефицитных видов топлива.
Важноосветить и подводную добычу каменного угля.
Сдавних пор во многих странах каменный уголь используется в больших масштабахкак важнейший вид твердого топлива. И сейчас в топливно-энергетическом балансеему принадлежит одно из главных мест. Надо сказать, что совместный уровеньдобычи этого полезного ископаемого на два порядка меньше по сравнению с егозапасами. Это означает, что мировые ресурсы угля позволяют увеличивать егопроизводство.
Каменныйуголь залегает в коренных породах, в основном покрытых сверху осадочным чехлом.Коренные каменноугольные бассейны, расположенные в береговой зоне, во многихрайонах продолжаются в недрах шельфа. Угольные пласты здесь нередко отличаютсябольшей мощностью, чем на суше. В отдельных районах, например на североморскомшельфе, обнаружены угольные месторождения. Не связанные с береговыми. Добычакаменного угля из подводных бассейнов ведется шахтным способом.
Вприбрежной зоне Мирового океана известно более 100 подводных месторождений идействуют около 70 шахт. Из недр моря извлекается примерно 2% мировой добычикаменного угля. Наиболее значительные морские угольные разработки ведут Япония,которая получает 30% угля из подводных шахт, и Великобритания, добывающая вовнебереговой зоне 10% угля. Значительное количество каменного угля даютподводные бассейны у побережья Китая, Канады, США, Австралии, Ирландии, Турциии в меньшей степени- Греции и Франции. Поскольку запасы угля на суше болеесущественны и коммерчески доступнее. Чем на море. Подводные месторожденияразрабатывают преимущественно страны, малообеспеченные углем, В некоторыхстранах, например в Великобритании, развитие подводной добычи угля в известной мересвязано с истощением запасов в традиционных месторождениях на суше.
В общем, прослеживается тенденция к увеличениюподводной добычи каменного угля. Твердые полезные ископаемые со дна океана.
Твердыеполезные ископаемые, извлекаемые из моря, пока что играют значительно меньшуюроль в морском хозяйстве, чем нефть и газ. Однако и здесь наблюдается тенденцияк быстрому развитию добычи, стимулируемая истощением аналогичных запасов насуше и их неравномерным размещениям. Кроме того, стремительное развитие техникиобусловило создание усовершенствованных технических средств, способных вестиразработки в прибрежных зонах.
Залежитвердых 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 материалареками вблизи береговой линии на суше и мелководье.
Коренные,в свою очередь, можно подразделить на погребенные, которые извлекаются из недрдна, и поверхностные, расположенные на дне в виде конкреций, илов и т. п.
Наибольшеезначение после нефти и _____________________________
газа в настоящее время имеют россыпные Твердые полезные ископаемые месторождения металлоносных минералов, / \
алмазов, строительныхматериалов и янтаря. коренные россыпные По отдельным видам сырья морские россы- / \
пи имеют преобладающее значение.В них погребенные поверхностные
содержаться десяткиразличных, в том чис- _____________________________
летяжелых минералов и металлов, которые пользуются спросом на мировом зарубежномрынке. К наиболее существенным из них относятся ильменит, рутил, циркон,монацит, магнетит, касситерит, тантало-ниобиты, золото, платина, алмазы инекоторые другие. Крупнейшие прибрежно-морские россыпи известны в основном втропической и субтропической зонах Мирового океана. При этом россыпи касситерита,золота, платины и алмазов встречаются значительно редко, они представляют собойдревнеаллювиальные месторождения, погруженные под уровень моря, и находятсяпоблизости от районов своего образования.
Такие минералы прибрежно-морских россыпныхместорождений, как ильменит, рутил, циркон и монацит — наиболее широкораспространенные, «классические» минералы морских россыпей. Эти минералыобладают большим удельным весом, устойчивы к выветриванию и образуютпромышленные концентрации во многих районах побережий Мирового океана.
Ведущее место в добыче россыпных металлоносныхминералов занимает Австралия, ее восточное побережье, где россыпи тянутся наполторы тысячи километров. Только в песках этой полосы содержится около 1 млн.тонн циркона и 30.0 тыс. тонн монацита.
