Brandstof- en energiebalans: beschrijving, structuur en kenmerken

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Het welzijn en de welvaart van de menselijke beschaving hangen af van de beschikbaarheid van voldoende energiebronnen. De zoektocht naar alternatieve brandstoffen lijkt de meest logische stap vooruit. Rekening houdend met de vage vooruitzichten van niet-traditionele energiebronnen, is de kwestie van rationeel gebruik van beschikbare natuurlijke hulpbronnen echter van bijzonder belang. Elk land staat voor deze uitdaging.

Algemeen concept

De brandstof- en energiebalans is een van de meest acute problemen van de moderne wereld. De groei van de wereldbevolking en de ontwikkeling van industriële technologieën zorgen voor een snelle toename van de consumptie van mineralen. De niet-hernieuwbaarheid van natuurlijke hulpbronnen en hun beperkte aanbod baren zorgen. De energiebalans is de verhouding tussen productie en verbruik van brandstoffen zoals olie, kolen,gas, turf, olieschalie en brandhout.

In de 20e eeuw is het verbruik van deze hulpbronnen ongeveer 15 keer zo groot geworden. Volgens onderzoekers heeft het totale verbruik van thermische energie in de afgelopen decennia het volume overschreden dat de mensheid in de hele voorgaande periode van de geschiedenis heeft gebruikt. De ontwikkeling van wetenschap en technologie heeft de balansstructuur veranderd. Vooruitgang in de industrie heeft geleid tot een sterke toename van de ontwikkeling van nieuwe minerale afzettingen, evenals tot de opkomst van onconventionele brandstoffen.

Structuur

Momenteel is het aandeel van olie in het totale verbruik van thermische energie in de wereld 40%. Een minder belangrijke rol wordt gespeeld door steenkool, die in 27% van de behoeften van de menselijke beschaving aan brandstof voorziet. Het aandeel aardgas bedraagt niet meer dan 23%. De kleinste elementen van de energiebalans zijn zonne-, wind- en kernenergie. Hun aandeel is slechts 10% van het totale brandstofverbruik in de wereld.

De structuur van de energiemix verschilt van land tot land. De reden voor de heterogeniteit van het globale beeld ligt in de eigenaardigheden van de geografische ligging en het niveau van industriële ontwikkeling van staten. In de tweede helft van de 20e eeuw groeide het aandeel van olie in de energiebalans snel. Aan het einde van de eeuw veranderde de verhouding in sterk geïndustrialiseerde landen in het voordeel van aardgas en steenkool.

Onconventionele bronnen

Ongelijke verdeling van koolwaterstofafzettingen over de werelddwong veel staten om alternatieve manieren te zoeken om in hun behoefte aan energiebronnen te voorzien. Deze taak gaat gepaard met bepaalde moeilijkheden. De mogelijkheid om zonne-energie te gebruiken hangt grotendeels af van de geografische ligging. Kerncentrales vormen een ernstig gevaar voor de bevolking en het milieu. Ongevallen in dergelijke faciliteiten leiden tot catastrofale gevolgen.

Energiebalans in Rusland

In de Russische Federatie is er vanwege de klimatologische kenmerken behoefte aan een hoog brandstofverbruik om in de winter voor warmte te zorgen. De structuur van de energiebalans wordt gedomineerd door aardgas. Het aandeel is 55%. Olie staat op de tweede plaats. Ondanks het feit dat Rusland een van 's werelds grootste leveranciers van "zwart goud" is, is het aandeel van dit type brandstof in de energiebalans van het land slechts 21%. Op de derde plaats staat steenkool, die goed is voor 17% van de totale warmteopwekking. Waterkrachtcentrales en kernenergie zijn niet van strategisch belang voor de economie van het land. Ze leveren een minimale bijdrage, niet meer dan een paar procent.

