НОУ ИНТУИТ | Лекция | Виды и функции природных ресурсов

Таблица 2.1. Классификация природных ресурсов

Признак классификации	Виды ресурсов	Краткая характеристика	Примеры
по происхождению	минеральные	полезные ископаемые	нефть, уголь
	водные	водоемы	река, озеро
	растительные	леса и другие растения	лес
	животные	животный мир, фауна	все виды животных
	земельные	территория и почвенный слой	поле
	климатические	климатические условия	теплый климат
	энергии природных процессов	природные процессы, которые человек может использовать в своих целях	солнечная энергия, энергия ветра
по исчерпаемости	исчерпаемые	могут закончиться	полезные ископаемые
	неисчерпаемые	не могут закончиться	воздух
по возможности восстановления	возобновимые	могут быть восстановлены	лес, почва
	невозобновимые	не могут быть восстановлены	полезные ископаемые
по возможности замены	заменимые	могут быть заменены другими ресурсами	нефть, газ, уголь
	незаменимые	не могут быть заменены другими ресурсами	воздух
по виду использования в народном хозяйстве	сельскохозяйственные	используются в сельском хозяйстве	земельные, водные, агроклиматические, растительные, животные ресурсы
	промышленные	используются в промышленном производстве	минеральные, земельные, топливно-энергетические, водные, лесные ресурсы
по возможности использования	реальные	используются сейчас	добываемая нефть
	потенциальные	могут использоваться в будущем	разведанное, но не освоенное месторождение нефти
по взаимоотношению видов использования	однозначного использования	имеют одно назначение	полезные ископаемые
	альтернативного использования	имеют несколько назначений, из них нужно выбирать	земельный участок
	комплексного использования	имеют несколько назначений, их можно объединить	водоем
по величине запасов и экономической значимости ресурса	малые	местного значения	небольшое месторождение песка
	средние	регионального значения	небольшой лес
	крупные	государственного значения	крупное месторождение нефти
по характеру торговли	стратегические	торговля ограничена в целях безопасности	радиоактивные полезные ископаемые
	экспортные	направляются на экспорт	нефть, золото, алмазы
	внутреннего рынка	реализуются на внутреннем рынке	песок, гравий
по целесообразности использования	балансовые (кондиционные)	использование экономически целесообразно	крупные удачно расположенные месторождения
	забалансовые (некондиционные)	использование экономически нецелесообразно	малые и труднодоступные месторождения
по степени разведанности	категории А	детально разведанные	разработанное месторождение
	категории В	предварительно разведанные	месторождение, которое планируется задействовать
	категории С1	слабо разведанные	месторождение на новой территории
	категории С2	предварительно оцененные	месторождение, которое предстоит разведать

Тест по теме «Природные ресурсы и их использование»

 

 

 

Тест по теме «Природные ресурсы и их использование» — 2020 год

 

 

1 вариант

 

1. Примером исчерпаемых возобновимых природных ресурсов является

1) Полиметаллические руды         

2) Ядерная энергия          

3) Морская вода     

4) Лесные ресурсы

 

2. Наиболее эффективным путем преодоления дефицита воды является

1) Рациональное использование водных ресурсов    

2) Опреснение вод Мирового океана

3) Транспортировка айсбергов                                    

4) Сокращение потребления воды населением

 

3.  Опустынивание характерно для регионов:

1) Европы;           

2) Африки;         

3) Северной Америки;       

4) Австралии.

 

4. К настоящему времени человеком преобразовано6

1) около 10% суши;   

2) около 20% суши;     

3) около 30% суши;      

4) около 40 % суши.

 

5. Установите соответствие между видами природных ресурсов  и природными ресурсами, к

которым они относятся

                 Вид природных ресурсов                                                  Природные ресурсы    

1.  Исчерпаемые невозобновимые                            А) солнечная энергия

2.  Неисчерпаемые                                                      Б) пресная вода

3.  Исчерпаемые возобновимые                                В) уран

 

 

 

6. Ресурсами, выделяемыми по характеру использования, являются:

1) минеральные;    

2) климатические;      

3) рекреационные;   

4) таких ресурсов нет.

 

 

 

 

7. Какое из указанных утверждений является правильным?

1) Железные руды – невозобновляемые и исчерпаемые горючие минеральные ресурсы.

2) Алмазы – возобновляемые и неисчерпаемые нерудные минеральные ресурсы.

3) Энергия ветра относится к неисчерпаемым ресурсам.

4)  Биологические  ресурсы  служат  основой  материального  производства  человеческого

общества.

 

 

Тест по теме «Природные ресурсы и их использование»

2 вариант

 

1. Примером исчерпаемых возобновимых природных ресурсов является

1) Бурый уголь     

2) Ядерная энергетика      

3) Лесные ресурсы     

4) Морская вода

 

2. Примером рационального природопользования является

1) Перевод автомобильного транспорта на газ            

2) Осушение болот

3) Создание замкнутых циклов на производствах       

4) Сооружение высоких труб на предприятиях

 

3. Основная доля рыбных богатств, сосредоточенных в морях:

1) 60%;  

2) 70%;  

3) 80%;  

4) 90%. 

 

4. Создатель учения о ноосфере:

1) В.И. Вернадский;     

2) Ч. Дарвин;    

3) Ю.Либих;     

4) Э.Зюсс

 

5. Установите соответствие между видами природных ресурсов и природными ресурсами, к

которым они относятся

Вид природных ресурсов                                                 Природные ресурсы

1.  Исчерпаемые невозобновимые                                   А) геотермальная энергия

2.  Неисчерпаемые                                                             Б) рыбные

       3.   Исчерпаемые возобновимые                                         В) апатиты

 

 

 

6. Охотское море известно:

 

1) богатыми биологическими ресурсами;   

2) высокими приливами;                              

3) залежами нефти на шельфе;

4) всем перечисленным.        

 

 

 

7. Соотношение между величиной природных ресурсов и размерами их использования

называется:

1) ресурсообеспеченностью;          

2) ВВП;           

3) природоиспользованием;   

4) благосотоянием.

 

 

 

 

 

 

 

 

////////////////////////////

 

Исчерпаемые, возобновимые ресурсы — презентация онлайн

Исчерпаемые возобновимые
ресурсы
ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ,
К Р У Г О В О Р О Т В О Д Ы , В Е Щ Е С Т В,
Ф О Т О С И Н ТЕ З О Б Е С П Е Ч И В А Ю Т
О Б Н О В Л Е Н И Е И В О З О Б Н О В ЛЕ Н И Е
РЕСУРСОВ
Земельные ресурсы
— S земной поверхности, пригодная для
проживания человека и всех видов хоз-ной деят-ти.
Земельный фонд мира – 131 млн.км2
Рис. 30 в виде столбчатой диаграммы в тетрадь
Польдеры — …
1\3 фонда – с\х угодья,
из них наиболее важны обрабатываемые
земли (почвенные ресурсы)– 11% S суши дают
80% продовольствия
Европа – 29% почв.ресурсов, Австралия -5%,
Ю.Америка-7 %
Лесные ресурсы
30 % S суши – 40 млн. км2
Северный лесной пояс – тайга
(хвойные леса)
Стройматериалы, бумага
Россия, Канада, США, Швеция,
Финляндия
Экваториальный (южный)
лесной пояс –
широколиственные леса
Кислород, стройматериалы, мебель
Бразилия, Конго, Колумбия,
Малайзия, Индонезия
Водные ресурсы
Воды гидросферы – 1,4 млрд. км3
96,5% — воды Мирового океана, 1,7% – льды
Антарктиды
Суммарный годовой сток рек 41,7 тыс. км3 –
человечеству необходимо 4 тыс. км3
Водные ресурсы неравномерно
распределены:
Аридные (сухие) пояса
– Северный (Сахара, пустыни Азии)
-Южный (пустыни Намиб, Калахари,
Атакама, пустыни Австралии)
Неисчерпаемые ресурсы
Источники энергии
Традиционные
топливо, энергия
движущейся воды на
ГЭС
Нетрадиционные
неисчерпаемые
природные ресурсы
Энергия солнца — гелиоэнергетика
Преобразование энергии солнца в электрическую
энергию
США, Франция
Геотермальная энергия
Преобразование внутреннего тепла Земли
Вулканические районы Земли, где много горячих
источников
Исландия, США, Новая Зеландия, Филиппины,
Италия, Мексика, Япония
Энергия ветра
Необходим постоянный ровный ветер
(побережья морей)
США, Великобритания, Германия, Франция,
Италия, Дания
Энергия морских приливов и отливов
ПЭС — самые мощные из нетрадиционных
источников энергии
Франция, Канада, США, Китай,
Россия – 1 ПЭС (Кислогубская в Мурманской
области)
Неисчерпаемые минеральные ресурсы
Исчерпаемые, но запасы превышают самые
фантастические потребности
Строительный камень (базальт, гранит), песок,
глина
Домашенее задание
Параграф 12,13
Практические вопросы стр. 88,
93
Изображения для презентации взяты с портала https://yandex.ru/images/search?text=

Неисчерпаемые ресурсы — Стипендия Оксфорда

Страница из

НАПЕЧАТАНО ИЗ ОНЛАЙН-СТИПЕНДИИ ОКСФОРДА (oxford.universitypressscholarship.com). (c) Авторские права Oxford University Press, 2021. Все права защищены. Отдельный пользователь может распечатать одну главу монографии в формате PDF в OSO для личного использования. дата: 29 апреля 2021 г.

Глава:

(стр.107) 6 Неисчерпаемые ресурсы

Источник:

Economic Growth and Environment

Автор (ы):

Clas Eriksson

Издатель:

Oxford University Press

DOI: 10.1093 / acprof: osobl / 9780199663897.003.0006

В этой главе рассматривается возможность устойчивого экономического роста при использовании в производстве исчерпаемых и невозобновляемых ресурсов. Примерами исчерпаемых природных ресурсов являются ископаемые виды топлива, такие как нефть, уголь и природный газ, а также полезные ископаемые, такие как железо, медь и алюминий. Главный вопрос заключается в том, можно ли поддерживать не снижающийся доход на душу населения, когда природные ресурсы являются важным фактором производства. В этой главе природный ресурс приводит к уменьшению отдачи от капитала и рабочей силы, и его использование со временем будет сокращаться.Чтобы компенсировать это снижение, технический прогресс, связанный с энергией, должен быть сильнее, чем технический прогресс, связанный с землей. Это требует дальнейшего отвлечения рабочей силы от производства и от исследований, увеличивающих рабочую силу. В главе также обсуждается альтернативная возможность достижения устойчивого развития: (постепенно) заменить исчерпаемую энергию возобновляемой энергией.

Ключевые слова: экономический рост, невозобновляемые ресурсы, исчерпаемые ресурсы, доход на душу населения, природные ресурсы, технический прогресс, устойчивое развитие, исчерпываемая энергия, возобновляемые источники энергии

Для получения доступа к полному тексту книг в рамках службы для получения стипендии

Oxford Online требуется подписка или покупка.Однако публичные пользователи могут свободно искать на сайте и просматривать аннотации и ключевые слова для каждой книги и главы.

Пожалуйста, подпишитесь или войдите для доступа к полному тексту.

Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому заголовку, обратитесь к своему библиотекарю.

Для устранения неполадок, пожалуйста, проверьте наш FAQs , и если вы не можете найти там ответ, пожалуйста свяжитесь с нами .

невозобновляемых источников энергии | Национальное географическое общество

Большинство невозобновляемых источников энергии — это ископаемые виды топлива: уголь, нефть и природный газ. Углерод является основным элементом ископаемого топлива. По этой причине период образования ископаемого топлива (около 360-300 миллионов лет назад) называется каменноугольным периодом.

Все ископаемые виды топлива образуются аналогичным образом. Сотни миллионов лет назад, еще до появления динозавров, Земля имела другой ландшафт.Его покрывали широкие мелководные моря и болотистые леса.

На этих древних заболоченных территориях росли растения, водоросли и планктон. Они поглощали солнечный свет и создавали энергию посредством фотосинтеза. Когда они умирали, организмы перемещались на дно моря или озера. Когда они умирали, в растениях и животных сохранялась энергия.

Со временем мертвые растения были раздавлены морским дном. Поверх них скапливались камни и другой осадок, создавая под землей высокое тепло и давление.В этой среде остатки растений и животных в конечном итоге превращаются в ископаемое топливо (уголь, природный газ и нефть). Сегодня во всем мире есть огромные подземные резервуары (называемые резервуарами) этих невозобновляемых источников энергии.

Преимущества и недостатки

Ископаемое топливо — ценный источник энергии. Их добыча относительно недорога. Их также можно хранить, перекачивать по трубам или отправлять в любую точку мира.

Однако сжигание ископаемого топлива вредно для окружающей среды.При сжигании угля и нефти они выделяют частицы, которые могут загрязнять воздух, воду и землю. Некоторые из этих частиц улавливаются и откладываются в сторону, но многие из них выбрасываются в воздух.

Сжигание ископаемого топлива также нарушает «углеродный бюджет» Земли, который уравновешивает углерод в океане, земле и воздухе. Когда ископаемое топливо сжигается (нагревается), оно выделяет в атмосферу углекислый газ. Углекислый газ — это газ, удерживающий тепло в атмосфере Земли; этот процесс называется «парниковым эффектом».«Парниковый эффект необходим для жизни на Земле, но он зависит от сбалансированного углеродного бюджета.

Углерод в ископаемом топливе улавливается или хранится под землей в течение миллионов лет. Из-за удаления этого секвестрированного углерода с Земли и его выброса в атмосферу углеродный баланс Земли выходит из равновесия. Это способствует тому, что температура поднимается быстрее, чем организмы могут адаптироваться.

Уголь

Уголь — черная или коричневатая порода.Мы сжигаем уголь, чтобы получить энергию. Уголь ранжируется в зависимости от того, через какую степень «карбонизации» он прошел. Карбонизация — это процесс, через который древние организмы превращаются в уголь. Примерно 3 метра (10 футов) твердой растительности раздавлены на 0,3 метра (1 фут) угля!

Торф — это уголь самого низкого сорта. Он прошел наименьшую карбонизацию. Это важное топливо в различных регионах мира, включая Шотландию, Ирландию и Финляндию.

Антрацит — высший сорт угля.Антрацит образуется в регионах мира, где происходили гигантские движения земли, такие как образование горных хребтов. Аппалачи в восточной части Соединенных Штатов богаты антрацитом.

Мы добываем уголь из земли, чтобы сжигать его для получения энергии. Есть два способа добычи угля: подземная и открытая.

Подземная добыча используется, когда уголь находится ниже поверхности Земли, иногда на глубине 300 метров (1000 футов) — это глубже, чем у большинства Великих озер! Шахтеры спускаются на лифте в шахту.Они используют тяжелую технику, которая вырезает уголь из земли и поднимает его над землей. Это может быть опасная работа, потому что резка угля может выделять опасные газы. Газы могут вызвать взрывы или затруднить дыхание шахтеров.

Открытые разработки используются, когда уголь расположен очень близко к поверхности земли. Чтобы добраться до угля, компании должны сначала очистить территорию. Они забирают деревья и землю. Тогда уголь будет легче вырезать из земли.При этом разрушаются целые среды обитания.

Около половины электроэнергии в Соединенных Штатах вырабатывается из угля. Он дает питание нашим светильникам, холодильникам, посудомоечным машинам и многим другим устройствам, которые мы подключаем к электросети. Когда уголь сжигается, он оставляет «побочные продукты», которые также имеют ценность. Мы используем побочные продукты для производства цемента, пластика, дорог и многого другого.

Преимущества и недостатки

Уголь — надежный источник энергии.Мы можем положиться на него днем ​​и ночью, летом и зимой, на солнце или дождь, чтобы обеспечить топливо и электричество.