Главный поставщик на мировой рынок монацита — Бразилия. Ведущим производителем концентратов ильменита, рутила и цирконаявляются также США (россыпи этих металлов почти повсеместно распространены нашельфе Северной Америки — от Калифорнии до Аляски на западе и от Флориды доРод-Айленда на востоке). Богатые ильменит-цирконовые россыпи найдены у береговНовой Зеландии, в прибрежных россыпях Индии (штат Керала), Шри-Ланки (районПулмоддай). Менее значительные прибрежно-морские месторождения монацита, ильменитаи циркона обнаружены на Тихоокеанском побережье Азии, на острове Тайвань, наЛяодунском полуострове, в Атлантическом океане у берегов Аргентины, Уругвая,Дании, Испании, Португалии, Фолкендских островов, ЮАР и в некоторых другихрайонах.
Большое внимание в мире уделяется добычекасситеритового концентрата — источник олова. Наиболее богатые в миреприбрежно-морские и подводные аллювиальные россыпные месторождения оловоноснойруды- касситерита сосредоточены в странах Юго-Восточной Азии: Бирме, Таиланде, Малайзиии Индонезии. Значительный интерес представляют россыпи касситерита у побережьяАвстралии, у полуострова Корнуолл (Великобритания), в Бретани (Франция), на северо-восточном берегу острова Тасмания. Морские месторождения приобретают всебольшее значение из-за истощения запасов на суше и потому, что морскиеместорождения оказались богаче наземных по содержанию металла.
Более или менее значительные и богатыеприбрежно-морские россыпи магнетитовых (содержащих железо) и титаномагнетитовыхпесков встречаются на всех континентах. Однако промышленными запасамирасполагают далеко не все из них.
Крупнейшие по запасам скопления железистых песковрасположены в Канаде. Весьма значительными запасами этих минералов располагаетЯпония. Они сосредоточены в Тайском заливе, возле островов Хонсю, Кюсю иХоккайдо. Железистые пески также добываются в Новой Зеландии. Разработкаприбрежно-морских россыпей магнетита осуществляется в Индонезии и Филиппинах.На Украине россыпные титаномагнетитовые месторождения эксплуатируются на пляжахЧерного моря; в Тихом океане — в районе острова Инсурут. Перспективные залежиоловоносного песка обнаружены в Ваньковой губе моря Лаптевых. Береговыемагнетитовые и титаномагнетитовые россыпи разведены на побережьях Португалии,Норвегии (Лофопянские острова), Дании, германии, Болгарии, Югославии и другихстранах.
К спорадическим минералам прибрежно-морских россыпейпринадлежат прежде всего золото, платина и алмазы. Все они обычно не образуютсамостоятельных месторождений и встречаются главным образом в виде примесей. Вбольшинстве случаев морские россыпи золота приурочены к устьевым районам«золотоносных» рек.
Россыпное золото в прибрежно-морских отложенияхобнаружено на западных берегах США и Канады, в Панаме, Турции, Египте, странахЮго-Западной Африки (город Ном). Значительными концентрациями золотахарактеризуются подводные пески пролива Стефанса, к югу от полуострова Гранд.Установлено промышленное содержание золота в пробах, поднятых со дна севернойчасти Берингова моря. Разведка прибрежных и подводных золотоносных песковактивно ведется в разных районах океана.
Крупнейшие подводные залежи платины находятся в заливеГудньюс (Аляска). Они приурочены к древним руслам рек Кускоквим и Салмон, затопленных морем. Это месторождение обеспечивает 90% потребностей США в этомметалле.
Основные месторождения прибрежно-морских алмазоносныхпесков сосредоточены на юго-западном побережье Африки, где они приурочены котложениям террас, пляжей и шельфа до глубин 120 м. Значительные морскиетеррасовые россыпи алмазов расположены в Намибии, к северу от реки Оранжевой, вАнголе (в районе Луанды), на побережье Сьерра-Леоне. Перспективны африканскиеприбрежно-морские россыпи.
