Сырьевая проблема
Замечание 1
Между сырьевой и энергетической проблемами есть общие черты, поэтому их часто рассматривают в виде одной топливно-сырьевой проблемы. Касаются они обеспечения человечества топливом и сырьем. Проблема обеспеченности стран сырьем и раньше имела определенную остроту, но возникала она на региональных уровнях. Однако сырьевой кризис 70-х годов показал её глобальные масштабы.
Понятие «сырье» само по себе является очень ёмким. Это могут быть материалы и предметы труда, которые уже претерпели какое-то изменение и подлежат дальнейшей переработке, например, нефть, руда, древесная щепа, шерсть, пластмассы, смолы и др. Вообще всё сырье по происхождению делят на промышленное и сельскохозяйственное, но чаще всего сырьевые ресурсы ассоциируются с минеральными ресурсами. Минеральные ресурсы или полезные ископаемые есть не что иное, как основа существования человеческой цивилизации. С бурным развитием промышленности потребность в минеральных ресурсах увеличивается, темпы их добычи растут, а сами ресурсы в недрах Земли ограничены. Со временем они будут просто исчерпаны.
Появление сырьевой проблемы связано с целым рядом причин:
- Ростом объемов извлекаемого из недр Земли минерального сырья;
- Истощением бассейнов и месторождений;
- Обеднение многих руд полезными веществами;
- Ограниченностью разведанных запасов углеводородов;
- Ухудшением горно-геологических условий залегания полезных ископаемых;
- Территориальным разрывом между районами добычи сырья и районами его потребления;
- Открытием новых месторождений в районах со сложными природными условиями.
Следствием данных причин стало общее снижение обеспеченности минеральными ресурсами на глобальном уровне, при этом надо иметь в виду, что для отдельных видов сырья необходим дифференцированный подход. Многие специалисты делают расчеты обеспеченности ресурсами, но между ними часто бывают большие расхождения. Тем не менее, в век научно-технической революции важным является рациональное использование минерального сырья, более полное извлечение из земных недр полезных ископаемых. Например, существующие современные способы добычи нефти имеют коэффициент её извлечения $ 0,25$-$0,45$, а это означает, что большая часть геологических запасов остаётся в недрах. При повышении коэффициента нефтеотдачи хотя бы на $1$ % дает большой экономический эффект. «Ресурсная расточительность» $XX$ века перешла к эпохе рационального потребления ресурсов.
Этот переход связан с двумя основными моментами:
- Благодаря энергетическому кризису $70$-х годов началось развитие энергосберегающих технологий и переход мировой экономики на интенсивный путь развития. Производственная и непроизводственная сферы в значительной степени уменьшили расходы энергии, следствием чего явилась экономия углеводородного сырья;
- Из всего добываемого на планете сырья на производство готовой продукции идет только $20$ %, а вся остальная горная масса накапливается в отвалах. За многие десятилетия накопились миллиарды тонн горных пород. Здесь же лежат миллиарды тонн зольных отходов электростанций и шлаковых отходов металлургических предприятий. Многое из этих отходов можно использовать для получения новых веществ, например, для производства ряда металлов, химических продуктов, таких строительных материалов как кирпич, цемент, известь и др. Отсюда этот второй момент ассоциируется со снижением «прямой» ресурсной расточительности.
Энергетическая проблема
Суть проблемы состоит в том, что в настоящее время и в будущем человечество должно быть обеспечено топливом и энергией. Энергетическая проблема на планете появилась, потому что важнейшие органические и минерально-сырьевые ресурсы ограничены, а использование топливно-энергетических ресурсов растет быстрыми темпами.
Замечание 2
Небольшие энергетические кризисы имели место и в доиндустриальной экономике. В $XVIII$ веке в Англии, например, были исчерпаны лесные ресурсы, и стране пришлось перейти на уголь. Данная проблема была локальной, а глобальной она стала, когда разразился мировой энергетический кризис. Это были $70$-е годы $XX$ века. Цены на нефть резко поднялись, и мировая экономика испытала серьезные трудности.
Надо сказать, что возникшие затруднения были преодолены, но сама проблема обеспеченности топливом и энергией, сохранила своё значение. В процессе промышленного производства каждый работник в наше время использует энергию, равную примерно $100$ лошадиным силам. А одним из показателей качества жизни населения планеты является количество производимой энергии на одного человека. По общепризнанным нормам на душу населения необходимо производить $10$ кВт, а производится только около $2$ кВт.
