Океан надежд
Шрифт:
Самыми перспективными методами опреснения воды считаются метод дистилляции, обратный осмос (несмотря на ряд технологических недоработок этого метода), электродиализ и вымораживание.
Наибольшее распространение для получения пресной воды в крупных промышленных масштабах имеет метод дистилляции.
В недалеком будущем опреснение морской воды будет, по-видимому, осуществляться совместно с извлечением из нее поваренной соли, магния, урана, натрия, серы, бора, брома, йода, цветных металлов и редкоземельных элементов. Это намного повысит экономическую эффективность
Эффективность работы опреснительных установок в большой степени зависит от наличия дешевой энергии, затраты на которую составляют половину всей стоимости опреснения.
Но где взять огромное количество тепла, необходимого для получения сотен тысяч кубометров пресной воды? Так, например, для получения 150 тыс. м3 пресной воды в сутки необходимо сжигать 10 железнодорожных составов с углем. А если угля нет поблизости? Источником энергии может быть высвобожденная для мирных целей атомная энергия. Она может дать практически неограниченное количество тепла при малых затратах ядерного топлива. Ведь 1 кг ядерного горючего заменяет 2300 т угля (почти два железнодорожных состава), т. е. теплотворная способность 1 кг урана в 2,3 млн. раз больше, чем такого же количества угля.
Став в ближайшем будущем основной базой энергетики, атомная энергия должна помочь решить еще одну задачу — обеспечить человечество в изобилии пресной водой.
Примером комплексного использования ядерной энергии в мирных целях служит ввод в действие в Советском Союзе крупнейшей в мире атомной опреснительной установки.
С вводом в строй атомного опреснителя город Шевченко, насчитывающий сегодня уже более 110 тыс. жителей, получает ежесуточно 100 тыс. м3 пресной воды. Этой воды хватает не только городу, но и промышленным предприятиям пустынного полуострова Мангышлак. На каждого жителя города приходится более 500 л воды в сутки. О такой норме могут лишь мечтать многие крупнейшие промышленные города мира. Да и по качеству эта вода не уступает московской водопроводной воде, так как ее тщательно подготавливают для питья: фильтруют через активированный уголь, удаляя легкий запах водорослей; пропускают через фильтры с мраморной крошкой, для того чтобы ввести в нее требуемые количества карбоната кальция; добавляют в опресненную воду подземную слабо минерализованную. За городом Шевченко пристально следят ученые многих стран мира. Их интерес к необычному городу вызван также и тем, что атомная промышленная электростанция, действующая здесь, в принципе своей работой сильно отличается от атомных станций, сооруженных ранее в разных странах, в том числе и в СССР. Реактор, примененный на Шевченковской АЭС, работает на так называемых быстрых нейтронах. Это первый в мире реактор, работающий на быстрых нейтронах. Чем же он замечателен? На атомных электростанциях для нагрева воды и превращения ее в пар используется внутриядерная энергия, освобождающаяся в момент деления ядер урана или плутония при бомбардировке их нейтронами. Пар поступает в турбоагрегаты, аналогичные агрегатам тепловых электростанций. Урановые руды содержат смесь трех изотопов: урана-238 (99,28 %), урана-235 (0,714%) и урана-234 (0,006%).
В мире работают десятки «обычных» атомных электростанций, и все они страдают весьма существенным недостатком. В качестве горючего они используют лишь один изотоп урана — 235-й. Но его в природном соединении урана, как мы знаем, содержится очень немного (0,714 %). что составляет всего 7 кг на 1 т урана. Остальные же 993 кг уранового изотопа с атомными весами 238 и 234 используются в очень мизерных количествах. Кроме того, для работы «обычных» атомных электростанций на медленных нейтронах нужны сложные заводы, чтобы разделять изотопы урана и накапливать «горючий» уран-235.