Использование угля тоже вредно. Горное дело — одна из самых опасных профессий в мире. Шахтеры подвергаются воздействию токсичной пыли и сталкиваются с опасностями обрушения и взрывов на работе.

Когда уголь сжигается, он выделяет в атмосферу много токсичных газов и загрязняющих веществ. Добыча угля также может привести к провалу земли и возникновению подземных пожаров, которые горят десятилетиями.

Нефть

Нефть — это жидкое ископаемое топливо. Ее еще называют нефтью или сырой нефтью.

Нефть задерживается в подземных горных породах. Кое-где масло пузырится прямо из-под земли. На месторождении LaBrea Tar Pits в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, большие лужи густой нефти поднимаются из-под земли. В гудроне до сих пор сохранились останки животных, пойманных здесь тысячи лет назад!

Большая часть мировой нефти все еще находится глубоко под землей.Мы просверливаем землю, чтобы получить доступ к нефти. Некоторые месторождения находятся на суше, а другие — под дном океана.

Начав бурение с помощью «буровой установки», нефтяные компании могут добывать нефть 24 часа в сутки, семь дней в неделю, 365 дней в году. Многие успешные нефтяные месторождения добывают нефть около 30 лет. Иногда они могут производить масло намного дольше.

Когда нефть находится под дном океана, компании ведут буровые работы на шельфе. Они должны построить нефтяную платформу.Нефтяные платформы — одни из самых больших искусственных сооружений в мире!

После того, как масло просверлено, его необходимо очистить. Нефть содержит много химикатов, помимо углерода, и очистка масла удаляет некоторые из этих химикатов.

Мы используем масло для многих вещей. Около половины мировой нефти перерабатывается в бензин. Остальное можно перерабатывать и использовать в жидких продуктах, таких как лак для ногтей и медицинский спирт, или в твердых продуктах, таких как водопроводные трубы, обувь, мелки, кровельные материалы, витаминные капсулы и тысячи других предметов.

Преимущества и недостатки

У бурения на нефть есть свои преимущества. Это относительно недорогое извлечение. Это также надежный и надежный источник энергии и денег для местного сообщества.

Oil предоставляет нам тысячи удобств. В виде бензина это портативный источник энергии, который дает нам возможность перемещаться по местам. Нефть также входит в состав многих предметов, от которых мы зависим.

Однако сжигание бензина вредно для окружающей среды. Он выделяет опасные газы и пары в воздух, которым мы дышим. Также существует вероятность разлива нефти. Если есть проблема с буровым оборудованием, нефть может взорваться из скважины и разлиться в океан или окружающую землю. Разливы нефти — это экологические бедствия, особенно разливы на море. Нефть плавает по воде, поэтому может выглядеть как пища для рыбной ловли и портить перья птиц.

Природный газ

Природный газ — еще одно ископаемое топливо, которое находится под землей в резервуарах.В основном он состоит из метана. Возможно, вы раньше чувствовали запах метана. Разлагающийся материал на свалках также выделяет метан, который пахнет тухлыми яйцами.

Под землей столько природного газа, что его измеряют в миллионах, миллиардах или триллионах кубометров.

Природный газ находится в залежах в нескольких сотнях метров под землей. Чтобы добыть природный газ из-под земли, компании проводят бурение прямо вниз. Однако природный газ не образует больших открытых карманов.Природный газ задерживается в горных породах, которые могут простираться на километры.

Чтобы добраться до природного газа, некоторые компании используют процесс, называемый «гидроразрыв пласта» или гидроразрыв пласта. Hydraulic означает, что они используют воду, а разрушение, означает «разделение на части». В процессе используется вода под высоким давлением, чтобы расколоть скалы под землей. Это высвобождает природный газ, который задерживается в горных породах. Если порода слишком твердая, они могут отправить кислоту в колодец, чтобы она растворилась.Они также могут использовать крошечные зерна стекла или песка, чтобы подпереть скалу и выпустить газ.

Мы используем природный газ для отопления и приготовления пищи. Природный газ также можно сжигать для выработки электроэнергии. Мы полагаемся на природный газ в качестве источника энергии для освещения, телевизоров, кондиционеров и кухонных приборов в наших домах.

Природный газ также можно превратить в жидкую форму, называемую сжиженным природным газом (СПГ). СПГ намного чище, чем любое другое ископаемое топливо.

Сжиженный природный газ занимает гораздо меньше места, чем газообразная форма.Количество природного газа, которое поместилось бы в большой пляжный мяч, поместилось бы в мяч для пинг-понга в виде жидкости! СПГ можно легко хранить и использовать для разных целей. СПГ может даже заменить бензин.

Преимущества и недостатки

Добыча природного газа относительно недорога и является «более чистым» ископаемым топливом, чем нефть или уголь. Когда сжигается природный газ, он выделяет только углекислый газ и водяной пар (это те же самые газы, которые мы выдыхаем, когда выдыхаем!). Это полезнее, чем сжигание угля.

Однако добыча природного газа может вызвать экологические проблемы. Разрушение горных пород может вызвать мини-землетрясения. Вода под высоким давлением и химикаты, вытесняемые под землю, также могут просачиваться в другие источники воды. Источники воды, используемые для питья или купания, могут стать загрязненными и небезопасными.

Прочие невозобновляемые источники энергии

Ископаемые виды топлива являются ведущими невозобновляемыми источниками энергии во всем мире.Однако есть и другие.

Атомная энергия

Ядерная энергия обычно считается еще одним невозобновляемым источником энергии. Хотя ядерная энергия сама по себе является возобновляемым источником энергии, материалы, используемые на атомных электростанциях, не являются.

Ядерная энергия собирает мощную энергию в ядре или ядре атома. Ядерная энергия высвобождается в результате ядерного деления, процесса, при котором ядро ​​атома расщепляется.Атомные электростанции — это сложные машины, которые могут контролировать ядерное деление для производства электроэнергии.

Материалом, наиболее часто используемым на атомных электростанциях, является элемент уран. Хотя уран находится в горных породах по всему миру, на атомных электростанциях обычно используется очень редкий тип урана — U-235. Уран — невозобновляемый ресурс.

Атомная энергия — популярный способ производства электроэнергии во всем мире. Атомные электростанции не загрязняют воздух и не выделяют парниковые газы.Они могут быть построены в сельской или городской местности и не разрушают окружающую среду.

Однако использование ядерной энергии сложно. Атомные электростанции очень сложны в строительстве и эксплуатации. Во многих сообществах нет ученых и инженеров для разработки безопасной и надежной программы ядерной энергетики.

Ядерная энергия также производит радиоактивный материал. Радиоактивные отходы могут быть чрезвычайно токсичными, вызывая ожоги и повышая риск рака, заболеваний крови и разрушения костей у людей, подвергающихся их воздействию.

Энергия биомассы

Энергия биомассы зависит от сырья биомассы — установок, которые перерабатываются и сжигаются для производства электроэнергии. Сырье для биомассы может включать такие культуры, как кукуруза или соя, а также древесина. Если люди не пересаживают сырье биомассы так быстро, как они его используют, энергия биомассы становится невозобновляемым источником энергии.

природных ресурсов | WWF

Wikipedia.org определяет природные ресурсы как те товары, которые считаются ценными в их естественной форме.Это означает, что основными видами деятельности, связанными с этим, являются извлечение и очистка, а не создание. Например, хотя садоводство или сельское хозяйство нельзя считать деятельностью, связанной с природными ресурсами, горнодобывающая промышленность или добыча нефти могут.

Природные ресурсы обычно являются возобновляемыми или невозобновляемыми. Первые относятся к тем ресурсам, которые могут обновляться со временем. К ним относятся живые ресурсы, такие как леса, или неживые, такие как ветер, вода, солнечная энергия. В Википедии есть больше о возобновляемых источниках энергии.

Невозобновляемые ресурсы, как следует из названия, — это те, которые больше не могут быть задействованы после того, как доступный запас на сайте исчерпан. Как только мы их используем, их больше нет. Минеральные ресурсы невозобновляемые. Ископаемые виды топлива, которые образуются из окаменелых останков доисторических организмов, также считаются невозобновляемыми, хотя они могут обновляться через несколько миллионов лет. Чтобы узнать больше об ископаемых видах топлива и о том, почему они так называются, посетите этот сайт.

На ископаемое топливо в настоящее время приходится около 90 процентов мирового потребления энергии.Они обеспечивают около 66% мировой электроэнергии и 95% общей потребности в энергии в мире, например, для отопления, транспорта, производства электроэнергии и так далее.

Наше потребление ископаемого топлива почти удваивается примерно каждые 20 лет, что является довольно тревожной статистикой, учитывая, что их уровень становится опасно низким. Вот что Википедия говорит об ископаемом топливе. Также загляните в раздел об ископаемом топливе Энкарты.

Природные возобновляемые ресурсы, такие как ветер и вода, использовались на протяжении всей истории и до недавнего времени были преобладающим источником энергии.Во многих развивающихся странах биомасса остается основным источником энергии для большей части населения.

Возобновляемые источники имеют то преимущество, что они производят более низкие выбросы диоксида углерода и уменьшают зависимость от ископаемого топлива. Для получения дополнительной информации о возобновляемых источниках энергии и списка связанных ссылок посетите страницу Enviroliteracy.org, посвященную возобновляемым источникам энергии. Попробуйте это, чтобы получить исчерпывающий ресурс о будущем воды и ее роли как возобновляемого ресурса.

Исчерпаемые ресурсы — обзор

4.3 Изменения состава: модель источника и поглотителя

Есть несколько способов избежать ухудшения условий по мере экономического роста. Одна из возможностей — технический прогресс в борьбе с более низкими уровнями загрязнения, как показано в модели Грин Солоу; другой — усиленное сокращение выбросов, как показано в альтернативе Стоки. Третий метод заключается в изменении состава выпуска или затрат в сторону менее загрязняющих видов деятельности. В этом разделе мы исследуем последствия изменения использования энергии в производстве.В настоящее время большая часть опасений по поводу загрязнения возникает из-за использования энергии, и, следовательно, если экономика в целом сможет экономить энергию, это будет иметь важные последствия для качества окружающей среды. Но повышение энергоэффективности на единицу продукции связано с определенными затратами, поскольку энергия является ценным ресурсом, и ограничение ее использования снизит общую производительность. Эти потери должны быть компенсированы увеличением капитала, эффективной рабочей силы или новых технологий, чтобы рост не замедлился. Следовательно, решение наших проблем загрязнения путем изменения структуры затрат экономики может привести к значительному сопротивлению.Эти опасения по поводу роста, конечно, являются одной из основных причин, по которым многие страны откладывают ратификацию Киотского протокола; и почему многие развивающиеся страны отказываются подписывать соглашение.

В то время как многие модели, исследующие взаимосвязь роста и загрязнения, основываются на изменениях состава для снижения уровней загрязнения, лишь немногие из них в своих анализах явно указывают роль энергии. Например, Коупленд и Тейлор (2003) представляют объяснение «Источниками роста» кривой Кузнеца для окружающей среды, утверждая, что, если процесс развития в значительной степени зависит от накопления капитала на самых ранних стадиях и накопления человеческого капитала на более поздних стадиях, эти изменения изменят интенсивность загрязнения производства, так что состояние окружающей среды сначала ухудшится, а затем со временем улучшится.Соответствующая эмпирическая работа в Antweiler, Copeland and Taylor (2001) показывает, что рост, подпитываемый накоплением капитала, обязательно увеличивает загрязнение, в то время как рост, подпитываемый нейтральным технологическим прогрессом, снижает уровни загрязнения. Предположительно, за этими результатами стоит связь между различными типами роста, использования энергии и выбросов.

Аналогичным образом, в анализе долгосрочного роста и экологических результатов Агион и Ховитт (1998) их чистый капитал — знания — играет все большую и большую роль в росте в долгосрочной перспективе, и это тоже создает в конечном итоге улучшающуюся экономику.Но поскольку они принимают те же допущения по борьбе с выбросами, что и Стоки (1998), даже при изменении состава производства необходимо значительное увеличение борьбы с выбросами, чтобы сдерживать загрязнение до приемлемых уровней.

В большинстве этих формулировок связь с использованием энергии в лучшем случае подразумевается, поскольку читатель должен интерпретировать капитал или другие производственные факторы в широком смысле, включая энергию или другие природные ресурсы. Одним из основных достижений ранней справочной литературы было определение того, как и где ограниченные ресурсы влияют на процесс роста.Игнорируя роль исчерпаемых ресурсов в создании загрязнения, мы рискуем сделать сокращение загрязнения относительно безболезненным, потому что в этих анализах не будет учитываться индуцированное торможение экономического роста. В этом разделе мы уточняем связь между использованием энергии, ростом и экологическими результатами, комбинируя более ранние модели роста и исчерпаемых ресурсов с более новыми моделями, исследующими связь загрязнения и роста. Таким образом, мы демонстрируем, насколько актуальны сегодня некоторые результаты литературы по природным ресурсам и экономическому росту, опубликованные в начале 1960-х и 1970-х годов.

Одним из основных вопросов исследований в более ранней литературе о «ограничениях роста» была степень, в которой исчерпаемые природные ресурсы влияют на рост. Основные работы Солоу (1974) и Стиглица (1974) показали, что рост с исчерпаемыми ресурсами действительно возможен, хотя для этого требуется совместное ограничение темпов роста населения, технического прогресса и доли природных ресурсов в выпуске. Из этой литературы можно найти два хорошо известных результата.

Первое, согласно Солоу (1974), состоит в том, что программа постоянного потребления осуществима даже при ограниченных исчерпаемых ресурсах и постоянной численности населения, если доля капитала в выпуске превышает долю ресурсов в конечном выпуске.Это наблюдение привело к рассмотрению оптимальной нормы экономии для максимизации постоянного профиля потребления. Ответ был дан Джоном Хартвиком (1977) и воплощен в ныне известном правиле Хартвика: инвестируйте всю ренту от исчерпаемых ресурсов в капитал, и будущие поколения будут такими же благополучными, как и нынешние, несмотря на асимптотическое устранение природных ресурсов. ⁴⁵

Второй результат, сделанный Стиглицем (1974), заключается в том, что рост потребления на душу населения возможен при положительном приросте населения, если темпы роста ресурсов, увеличивающих технологический прогресс, превышают темпы роста населения.Наша формулировка также приведет к аналогичному ограничению технологического прогресса для обеспечения положительного роста производства на душу населения, но, кроме того, мы добавляем дополнительное ограничение на улучшение качества окружающей среды. Следовательно, даже когда рост с исчерпаемыми ресурсами возможен с точки зрения обеспечения положительного роста производства [как того требует Стиглиц (1974)], он может быть неустойчивым, потому что тот же самый план подразумевает рост уровня загрязнения.

Мы остаемся как можно ближе к нашей предыдущей формулировке, вводя роль природных ресурсов.Вносим два важных изменения. Во-первых, мы вводим энергию как промежуточный товар. Промежуточный товар «энергия» производится из исчерпаемых природных ресурсов R , капитала и рабочей силы с помощью CRS и технологии производства строго вогнутой формы. Конечный продукт (используемый для инвестиций или потребления) затем производится за счет капитала, рабочей силы и промежуточных энергоресурсов. Для простоты мы предполагаем, что обе производственные функции принадлежат Коббу – Дугласу, а чтобы оставаться в соответствии с нашими предыдущими формулировками, мы предполагаем, что технический прогресс — это увеличение рабочей силы. ⁴⁶

Наше второе изменение заключается в предположении, что загрязнение происходит за счет использования энергии, а не за счет общих масштабов производства готовой продукции. При этом мы разрываем ту прочную связь, которая у нас была до сих пор между загрязнением и конечным продуктом, сделав загрязнение продуктом использования ресурсов. Мы сохраняем наше предыдущее предположение о том, что загрязнение можно уменьшить, но принимаем долю ресурсов, выделяемых на борьбу с загрязнением, как постоянную. В «Альтернативе Стоки» мы уже показали, что усиление борьбы с загрязнением воздуха тормозит экономический рост; здесь мы показываем, что даже при фиксированной интенсивности борьбы с выбросами, переход к менее энергоемкому производству замедляет рост, но снижает темпы роста выбросов.