Янтарь, предмет украшения и ценное сырье дляхимической и фармацевтической промышленности, встречается на берегахБалтийского, Северного и Баренцева морей. В промышленных масштабах янтарьдобывается в России.
Среди нерудного сырья в шельфовой зоне представляютинтерес глауконит, фосфорит, пирит, доломит, барит, строительные материалы — гравий, песок, глина, ракушечник. Ресурсов нерудного сырья, исходя из уровнясовременных и предвидимых потребностей, хватит на тысячи лет.
Интенсивной добычей строительных материалов в морезанимаются многие прибрежные страны: США, Великобритания (пролив Ла-Манш), Исландия,Украина. В этих странах добывается ракушечник, его используют в качествеосновного компонента при производстве строительной извести, цемента, кормовоймуки.
Рациональное использование морских строительныхматериалов предполагает создание промышленных комплексов по обогащению песковпутем их очистки от ракуши и других примесей и утилизации ракуши в разныхотраслях хозяйства. Добыча ракушечника ведется со дна Черного, Азовского,Баренцева и Белого морей.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что кнастоящему времени сформировалась береговая горнодобывающая промышленность. Ееразвитие в последние годы было связано, во-первых, с разработкой новыхтехнологий, во-вторых, получаемый продукт отличается высокой чистотой, так какпосторонние примеси уходят в процессе формирования россыпи, в- третьих,разработка прибрежно-морских россыпей не влечет за собой изъятия изземлепользования продуктивных угодий.
Характерно, что страны- производители концентратов изминерального сырья, добываемого из прибрежно-морских россыпей (кроме США иЯпонии), не используют свою продукцию, а экспортируют ее в другие государства.Основное количество этих концентратов на мировой рынок поставляют Австралия,Индия и Шри-Ланка, в меньшей степени — Новая Зеландия, южноафриканские страны иБразилия. В больших масштабах это сырье ввозят Великобритания, Франция,Нидерланды, Германия, США, и Япония.
В настоящее время разработки прибрежно-морскихроссыпей расширяются во всем мире и все новые страны начинают осваивать этибогатства океана.
В последние годы обозначились благоприятныеперспективы 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 ископаемыхпогребенного типа.
В прибрежной зоне шельфа расположены подводныеместорождения железной руды. Ее добывают с помощью наклонных шахт, уходящих сберега в недра шельфа. Наиболее значительная разработка морских залежейжелезной руды ведется в Канаде, на восточном побережье Ньюфаундленда(месторождение Вабана). Кроме того, Канада добывает железную руду в Гудзонскомзаливе, Япония — на острове Кюсю, Финляндия — у входа в Финский залив. Железныеруды из подводных рудников получают также во Франции, Финляндии, Швеции.
В небольших количествах из подводных шахт добываютсямедь и никель (Канада — в Гудзонском заливе). На полуострове Корнуолл (Англия)ведется добыча олова. В Турции, на побережье Эгейского Моря, разрабатываютсяртутные руды. Швеция добывает железо, медь, цинк, свинец, золото и серебро внедрах Ботнического залива.
Крупные соляные осадочные бассейны в виде соляныхкуполов или пластовых залежей часто встречаются на шельфе, склоне, подножииматериков и в глубоководных впадинах (Мексиканский и Персидский заливы, Красноеморе, северная часть Каспия, шельфы и склоны Африки, Ближнего Востока, Европы).Полезные ископаемые этих бассейнов представлены натриевыми, калийными и магнезитовымисолями, гипсом. Подсчет этих запасов затруднителен: объем только калийных солейоценивается в пределах от сотен миллионов тонн до 2 млрд. тонн. Основнаяпотребность в этих ископаемых удовлетворяется за счет месторождений на суше идобычи из морской воды. В Мексиканском заливе у берегов Луизианыэксплуатируются два соляных купола.
Из подводных месторождений добывается более 2 млн.тонн серы. Эксплуатируется крупнейшее скопление серы Гранд-Айл, расположенное в10 милях от берегов Луизианы. Для добычи серы здесь сооружен специальный остров(добыча производится фраш-методом). Соляно-купольные структуры с возможнымпромышленным содержанием серы обнаружены в Персидском заливе, Красном иКаспийском морях.