Общепризнанных норм достигли некоторые высокоразвитые страны мира. Если учесть, что с одной стороны население планеты растет, а с другой стороны энергия и сырье используются нерационально, топливно-энергетические ресурсы по странам мира размещаются неравномерно, то следует, что их производство и потребление будут увеличиваться и дальше. К сожалению, энергетические ресурсы Земли не безграничны. При тех темпах, например, которые планируются в атомной энергетике, суммарные запасы урановых руд будут исчерпаны в первой половине $XXI$ века.
Если говорить о вещественном содержании, то причина топливно-энергетической проблемы связана с ростом масштабов вовлечения природных ресурсов в хозяйственное обращение при их ограниченности. Затратная экономика бывших социалистических стран была связана с огромными потерями энергетических ресурсов. Да и сегодня на производство единицы продукции страны СНГ расходуют сырья в $2$ раза больше, чем страны Западной Европы. Наращивание добычи топливных ресурсов продолжается. Открыты и эксплуатируются огромные нефтегазоносные площади в Западной Сибири, на Аляске, на шельфе Северного моря, что в свою очередь привело к ухудшению экологической ситуации.
Замечание 3
Специалисты подсчитали, что разведанных запасов угля при современном уровне его добычи должно хватить на $325$ лет, разведанных запасов газа хватит на $62$ года, а нефти на $37$ лет. С открытием новых месторождений энергоносителей пессимистические прогнозы $70$-х годов сменились на оптимистические взгляды, которые были основаны на более актуальной информации.
Пути решения проблем
В решении энергетической проблемы существует два пути – экстенсивный и интенсивный путь.
При решении проблемы экстенсивным путем требуется дальнейшее увеличение добычи энергоносителей и абсолютный рост энергопотребления. Для современной мировой экономики этот путь является актуальным, потому что в абсолютном выражении к $2003$ году мировое энергопотребление выросло с $12$ до $15,2$ млрд. тонн условного топлива. Такие страны как Китай, столкнувшийся уже с достижением предела собственного производства энергоносителей или Великобритания, столкнувшаяся с перспективой сокращения этого производства. Развитие событий таким путем заставляет страны искать способы более рационального использования энергоресурсов.
Решение проблемы интенсивным путем заключается в увеличении производства продукции на единицу энергозатрат.
Энергетический кризис ускорил внедрение энергосберегающих технологий и перестроил структуру экономики, что в значительной степени смягчило последствия энергетического кризиса. В настоящее время одна тонна сбереженного энергоносителя стоит в $3$-$4$ раза дешевле, чем дополнительно добытая тонна. К концу $XX$ века энергоёмкость хозяйства таких стран как США и Германия снизилась соответственно в $2$ и $2,5$ раза.
Например:
- Энергоёмкость машиностроения в $8$-$10$ раз стала ниже, чем в металлургии и топливно-энергетическом комплексе;
- Энергоёмкие производства выводились в развивающиеся страны. Энергосберегающая перестройка хозяйства давала до $20$ % экономии топливно-энергетических ресурсов в расчете на единицу ВВП;
- Совершенствование технологических процессов функционирования оборудования является важным резервом повышения эффективности использования энергии. Направление в данном случае очень капиталоёмкое, но затраты на него в $2$-$3$ раза меньше расходов на увеличение добычи топлива и энергии.
Замечание 4
Как ни странно, такие государства как Россия, Китай, Индия, Украина стремятся развивать именно энергоёмкие производства – металлургия, химическая промышленность – при использовании устаревших технологий.
Рост энергопотребления в этих странах ожидается как в связи с повышением уровня жизни, так и с нехваткой у некоторых из них достаточных средств на снижение энергоёмкости хозяйства. Ещё долгие годы решение глобальной энергетической проблемы будет зависеть от расхода энергии на единицу произведенной продукции. Сегодня глобальная энергетическая проблема в понимании нехватки энергетических ресурсов в мире не существует. Сохраняется проблема обеспечения энергоресурсами в модифицированном виде.
Каковы пути решения глобальной сырьевой проблемы.
- Проводить геолого-поисковые и геолого-разведочные работы. Их цель – увеличить разведанные запасы минерального сырья. Решение данной задачи идет довольно успешно. Например, разведанные запасы бокситов за послевоенный период увеличились в $36$ раз, а добыча увеличилась только в $10$ раз. За этот же период в $7$ раз увеличились разведанные запасы меди, а её добыча увеличилась в $3 $раза. Увеличились разведанные запасы нерудных полезных ископаемых – фосфоритов, калийных солей и др. Перспективными становятся поиски и разведка сырья на материковом шельфе, материковом склоне, и, даже, на глубоководном дне Мирового океана;
- Полное и комплексное использование минеральных ресурсов, извлекаемых из недр планеты;
- Снижение материалоёмкости производственных процессов и осуществление политики ресурсосбережения;
- Важным элементом рационального природопользования должно стать широкое использование вторичного сырья;
- Замена природного сырья искусственными материалами, по качеству не уступающих натуральным – это пластмассы, керамика, стекловолокно и другие материалы.