С учетом этих допущений производственная сторона экономики становится

(37)

Y = Kyb1 (BLy) n1Ib2, I = KIb3 (BL1) n2Rb4 [1 − θ],

, где I — энергия промежуточное звено, θ — это доля деятельности энергетической отрасли, направленная на снижение загрязнения, R обозначает поток ресурсов, используемых в единицу времени, а нижние индексы обозначают количество капитала и рабочей силы, использованных в производстве конечного продукта Y , а промежуточная хорошая энергия I .

Капитал и рабочая сила должны эффективно распределяться по двум видам деятельности — производству промежуточных и конечных товаров. Несложно показать, что это означает, что постоянная часть основного капитала используется для производства промежуточных товаров, а остальная часть — для конечных товаров. То же самое и с трудом. Это позволяет нам агрегировать и переписать производственную функцию для конечного выпуска продукции следующим образом:

(38) Y = Ka1 (LB) a2Ra3 [1 − θ] b2

, что обязательно является CRS с a1 + a2 + a3 = 1. ⁴⁷

Для завершения модели мы добавляем уравнения, регулирующие рост рабочей силы и технологий, взаимосвязь между добычей и запасами ресурсов S , а также наши допущения по сокращению выбросов, связывающие выбросы с использованием энергии I . Эти условия следующие:

(39)

K˙ = sY − δK, L˙ = nL, B˙ = gB, E = IΩe (θ) = IΩ [1 − θ] β, S˙ = −R,

где e (θ) измеряет поток выбросов на единицу использованной энергии. На данном этапе поучительно переписать уравнение выбросов, чтобы сосредоточить внимание на роли изменяющегося состава вводимых ресурсов в определении уровней загрязнения.Для этого определите переменную χ = I / Y, которая представляет собой отношение использования энергии к конечному производству товара, или то, что обычно называют энергоемкостью ВВП. Затем, переписывая функцию выбросов, находим

(40) E = χYe (θ).

Изменения в выбросах теперь могут происходить из любого из трех источников: эффект масштаба через изменения конечной продукции Y ; композиционные эффекты, возникающие в результате изменения энергоемкости конечного продукта χ ; и технические эффекты, которые непосредственно понижают e (θ).

Мы исследуем пути сбалансированного роста и накладываем два требования на набор исследуемых путей. Во-первых, мы, как обычно, требуем безупречного качества окружающей среды. Во-вторых, нам необходим положительный рост доходов на душу населения. ⁴⁸

Чтобы найти путь сбалансированного роста, отметка Y / K должна быть постоянной на любом таком пути. Используя это требование, мы можем записать дифференцирование (38) по времени, наложить требование, чтобы Y / K было постоянным, и найти скорость роста конечного выпуска ⁴⁹

(41) GY = (g + n) −a31 −a1 [(g + n) −gR].

Первый член — это обычные темпы роста выпуска в модели Солоу; второй — это негативный элемент, отражающий замедление роста, вызванное природными ресурсами. Чтобы понять, почему появляется этот термин, предположим, что ресурсы были в неограниченном количестве; тогда их услуги могут расти с течением времени такими же темпами, как и эффективная рабочая сила, и мы будем иметь gR = g + n. В этом случае капитал, выпуск, ресурсы и эффективная рабочая сила будут расти со скоростью g + n и не будет перетягивания ресурсов. На самом деле, однако, ресурсная база S (0)> 0 конечна и исчерпаема, а это означает, что gR <0. ⁵⁰ Любая неположительная gR возможна, потому что мы всегда можем выбрать уровень использования ресурсов так, чтобы конечный запас исключался асимптотически. Следовательно, соотношение ресурсов к эффективному труду в производстве со временем падает, и это снижает рост ниже уровня Солоу. В самом деле, как показывает (41), рост конечного выпуска может быть отрицательным, если ресурсные ограничения становятся слишком большими. ⁵¹

Из наших предыдущих уравнений легко показать, что a3 = b2b4 и, следовательно, наличие ограниченных ресурсов снижает рост в степени, определяемой долей ресурсов в конечном выпуске.Чтобы увидеть это примечание, если доля конечного выпуска, направляемая в ресурсы, приближается к нулю, тогда a3 приближается к нулю, а GY в (41) приближается к g + n скорости роста Солоу.

Теперь легко записать рост производства на душу населения как

(42) gy = g − a31 − a1 [g + n − gR]

, что показывает, что технический прогресс должен компенсировать как рост населения, так и сокращение ресурсы с течением времени для увеличения дохода на душу населения. Чтобы прояснить это и связать нашу модель здесь с Альтернативой Стоки, предположим, что рассматриваемый ресурс предлагает нерушимый поток услуг в единицу времени; я.е. Предположим, это была рикардианская земля. Тогда gR = 0 и рост дохода на душу населения положителен тогда и только тогда, когда

(43) a2g> a3n.

Левая часть (43) представляет силы технического прогресса Солоу, сила которых зависит от доли труда в общем производстве и скорости труда, увеличивающей технический прогресс. Против них выступают мальтузианские силы, снижающие выработку на человека, прилагая все больше и больше труда к фиксированному земельному фонду. Темпы роста населения и доля земли в производстве определяют силу мальтузианских сил.Обратите внимание на сходство между (43) и нашим ранее (30). Условие (43) возникает, когда gR = 0 и gy> 0; в условии (30) gE = 0 и gy> 0. Обратите внимание на параллель между выбросами и ресурсами.

Для создания падающего загрязнения нам потребуется сильный сдвиг в составе, и, следовательно, gR <0 - наш стандартный случай с нашим первым условием устойчивости, заданным формулой (42). Наше второе условие - загрязнение со временем должно уменьшаться. Логарифмическое дифференцирование нашей функции выбросов в (39) дает

(44) gE = −ga + gχ + gy + ge (θ).

Чтобы исключить возможность снижения выбросов из-за технического прогресса в борьбе с загрязнением, как в модели Грин Солоу, мы установили gA равным нулю. Чтобы исключить возможность больших усилий по борьбе с загрязнением, сдерживая загрязнение, как в альтернативе Стоки, мы устанавливаем ge (θ) = 0. Это оставляет только изменения в составе ресурсов, чтобы компенсировать растущий эффект масштаба продолжающегося роста.

Прямые вычисления затем показывают, что скорость роста энергии на единицу конечной продукции просто определяется выражением

(45) gχ = — [1 − b3] [b41 − b3 − a31 − a1] [g + n − gR] <0.

Знак (45) зависит от большого члена в квадратных скобках, который с учетом наших соответствий, приведенных в сноске 36, является отрицательным. Неудивительно, что энергоемкость конечной продукции со временем должна падать.

Объединяя темпы роста выпуска и энергоемкость, мы обнаруживаем, что выбросы снизятся тогда и только тогда, когда

(46) gE = (g + n) [b3a31 − a3 + b4] [(g + n) −gR] < 0.

Обратите внимание, что первый элемент в (46), (g + n), в точности является эффектом масштаба роста выпуска в модели Грина Солоу.И вместо того, чтобы технологический прогресс в борьбе с выбросами, казалось бы, компенсировал эффект масштаба от роста, теперь у нас есть выбросы на единицу конечной продукции, падающие из-за эффекта состава, определяемого вторым отрицательным членом. Темпы роста производства снижаются из-за нехватки природных ресурсов, и, следовательно, когда экономика «ослабевает» из-за изменения своей структуры затрат, это создает сопротивление так же, как в Stokey (1998).

Таким образом, существует противоречие между желательностью отказа от использования природных ресурсов для снижения выбросов загрязняющих веществ и расходами на это с точки зрения роста.Это, конечно, является главной заботой многих развивающихся стран и ограничивает их участие в Киотском протоколе, чтобы ограничить глобальное потепление. Из-за того, что мы добавили фиксированный природный ресурс, в некоторых случаях эффекты состава сами по себе не могут обеспечить положительный сбалансированный рост с не ухудшающейся окружающей средой.

Для исследования мы построим график Gy из (42) и GE из (46) на рисунке 10. Мы построили график этих темпов роста в зависимости от скорости изменения эффективной рабочей силы на единицу ресурса, то есть в зависимости от [(g + n) −gR ], поскольку этот термин играет ключевую роль как в росте выбросов, так и в росте на душу населения.Следует отметить несколько моментов. Во-первых, предположим, что ресурсы были в неограниченном количестве; тогда их услуги могут «расти» с течением времени с той же скоростью, что и эффективная рабочая сила g + n. Такому чудесному существованию соответствуют точки на вертикальной оси на рисунке. В частности, мы видим, что без перетягивания ресурсов рост производства на душу населения составляет г . При ограниченной ресурсной базе темпы роста использования ресурсов должны быть отрицательными, а это означает, что рост дохода на душу населения должен быть ниже, как показано линией с отрицательным наклоном Gy, начинающейся с g и пересекающей горизонтальную ось в точке B.Движения по этой линии соответствуют изменениям темпов роста использования ресурсов gR.

Рисунок 10. Осуществимость: перетягивание ресурсов и рост на душу населения.

Точно так же, если бы ресурсы были неограниченными, энергоемкость ВВП оставалась бы постоянной, а выбросы увеличивались бы вместе с объемом производства. Этот сценарий неограниченных ресурсов соответствует точке на вертикальной оси со скоростью роста совокупного выпуска и выбросов n + g. Опять же, поскольку использование ресурсов должно со временем снижаться, истинные темпы роста выбросов должны быть ниже, как показано линией GE, которая пересекает горизонтальную ось в точке A.Темпы роста выбросов снижаются по мере того, как мы движемся вправо по этой линии, потому что конечный выпуск растет медленнее, а конечный выпуск использует меньше энергии на единицу продукции.

Из этих наблюдений ясно, что во всех точках слева от A рост выбросов положительный; указывает справа от A, рост выбросов отрицательный. Точно так же все точки слева от B показывают положительный рост выпуска на душу населения; точки вправо имеют отрицательный рост. Объединяя эти результаты, мы видим, что постоянный рост доходов на душу населения и улучшение окружающей среды в некоторых случаях может оказаться невозможным.В частности, жирный отрезок AB представляет возможную область. Принимая g и n как экзогенные, этот регион дает нам диапазон показателей эксплуатации ресурсов, gR, которые согласуются с нашими двойными целями. ⁵²

Чтобы понять определяющие факторы возможного региона, полезно рассмотреть случай нулевого роста населения. Если прирост населения равен нулю, то две линии имеют одинаковые вертикальные пересечения, как показано пунктирной линией n = 0, параллельной GE.Возможны ли положительный рост и падение выбросов, зависит только от относительного наклона GE по сравнению с Гр. Алгебра говорит нам, что регион, такой как AB, всегда будет существовать с нулевым приростом населения. Логика проста в том, что рост выбросов падает как при снижении роста выпуска , так и при изменении энергоемкости производства . И то и другое происходит, когда мы увеличиваем сопротивление, двигаясь вправо на рисунке. Следовательно, как только перетягивание ресурсов снизило рост производства на душу населения до нуля в точке, подобной B, эффект масштаба равен нулю, но рост выбросов должен быть строго отрицательным, потому что эффект композиции все еще ведет к снижению энергоемкости.Следовательно, возможная область, подобная AB, существует.

Когда рост населения положительный, эта логика не работает. По мере увеличения темпов роста населения кривая GE смещается вправо и в конечном итоге пересекает горизонтальную ось в точке B. Это, по сути, увеличивает эффект масштаба. На данный момент положительный рост при сокращении выбросов невозможен. Причина проста в том, что рост выбросов увеличивается на n (эффект масштаба), тогда как рост выпуска на душу населения полагается на падение на n из-за нехватки ресурсов.Как только мы выберем n достаточно большим — как показано пунктирной линией n1> n — допустимая область исчезнет. ⁵³

Эти результаты имеют явно негативный оттенок. Экологическая политика, которая снижает темпы роста выбросов и снижает энергоемкость конечной продукции, также снижает рост на душу населения до такой степени, что улучшение окружающей среды и повышение реальных доходов могут оказаться недостижимыми. Есть несколько причин, по которым мы должны с осторожностью интерпретировать эти отрицательные результаты.Во-первых, мы просто исключили роль активного сокращения выбросов, как в случае с альтернативой Стоки. И мы исключили технический прогресс, как в модели Зеленого Солоу. Хотя добавление дополнительных возможностей регулирования — это всегда хорошо, активное сокращение выбросов снижает выбросы загрязняющих веществ, но создает сопротивление так же, как и сокращение энергопотребления. Обычные расчеты показывают, что если мы позволим всем трем направлениям корректировки работать, мы можем записать наши два требования к сбалансированному пути роста как

(47)

Gy = g︸Green Solow − RD [(g + n) −GR] ︸ естественное сопротивление ресурсов + PPD [Ge (θ)] ︸ сопротивление политики загрязнения> 0, GE = g + n − gA︸Green Solow − EI [(g + n) −GR] ︸ эффект композиции от изменения энергоемкости + TE [GE (θ) ] ︸Технический эффект от активного снижения выбросов <0,

, где RD — положительная константа, представляющая сопротивление ресурсов, а PPD — положительная константа, представляющая сопротивление политике загрязнения.Обратите внимание, что в целом с исчерпанием ресурсов и ростом их сокращения есть два источника замедления роста доходов на душу населения. Соответствие каждому источнику сопротивления, конечно же, является компонентом сокращения выбросов. Во втором уравнении EI — положительный коэффициент, представляющий изменения энергоемкости. Это соответствует эффекту композиции. Кроме того, TE — это положительный коэффициент, отражающий изменения, вызванные усилением борьбы с выбросами; это представляет собой эффект техники.

Объединив все это вместе с нашей цифрой, мы обнаружим, что учет технологического прогресса в борьбе с выбросами смещает рост выбросов в линию GE внутрь, расширяя возможный регион. Это не должно вызывать удивления. Добавление активного снижения выбросов сдвигает обе линии вниз (экономика растет медленнее, чем выбросы), оказывая неоднозначное влияние на возможный регион. Однако увеличение прироста населения с нуля сужает регион, повышая вероятность того, что оба требования не могут быть выполнены.

Что же нам делать с нашими стилизованными фактами из введения? Уровни выбросов во многих странах падают, в то время как рост дохода на душу населения остается положительным.Затраты на борьбу с загрязнением росли, но очень медленно, а цены на энергоносители, хотя и повышались, не росли быстрыми темпами. ⁵⁴ Мы уже видели, что эти особенности примерно соответствуют модели Green Solow, но в меньшей степени соответствуют модели Stokey Alternative. Здесь мы обнаруживаем, что использование только изменений в энергоемкости может работать для снижения выбросов, но это происходит только при сильных сдвигах в составе в сторону менее энергоемких товаров. В нашей формулировке эти сдвиги согласуются только с ростом реальных цен на энергию с течением времени.Чтобы увидеть это примечание, доля энергии в конечном выпуске фиксирована; Возьмем конечный выпуск в качестве числителя и сделаем вывод, что реальная цена энергии должна расти по траектории сбалансированного роста со скоростью −χ> 0.