Efficiëntie

Het is vermeldenswaard de geleidelijke verandering in de energiebalans in het proces van transformatie van de economie. In de tweede helft van de 20e eeuw was de dominante rol weggelegd voor kolen en olie. Aan het begin van het nieuwe millennium ging de leidende plaats naar aardgas. Volgens onderzoekers is het verbruik in Rusland niet efficiënt genoeg. Nuttige coëfficiëntvan de elektriciteitsopwekking door aardgasturbines is ongeveer 30%. De reden voor dit lage tarief is te wijten aan verouderde apparatuur die moet worden geüpgraded.

Andere landen

De wereldwijde energiebalans wordt gekenmerkt door extreme ongelijkheden in het brandstofverbruik in verschillende delen van de wereld. De leiders in het verbruik van brandstofbronnen zijn landen als de VS, China en Rusland. Ze verbruiken ongeveer 40% van de wereldwijd opgewekte energie. De hoge brandstofkosten vallen onder het aandeel van de landen op de noordelijke breedtegraden.

In de afgelopen eeuw is het aantal beschikbare energiebronnen toegenomen van twee naar zes. Een interessant patroon is dat op dit moment geen van hen zijn strategisch belang in de wereldeconomie heeft verloren. Lang bekende energiebronnen zijn in de categorie van traditionele energiebronnen terechtgekomen, maar blijven een belangrijke plaats innemen in de structuur van de brandstofbalans. Analytische prognoses houden geen rekening met de mogelijkheid van hun volledige uitsluiting van het aantal hulpbronnen dat als basis van de economie dient. De prognoses hebben alleen betrekking op veranderingen in het toekomstige aandeel van traditionele energiebronnen in de consumptiestructuur. Veel analisten zijn van mening dat natuurlijke hulpbronnen als kolen en gas de komende decennia aan de leiding zullen blijven.

Kerncentrales

Sommige landen hebben besloten prioriteit te geven aan de ontwikkeling van kernenergie. Voorbeelden zijn Frankrijk en Japan. Ze bereikten een significante verandering in de structuur van de energiebalans van hun staten. Frankrijk en Japan zijn erin geslaagd de rol van olie aanzienlijk te verminderen. De vervanging van koolwaterstoffen door kernenergie heeft een gunstig effect gehad op de ecologische situatie. De aanwezigheid van kerncentrales vormde echter een potentieel gevaar, waarvan de Japanse bevolking na de ramp in Fukushima overtuigd was.

Vooruitzichten

De geschatte uitputting van 's werelds energiereserves is vaak het onderwerp van verhitte discussies. Pessimistische voorspellingen over het dreigende begin van een wereldwijd tekort aan fossiele brandstoffen zijn gebaseerd op een onbetwistbaar feit: de niet-hernieuwbaarheid van natuurlijke hulpbronnen. Volgens experts kunnen de reserves van het "zwarte goud" op de planeet binnen de komende 30-50 jaar worden uitgeput, terwijl het huidige volume van de olieproductie behouden blijft. De situatie wordt verergerd door het feit dat koolwaterstofbedrijven hun winst liever investeren in projecten met een snelle terugverdientijd, in plaats van deze uit te geven aan de financiering van exploratie.

Informatie over 's werelds aardgasreserves geeft enige reden tot optimisme. Volgens experts zouden de onderzochte afzettingen van deze energiedrager voldoende moeten zijn voor de komende 50-70 jaar. Rusland onderscheidt zich van andere landen met zijn enorme aardgasreserves. De afzettingen op het Yamal-schiereiland worden door experts geschat op 100 biljoen m3.

Kolenreserves zijn geconcentreerd in China, de VS en Rusland. Zijn wereldwijde reserves zijn:15 biljoen ton. Er worden echter alleen bepaalde soorten cokeskolen gebruikt voor industriële doeleinden, die in beperkte hoeveelheden worden gewonnen.

Reservaten van fossiele brandstoffen op de wereld zijn groot, maar niet eindeloos. Toekomstige generaties zullen een blijvende oplossing moeten vinden voor het energieprobleem.