Замечание 5
России тоже необходим этот переход к ресурсосбережению, несмотря на то, что она имеет огромный природно-ресурсный потенциал. Хозяйство страны, развивавшееся экстенсивным путем, в последнее время стало испытывать кризисные явления. Месторождения природных ресурсов истощаются, растет стоимость их добычи, снижается прогнозная и действительная ресурсообеспеченность страны.
Это, прежде всего проблемы надежного обеспечения человечества топливом и сырьем. И раньше случалось, что проблема ресурсной обеспеченности приобретала определенную остроту. Но обычно это относилось к отдельным районам и странам с «некомплектным» составом природных ресурсов. В глобальных же масштабах она впервые проявилась, пожалуй, в 70-х гг., что объясняется несколькими причинами.
Среди них — относительная ограниченность разведанных запасов нефти, природного газа и некоторых других видов топлива и сырья, ухудшение горно-геологических условий добычи, увеличение территориального разрыва между районами добычи и потребления, продвижение добычи в районы нового освоения с экстремальными природными условиями, отрицательное влияние промышленности по добыче и переработке минерального сырья на экологическую обстановку и др.
Следовательно, в нашу эпоху, как никогда прежде, необходимо рациональное использование минеральных ресурсов, относящихся, как вы знаете, к категории исчерпанных и не возобновимых. Огромные возможности для этого открывают достижения НТР , причем на всех стадиях технологической цепочки. Так, важное значение имеет более полное извлечение полезных ископаемых из недр Земли.
Пример. При существующих способах добычи нефти коэффициент ее извлечения колеблется в пределах 0,25-0,45, что явно недостаточно и означает, что большая часть ее геологических запасов остается в земных недрах. Повышение коэффициента нефтеотдачи даже на 1% дает большой экономический эффект.
Сырьевая проблема - глобальная проблема обеспечения человечества сырьем.
Проблема вызвана следующими факторами:
Истощением разрабатываемых месторождений угля, нефти, железных и других руд;
Ограниченностью разведанных запасов нефти и природного газа;
Открытием и добычей полезных ископаемых в худших по сравнению с прежними условиях;
Увеличением территориального разрыва между районами добычи и потребления полезных ископаемых и др.
Решение сырьевой проблемы состоит в ресурсосбережении и в поисках новых технологий, позволяющих использовать прежде малодоступные источники сырья и энергии.
Для того чтобы рассмотреть сырьевую проблему и пути ее решения развитыми и развивающимися странами, необходимо четко определить, какие именно страны современная экономика относит к развитым, а какие к развивающимся. Также необходимо привести понятие сырьевой проблемы. Развитыми называются страны, обеспечивающие развитие экономики на основе накопленного большого объема технически передового капитала и наличия высококвалифицированной рабочей силы. К ним относятся США, Канада, Япония, большинство европейских стран.
Развивающимися называются страны, которые, располагая значительными природными ресурсами, страдают от нехватки капиталов и предпринимательского и технического опыта, необходимых для их освоения. Средний доход на душу населения и уровень жизни в таких странах, следовательно, существенно ниже, чем в промышленно развитых государствах. Часто называемые "третьим миром " (third world), эти страны получают поддержку от различных организаций ООН, а также стран, входящих в блоки восточной и западной ориентации, причем оба блока пытаются оказывать влияние на их политическое развитие.
Развивающиеся страны, в которых в настоящее время проживает 70% населения Земли, характеризуются значительной бедностью жителей, недостаточностью и плохим качеством питания, распространенностью различных заболеваний, высоким уровнем рождаемости, перенаселенностью, неразвитостью системы образования и, следовательно, низким уровнем грамотности и доминированием сельского хозяйства. Многие из них зависят от производства и экспорта одного продукта и потому весьма уязвимы на внешних рынках. К "третьему миру" относятся большинство стран Африки, большая часть Азии и многие страны Латинской Америки.
Энергетическая проблема. Эта глобальная проблема связывается с ограниченностью важнейших органических и минерально-сырьевых ресурсов планеты. Ученые предупреждают о возможном исчерпании известных и доступных для использования запасов нефти и газа, железной и медной руды, никеля, марганца, алюминия и т. д.