На рисунке 11 мы отображаем реальные цены трех источников энергии: нефти, природного газа и угля. Для удобства чтения все цены установлены на уровне 100 на 1957 год. Делать какие-либо серьезные выводы из этих данных очень рискованно. Реальная цена на нефть с 1957 года почти удвоилась; цена на природный газ растет довольно быстро, в то время как цена на уголь выросла меньше всего за этот период.Естественно, это повышение цен привело к некоторым композиционным эффектам, как это предсказано нашей моделью источников и поглотителей, но только в течение определенных периодов времени. Например, Sue Wing и Eckhaus (2003) изучают историю энергоемкости производства в США и делят ее изменения на те, которые происходят из-за меняющегося сочетания отраслей промышленности США, и на те, которые возникают в результате повышения энергоэффективности внутри отрасли (что соответствует падению в Ом ). Их данные свидетельствуют о том, что с конца 1950-х до середины 1970-х изменения в составе U.С. промышленности сыграли важную роль в снижении общей энергоемкости. Но в течение 1980-х и 1990-х годов снижение совокупной энергоемкости в США произошло за счет повышения энергоэффективности на уровне отрасли. Следовательно, изменения в составе выпуска не могут нести бремя объяснения наших данных.

Рисунок 11. Реальные цены на энергоносители.

Напротив, этим изменениям в составе, должно быть, способствовал значительный технический прогресс в борьбе с выбросами или энергоэффективности ( Ом, ).Доказательства этих изменений очень убедительны. Например, в подробном исследовании энергоэффективности потребительских товаров длительного пользования Ньюэлл, Джаффе и Ставинс (1999) находят решительную поддержку значительной роли автономного технологического прогресса (более 60% изменений в энергоэффективности) и вспомогательной роли индуцированных инноваций. созданный более высокими ценами на энергоносители. Аналогичные доказательства представлены Поппом (2002), который исследует влияние более высоких цен на энергоносители на скорость инноваций в ключевых энергетических технологиях.Используя базу данных о патентной деятельности в США за период 1970–1993 годов, Попп объясняет различия в интенсивности патентования энергии по технологическим группам как функцию цен на энергоносители, существующего «запаса знаний» в области технологий и других ковариат, таких как федеральное финансирование. для НИОКР. Есть два основных результата исследования. Во-первых, рост цен на энергоносители, показанный на Рисунке 11, вызвал индуцированные инновации и всплеск патентной активности после резкого скачка цен на нефть.

Второй важный результат заключается в том, что, хотя цены являются важным определяющим фактором патентной деятельности, другие факторы также очень важны.Например, существующий запас знаний (измеряемый индексом предыдущего патентования, взвешенным с учетом воздействия) в области технологий имеет большое влияние на последующее патентование. Например, Попп сообщает, что среднее изменение запасов знаний за период повышает патентную активность в среднем на 24%; в то время как среднее изменение цен на энергоносители за период увеличивает количество патентования в среднем всего на 2%. Накопление знаний и их побочные эффекты очень важны для определения темпов будущих инноваций. ⁵⁵

Принятие во внимание этих соображений, вероятно, расширит наш возможный регион AB. Например, если интенсивность выбросов Ом упала, когда либо цены на энергию выросли (как в модели источников и поглотителей), либо усилились меры по борьбе с выбросами (как в альтернативе Стоки), то изменения состава и активное сокращение выбросов могут играть меньшую роль в проверка роста загрязнения. Это, конечно, сделало бы осуществимость более вероятной.

Однако добавление усложнений к нашим существующим моделям уведет нас слишком далеко, и пока мы не знаем ни одного исследования, которое бы прямо связывало цены на энергию, индуцированные инновации и выбросы загрязняющих веществ в рамках роста.Вместо этого мы сделаем небольшой шаг к теории индуцированных инноваций в следующем разделе, когда мы представим модель с обучением через действие в борьбе с загрязнением и пересмотрим наши стилизованные факты. Но прежде чем сделать это, мы должны отметить, что в определенной степени мы настроили против устойчивого роста, предполагая, что качество окружающей среды не влияет на производственные возможности. Мы предположили, что сокращение потока выбросов имеет только издержки с точки зрения лобового сопротивления и не приносит пользы с точки зрения повышения производительности производства товаров из-за более высокого качества окружающей среды.Однако некоторые авторы постулировали прямую и положительную связь между производительностью конечной продукции и качеством окружающей среды. Эта ссылка ставит под сомнение обоснованность упражнений на сопротивление росту, подобных нашему. Типичная формулировка добавит к нашим моделям условия сдвига в функции производства конечных товаров, качество окружающей среды повышается. Например, Бовенберг и Смолдерс (1995) и Тахвонен и Куулувайнен (1991) постулируют этот тип дополнительного взаимодействия. Если мы допустим прямую реакцию производительности на улучшение окружающей среды, неясно, замедлит ли сокращение выбросов рост.Бовенберг, Смолдерс и Тахвенен дают достаточные условия, при которых этот дополнительный канал доминирует.

В целом, чем менее важны выбросы в прямой производственной функции, тем больше естественный рост реагирует на сокращение выбросов и чем больше предельное повышение производительности за счет более чистой окружающей среды, тем более вероятно, что эти вторичные эффекты будут доминировать. Хотя, безусловно, вероятно, что ухудшение окружающей среды приведет к снижению производительности, однако неясно, насколько важны эти воздействия эмпирически.Мы подозреваем, что для большей части промышленного производства это воздействие на окружающую среду невелико или, по крайней мере, довольно эластично в текущем диапазоне эксплуатации. Определенные отрасли, такие как сельское хозяйство или рыболовство, несомненно, будут иметь больший эффект производительности от улучшения окружающей среды, но эти отрасли вносят небольшой вклад в ВВП в развитых странах. Вероятно, что эти индуцированные эффекты производительности наиболее заметны в бедных развивающихся странах и пока что ускользнули от внимания серьезных эмпирических исследователей.

Хотя такое прямое влияние на продуктивность, безусловно, возможно, мы считаем, что самым большим ограничением, наложенным нашим анализом до сих пор, является его неспособность увязать растущие затраты на борьбу с загрязнением с инновациями, направленными на повышение производительности борьбы с загрязнением. Вызванные изменения в технологии такого рода, вероятно, со временем снизят энергоемкость, учитывая динамику цен, показанную на Рисунке 11; и индуцированные инновации в технологиях борьбы с выбросами, вероятно, появятся по мере роста затрат на борьбу с выбросами.Оба этих индуцированных эффекта снизят выбросы на единицу конечной продукции за счет изменения Ом на . Конечно, существует большое количество эмпирических исследований, обнаруживающих именно такие эффекты. Но очевидно, что эти связи важны, хотя их трудно смоделировать в рамках роста, поскольку, как отмечает Попп:

, наиболее значительным результатом [sic of the study] является сильное положительное влияние цен на энергоносители на новые инновации. Этот вывод свидетельствует о том, что экологические налоги и нормативные акты не только сокращают загрязнение за счет отказа от деятельности, вызывающей загрязнение, но и поощряют разработку новых технологий, которые в долгосрочной перспективе делают борьбу с загрязнением менее затратной… просто полагаться на технологические изменения недостаточно.Должен существовать какой-то механизм, поощряющий новые инновации (стр. 178).

Имея в виду эту цитату, мы переходим к рассмотрению влияния технического прогресса, вызванного введением регулирования.

Определите термины «возобновляемый ресурс» и «невозобновляемый ресурс» и приведите примеры каждого типа ресурсов, связанных с производством кормов | Информационная система по кормам

Одной из экологических проблем, вызывающих серьезную озабоченность в ХХ веке, был рост населения.Приведенная ниже диаграмма, полученная из справочного бюро по народонаселению, иллюстрирует резкий рост населения, начавшийся примерно с 1750 года. По мере роста населения возрастал и спрос на все виды ресурсов. Поддержка большего числа людей означает производство большего количества продуктов питания, что, в свою очередь, требует большего количества энергии, питательных веществ в почве, воды и других ресурсов, связанных с сельскохозяйственным производством

Есть много видов ресурсов, которые идут на производство продуктов питания и кормов.В целом эти ресурсы были разделены на два типа: возобновляемые ресурсы и невозобновляемые ресурсы. Возобновляемые ресурсы можно определить как ресурсы, которые со временем могут быть заменены естественными процессами. Процесс обновления может быть относительно быстрым, как в случае с солнцем, которое приходит ежедневно. Или процесс обновления может быть очень медленным, как при формировании почвы, что может занять сотни лет. Невозобновляемые ресурсы могут быть определены как ресурсы, запасы или резервы которых ограничены или фиксированы.Доступный запас невозобновляемых ресурсов можно пополнить за счет переработки (например, переработка алюминиевых банок), но общее предложение остается относительно постоянным. В таблице ниже приведены несколько примеров каждого типа ресурсов.

Возобновляемые ресурсы	Невозобновляемые ресурсы
Солнечная энергия	Масло
Почва	Сталь
Деревья	Алюминий
Трава	Уголь
Подземные воды	Фосфаты

Изучение ресурсов, перечисленных в таблице выше, позволяет предположить, что современное сельскохозяйственное производство, включая производство кормов, зависит от ряда ресурсов, которые считаются невозобновляемыми.Сельскохозяйственное оборудование состоит из стальных и алюминиевых деталей и использует топливо на масляной основе. Энергия для производства удобрений и других агрохимикатов поступает из нефти, угля и природного газа. Под посевы широко используются фосфорные удобрения. Осознание этой зависимости от невозобновляемых ресурсов привело к повышенному интересу к разработке и внедрению так называемых устойчивых систем сельскохозяйственного производства, о чем будет сказано в других разделах этой темы лекции.

Что такое невозобновляемые ресурсы и как их защитить?

Пока Вселенная бесконечно расширяется, ресурсы, питающие Землю, истощаются.В 2017 году только 11 процентов потребления энергии в США было произведено из возобновляемых источников энергии. Остальное было обеспечено невозобновляемыми ресурсами.

Так что же это за невозобновляемые или ограниченные ресурсы и как мы можем их защитить?

Что такое невозобновляемые ресурсы?

Согласно Управлению энергетической информации США, невозобновляемые ресурсы — это любые ресурсы, которые «не образуются и не пополняются за короткий период времени». К наиболее распространенным невозобновляемым ресурсам относятся ископаемые виды топлива, такие как сырая нефть, природный газ и уголь, а также урановая ядерная энергия.

Ископаемые виды топлива образуются из органического углеродного материала, который нагревается и сжимается в течение миллионов лет. Другими словами, наши наиболее часто используемые источники энергии, такие как нефть и уголь, производятся из останков растений и животных, захороненных миллионы лет назад.

Минералы Земли и металлические руды, такие как золото, серебро и железо, иногда также считаются невозобновляемыми ресурсами, поскольку они также образовались в результате геологических процессов, продолжавшихся миллионы лет.С другой стороны, к возобновляемым ресурсам относятся солнечная энергия, энергия ветра и древесина, заготовленная экологически безопасным способом. Они возобновляемы, потому что их можно разумно собирать или создавать в разумные сроки, чтобы удовлетворить спрос.

По сути, невозобновляемый ресурс — это то, что нельзя заменить естественным путем, чтобы не отставать от потребления человеком. Поскольку сейчас мы не можем с готовностью производить больше нефти или угля для использования, невозобновляемые ресурсы также можно рассматривать как ограниченные ресурсы.

Прямо сейчас эти ограниченные ресурсы являются основным источником энергии в мире.Благодаря их высокой энергоемкости, относительной доступности и существующим системам наш мир по-прежнему в основном использует невозобновляемые источники энергии.

Но это не может оставаться правдой вечно. Ископаемые виды топлива оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду, например изменение климата, и их количество ограничено. По мере того как ископаемое топливо становится все более дефицитным, оно становится более дорогим и менее доступным.

Самые распространенные невозобновляемые ресурсы

Масло

Сырая нефть — это ископаемое топливо, которое используется для производства бензина, дизельного топлива, реактивного топлива, печного топлива, смазочных масел и асфальта.Этот невозобновляемый ресурс представляет собой жидкость, добываемую из подземных резервуаров, осадочных пород и битуминозных песков. Сырая нефть отправляется на нефтеперерабатывающие заводы, где разделяется на нефтепродукты.

Природный газ

Природный газ получают путем бурения горных пород, содержащих залежи природного газа. Есть несколько мест, где можно получить природный газ:

• Обычный природный газ находится в больших трещинах и пространствах в горных породах
• Сланцевый газ или нетрадиционный природный газ находится в крошечных порах в горных породах
• Попутный природный газ находится в месторождениях сырой нефти

Когда природный газ забирается из места его происхождения, он содержит сжиженные природные газы (ШФЛУ), такие как этан, пропан, бутаны, пентаны и водяной пар.Этот влажный природный газ направляется на перерабатывающие предприятия, где ШФЛУ удаляют из метана. Метан в природном газе используется в качестве топлива.

Уголь

Уголь — это осадочная порода, содержащая углерод и углеводороды. Это ископаемое топливо, которое формируется за миллионы лет, и содержит энергию, запасаемую растениями. Есть четыре вида угля:

• Антрацит имеет самую высокую теплотворную способность и содержит 86-97 процентов углерода; он используется в металлургической промышленности.
• Битуминозный уголь содержит 45-86 процентов углерода и является наиболее распространенным типом угля в Соединенных Штатах; он используется для производства энергии и производства чугуна и стали.
• Суббитуминозный уголь содержит 35-45 процентов углерода и имеет самую низкую теплотворную способность среди четырех типов угля.
• Lignite содержит 25-35 процентов углерода и имеет самое низкое энергосодержание среди четырех типов ворот, а также самое высокое содержание влаги; он используется для производства электроэнергии.

Уран

Уран не является ископаемым топливом, но по-прежнему считается обычным невозобновляемым ресурсом. В то время как уран является обычным металлом, обнаруживаемым в горных породах, U-235 является очень редким компонентом урана.U-235 извлекается из урана и обрабатывается для использования в качестве топлива на ядерных установках для деления ядер.

В первом ежегодном отчете

Rubicon об окружающей среде, социальной сфере и управлении (ESG) обсуждается «Будущее без отходов». Скачайте сейчас полный отчет.

Статистика невозобновляемых ресурсов

Шестьдесят шесть процентов мировой энергии вырабатывается из ископаемого топлива, а восемь процентов вырабатывается за счет ядерной энергии.

Как защитить невозобновляемые ресурсы

Наше общество зависит от невозобновляемых ресурсов, срок годности которых истекает.По этой причине важно продвигать альтернативные источники энергии, включая возобновляемые ресурсы, такие как солнечная и ветровая энергия.

Уменьшение нашей зависимости от невозобновляемых ресурсов и расширение использования возобновляемых источников энергии — один из ключей к устойчивому будущему. Это движение включает в себя как большие, радикальные структурные изменения, такие как Парижское соглашение, так и выбор, который компании и частные лица могут делать каждый божий день.

Такие действия, как вождение электрических и гибридных транспортных средств, установка солнечных панелей и надлежащая изоляция вашего бизнеса и дома, а также использование энергоэффективных приборов — все это мелкомасштабные изменения, которые вы можете внести, чтобы сократить использование невозобновляемых ресурсов.

Если вы хотите узнать больше о круговой экономике, ознакомьтесь с нашим недавним сообщением в блоге о последних тенденциях в области устойчивого развития.

---

Дэвид Рэйчельсон — директор по устойчивому развитию в Rubicon . Чтобы быть в курсе объявлений Rubicon о новых партнерских отношениях и сотрудничестве по всему миру, обязательно подпишитесь на нас на LinkedIn , Facebook и Twitter или , свяжитесь с нами сегодня же .

Глава 13 ~ Невозобновляемые ресурсы — Экология

Ключевые понятия

После завершения этой главы вы сможете:

1. Опишите глобальное и канадское производство и использование металлов, ископаемого топлива и других невозобновляемых ресурсов.
2. Объясните сильную зависимость промышленно развитых стран от невозобновляемых ресурсов и спрогнозируйте, будут ли эти важные источники материалов и энергии по-прежнему доступны в обозримом будущем.
3. Укажите пять основных источников энергии, которые доступны для использования в промышленно развитых странах, и опишите их потенциальную роль в устойчивой экономике.