Следует упомянуть и о других минеральных ресурсах,залегающих главным образом в глубоководных районах Мирового океана. Горячиерассолы и илы с богатым содержанием металлов (железа, марганца, цинка, свинца,меди, серебра, золота) обнаружены в глубоководной части Красного моря.Концентрации этих металлов в горячих рассолах превышают их содержание в морскойводе в 1 — 50000 раз.
Более 100 млн. квадратных километров океанического днапокрыто глубоководными красными глинами слоем мощностью до 200 м. Эти глины(гидроокислы алюмосиликатов и железа) представляют интерес для алюминиевойпромышленности (содержание окиси алюминия- 15-20%, окиси железа- 13%), онитакже содержат марганец, медь, никель, ванадий, кобальт, свинец и редкие земли.Годовой прирост глин составляет около 500 млн. тонн. Широко распространены восновном в глубоководных районах Мирового океана глауконитовые пески(алюмосиликаты калия и железа). Эти пески считают потенциально возможным сырьемдля производства калийных удобрений.
Особый интерес в мире проявляется к конкрециям.Огромные участки морского дна устланы железомарганцевыми, фосфоритовыми ибаритовыми конкрециями. Они имеют чисто морское происхождение, образовались врезультате осаждения растворимых в воде веществ вокруг песчинки или мелкогокамешка, зуба акулы, кости рыбы или млекопитающего животного.
Фосфоритовые конкреции содержат важный и полезныйминерал- фосфорит, широко применяемый в качестве удобрения в сельскомхозяйстве, Кроме фосфоритовых конкреций фосфориты и фосфорсодержащие породывстречаются в фосфатных песках, в пластовых залежах дна океана, как вмелководных, так и глубоководных участках.
Мировые потенциальные запасы фосфатного сырья в мореоцениваются в сотни миллиардов тонн. Потребность в фосфоритах непрерывноповышается и в основном удовлетворяется за счет месторождений суши, но многиестраны не имеют месторождений на суше и проявляют большой интерес к морским(Япония, Австралия, Перу, Чили и др.). Промышленные запасы фосфоритов найденыблиз калифорнийского и мексиканского побережья, вдоль береговых зон ЮжнойАфрики, Аргентины, восточного побережья США, в шельфовых частях периферииТихого океана (вдоль Японской основной дуги), у берегов Новой Зеландии, вБалтийском море. Фосфориты добываются в районе Калифорнии с глубин 80-330 м,где концентрация составляет в среднем 75 кг/м куб.
Велики запасы фосфоритов в центральных частях океанов,в Тихом океане, в пределах вулканических поднятий в районе Маршалловыхостровов, системы поднятий Срединно-Тихоокеанских подводных гор, на подводныхгорах Индийского океана. В настоящее время морская добыча фосфоритовыхконкреций может быть оправданной лишь в районах, где остро ощущается недостатокфосфатного сырья и куда затруднен его ввоз.
Другой вид ценных полезных ископаемых — баритовыеконкреции. Они содержат 75-77% сульфата бария, используемого в химической,пищевой промышленности, в качестве утяжелителя растворов при нефтебурении. Этиконкреции обнаружены на шельфе Шри-Ланки, на банке Син-Гури в Японском море и вдругих районах океана. На Аляске в проливе Дункан, на глубине 30 мразрабатывается единственное в мире жильное месторождение барита.