Вывод: Для решения энергетической и сырьевой проблемы требуются усилия всех стран в экономии сырья и энергии, использования новых ресурсосберегающих технологий, использовании вторичных ресурсов, поиск новых месторождений и разработка нетрадиционных источников энергии.
Пути решения сырьевой и энергетической проблемы:
Снижение объёмов;
Использование;
Альтернативных;
Источников энергии;
Пути решения;
Увеличение КПД;
Добывания и производства.
Снижение объёмов добычи очень проблематично, т.к. современному миру нужно всё больше и больше сырья и энергии, а их сокращение непременно обернётся мировым кризисом. Увеличение КПД т.ж. малоперспективен т.к. для его осуществления требуются большие капиталовложения, да и сырьевые запасы небезграничны. Поэтому приоритет отдаётся альтернативным источникам энергии.
В статье рассказывается о том, что такое конденсация, из-за чего возникает подобный физический процесс, и где его можно заметить в повседневной жизни.
Начало
Физика является одной из важнейших для человечества дисциплиной. Конечно, таковой считает «свою» науку любой ее последователь, но тем не менее именно физика наряду с другими естественными техническими науками позволила хоть немного, но разобраться в устройстве нашего мира. Во все времена находились те, кого не устраивало библейское описание Вселенной и природы в целом, и они, будучи первопроходцами, стремились разобраться в положении дел самостоятельно, как, к примеру, сам Михайло Ломоносов.
К сожалению, с популяризацией физики все не так просто, но определенные успехи есть, если вспомнить «Занимательную физику» Перельмана и ряд научных трудов Стивена Хокинга.
А еще физика интересна тем, что вокруг нас ежесекундно происходит множество процессов, к которым мы привыкли и не обращаем внимания, а они довольно интересны с научной точки зрения, к примеру, такое явление, как конденсация. Так что такое конденсация? В этом мы и разберемся.
Определение
Если обратиться к энциклопедии, то, согласно ей, конденсация - это переход того или иного вещества из газообразного в жидкое или твердое. Говоря проще, это процесс превращения пара в нечто иное, к примеру, жидкость. На первый взгляд, все довольно просто, все мы привыкли к тому, что пар в помещении постепенно осаждается в виде капель воды на предметах, и это так. Так что теперь мы знаем, что такое конденсация. Однако где еще встречается подобное явление, и чем оно полезно?
Дождь
Конденсацию можно заметить и при приготовлении пищи, когда пар поднимается из кастрюли с кипящей водой и оседает на стенах или предметах мелкими капельками жидкости. Также наиболее ярко этот процесс заметен и в парилке бани: если вылить воду на раскаленный очаг, она перейдет в газообразное состояние и по мере падения температуры начнет конденсироваться на стенах и полу.
Так что теперь мы знаем, что такое К слову, согласно закону сохранения вещества и энергии, обратно в жидкое состояние перейдет ровно столько пара, сколько и испарилось.
Словарь медицинских терминов
Толковый словарь русского языка. Д.Н. Ушаков
конденсация
конденсации, ж. (спец.). Действие по глаг. конденсировать и конденсироваться. Конденсация электричества. Конденсация пара (превращение его в жидкость).
Толковый словарь русского языка. С.И.Ожегов, Н.Ю.Шведова.
конденсация
[дэ], -и, ж. (спец.).
Переход вещества из газообразного состояния в жидкое или кристаллическое. К. пара.
Накопление в каком-н. количестве. К. энергии.
прил. конденсационный, -ая, -ое.
Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
конденсация
Накапливание чего-л. в каком-л. количестве.
Переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое вследствие охлаждения или сжатия.
Энциклопедический словарь, 1998 г.
конденсация
КОНДЕНСАЦИЯ (от позднелат. condensatio - уплотнение, сгущение) переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация возможна только при температурах ниже критической температуры.
Конденсация
(позднелатинское condensatio ≈ сгущение, от латинского condenso уплотняю, сгущаю), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твёрдое вследствие его охлаждения или сжатия. К. пара возможна только при температурах ниже критической для данного вещества (см. Критическое состояние). К., как и обратный процесс ≈ испарение , является примером фазовых превращений вещества (фазовых переходов 1-го рода). При К. выделяется то же количество теплоты, которое было затрачено на испарение сконденсировавшегося вещества. Дождь, снег, роса, иней ≈ все эти явления природы представляют собой следствие конденсации водяного пара в атмосфере. К. широко применяется в технике: в энергетике (например, в конденсаторах паровых турбин), в химической технологии (например, при разделении веществ методом фракционированной конденсации), в холодильной и криогенной технике, в опреснительных установках и т. д. Жидкость, образующаяся при К., носит название конденсата. В технике К. обычно осуществляется на охлаждаемых поверхностях. Известны два режима поверхностной К.: плёночный и капельный. Первый наблюдается при К. на смачиваемой поверхности, он характеризуется образованием сплошной плёнки конденсата. На несмачиваемых поверхностях конденсат образуется в виде отдельных капель. При капельной К. интенсивность теплообмена значительно выше, чем при плёночной, т. к. сплошная плёнка конденсата затрудняет теплообмен (см. Кипение).