Как мы отмечали в главе 12, запасы невозобновляемых ресурсов неумолимо сокращаются, поскольку они извлекаются из окружающей среды и используются в человеческой экономике. Это связано с тем, что количество невозобновляемых ресурсов ограничено, и их запасы не восстанавливаются после добычи. Обратите внимание, что слово «резерв» имеет здесь особое значение — оно используется для обозначения известного количества материала, которое может быть экономически извлечено из окружающей среды (то есть с получением прибыли).

Конечно, продолжающаяся разведка может обнаружить ранее неизвестные залежи невозобновляемых ресурсов. Если это произойдет, то известные запасы ресурса увеличатся. Например, известные в мире запасы никеля и меди за последние два десятилетия увеличились из-за открытия богатых залежей этих металлов в северной части Квебека и Лабрадора. Однако есть ограничения на количество «новых» открытий невозобновляемых ресурсов, которые могут быть сделаны на планете Земля.

Изменения стоимости невозобновляемых товаров также влияют на размер их экономически извлекаемых запасов. Например, если стоимость золота на его рынке возрастает, тогда может стать прибыльным поиск новых запасов в удаленных местах, добыча руды с более низким содержанием и переработка «отходов», содержащих небольшие количества этого ценного металла. Совершенствование технологии может иметь такой же эффект, например, делая рентабельной переработку рудных рудников, которые ранее были нерентабельными.

Кроме того, жизненный цикл в экономике некоторых невозобновляемых ресурсов, особенно металлов, может быть продлен за счет вторичной переработки. Этот процесс включает сбор и переработку вышедших из употребления промышленных и бытовых товаров для восстановления материалов, пригодных для повторного использования, таких как металлы и пластмассы. Однако рециркуляция имеет термодинамические и экономические ограничения, что означает, что процесс не может быть эффективным на 100%. Кроме того, спрос на невозобновляемые ресурсы быстро растет из-за роста населения, распространения индустриализации и повышения уровня жизни наряду с соответствующим потреблением на душу населения.Это привело к ускорению спроса на невозобновляемые источники энергии, который необходимо удовлетворять за счет добычи дополнительных объемов энергии из окружающей среды.

Наиболее важными классами невозобновляемых ресурсов являются металлы, ископаемое топливо и некоторые другие полезные ископаемые, такие как гипс и калий. Производство и использование этих важных природных ресурсов рассматриваются в следующих разделах.

Металлы обладают широким спектром полезных физических и химических свойств. Их можно использовать как чистые элементарные вещества, как сплавы (смеси) различных металлов, а также как соединения, которые также содержат неметаллы.Металлы используются для производства инструментов, машин и электропроводов; возводить здания и другие сооружения; и для многих других целей. Наиболее известными металлами в промышленности являются алюминий (Al), хром (Cr), кобальт (Co), медь (Cu), железо (Fe), свинец (Pb), марганец (Mn), ртуть (Hg), никель ( Ni), олово (Sn), уран (U) и цинк (Zn). Драгоценные металлы, золото (Au), платина (Pt) и серебро (Ag), имеют некоторые промышленные применения (например, в качестве проводников в электронике), но ценятся в основном из эстетических соображений, особенно для изготовления ювелирных изделий.Некоторые из наиболее распространенных металлических сплавов — это латунь (содержащая не менее 50% Cu плюс Zn), бронза (в основном Cu, плюс Sn, а иногда и Zn и Pb) и сталь (в основном Fe, но также содержащая углерод, Cr, Mn, и / или Ni). Металлы добываются из окружающей среды, обычно в виде минералов, которые также содержат серу или кислород. Месторождения металлосодержащих полезных ископаемых, которые могут быть экономически извлечены, вносят вклад в известные запасы металлов. Руда — это ассортимент полезных ископаемых, которые добываются и обрабатываются для производства чистых металлов.Этапы добычи, обработки, производства и переработки металла представлены на Рисунке 13.1.

Рисунок 13.1. Добыча и использование металлов. На этой диаграмме показаны основные этапы добычи, производства, использования и повторного использования металлов, а также связанные с ними выбросы отработанных газов и твердых частиц в окружающую среду. В целом диаграмма представляет собой проточную систему с некоторой переработкой для продления срока службы металлов в рамках экономики. Источник: модифицировано из Freedman (1995).

Добыча руды горным способом является первым шагом в процессе внедрения металлов в материальную экономику. Это может происходить в открытых карьерах или вскрышных шахтах, или в подземных шахтах, которые могут проходить под землей на километры. На промышленном предприятии, называемом мельницей, руда измельчается до мелкого порошка тяжелыми стальными шариками или стержнями внутри огромных вращающихся барабанов. Затем измельченная руда разделяется на фракцию, богатую металлами, и отходы, известные как хвосты. В зависимости от местной географии хвосты отходов могут быть сброшены на изолированную территорию на суше, в близлежащее озеро или в океан (см. Главу 18).

Если богатая металлами фракция содержит сульфидные минералы, ее затем концентрируют в плавильном цехе путем обжига при высокой температуре в присутствии кислорода. При этом выделяется газообразный диоксид серы (SO ₂ ), а металлы остаются. Концентрат плавильного завода позже перерабатывается в чистый металл на предприятии, которое называется нефтеперерабатывающим заводом. Затем чистый металл используется для производства промышленных и потребительских товаров. SO ₂ может быть переработан в серу или серную кислоту, которые можно использовать в различных других промышленных процессах, или он может быть выброшен в окружающую среду в качестве загрязнителя.

По истечении срока полезного использования произведенных продуктов их можно повторно использовать в процессах очистки и производства или выбросить на свалку.

Руды высокого качества геологически необычны. Месторождения, которые являются наиболее экономичными для добычи, обычно расположены довольно близко к поверхности, а руды имеют относительно высокую концентрацию металлов. Однако пороги меняются в зависимости от стоимости обрабатываемого металла. Руды с очень небольшими концентрациями золота и платины можно экономично добывать, потому что эти металлы чрезвычайно ценны (на единицу веса).Напротив, менее ценные алюминий и железо должны добываться как более богатые руды, в которых металлы присутствуют в высоких концентрациях.

Данные о мировом производстве промышленно важных металлов приведены в таблице 13.1. Обратите внимание, что для большинства металлов потребляемые количества несколько превышают годовое производство; это указывает на то, что часть потребления связана с переработанным материалом, который был переработан после предыдущего использования. Также обратите внимание на значительный рост производства большинства металлов с 1977 года.Железо и алюминий — это металлы, которые производятся и используются в самых больших количествах. Индекс срока службы (или срок службы, рассчитанный как известные запасы, разделенные на годовой объем производства) алюминия составляет около 592 лет, а для железной руды — 58 лет (таблица 13.1). Индексы жизнеспособности других металлов, перечисленных в таблице, меньше, что говорит о том, что их известные запасы быстро истощаются. Однако важно помнить, что эти известные запасы увеличиваются за счет новых открытий, изменений в технологии и более благоприятных экономических показателей для ресурса.

Таблица 13.1. Мировое производство, потребление и запасы отдельных металлов. Данные из Горного бюро США (1977 г.) и Геологической службы США (2014 г.).

Канада — один из ведущих мировых производителей металлов, на долю которого в 2006 году приходилось 15% мирового производства никеля, 9% алюминия и 6% цинка (таблицы 13.1 и 13.2). Значительная часть металлопродукции предназначена на экспорт. Внутреннее потребление составляет около 39% стоимости производства всех металлов (Таблица 13.2). Добыча металлической руды внесла 17 млрд долларов в ВВП Канады в 2011 году и поддерживает деятельность (например, разведку) еще 4 млрд долларов, что в общей сложности составляет 1,3% ВВП (Статистическое управление Канады, 2014a).

Срок службы (индекс жизнеспособности) канадских запасов металлов равен их глобальным значениям или меньше их (таблица 13.2). Канадские запасы составляют 15% мировых запасов урана и 5–10% кадмия, никеля, серебра и цинка.

Таблица 13.2. Запасы, производство и потребление отдельных металлов в Канаде, 2012 г.Обратите внимание, что боксит (алюминиевая руда) не добывается в Канаде, но в больших количествах импортируется для переработки. Данные взяты из: Natural Resources Canada (2014a) и U.S. Geological Survey (2014).

Таблица 13.3. Провинциальное производство отдельных металлов в Канаде, 2013 г. Данные из: Natural Resources Canada (2014a).

Ископаемые виды топлива включают уголь, нефть, природный газ, нефтеносный песок и горючие сланцы. Эти материалы получены из частично разложившейся биомассы мертвых растений и других организмов, которые жили сотни миллионов лет назад.Древняя биомасса оказалась погребенной в морских отложениях, которые намного позже оказались глубоко погребенными и в конечном итоге литифицировались в осадочные породы, такие как сланец и песчаник. Глубоко внутри этих геологических образований, в условиях высокого давления, высокой температуры и низкого содержания кислорода, органическое вещество чрезвычайно медленно превращалось в углеводороды (молекулы, состоящие только из углерода и водорода) и другие органические соединения. В некоторых отношениях ископаемое топливо можно рассматривать как форму накопленной солнечной энергии — солнечного света, который был преобразован растениями в органическое вещество, а затем сохранен геологически.

Изображение 13.1. Поскольку нефть и другие ископаемые виды топлива являются невозобновляемыми ресурсами, их будущие запасы уменьшаются, когда они извлекаются из окружающей среды. Это масляный насос на юго-востоке Саскачевана. Источник: Б. Фридман.

В геологическом смысле ископаемое топливо все еще производится сегодня с помощью тех же процессов, при которых мертвая биомасса подвергается воздействию высокого давления и температуры. Поскольку естественное геологическое производство ископаемого топлива продолжается, можно утверждать, что эти материалы являются своего рода возобновляемым ресурсом.Однако скорость, с которой добываются и используются ископаемые виды топлива, намного выше, чем их чрезвычайно медленная регенерация. В этом случае ископаемое топливо можно рассматривать только как невозобновляемое.

Углеводороды — это химические вещества, наиболее часто встречающиеся в ископаемом топливе. Однако также могут присутствовать многие дополнительные виды органических соединений, которые включают в свою структуру серу, азот и другие элементы. В частности, уголь часто загрязнен многими неорганическими минералами, такими как сланец и пирит.

Наиболее важное использование ископаемого топлива — это источник энергии. Они сжигаются в двигателях транспортных средств, электростанциях и других машинах для производства энергии, необходимой для работы в промышленности, на транспорте и в домашнем хозяйстве. Ископаемое топливо также используется для производства энергии для обогрева помещений, что особенно важно в странах с сезонно холодным климатом. Еще одно ключевое применение — производство синтетических материалов, в том числе почти всех пластмасс. Кроме того, асфальтовые материалы используются для строительства дорог и изготовления кровельной черепицы для зданий.

Уголь — твердый материал, который может сильно различаться по своим химическим и физическим свойствам. Угли высшего качества — это антрацит и битуминоз, которые представляют собой твердые, блестящие, черные минералы с высокой плотностью энергии (содержание энергии на единицу веса). Бурый уголь — более бедный сорт угля, более мягкий, хлопьевидный материал с более низкой плотностью энергии. Уголь добывают разными способами. Если отложения встречаются близко к поверхности, их обычно добывают методом вскрытия, при котором используются огромные экскаваторы для вскрытия и сбора угленосных пластов, которые затем транспортируются на огромных грузовиках.Более глубокие залежи угля добываются из подземных стволов, которые могут уходить в пласт на несколько километров вглубь земли. Большая часть угля в Северной Америке добывается открытым способом.

После добычи уголь можно промыть для удаления некоторых примесей, а затем измельчить в порошок. Большая часть затем сжигается на крупном промышленном объекте, таком как угольная электростанция, на долю которой приходится около половины глобального использования угля и 88% в Канаде (Natural Resources Canada, 2014b). Кроме того, около 75% мировой стали производится с использованием угля в качестве источника энергии, часто в виде концентрированного материала, известного как кокс.Уголь также может использоваться для производства синтетической нефти.

Нефть (сырая нефть) представляет собой жидкую смесь углеводородов с некоторыми примесями, такими как органические соединения, содержащие серу, азот и ванадий. Нефть из разных мест сильно различается: от тяжелого смолистого материала, который необходимо нагреть, прежде чем он потечет, до чрезвычайно легкой жидкости, которая быстро улетучивается в атмосферу. Нефть добывается с помощью пробуренных скважин, из которых жидкий минерал вытесняется на поверхность под действием геологического давления.Часто естественный напор дополняется откачкой.

Тяжелая форма нефти, называемая битумом, также производится при добыче и переработке нефтеносного песка, который добывается в северной Альберте. Залежи нефтеносного песка, расположенные близко к поверхности, разрабатываются в огромных открытых карьерах, в то время как более глубокие материалы обрабатываются паром, чтобы они текли, а затем извлекаются в виде тяжелой жидкости с использованием пробуренных скважин.

После добычи нефть транспортируется по наземным трубопроводам, грузовикам, поездам и судам на промышленный объект, известный как нефтеперерабатывающий завод, где сырье разделяется на различные составляющие.Фракции можно использовать в качестве жидкого топлива или из них можно получить множество полезных материалов, таких как пластмассы и пигменты. К очищенным фракциям относятся:

• смесь легких углеводородов, известная как бензин, которая используется в качестве топлива для автомобилей
• немного более тяжелые фракции, такие как дизельное топливо, используемое в грузовиках и поездах, и топливо для отопления домов
• керосин, который используется для отопления и приготовления пищи, а также в качестве топлива для самолетов
• густые остаточные масла, которые используются в качестве топлива на нефтяных электростанциях и на больших судах
• Асфальты полутвердые, используемые для мощения дорог и производства кровельных изделий

Природный газ также добывается из пробуренных скважин.Преобладающим углеводородом в природном газе является метан, но также присутствуют этан, пропан и бутан, а также сероводород. Большая часть природного газа транспортируется по стальным трубопроводам от скважин на отдаленные рынки. Иногда его сжижают под давлением для транспортировки, особенно на кораблях. Однако в Канаде он распространяется в основном через разветвленную сеть трубопроводов. Природный газ используется для выработки электроэнергии, обогрева зданий, приготовления пищи, питания легковых автомобилей и производства азотных удобрений.

Изображение 13.2. Продолжение разведки невозобновляемых ресурсов может открыть новые запасы. Однако, поскольку Земля конечна, у этих открытий есть пределы, к которым быстро приближаются. Эта огромная морская производственная платформа была построена для разработки нефтяного месторождения Хиберния на Гранд-Банке у Ньюфаундленда. Источник: Dosya: платформа Hibernia, Wikipedia Commons; http://tr.wikipedia.org/wiki/Dosya:Hibernia_platform.jpg

Производство, запасы и потребление

Мировое производство и запасы ископаемого топлива показаны в Таблице 13.4. В период с 1993 по 2013 год добыча нефти увеличилась на 29%, природного газа — на 64%, угля — на 83%. На все эти виды топлива ведется активная разведка, и в различных регионах мира открываются дополнительные запасы. Однако ископаемое топливо потребляется чрезвычайно быстро, особенно в развитых и быстро развивающихся странах. Следовательно, ожидаемый срок службы известных запасов чрезвычайно мал и составляет 113 лет для угля, 55 лет для природного газа и 58 лет для нефти.

Однако эти числа не следует интерпретировать слишком буквально, поскольку в ходе продолжающейся разведки обнаруживаются дополнительные месторождения, которые увеличивают известные запасы. Об этом свидетельствуют изменения расчетного срока службы нефти, который составлял 46 лет в 1993 году, но двадцать лет спустя фактически увеличился до 58 лет. Конечно, этот, казалось бы, неожиданный результат связан с тем, что в течение этого 20-летнего периода были обнаружены ранее неизвестные запасы нефти или что рост цен сделал некогда нерентабельные ресурсы жизнеспособными (например, нефтеносные пески Альберты).Тем не менее, открытия будут ограничены конечными количествами, присутствующими на Земле, поэтому факт остается фактом: запасы этих невозобновляемых ресурсов быстро истощаются.