Особый интерес в международных экономическихотношениях 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 глубинокеана технически осуществима и может быть рентабельной. ЖМК встречаются вбольшом диапазоне глубин — от 100 до 7000 м, их находят в пределах шельфовыхморей — Балтийском, Карском, Баренцевом и др. Однако наиболее ценные иперспективные месторождения расположены на дне Тихого океана, где выделяютсядве крупные зоны: северная, простирающаяся от Всточно-Марианской котловинычерез весь Тихий океан до склонов поднятия Альбатрос, и южная, тяготеющая кЮжной котловине и ограниченная на востоке поднятиями островов Кука, Тубуан иВосточно-Тихоокеанским. Значительные запасы ЖМК имеются в Индийском океане, вАтлантическом океане (Северо-Американская котловина, плато Блейк). Высокаяконцентрация таких полезных минералов, как марганец, никель, кобальт, медь,установлена в железомарганцевых конкрециях близ гавайских островов, острововЛайн, Туамоту, Кука и других. Надо сказать, что в полиметаллических конкрецияхимеется больше, чем на суше, кобальта в 5 тыс. раз, марганца — в 4 тыс. раз,никеля — в 1,5тыс. раз, алюминия — в 200раз, меди — в 150, молибдена — в 60,свинца- 50 и железа — в 4 раза. Поэтому добыча ЖМК из морских недр оченьвыгодна.
Сейчас ведется опытная разработка ЖМК: создаются новыеглубоководные аппараты с видеосистемами, буровыми приспособлениями, сдистанционным управлением, которые расширяют возможности изученияполиметаллических конкреций. Многие специалисты предрекают добычежелезомарганцевых конкреций блестящее будущее, утверждают, что массовая ихдобыча будет в 5-10 раз дешевле «сухопутной» и тем самым станет началом концавсей горнорудной промышленности на суше. Однако на пути к освоению конкрецийстоят еще многие технические, эксплуатационные, экологические и политическиепроблемы. Энергетические ресурсы.
Еслинефть, газ и каменный уголь, извлекаемые из недр Мирового океана, представляютсобой в основном энергетическое сырье. То многие природные процессы в океанеслужат непосредственными носителями тепловой и механической энергии. Начатоосвоение энергии приливов, сделана попытка применения термальной энергии,разработаны проекты использования энергии волн, прибоя и течений.
Использованиеэнергии приливов.
Под влиянием приливообразующих Луны и Солнца в океанахи морях возбуждаются приливы. Они проявляются в периодических колебаниях уровняводы и в ее горизонтальном перемещении (приливные течения). В соответствии сэтим энергия приливов складывается из потенциальной энергии воды, и изкинетической энергии движущейся воды. При расчетах энергетических ресурсовМирового океана для их использования в конкретных целях, например дляпроизводства электроэнергии, вся энергия приливов оценивается в 1 млрд. кВт,тогда как суммарная энергия всех рек земного шара равна 850 млн. кВт.Колоссальные энергетические мощности океанов и морей представляют собой оченьбольшую природную ценность для человека.
С давних времен люди стремились овладеть энергиейприливов. Уже в средние века ее начали использовать для практических целей.Первыми сооружениями, механизмы которых приводились в движение приливнойэнергией. Были мельницы и лесопилки, появившиеся в X-XIвв. На берегах Англии и Франции. Однако ритм работы мельниц достаточнопрерывистый — он был допустим для примитивных сооружений, которые выполнялипростые, но полезные для своего времени функции. Для современного жепромышленного производства он мало приемлем, поэтому энергию приливовпопытались использовать для получения более удобной электрической энергии. Нодля этого надо было создать на берегах океанов и морей приливные электростанции(ПЭС).
Создание ПЭС сопряжено с большими трудностями. Преждевсего, они связаны с характером приливов, на которые влиять невозможно. Так какони зависят от астрономических причин. От особенностей очертаний берегов,рельефа, дна и т.п. (Цикл приливов определяется лунными сутками, тогда какрежим энергоснабжения связан с производственной деятельностью и бытом людей изависит от солнечных суток, которые короче лунных на 50 минут. Отсюда максимуми минимум приливной энергии наступает в разное время, что очень неудобно для ееиспользования). Несмотря на эти трудности. Люди настойчиво пытаются овладетьэнергией морских приливов. К настоящему времени предложено около 300 различныхтехнических проектов строительства ПЭС. Наиболее рациональным экономическиэффективным решением специалисты считают применение в ПЭС поворотно-лопастной(обратимой) турбины. Идея, которой впервые была предложена советскими учеными.