Скорость поверхностной К. тем выше, чем ниже температура поверхности по сравнению с температурой насыщения пара при заданном давлении. Наличие другого газа уменьшает скорость поверхностной К., т. к. газ затрудняет поступление пара к поверхности охлаждения. В присутствии неконденсирующихся газов К. начинается при достижении паром у поверхности охлаждения парциального давления и температуры, соответствующих состоянию насыщения (росы точке).
К. может происходить также внутри объёма пара (парогазовой смеси). Для начала объёмной К. пар должен быть заметно пересыщен. Мерой пересыщения служит отношение давления пара p к давлению насыщенного пара ps, находящегося в равновесии с жидкой или твёрдой фазой, имеющей плоскую поверхность. Пар пересыщен, если p/ps > 1, при p/ps = 1 пар насыщен. Степень пересыщения p/ps, необходимая для начала. К., зависит от содержания в паре мельчайших пылинок (аэрозолей), которые являются готовыми центрами, или ядрами, К. Чем чище пар, тем выше должна быть начальная степень пересыщения. Центрами К. могут служить также электрически заряженные частицы, в частности ионизованные атомы. На этом основано, например, действие ряда приборов ядерной физики (см. Вильсона камера).
Лит.: Кикоин И. К. и Кикоин А. К., Молекулярная физика, М., 1963; Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С., Теплопередача, 2 изд., М., 1969; Кутателадзе С. С., Теплопередача при конденсации и кипении, 2 изд., М.≈Л., 1952.
Д. А. Лабунцов.
Википедия
Конденсация (значения)
- Конденсация.
- Конденсация.
- Конденсация.
- Реакция конденсации
- Конденсация Клайзена
- Конденсация по Кневенагелю
- Конденсация Бозе-Эйнштейна
- Конденсация Доджсона
Конденсация
Конденса́ция паров - переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного (обратный последнему процессу называется сублимация ). Максимальная температура , ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.
Конденсация (химия)
Реакция конденсации - реакция образования больших молекул из молекул с меньшей молекулярной массой, протекающая с отщеплением атомов или атомных групп; например, продуктом конденсации фенола с формальдегидом являются фенолформальдегидные смолы.
Примеры употребления слова конденсация в литературе.
Карл наклонился над столом, он вкладывал пластинку в конденсаторную печь на доконденсацию , он собирался щелкнуть затвором и отойти, после этого Эрвин должен был сфокусировать лучевой генератор в горнило печи и включить конденсацию .
Англичанин Вильсон использовал конденсационную камеру так, что в ней пути ядер атомов и других заряженных частичек стали видимыми для человеческого глаза в виде следов конденсации .
Я много раз рисовал себе и синтетические мясные грибы, и пирожки, с начинкой из искусственных сыров, и рыбное жареное филе наших подземных химических предприятий, и жирные мясные колбасы, продукт многостепенной переработки древесины, и свежайшую розовую ветчину с нежным жирком, полученную в результате конденсации горючих газов, и сочные сливочные торты, поставляемые заводами по перегонке нефти, и даже тот неудачный шашлык из бедного натурального барашка, каким пытался нас угостить Ромеро.
Когда пациенту разъяснили все эти пункты, ему настойчиво посоветовали использовать все три механизма: изменение ощущений тела, дезориентация тела, диссоциация, анестезия, амнезия и субъективная конденсация времени.
Как только температура его дойдет до точки превращения пара в туман - это будет уровень конденсации , нижняя кромка облака.
В сновидениях Лакан вслед за Фрейдом выделяет два основПроцессы внутри ных процесса: конденсацию и замещение.
Я нагревал металлический натрий в железной ложке под куском белого гипса, ожидая, что конденсация пара на холодной поверхности даст необходимое падение плотности с расстоянием.
Примерно в 1900 году дядя Карл экспериментировал с рентгеновским излучением и радиоактивностью при конденсации в пузырьковой камере, деревянном цилиндре, наполненном туманом.