Таблица 13.4. Мировое производство и запасы ископаемого топлива, 2013 г. «Доказанные» запасы — это общие объемы ресурсов, которые, как известно, существуют. Срок службы — это запасы, деленные на годовой темп добычи. Источник: данные British Petroleum (2014 г.).

(1) тнэ = тонны нефтяного эквивалента, что позволяет выразить все ископаемые виды топлива в сопоставимых единицах
(2) Запасы и добыча природного газа указаны в 1012 м3

В настоящее время нефть является наиболее важным источником ископаемого топлива в мире, в основном потому, что ее легко переработать в переносное жидкое топливо, которое легко используется в качестве источника энергии для многих промышленных и бытовых целей.Кроме того, нефть является основным сырьем, используемым для производства пластмасс и других синтетических материалов.

Около 46% мировых доказанных извлекаемых запасов нефти находится на Ближнем Востоке (таблица 13.5). Этот факт подчеркивает стратегическое значение этого региона для мировой энергетической экономики и ее безопасности. Одна только Саудовская Аравия обладает 16% мировых запасов нефти, за ней следуют Ирак, Иран и Кувейт, каждый с 6-9%. Обратите внимание, что большие запасы, указанные для Венесуэлы и Канады, в основном относятся к «нетрадиционным» источникам нефти, таким как очень тяжелая нефть и нефтеносный песок (соответственно), добыча и переработка которых относительно дороги.Наиболее развитые экономики мира находятся в Европе, Северной Америке и Восточной Азии. Те, кто находится в Европе и Азии, в значительной степени зависят от импорта нефти с Ближнего Востока, России и Венесуэлы, чтобы поддерживать уровень своего потребления. Когда-то так было и в Северной Америке, но примерно с 2010 года ситуация изменилась из-за значительного увеличения внутреннего производства, связанного с нефтью в сланцевых пластах и ​​нефтеносным песком в северной Альберте.

Наиболее обеспеченными странами мира с точки зрения общих ресурсов ископаемого топлива являются Россия и США, которые обладают огромными запасами природного газа, угля и нефти (Таблица 13.5).

Таблица 13.5. Запасы ископаемого топлива в отдельных странах. Страны перечислены в порядке уменьшения запасов нефти в 2013 году. Данные являются доказанными запасами и взяты из British Petroleum (2008).

Срок службы доказанных извлекаемых запасов ископаемого топлива в Канаде показан в Таблице 13.6. Однако помните, что на количество запасов влияют новые открытия, появление технологий, которые делают ранее неизвлекаемые запасы экономически жизнеспособными, а также рост цен на сырьевые товары, делающий выгодным использование некогда маржинальных ресурсов.В Канаде это недавно произошло с ресурсом нефтеносного песка. Изучение истории нефтяных ресурсов в Канаде показывает заметный скачок в 1999 г., когда запасы нефти резко выросли с 8,0 млн т н.э. в 1998 г. до 29,3 млн т н.э. в следующем году (BP, 2014). Это огромное увеличение на 265% произошло потому, что аналитики ресурсов пришли к убеждению, что быстро развивающиеся технологии добычи огромных нефтеносных песков являются экономически жизнеспособными в сочетании с растущей стоимостью нефти, что также является аргументом в пользу разработки этого ресурса.

Большинство запасов ископаемого топлива в Канаде находится в западных провинциях, как и большая часть производства (таблица 13.7). Помимо обычной нефти, Канада обладает огромными ресурсами нефтеносного песка, из которого извлекается тяжелый битум, который превращается в синтетическую нефть (см. Canadian Focus 13.1). В северной части провинции Альберта имеется около 14 миллионов гектаров нефтеносных отложений, а на разрабатываемых в настоящее время территориях потенциально может быть добыто около 3,2 миллиарда тонн синтетической нефти (BP, 2014).

Таблица 13.6. Производство, потребление и запасы ископаемых видов топлива в Канаде, 2013 год. Процентное потребление относится к той части производства, которая используется в Канаде в Канаде. Срок службы — это доказанные запасы, разделенные на годовой объем добычи. Источник: данные British Petroleum (2014 г.).
(1) тнэ = тонны нефтяного эквивалента, что позволяет выразить все ископаемые виды топлива в сопоставимых единицах

Таблица 13.7. Провинциальное производство ископаемого топлива, 2012 г.Если данные отсутствуют, производство было нулевым или небольшим и не сообщалось. Источник: данные Статистического управления Канады (2014b).

Около 67% добычи природного газа в Канаде потребляется внутри страны, остальная часть экспортируется в США (таблица 13.6). Точно так же около 55% добычи угля и 54% нефти используется внутри страны. Однако эти национальные данные скрывают некоторые важные региональные различия. В частности, большая часть нефти, добываемой в западной Канаде, экспортируется в Соединенные Штаты, но это компенсируется значительным импортом иностранной нефти в восточные провинции.В целом, хотя Канада произвела около 193 миллионов (106) тонн нефти в 2013 году, она потребила 104 x 106 т, экспортировала 163 x 106 т и импортировала 153 x 106 т (BP, 2014). Стоимость добычи сырой нефти в 2013 году составила 45 миллиардов долларов, нефтесодержащих битумов и синтетической нефти — 57 миллиардов долларов, а природного газа — 16 миллиардов долларов (CAPP, 2014). Стоимость угля составила 4,6 миллиарда долларов (NRC, 2014b). Канада производит около 5% мировой добычи природного газа, 5% нефти и 1% угля (BP, 2014).Это намного больше, чем 0,5% мирового населения, проживающего в Канаде.

Канадский фокус 13.1. Нефтяные пески Альберты
Нефтеносные пески — это ископаемые источники топлива, которые состоят из смеси песка и глины с поровым битумом в концентрации 10-12%. (Технически эти месторождения наиболее точно называются битумно-песчаными, но иногда используется уничижительный термин «битуминозные пески».) Нефтеносные пески встречаются на площади 140 000 км2 в северной Альберте и, в гораздо меньшей степени, в близлежащих районах. Саскачеван.Аналогичные месторождения также встречаются в Венесуэле.

Ресурсы нефтеносных песков Альберты огромны. Общие запасы составляют около 27,3 миллиарда тонн нефтяного эквивалента (168 миллиардов баррелей), но ресурсы в рамках «активной разработки» в 2013 году составили 4,2 миллиарда тонн (British Petroleum, 2014). Для сравнения: крупнейшие в мире запасы традиционной нефти в Саудовской Аравии составляют около 36,5 млрд т.

В 2012 году производство сырого битума и синтетической нефти в Альберте составило 89 единиц.8 миллионов тонн, что эквивалентно 76% общей добычи нефти в провинции и 58% добычи Канады (Статистическое управление Канады, 2014c). Около двух третей нефти обычно перерабатывается в бензин и другое жидкое топливо, а остальная часть используется в качестве асфальта для строительства дорог и производства кровельных материалов.

Разработка месторождения нефтеносных песков продвигалась быстрыми темпами с момента начала первой деятельности в конце 1960-х годов. В период с 1996 по 2013 год в новые и текущие проекты было инвестировано 376 миллиардов долларов, из них 59 миллиардов долларов только в 2013 году (CAPP, 2014).В 2013 году реализовано 13 проектов по добыче нефтеносных песков. Если предположить, что темпы развития сохранятся высокими, сравнительно крупные инвестиции будут продолжаться в течение следующего десятилетия или около того, особенно если цены на сырую нефть останутся высокими (для большинства операций с нефтеносным песком требуется точка продажи около 80 долларов за баррель, чтобы быть экономически выгодным). жизнеспособный). В основном бурное развитие происходит возле форта Мак-Мюррей, который быстро вырос из деревни в 1960-х годах до примерно 72 тысяч в 2014 году.

Залежи нефтеносного песка, которые встречаются у поверхности (глубиной менее 75 м), добываются в открытых карьерах (вскрываются) с использованием огромных экскаваторов, которые вместе с грузовиками, которые они загружают, являются крупнейшими подобными машинами в мире.Сырой нефтеносный песок обрабатывается с использованием тепла и пара для получения вязкого битума (его консистенция при комнатной температуре аналогична патоке). Битум модифицируют легкими углеводородными жидкостями для снижения его вязкости, чтобы он мог течь и транспортироваться по трубопроводу. Типичный выход из добытого нефтеносного песка составляет около 1 т синтетической нефти из 15 т сырьевых ресурсов. Около 75-90% присутствующего битума извлекается в процессе экстракции. Остальная часть вместе с огромным количеством хвостов (переработанный песок и глина) засыпается в огромные карьеры.После того, как засыпанные участки будут засыпаны, они будут очерчены, обработаны сверху отложениями (гравий, песок, глина и органический навоз мускуса) и засажены для восстановления возможности землепользования под пастбища или под лес. От отрасли требуется восстановить добытые участки до уровня производительности, по крайней мере, до уровня ранее существовавшей экосистемы. В конечном итоге около 20% общих ресурсов нефтеносных песков находится достаточно близко к поверхности, чтобы их можно было добыть открытым способом. Однако, поскольку этот метод был разработан первым, около двух третей недавнего производства нефтеносных битумов приходится на открытые карьеры.

Другая треть производства нефтеносных песчаных битумов приходится на добычу месторождений глубже 75 метров на месте («на месте»). Это делается различными способами, такими как нагнетание пара в залежь и последующее выкачивание сжиженного битума на поверхность для дальнейшей обработки. Альтернативные методы экстракции включают использование закачиваемых растворителей, чтобы битум стал текучим, чтобы его можно было перекачивать на поверхность. Около 80% запасов нефтеносного песка потенциально могут быть извлечены с помощью технологии in situ, что приводит к гораздо меньшему нарушению окружающей среды по сравнению с открытой разработкой.

Изображение 13.3. Вид на карьер по добыче битумно-песка в северной Альберте. Источник: Б. Фридман.

Добыча и переработка нефтеносного песка — это энергоемкая деятельность, которая осуществляется на огромных промышленных объектах. Энергия для работы машин и перерабатывающих предприятий получается за счет сжигания ископаемого топлива, особенно природного газа, поэтому промышленность является основным источником выбросов парниковых газов. Промышленность нефтеносного песка добровольно взяла на себя обязательства по крупным инвестициям в усовершенствованные технологии, чтобы снизить интенсивность использования энергии и выбросы CO2 (см. Canadian Focus 17.1.) Снижая энергоемкость своей деятельности, промышленность будет выделять меньшее количество парниковых газов на тонну производимого битума и синтетического материала. Тем не менее, из-за быстрого увеличения масштабов нефтеносных песков в северной Альберте общий объем выбросов значительно увеличится. Фактически, рост нефтеносной промышленности является причиной большей части увеличения выбросов парниковых газов в Канаде за последнее десятилетие или около того.

Есть дополнительные важные экологические последствия добычи и переработки нефтеносных песков.Они включают загрязнение атмосферы, грунтовых и поверхностных вод; обширное разрушение естественной среды обитания; и социально-экономические разрушения сельских общин и общин аборигенов. Однако в более широком контексте эти убытки следует рассматривать как неизбежный результат очевидного энтузиазма канадского общества, политиков и деловых кругов в стремлении добывать, продавать и использовать ресурсы ископаемого топлива быстрыми (и неустойчивыми) темпами. . Это происходит из-за признанной важности этой деятельности для внутренней и экспортной экономики Канады.

Другие материалы, которые в больших количествах добываются в Канаде, включают асбест, алмазы, гипс, известняк, калий, соль, серу, заполнители и торф. За исключением алмазов, эти материалы имеют меньшую товарную стоимость (стоимость на тонну), чем металлы и ископаемое топливо. Глобальный или канадский дефицит этих материалов не является неизбежным. Добыча этих видов полезных ископаемых внесла 11 миллиардов долларов в ВВП Канады в 2011 году (Статистическое управление Канады, 2014a).

Асбест относится к группе твердых, волокнистых, негорючих силикатных минералов, которые используются для производства огнестойкой изоляции, добавок к цементу, тормозных накладок и многих других продуктов.Однако некоторые виды минералов асбеста связаны с проблемами здоровья человека, особенно с заболеваниями легких. Эти опасности значительно сократили рынок этого полезного минерала. Еще в 2010 году в Квебеке было добыто около 0,18 миллиона тонн асбеста, но две последние шахты закрылись в 2011 году (NRC, 2014a).

Алмазы относительно новы для добычи полезных ископаемых в Канаде, и первые крупные открытия были сделаны только в 1990-х годах. В 2013 году было добыто около 10,6 миллиона каратов алмазов стоимостью 2 доллара.0 млрд. Почти вся добыча ведется на Северо-Западных территориях, некоторые также находятся в Онтарио, а разведка ведется в других местах на Канадском щите.

Гипс , минерал, состоящий из сульфата кальция, используется для производства гипса и стеновых плит для строительной промышленности. В 2013 году было добыто около 2,7 миллиона тонн гипса на сумму 38 миллионов долларов. Вся добыча гипса происходит в Новой Шотландии.

Известняк — это порода, состоящая из карбоната кальция.Его используют для производства цемента, а также извести для изготовления штукатурки. Кроме того, добывается известняк и связанная с ним метаморфическая порода, известная как мрамор, для использования в качестве строительного камня и облицовки. В 2013 году было добыто 18 миллионов тонн известняка. Из него было произведено 11,8 миллиона тонн цемента стоимостью 1,6 миллиарда долларов. Было произведено еще 1,8 миллиона тонн извести на сумму 306 миллионов долларов. В Онтарио, Квебеке и Британской Колумбии находятся крупнейшие предприятия по производству цемента, а в Онтарио — крупнейшие мощности по производству извести.

Калий — это порода, образованная из минерального калийного полевого шпата, и ее добывают для производства калийсодержащих удобрений. В 2013 году было добыто около 10,1 млн тонн калийных удобрений (K ₂ O) на сумму 6,1 млрд долларов США. Калий добывают в Саскачеване и Нью-Брансуике.

Соль , или хлорид натрия, используется в химической промышленности для борьбы с обледенением дорог, как «поваренная соль», а также как пищевая добавка и ароматизатор. В 2013 году было добыто 12,4 миллиона тонн соли на сумму 645 миллионов долларов.Самые большие соляные шахты находятся в Онтарио, Альберте, Саскачеване и Новой Шотландии.

Сера производится из сероводорода, полученного из скважин высокосернистого газа (газовые скважины, богатые H ₂ S), из скрубберов для контроля загрязнения (для SO ₂ ) на металлургических заводах, а также из месторождений природных (или элементарная) сера. Сера используется в химической промышленности и для производства удобрений. В 2013 году было произведено около 6,4 миллиона тонн серы на сумму 517 миллионов долларов.Около 90% производства серы добывается из скважин высокосернистого газа в Альберте и Саскачеване.

Заполнители включают песок, гравий и другие материалы, которые добываются для использования в дорожном строительстве и в качестве наполнителей для бетона в строительной отрасли. Заполнители — это ресурс с низким содержанием, имеющий относительно небольшую стоимость на тонну. Однако эти материалы могут быть доступны только в небольших количествах недалеко от крупных городов, что приводит к их нехватке. В 2013 году было добыто около 228 миллионов тонн карьера стоимостью 1 доллар США.75 миллиардов. Эти материалы добываются во всех провинциях и территориях по темпам, более или менее зависящим от местной строительной деятельности.

Торф — это суб-ископаемый материал, который образовался из мертвой растительной биомассы, возраст которой составляет от сотен до тысяч лет. Накапливается в болотных угодьях, где частично разлагается (или гумифицируется). Иногда торф сушат и сжигают в качестве источника энергии, который широко используется в Ирландии, некоторых частях северной Европы и России. Однако в Канаде торф добывается для использования в качестве садового материала и для производства впитывающих гигиенических изделий, таких как подгузники и гигиенические салфетки.В 2013 году было добыто 1,3 миллиона тонн торфа на сумму 263 миллиона долларов. Большая часть добычи торфа происходит в Нью-Брансуике и Квебеке.