Такие турбины — их называют погруженными иликапсульными агрегатами — способны действовать не только как турбины на обанаправления потока. Но и как насосы для подкачки воды в бассейн. Это позволяетрегулировать их эксплуатацию в зависимости от времени суток. Высоты и фазыприлива, удаляясь от лунного ритма приливов и приближаясь к периодичностисолнечного времени, по которому живут и работают люди. Однако обратимые турбиныне компенсируют уменьшение силы прилива. Что вызывает периодическое изменениемощности ПЭС и затрудняет ее эксплуатацию. Действительно, немалые сложностивозникнут в работе территориальной энергосистемы, если в нее включенаэлектростанция, мощность которой изменяется 3-4 раза в течение двух недель.
Советские энергетики показали, что эту трудность можнопреодолеть, если совместить работу приливных и речных электростанций, имеющихводохранилища многолетнего регулирования. Ведь энергия рек колеблется посезонам и из года в год. При спаренной работе ПЭС и ГЭС энергия моря придет напомощь ГЭС в маловодные сезоны и годы, а энергия рек заполнит межсуточныепровалы в работе ПЭС.
Далеко не в любом районе земного шара есть условия длястроительства гидроэлектростанций с водохранилищами многолетнего регулирования.Исследования показали, что передача приливной электроэнергии из прибрежной зоныв центральные части материков будет оправданной для некоторых районов ЗападнойЕвропы, США, Канады, Южной Америки. В этих районах ПЭС можно объединить с ГЭС,уже имеющими большие водохранилища. В таком комплексном инженерном (капсульныеагрегаты) и природно-климатическом (объединенные энергосистемы) подходе лежитключ к решению проблемы использования приливной энергии. В настоящее времяначалось практическое освоение энергии приливов, чему в немалой степениспособствовали усилия советских ученых, позволившие реализовать идеюпревращения приливной энергии в электрическую в промышленном масштабе.
Первая в мире промышленная ПЭС мощностью 240 тыс. кВтпостроена и введена в действие в 1967 г. во Франции. Она расположена на берегуЛа-Манша, в Бретани, в устье реки Ранс, где величина прилива достигает 13,5 м.Плотина ПЭС пролегает между мысом Бриант на правом берегу с опорой на островокШалибер. Многолетняя эксплуатация первенца приливной энергетики доказалареальность сооружения. Выявила достоинства и недостатки (в частностиотносительно небольшая мощность) таких станций. В связи с этим во многих странахсозданы и продолжают разрабатываться новые проекты мощных и сверхмощныхпромышленных ПЭС. По определению специалистов, в 23 странах мира имеютсяподходящие районы для их строительства. Однако несмотря на множество проектов,промышленные ПЭС еще не сооружаются.
При всех достоинствах ПЭС (для них не требуетсясоздания водохранилищ и затопления полезных территорий суши, их работа незагрязняет окружающую среду и т.п.) их доля практически неощутима в современномэнергетическом балансе. Однако прогресс в освоении приливной энергии ужеотчетливо выражен и перспективе станет более значительным.
Использование энергии волн.
Ветер возбуждает волновое движение поверхности океанови морей. Волны и береговой прибой обладают очень большим запасом энергии.Каждый метр гребня волны высотой 3 м несет в себе 100 кВт энергии, а каждыйкилометр- 1 млн. кВт. По оценкам исследователей США, общая мощность волнМирового океана равна 90 млрд. кВт.
С давних времен инженерно-техническую мысль человекапривлекла идея практического использования столь колоссальных запасов волновойэнергии океана. Однако это очень сложная задача, и в масштабах большойэнергетики она еще далека от решения.
Пока удалось добиться определенных успехов в областиприменения энергии морских волн для производства электроэнергии, питающейустановки малой мощности. Волноэнергетические установки используются дляпитания электроэнергией маяков, буев, сигнальных морских огней, стационарныхокеанологических приборов, расположенных далеко от берега, и т.п. По сравнениюс обычными электроаккумуляторами, батареями и другими источниками тока онидешевле, надежнее и реже нуждаются в обслуживании. Такое использование энергииволн широко практикуется в Японии, где более 300 буев, маяков и другоеоборудование получают питание от таких установок. Волновой электрогенераторуспешно эксплуатируется на плавучем маяке Мадрасского порта в Индии. Работы посозданию и усовершенствованию подобных энергетических приборов проводятся вразличных странах. Перспективные освоения энергии волн связаны с разработкойсовершенных и эффективных устройств большой мощности. В течение последних летпоявилось много разных технических проектов их. Так, в Англии энергетикамиспроектирован агрегат, вырабатывающий электроэнергию при использовании ударовволн. По мнению проектировщиков, 10 таких агрегатов, установленных на глубине10 м у западных берегов Великобритании, позволят обеспечить электроэнергиейгород с населением в 300 тыс. человек.