Реактор на быстрых нейтронах включает в топливный цикл не только уран-235, но и уран-238, который в процессе работы воспроизводит новое весьма эффективное ядерное горючее — плутоний. Более того, такой реактор, загруженный плутонием вместе с ураном-238, на каждый килограмм истраченного ядерного горючего будет давать нового топлива примерно в полтора раза больше.
Вот почему будущее атомной энергетики бесспорно принадлежит подобным атомным станциям. Такие станции работают с очень высоким коэффициентом нагрузки. В часы «пик» весь получаемый на реакторе пар идет на производство электроэнергии, а в часы спада нагрузки тепло идет на опреснение морской воды и создание ее запасов.
Проблема обеспечения человечества пресной водой — одна из основных проблем современности. Более 120 научно-исследовательских организаций в 20 странах мира занимаются разработкой и внедрением разных методов опреснения. Ныне во всем мире действует более 800 опреснительных установок. Крупные опреснительные установки сооружены в Кувейте, СССР, США, Японии, Венесуэле, Великобритании, Франции, Италии, на Кубе.
В марте 1977 г. в Аргентине проходила Международная конференция Организации Объединенных Наций (ООН) по водным ресурсам. Конференция ООН приняла «План действий», включающий такие важные проблемы, как оценка водных ресурсов, в первую очередь питьевой воды; рациональное использование воды в сельском хозяйстве; контроль за сбросом отходов и загрязнением окружающей среды; международное сотрудничество и ряд других весьма злободневных вопросов.
Залогом успешного решения проблемы воды на Земле является все расширяющееся международное сотрудничество ученых всего мира.
Биологические богатства мирового океана
По данным ООН, в настоящее время более половины населения Земли ведет полуголодное существование.
В мире недоедает от 200 до 500 млн. человек и еще свыше 1,5 млрд. человек либо недоедает, либо страдает от неполноценного питания. Даже в США третья часть населения, т. е. около 70 млн. человек, испытывает недостаток в пище. С учетом постоянного роста населения Земли, по проведенным расчетам, для ликвидации голода мировые ресурсы продовольствия должны быть увеличены в 3—4 раза. Разрешению этой задачи во многом поможет более полное освоение биологических богатств Мирового океана.
Ученые считают, что океан в настоящее время может прокормить около 30 млрд. человек, если в число продуктов включить водоросли и планктон.
Однако, бесспорно, в первую очередь расширение использования биологических богатств морей и океанов будет происходить за счет увеличения рыбных промыслов. Рыба, так же как и мясо, богата белками. Организм человека не может нормально развиваться без белкового питания. Человек должен потреблять около 30 г белка в сутки. Однако лишь 40 % населения Земли получают белковую пищу в необходимом количестве. Миллионы людей в капиталистических странах болеют и умирают из-за недостатков белков. Особенно сильно сказывается недостаток животного белка среди быстрорастущего населения стран Азии и Африки. Удовлетворить потребность населения Земли в белке только за счет животноводства и птицеводства в настоящее время невозможно, так как во многих странах темпы роста населения опережают темпы развития животноводства и птицеводства. Вот почему быстрый рост рыболовства рассматривается как наиболее реальный путь решения проблемы «белкового голодания».
Несмотря на увеличение мировых уловов рыбы в последние годы, она покрывает лишь 20—25 % мировых потребностей в белковой пище, значительно уступая по этим показателям мясу и молоку.
Большое значение имеет рыба не только как важный источник белковых веществ. Добавка рыбьей муки в корм скоту и птице позволяет ускорить рост и повысить их упитанность. Это объясняется наличием в кормовой муке аминокислот, витаминов (особенно витамина В и В12), а также минеральных солей, содержащих кальций, фосфор и другие элементы, способствующие росту животных. В связи с этим количество рыбы, перерабатываемой на кормовую муку, за последние годы увеличилось более чем в 3 раза и составляет около 1/3 всего мирового улова. Обычно кормовая мука перерабатывается из малоценных пород рыб.