Для любой экономики критически важно иметь свободный доступ к относительно недорогим и доступным источникам энергии для коммерческих, промышленных и бытовых целей. Использование большого количества энергии особенно характерно для развитых стран, таких как Канада. Как было исследовано ранее, относительно богатые, развитые страны потребляют гораздо больше энергии (в расчете на душу населения), чем более бедные и менее развитые страны.

С тех пор, как люди научились обращаться с огнем, они использовали топливо для пропитания, то есть для приготовления пищи и согрева. Первоначально в качестве топлива для этих целей использовалась древесина и другая растительная биомасса, собранная на месте. Возможно, только один миллион человек был жив, когда огонь впервые был одомашнен, и их потребление энергии на душу населения было небольшим. Следовательно, топливо из биомассы было возобновляемым источником энергии, потому что скорость, с которой его собирали, была намного меньше, чем скорость, с которой новая биомасса производилась растительностью.

Однако в наше время человеческое население намного больше, чем было, когда впервые начали действовать огонь. Более того, многие страны сейчас имеют интенсивно индустриальную экономику, в которой потребление энергии на душу населения чрезвычайно велико. Сочетание роста населения и увеличения потребления энергии на душу населения означает, что в развитых странах используется огромное количество энергии. Энергия необходима для подпитки промышленных процессов, производства и эксплуатации машин, для сохранения тепла зимой и прохлады летом, а также для приготовления пищи.

Большинство промышленных источников энергии основаны на использовании невозобновляемых ресурсов, хотя некоторые возобновляемые источники также могут иметь значение. Для полноты картины в этом разделе рассматриваются как невозобновляемые, так и возобновляемые источники энергии.

Источники энергии

Основными источниками промышленной энергии в мире являются ископаемое топливо и ядерное топливо, оба из которых не являются возобновляемыми. Гидроэлектроэнергия, вырабатываемая с использованием возобновляемой энергии проточной воды, также важна в некоторых регионах, включая большую часть Канады.Относительно второстепенные источники энергии, часто называемые «альтернативными источниками», включают топливо из биомассы, геотермальное тепло, солнечную энергию, ветер и волны, которые потенциально являются возобновляемыми.

Любой из вышеперечисленных источников можно использовать для привода турбины, которая вращает электрический генератор, преобразующий кинетическую энергию движения в электрическую. Солнечная энергия также может генерировать электричество напрямую, с помощью фотоэлектрической технологии (см. Ниже). Электричество — один из наиболее важных видов энергии, используемых в индустриальных обществах, который широко распределяется по промышленным предприятиям и домам через сеть линий электропередачи.В следующих разделах кратко описывается, как используются эти различные источники энергии.

Изображение 13.4. Электроэнергия, вырабатываемая за счет использования ядерного топлива или сжигания угля, нефти или природного газа, использует невозобновляемые источники энергии. Это аэрофотоснимок АЭС Брюс в Онтарио на фоне озера Гурон. Источник: Чак Шмурло, Wikimedia Commons, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bruce-Nuclear-Szmurlo.jpg

Ископаемое топливо

Уголь, природный газ, нефть и продукты их переработки могут сжигаться на электростанциях, где потенциальная энергия топлива используется для выработки электроэнергии.Ископаемое топливо также может напрямую приводить в действие машины, особенно на транспорте, в котором бензин, дизельное топливо, сжиженный природный газ и другие «портативные» виды топлива используются в автомобилях, грузовиках, самолетах, поездах и кораблях. Ископаемое топливо также сжигается в печах многих домов и больших зданий, чтобы обеспечить тепло в холодное время года. Сжигание ископаемого топлива имеет множество экологических недостатков, включая выбросы парниковых газов, диоксида серы и других загрязнителей в атмосферу.

Ядерное топливо

Ядерное топливо содержит нестабильные изотопы тяжелых элементов урана и плутония ( ²³⁵ U и ²³⁹ Pu, соответственно). Они могут распадаться в результате процесса, известного как деление, при котором образуются более легкие элементы, выделяя 2-3 нейтрона на ядро ​​и огромное количество энергии. Испускаемые нейтроны могут поглощаться другими атомами ²³⁵ U или ²³⁹ Pu, в результате чего они также становятся нестабильными и подвергаются делению в процессе, известном как цепная реакция.Неконтролируемая цепная реакция может привести к разрушительному ядерному взрыву. Однако в ядерном реакторе поток нейтронов тщательно регулируется, что позволяет безопасно и непрерывно производить электричество.

Ядерные реакции фундаментально отличаются от химических реакций, в которых атомы рекомбинируют в различные соединения без изменения их внутренней структуры. При делении ядер фундаментально изменяется структура атома, и небольшие количества вещества превращаются в огромные количества энергии.

Большая часть энергии, выделяемой при делении ядер, выделяется в виде тепла. На атомной электростанции часть тепла используется для кипячения воды. Образующийся пар приводит в движение турбину, которая вырабатывает электричество. Большинство электростанций, работающих на атомном топливе, представляют собой огромные коммерческие реакторы, вырабатывающие электроэнергию для промышленного и бытового использования в больших городских районах (Изображение 13.4). Реакторы меньшего размера иногда используются для питания военных кораблей и подводных лодок или для исследований. 235U — это топливо, которое используется в обычных ядерных реакторах, таких как система CANDU, разработанная и используемая в Канаде. ²³⁵ U получают из урановой руды, которая добывается в различных местах мира. (Канада является крупным игроком в добыче урана, большая часть которого идет на экспорт; см. Таблицу 13.2.) Уран, полученный при переработке руды, обычно на 99,3% состоит из неделящегося ²³⁸ U и только 0,7% 235U. Для большинства промышленных реакторов требуется топливо, которое было дополнительно очищено для обогащения концентрации ²³⁵ U примерно до 3%. Однако реакторы CANDU канадской конструкции могут использовать в качестве топлива необогащенный уран.

В ходе реакций деления образуются различные элементы, большинство из которых также радиоактивны (например, газ радон). Один из них, ²³⁹ Pu, также может использоваться в качестве компонента ядерного топлива на электростанциях. Чтобы получить ²³⁹ Pu для этих целей (или для использования в производстве ядерного оружия), отработанное топливо атомных электростанций перерабатывается. Другие трансурановые элементы и любые оставшиеся ²³⁵ U (а также неделящийся ²³⁸ U) также могут быть извлечены и использованы для производства нового топлива для реакторов.

Так называемые реакторы на быстрых нейтронах предназначены для оптимизации производства ²³⁹ Pu (что происходит, когда атом ²³⁸ U поглощает нейтрон с образованием ²³⁹ U, который затем образует ²³⁹ Pu в результате выбросов двух бета-электронов). Хотя реакторы на быстрых нейтронах были продемонстрированы, они не получили коммерческого развития. Реакторы-размножители производят «новое» ядерное топливо (путем производства плутония) и тем самым помогают оптимизировать использование урановых ресурсов.Однако у этого процесса есть ограничения, потому что исходное количество ²³⁸ U в конечном итоге истощается. Следовательно, и ²³⁵ U, и ²³⁹ Pu следует рассматривать как невозобновляемые ресурсы.

С ядерной энергетикой связан ряд важных экологических проблем. К ним относятся небольшая, но реальная возможность катастрофической аварии, такой как расплавление активной зоны реактора, которая может привести к выбросу большого количества радиоактивного материала в окружающую среду (как это произошло на Чернобыльском реакторе на Украине в 1986 году).Ядерные реакции также производят чрезвычайно токсичные, долгоживущие радиоактивные побочные продукты (такие как плутоний), с которыми необходимо безопасно обращаться в течение очень длительных периодов времени (до десятков тысяч лет). Огромные количества этих «высокоактивных» отходов накапливаются в Канаде и других странах, использующих ядерную энергию, но до сих пор нет окончательных решений проблемы их долгосрочного обращения. Другой проблемой является выброс токсичного газообразного радона и радиоактивности из «низкоактивных» отходов, связанных с урановыми рудниками, конструктивными элементами атомных электростанций и другими источниками.

Синтез — это еще один вид ядерной реакции, производящей энергию. Этот процесс происходит, когда легкие ядра вынуждены объединяться в условиях чрезвычайно высокой температуры (миллионы градусов) и давления, что приводит к огромному высвобождению энергии. Термоядерный синтез обычно включает объединение изотопов водорода. Одна обычная реакция синтеза включает в себя слияние двух протонов (два ядра водорода, ¹ H) с образованием ядра дейтерия (состоящего из одного протона и одного нейтрона, ² H), а также испускания бета-электрона и чрезвычайно большого количества энергия.

Реакции синтеза происходят естественным образом внутри Солнца и других звезд, и они также могут быть инициированы путем воздействия на водород огромного тепла и давления, создаваемых ядерным взрывом деления, как это происходит в так называемой водородной бомбе. Однако ядерные технологи еще не разработали систему, которая могла бы контролировать реакции термоядерного синтеза в той степени, которая необходима для выработки электроэнергии в экономической системе. Если эта технология когда-либо будет разработана, это принесет огромную пользу индустриальному обществу.Это будет означать, что практически неограниченные запасы водородного топлива для термоядерных реакторов могут быть извлечены из океанов, что по существу устранит ограничения на поставку энергии. Однако до сих пор контролируемые реакции синтеза остаются предметом научной фантастики.

Hydroelectric Energy

Гидроэнергетика включает использование кинетической энергии текущей воды для привода турбины, вырабатывающей электричество. Поскольку энергия текущей воды естественным образом вырабатывается в рамках гидрологического цикла, гидроэлектроэнергия является возобновляемым источником энергии.Есть два класса технологий производства гидроэлектроэнергии.

• Русловая гидроэлектростанция предполагает использование естественного стока водотока без создания большого водохранилища в верхнем течении реки. Следовательно, это производство электроэнергии зависит от естественного течения реки и является очень сезонным.
• Гидроэлектроэнергия, генерируемая водохранилищами, предполагает строительство плотины на реке для хранения огромного количества воды в водоеме, напоминающем озеро.Водохранилище аккумулирует часть сезонного высокого стока, так что выработка электроэнергии может происходить относительно стабильно в течение всего года. Некоторые огромные водохранилища образовались в результате затопления обширных участков земли, которые ранее были покрыты лесами и водно-болотными угодьями в различных местах Канады, таких как Британская Колумбия, Лабрадор, Манитоба и Квебек.

Крупнейшие гидроэлектростанции Канады расположены в Черчилль-Фоллс в Лабрадоре мощностью 5429 мегаватт (МВт), Ла-Гранд-2 в северном Квебеке мощностью 5,328 МВт, G.M. Shrum в Британской Колумбии с 2 730 МВт и La Grande 4 и 3 в Квебеке с 2 651 и 2304 МВт, соответственно. Все эти объекты имеют большие резервуары для хранения воды. Хотя гидроэнергетика является возобновляемой, использование этой технологии связано с серьезным воздействием на окружающую среду. Изменения в количестве и времени стока воды в реках вызывают серьезный экологический ущерб, как и обширные наводнения, которые происходят при разработке водохранилища (см. Главу 20).

Изображение 13.5. Гидроэлектроэнергия — возобновляемый источник энергии. Этот объект использует часть потока реки Ниагара для выработки электроэнергии. Источник: Б. Фридман.

Солнечная энергия

Солнечная энергия постоянно доступна в течение дня, и ее можно использовать различными способами в качестве возобновляемого источника энергии. Например, он накапливается растениями по мере роста, так что их биомасса может быть собрана и сожжена для высвобождения ее потенциальной энергии (см. «Энергия биомассы» ниже).

Солнечная энергия также может удерживаться внутри застекленного пространства.Это происходит потому, что стекло прозрачно для видимых длин волн солнечного света, но не для большей части инфракрасного. Это позволяет использовать пассивные солнечные или «тепличные» конструкции для обогрева зданий. Солнечную энергию также можно улавливать с помощью черных поверхностей с высокой степенью поглощения для нагрева воды или другой жидкости, которая затем может быть распределена по трубам для обогрева внутренних помещений здания.

Солнечная энергия также может использоваться для производства электроэнергии с использованием фотоэлектрической технологии (солнечных элементов), которая преобразует электромагнитную энергию непосредственно в электричество.В другой технологии большие параболические зеркала с чрезвычайно высокой степенью отражения используются для фокусировки солнечного света в замкнутом объеме, содержащем воду или другую жидкость, которая нагревается и генерирует пар, который используется для привода турбины для выработки электроэнергии.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия может быть использована в очень немногих местах, где магма встречается относительно близко к поверхности и нагревает грунтовые воды. Горячая вода может быть выведена по трубопроводу на поверхность, где ее теплота используется для обогрева зданий или для выработки электроэнергии.Кроме того, меньшая энергоемкость слегка подогретой геотермальной воды, которая присутствует почти повсюду, может быть получена с помощью технологии теплового насоса и использована для обогрева помещений или обеспечения теплой воды для производственного процесса. Геотермальная энергия является возобновляемым источником до тех пор, пока запас грунтовых вод, доступных для нагрева в земле, не истощается из-за чрезмерной откачки.

Энергия ветра

Кинетическая энергия движущихся воздушных масс или энергия ветра могут быть получены и использованы различными способами.Парусник использует энергию ветра для движения по воде, ветряная мельница может использоваться для подъема грунтовых вод для использования на поверхности, а ветряные турбины предназначены для выработки электроэнергии. Обширные ветряные электростанции, состоящие из множества высокоэффективных ветряных турбин, были построены для выработки электроэнергии в постоянно ветреных местах во многих частях мира. В 2014 году установленная мощность ветряных электростанций Канады составляла 8 517 МВт, из которых 24 имели мощность более 100 МВт (Canadian Wind Energy Association, 2014).Крупнейшие ветряные электростанции — Сеньори де Бопре (QC, 272 МВт), Gros-Morne (QC, 212 МВт), Amaranth (ON, 200 МВт) и Wolfe Island (197 МВт).

Изображение 13.6. Ветер все чаще используется в качестве источника коммерческой энергии в Канаде. Эти ветряные турбины работают недалеко от Тилбери на юго-западе Онтарио. Источник: Б. Фридман.

Приливная энергия

Приливные циклы развиваются из-за гравитационного притяжения между Землей и Луной. В некоторых прибрежных районах приливная энергия, кинетическая энергия приливных потоков, может быть использована для привода турбин и выработки электроэнергии.В заливе Фанди на востоке Канады наблюдаются огромные приливы, которые могут превышать 16 м в верхней части залива. Среднемасштабная (20 МВт) установка с приливной энергией была разработана в Аннаполис-Роял в Новой Шотландии. Существует потенциал для гораздо большего развития приливной энергии в заливе Фанди, и в настоящее время ведутся технологические исследования для установки дополнительных сооружений в различных местах там. В новых установках будут использоваться приливные турбины, которые устанавливаются на дно или подвешиваются в толще воды, что позволяет избежать ущерба окружающей среде, связанного с плотиной.

Волновая энергия

Волны на поверхности океана — еще одно проявление кинетической энергии. Волновую энергию можно использовать с помощью специально сконструированных буев, которые вырабатывают электричество, когда они подпрыгивают вверх и вниз, хотя эта технология еще не получила промышленного развития.

Энергия биомассы

Биомасса деревьев и других растений содержит потенциальную химическую энергию. Эта энергия биомассы на самом деле является солнечной энергией, которая была зафиксирована посредством фотосинтеза.Торф, добываемый на болотах, является разновидностью ископаемой биомассы.