На современном уровне научно- технического развития, атем более и перспективе, должное внимание к проблеме овладения энергией морскихволн, несомненно, позволит сделать ее важной составляющей энергетическогопотенциала морских стран.
Использование термической энергии.
Воды многих районов Мирового океана поглощают большоеколичество солнечного тепла, большая часть которого аккумулируется в верхнихслоях и лишь в небольшой мере распространяется в нижние. Поэтому создаютсябольшие различия температуры поверхностных и глубоколежащих вод. Они особеннохорошо выражены в тропических широтах. В столь значительной разнице температурыколоссальных объемов воды заложены большие энергетические возможности. Ихиспользуют в гидротермальных (моретермальных) станциях, по-другому — ПТЭО — системы преобразования тепловой энергии океана. Первая такая станция быласоздана в 1927 г. на реке Маас во Франции. В 30-х годах начали строитьморетермальную станцию на северо-восточном побережье Бразилии, но после авариистроительство прекратили. Моретермальная станция мощностью 14 тыс. кВт была построенана Атлантическом побережье Африки, близ Абиджана (Берег Слоновой Кости), ноиз-за технических неполадок она теперь не работает. Разработки проектов ПТЭОведутся в США, где пытаются создать плавучие варианты таких станций. Усилияспециалистов направлены не только на решения технических задач, но и на поискпутей снижения себестоимости оборудования моретермальных станций, для тогочтобы увеличить их эффективность. Электроэнергия моретермальных станций должнабыть конкурентоспособной по сравнению с электроэнергией других видовэлектростанций. Действующие ПТЭО находятся в Японии, Майами (США) и на островеКуба.
Принцип работы ПТЭО и первые опыты его реализации даютоснование полагать, что экономически наиболее целесообразно создавать их ведином энергопромышленном комплексе. Он может включать в себя: выработкуэлектроэнергии, 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 энергетическогопотенциала Мирового океана довольно широк. Однако реализовать эти возможностивесьма непросто. Заключение.
В наши дни к использованию ресурсов Мирового океанаприменим принцип стадийности. На первой стадии антропогенного воздействия наокеанскую среду (использование ресурсов, загрязнение и т.п.) нарушенияравновесия в ней устраняются процессами ее самоочищения. Это безущербнаястадия. На второй стадии, нарушения, вызванные производственной деятельностью,устраняются естественным самовосстановлением и целенаправленными мероприятиямичеловека, требующими определенных материальных затрат. Третья стадияпредусматривает восстановление и поддержание нормального состояния среды толькоискусственными путями с привлечением технических средств. На этой стадиииспользования морских ресурсов требуются значительные капиталовложения. Отсюдаясно, что в наше время экономическое освоение океана понимается более широко.Оно включает в себя не только использование его ресурсов, но и заботу об ихохране и восстановлении. Не только океан должен отдавать людям свои богатства.Но и люди должны рационально и по-хозяйски их использовать. Все этоосуществимо, если в темпах развития морского производства учитывать сохранениеи воспроизводство биологических ресурсов океанов и морей и рациональноеиспользование их минеральных богатств. При таком подходе Мировой океан поможетчеловечеству в решении продовольственной, водной и энергетической проблем.Литература:
1. Книги:
1.1 Ч. Дрейк «Океан сам посебе и для нас»
1.2 С.Б. Селевич «Океан:ресурсы и хозяйство»
1.3 Б.С. Залогин «Океанчеловеку»
1.4 Б.С. Залогин «Океаны»