Подобно углеводородному топливу, биомассу можно сжигать для получения тепловой энергии для промышленных целей, а также для обогрева домов и больших зданий. Биомассу также можно сжигать на промышленных электростанциях, обычно для выработки пара, который может использоваться для привода турбины, вырабатывающей электричество. Биомассу также можно использовать для производства метанола, который можно использовать в качестве жидкого топлива в транспортных средствах и для других целей.

Если экосистемы, из которых собирается биомасса, управляются для обеспечения послеуборочного восстановления растительности, этот источник энергии можно рассматривать как возобновляемый.Однако торф всегда добывается быстрее, чем он накапливается в болотах и ​​других водно-болотных угодьях, поэтому он не является возобновляемым источником энергии биомассы.

Энергопотребление

Потребление энергии в разных странах сильно различается, во многом в зависимости от различий в их населении, степени развития и индустриализации (таблица 13.8). В целом, потребление первичной энергии на душу населения (это относится к коммерчески реализуемым видам топлива, включая возобновляемые источники энергии, используемые для выработки электроэнергии) в менее развитых странах составляет менее 1 тнэ на человека в год.Однако в менее развитых странах относительно более широко используется некоммерческое или «традиционное» топливо для пропитания и местной торговли, например древесина, древесный уголь, сушеный навоз и отходы пищевой промышленности, такие как скорлупа кокосовых орехов. и жом (остатки прессования сахарного тростника). Использование традиционных видов топлива не отражено в данных таблицы 13.8.

Страны, которые быстро развиваются, занимают промежуточное положение по уровню потребления энергии на душу населения, но темпы их использования быстро растут в связи с их индустриализацией.В Малайзии, например, национальное потребление первичной энергии увеличилось на 167% в период с 1993 по 2013 год, в то время как в Южной Корее оно увеличилось на 118%, в Китае на 270%, в Индии на 189% и в Бразилии на 103% ( для сравнения, рост составил 17% в Канаде и 11% в США; WRI, 2014). В то время как использование энергии в этих и других быстро развивающихся странах выросло, их зависимость от традиционных видов топлива снизилась. Это происходит из-за того, что традиционное топливо относительно громоздко, дымно и менее удобно в использовании, чем электричество или ископаемое топливо, особенно в городских условиях, где все больше людей проживает.Кроме того, запасы древесины, древесного угля и других традиционных видов топлива сильно истощились в наиболее быстро развивающихся странах, особенно вблизи городских районов.

Относительно развитые страны имеют высокое потребление энергии на душу населения (таблица 13.8). Их потребление энергии обычно составляет более 3-х т.н.э. на человека и почти полностью связано с электричеством и ископаемым топливом. В расчете на душу населения самыми энергоемкими странами мира являются Канада и США (9.38 и 7,13 т.н.э. / человека соответственно), что более чем в 40-50 раз превышает показатель потребления на душу населения по сравнению с людьми, живущими в наименее развитых странах мира.

Таблица 13.8. Потребление первичной энергии в отдельных странах в 2013 году. Первичная энергия относится к видам топлива, которые продаются на коммерческой основе, включая возобновляемые источники энергии, используемые для производства электроэнергии. Национальное потребление энергии в основном отражает размер экономики страны и ее населения, в то время как потребление на душу населения позволяет сравнивать интенсивность образа жизни обычных людей.Источник: данные BP (2014).

По общему объему потребляемой энергии крупнейшими потребителями являются Китай (2 852 тнэ в 2013 г.), США (2 266 тнэ) и Россия (699 тнэ). Канада — высокоразвитая страна, но из-за умеренного населения и экономики в целом она потребляет значительно меньше энергии, около 333 тнэ.

Использование коммерческой энергии в Канаде увеличилось на 116% в период с 1965 по 1990 год и на 33% в период с 1990 по 2013 год, в то время как потребление на душу населения увеличилось на 54% и 4% за те же периоды, соответственно (Рисунок 13.2). Тот факт, что потребление энергии на душу населения росло намного медленнее, чем потребление в стране, предполагает, что канадцы стали более эффективно использовать энергию, особенно в последнее время. Небольшие автомобили, улучшенная газовая экономия транспортных средств, лучшая изоляция жилых и коммерческих зданий, а также использование более эффективных производственных процессов — все это способствовало повышению эффективности. Тем не менее, хотя этот прирост энергоэффективности был значительным, он был более чем компенсирован ростом доли владения автомобилями, бытовой электроникой и другими энергоемкими продуктами и технологиями на душу населения.Также важным было значительное увеличение промышленного использования энергии, связанное с разработкой нефтеносных песков в Альберте в течение последних нескольких десятилетий. Эти последние изменения привели к значительному увеличению общего потребления энергии в Канаде.

Рисунок 13.2. Тенденции потребления первичной энергии в Канаде. Обратите внимание на разные масштабы национального потребления энергии (1018 Дж) и потребления на душу населения (1012 Дж / человека). Источники: данные British Petroleum (2013 г.).

Интенсивное потребление энергии канадцами отражает высокую степень индустриализации нашей национальной экономики.Также значительным является относительное достаток среднего канадца (по сравнению со средним глобальным показателем). Богатство позволяет людям вести относительно роскошный образ жизни с легким доступом к энергоемким удобствам, таким как автомобили, бытовая техника, отопление помещений и кондиционирование воздуха. Канада также большая страна, поэтому на путешествия расходуются относительно большие затраты энергии. Кроме того, из-за холодного зимнего климата люди тратят много энергии, чтобы согреться.

Как было рассмотрено в главе 12, устойчивое предприятие не может поддерживаться в первую очередь за счет добычи невозобновляемых источников энергии или других ресурсов.Следовательно, устойчивая экономика должна основываться на использовании возобновляемых источников энергии.

Однако большая часть производства энергии в промышленно развитых странах основана на невозобновляемых источниках. В среднем по относительно развитым странам, показанным в таблице 13.9, невозобновляемые ископаемые виды топлива и ядерная энергия составляют 91% от общего потребления энергии. Возобновляемые источники, такие как гидроэлектрическое, геотермальное, солнечное, ветровое топливо и топливо из биомассы, составляют лишь около 9%. При такой небольшой зависимости от невозобновляемых источников становится ясно, что основные экономики мира еще не близки к созданию устойчивых энергетических систем.Учитывая быстрые темпы истощения запасов невозобновляемых источников энергии, возникает вопрос, как долго можно поддерживать энергоемкую экономику развитых стран.

Таблица 13.9. Энергопотребление в отдельных странах в 2013 году. Данные представлены в единицах 106 тонн нефтяного эквивалента. Источник: данные British Petroleum (2014 г.).

Из общего объема потребления первичной энергии в Канаде в 2013 году 31% приходился на нефть, 28% — на природный газ, 6% — на уголь и 7% — на атомную энергию (Рисунок 13.3). На эти невозобновляемые источники энергии приходится 72% от общего использования первичной энергии в Канаде. Большая часть оставшейся продукции поступает от гидроэлектроэнергии (27%), которая является возобновляемой (хотя она может нанести значительный экологический ущерб в результате затопления с целью создания резервуаров и может потребовать больших объемов невозобновляемых ресурсов для строительства плотин, линий электропередачи и соответствующая инфраструктура; см. главу 20). Еще 1,3% связано с использованием других возобновляемых источников энергии, таких как ветер и биомасса.Конечно, существуют также воздействия на окружающую среду, связанные с заготовкой деревьев и других видов биомассы для использования в качестве топлива (см. Главу 23).

Рисунок 13.3. Источники первичной энергии в Канаде. В целом около 86% коммерческого потребления энергии приходится на невозобновляемые источники. Данные за 2006 год в единицах 106 тонн нефтяного эквивалента. Биомасса включает как твердую, так и жидкую формы, а «другие возобновляемые источники энергии» включают геотермальную, солнечную и ветровую. Источник: данные British Petroleum (2008)

.

Электроэнергия, производимая государственными или частными коммунальными предприятиями, составляет большую часть энергии, используемой промышленностью, учреждениями и жилыми домами в Канаде.Около 61% из 615 миллионов МВт-часов электроэнергии, произведенной в 2012 году, было произведено гидроэлектростанциями, 22% — из ископаемых источников и 15% — с помощью ядерных технологий (Статистическое управление Канады, 2013). В секторе возобновляемых источников энергии на долю гидроэнергетики приходилось 96% производства электроэнергии, на ветер — 3%, а на другие — 1%.

Невозобновляемые ресурсы всегда уменьшаются по мере их использования. Хотя невозобновляемые источники энергии можно с большим энтузиазмом использовать для достижения экономического роста, они не могут быть основой устойчивой экономики.Только возобновляемые ресурсы могут сыграть эту фундаментальную роль. В этой главе мы узнали, что невозобновляемые ресурсы, жизненно важные для функционирования современных «передовых» экономик, таких как экономика Канады, быстро истощаются. Например, срок службы мировых запасов меди составляет всего около 39 лет, никеля — 30 лет, а цинка — 19 лет. Среди ископаемых видов топлива индекс жизни мировых запасов нефти составляет около 58 лет, природного газа — 55 лет, а угля — 113 лет.Хотя верно, что продолжающаяся разведка обнаружит дополнительные запасы этих и других невозобновляемых ресурсов, есть пределы для этих дальнейших открытий. Кроме того, около 72% потребления первичной энергии в Канаде основано на невозобновляемых источниках, как и 39% выработки электроэнергии. Поскольку запасы всех невозобновляемых ресурсов быстро истощаются как в Канаде, так и во всем мире, долгосрочная устойчивость энергоемких экономик развитых стран и образа жизни их граждан весьма сомнительна.

1. Используя информацию из этой главы, опишите производство и использование невозобновляемых ресурсов в Канаде и в мире.
2. Покажите, как промышленно развитые страны в основном полагаются на невозобновляемые ресурсы для поддержания своей экономики. Может ли такое использование ресурсов продолжаться очень долго? Почему или почему нет?
3. Какие различные невозобновляемые и возобновляемые источники энергии доступны для использования в промышленно развитых странах? Каковы будущие перспективы увеличения использования возобновляемых источников?
4. Каковы основные источники энергии и материалов, в основе которых лежит солнечный свет? Какие из этих ресурсов вы считаете возобновляемыми, а какие нет?

1. Опишите способы, которыми вы используете энергию, как прямо, так и косвенно.Как можно снизить потребление энергии для каждого из ваших основных видов использования? Как снижение потребления энергии повлияет на ваш образ жизни?
2. Каковы очевидные препятствия на пути широкого внедрения возобновляемых источников материалов и энергии в странах с развитой экономикой (например, в Канаде)?
3. Какова роль невозобновляемых и возобновляемых ресурсов в устойчивой экономике?
4. Биомасса, ветер и гидроэлектроэнергия — все это примеры возобновляемых источников энергии. Изучите распределение источников энергии для нескольких стран в таблице 13.9 и обсудите, почему они больше не полагаются на возобновляемые источники энергии.
5. Составьте списки очевидных преимуществ и рисков, связанных с ядерной энергетикой. Сосредоточьтесь на ресурсных и экологических проблемах, таких как истощение ископаемых видов топлива, выбросы парниковых газов и долгосрочное удаление токсичных и опасных отходов.

1. Комитет Палаты общин изучает устойчивость канадской экономики. Вы — ученый-эколог, и комитет попросил вас посоветовать им, как повысить устойчивость использования материалов и энергии.Что бы вы сказали им об устойчивости нынешнего использования? Какие улучшения вы бы порекомендовали?

Alberta Energy. 2008. Нефтяные пески Альберты. https://web.archive.org/web/20160505003335/http://oilsands.alberta.ca/

Бритиш Петролеум (БП). 2014. Статистический обзор мировой энергетики, 2014. https://web.archive.org/web/20141025054702/http://www.bp.com/en/global/corporate/about-bp/energy-economics/statistical- review-of-world-energy.html

Канадская ядерная ассоциация.2005. Ядерная энергия. https://cna.ca/

Канадская ассоциация производителей нефти (CAPP). 2014. Статистический справочник. http://www.capp.ca/library/statistics/handbook/Pages/default.aspx По состоянию на ноябрь 2014 г.

Канадская ассоциация ветроэнергетики. 2014. Установленная мощность. http://canwea.ca/wind-energy/installed-capacity/ По состоянию на ноябрь 2014 г.

Chiras, D.D., and J.P. Reganold. 2009. Сохранение природных ресурсов: управление для устойчивого будущего. 10-е изд. Prentice Hall, Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси.

Craig, J.R., D.J. Воан, Б.Дж. Скиннер и Д. Воган. 2001. Ресурсы Земли: происхождение, использование и воздействие на окружающую среду. 3-е изд. Prentice Hall, Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси.

Фридман, Б. 1995. Экология окружающей среды, 2-е изд. Academic Press, Сан-Диего, Калифорния.

Фридман Б., Дж. Хатчингс, Д. Гвинн, Дж. Смол, Р. Суффлинг, Р. Теркингтон, Р. Уокер и Д. Базли. 2014. Экология: канадский контекст. 2-е изд. Нельсон Канада, Торонто, Онтарио.

Харрис, Дж. М. и Б.Плотва. 2014. Экономика окружающей среды и природных ресурсов: современный подход. 3-е изд. Рутледж, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.

Холечек, Дж. Л., Р. А. Коул, Дж. Фишер и Р. Вальдес. 2002. Природные ресурсы: экология, экономика и политика. 2-е изд. Прентис-Холл, Ист-Резерфорд, штат Нью-Джерси.

Министерство природных ресурсов Канады (NRC). 2014a. Добыча полезных ископаемых в Канаде по провинциям и территориям. NRC, Оттава, Онтарио. http://sead.nrcan.gc.ca/prod-prod/ann-ann-eng.aspx

Министерство природных ресурсов Канады (NRC).2014b. Об угле. NRC, Оттава, Онтарио. http://www.nrcan.gc.ca/energy/coal/4277

Рипли, E.A., R.E. Редманн, А.А. Краудер. 1996. Влияние горной промышленности на окружающую среду. Сент-Люси Пресс, Делрей-Бич, Флорида.

Статистическое управление Канады. 2013. Таблица 127-0007. Производство электроэнергии по классам производителей электроэнергии. Таблица 127-0007, Статистическое управление Канады, Оттава, Онтарио. http://www5.statcan.gc.ca/cansim/a26?lang=eng&retrLang=eng&id=1270007&&pattern=&stByVal=1&p1=1&p2=-1&tabMode=dataTable&csid=

Статистическое управление Канады.2014a. Валовой внутренний продукт (ВВП) в базовых ценах по Североамериканской отраслевой классификации (НАИКС), годовой (в долларах). Таблица 379-0029, база данных CANSIM. Статистическое управление Канады, Оттава, Онтарио. http://www5.statcan.gc.ca/cansim/a26?lang=eng&retrLang=eng&id=37

&&pattern=&stByVal=1&p1=1&p2=1&tabMode=dataTable&csid= Доступно в ноябре 2014 г.

Статистическое управление Канады. 2014b. Отчет о спросе и предложении энергии в Канаде, предварительный отчет за 2012 год. 57-003-X, Статистическое управление Канады, Оттава, Онтарио.http://www.statcan.gc.ca/pub/57-003-x/57-003-x2014002-eng.pdf

Статистическое управление Канады. 2014c. Поставка и реализация сырой нефти и эквивалента, ежемесячно (кубометры). Таблица 126-0001, база данных CANSIM. http://www5.statcan.gc.ca/cansim/a26?lang=eng&retrLang=eng&id=1260001&paSer=&pattern=&stByVal=1&p1=1&p2=-1&tabMode=dataTable&csid= По состоянию на ноябрь 2014 г.,

Титенберг, Т. и Л. Льюис. 2011. Экономика окружающей среды и природных ресурсов, 9-е изд.. Эддисон Уэсли, Бостон, Массачусетс.

Геологическая служба США. 2014. Обзор минерального сырья за 2014 год. Http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/

.