Энергетические ресурсы индийский океан

Энергетические ресурсы океана

Тепловая энергия

В предыдущей главе были рассмотрены содержащиеся в океанах ресурсы традиционных источников энергии, хорошо изученных и освоенных на суше, — нефти, газа, угля.

Существующие способы получения механической и электрической энергии из этих источников основаны на сжигании последних в качестве топлив; способы эти имеют относительно низкий коэффициент полезного действия и сопровождаются большими потерями тепла. А такое тепловое «загрязнение» атмосферы может привести к потеплению климата и вызвать таяние ледников и глобальное наступление океана.

Однако океан располагает и другими видами энергии, практическое использование которых не имеет каких-либо вредных экологических последствий. Одним из таких видов энергии и является тепловая энергия океана.

Как уже указывалось, вода обладает довольно высокой теплоемкостью и способна аккумулировать солнечное тепло. Наиболее прогрет поверхностный слой океана, температура которого в тропических широтах превышает 25°С (см. рис. 3). С глубиной температура воды резко снижается и на глубине 600-800 м она уже не превышает 3-7°С.

Идея практического использования тепла океанической воды была впервые предложена французским ученым Д’Арсонвалем еще в 1881 году в связи с сокращением разведанных к тому времени запасов угля (главного источника энергии в то время), в предвидении энергетических кризисов будущего. Д’Арсонваль предложил использовать разность температур поверхностного и глубинного слоев океана в тепловой машине на основе цикла Карно. Сам Д’Арсонваль довольно скептически оценивал возможность практического использования тепла океана и приписал к своему докладу: «Я буду сожалеть, если эти идеи будут приняты всерьез, тем более, что сам я их так не воспринимаю».

Однако идея использования тепла без сжигания топлива все же нашла своих сторонников. В 1931 году на Кубе уже демонстрировалась первая тепловая машина, основанная на использовании тепла океана. При этом мощность установки составляла 22 кВт, что, однако, было ниже затрат на перекачку воды, т. е. установка оказалась нерентабельной. Позже, в 1934 году в Бразилии по этому же принципу была создана первая плавучая теплоэлектростанция мощностью 2 МВт, смонтированная на судне «Тунис» водоизмещением в 10 тыс. т.

Рис. 49. Схема тепловой машины Д’Арсонваля с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости

В отличие от первых опытов создания таких тепловых станций в настоящее время известна более совершенная схема с использованием не воды, а какой-либо другой рабочей жидкости, закипающей при более низкой температуре. Такой жидкостью, например, может служить аммиак, циркулирующий в замкнутой системе между двумя теплообменниками (рис. 49). В испарителе рабочая жидкость нагревается до 21°С, испаряется и приводит в движение турбину и связанный с ней генератор электрического тока; затем жидкость попадает в конденсатор, где охлаждается до 9°С, и снова поступает в испаритель и т. д. Работа теплообменников обеспечивается непрерывно прокачиваемой водой — теплой с поверхностного слоя океана (испаритель) и холодной с глубины 700 м (конденсатор).

Коэффициент полезного действия такой машины (с учетом затрат энергии на работу насосов по перекачке воды и рабочей жидкости) невелик и составляет всего 4%. Однако в условиях истощающихся и невосполняющихся запасов топлив — нефти, газа и угля — такой способ получения электрической энергии может стать более рентабельным. Естественно, что практическое использование тепловой машины Д’Арсонваля прежде всего целесообразно в районах со значительными и непрерывно пополняющимися запасами нагретой воды. А эти запасы в Мировом океане в целом весьма велики. Достаточно отметить, что площадь океана, в пределах которой поверхностный слой нагрет выше 25 °С, составляет более трети всей площади Мирового океана.

Атлантический океан	18 млн. км 2
Тихий океан	66 млн. км 2
Индийский океан	28 млн. км 2
Внутренние моря	14 млн. км 2
Всего	126 млн. км 2

По объему воды в океанах запасы теплой воды значительно скромнее — не превышают 1,7%. Однако по абсолютной величине они весьма значительны и, самое главное, быстро восполняются. Распределение объемов океанской воды различной температуры, °С:

3	(76,3%)
4-10	221 тыс. км 3	(16,1%)
10-20	80 тыс. км 3	(5,9%)
>20	23 тыс. км 3	(1,7%)
Всего	1369 тыс. км 3	(100%)

Таким образом, Мировой океан располагает исключительно богатыми и технически вполне доступными ресурсами тепла в виде 23 тыс. км 3 нагретой воды, разлитой по поверхности океана на площади более 130 млн. км 2 ! Такая огромная площадь распространения теплых вод делает их доступными для многих стран тропической и особенно экваториальной областей. Наиболее серьезные работы по промышленному освоению тепловой энергии океана ведут в Индии, Кот-д’Ивуаре и других странах. Сейчас разработаны проекты крупных плавучих электростанций в виде вертикальных цилиндров массой 300 тыс. т, вырабатывающих электроэнергию мощностью 160 МВт. С точки зрения влияния на окружающую среду даже длительная работа такой электростанции в одном районе может привести только к незначительному локальному понижению температуры поверхностного слоя океана, что в условиях сильных тропических течений вряд ли приведет к заметным экологическим последствиям. В нашей стране тропических морей нет. Однако и у нас может быть использована значительная разность температур морской воды и атмосферы. Особенно велика эта разность в Арктике, где она достигает 30-40 °С. Для использования этой энергии советским инженером А. К. Ильиным сконструирована АОТЭС — арктическая океанская тепловая электростанция, которая может успешно конкурировать с береговыми электростанциями, пожирающими огромное количество завозимого издалека топлива.

Общие запасы тепловой энергии Мирового океана оценивают в 10 13 Вт.

Источник

Топливные и энергетические ресурсы Индийского океана

Мощное и характерное для геологической истории некоторых периферийных районов Индийского океана, создало благоприятные предпосылки для формирования в их недрах крупных нефтегазоносных горизонтов. По запасам и добыче этих видов топлива (особенно нефти) этот регион занимает первое место в Мировом океане. Однако Индоокеанский район включает в себя весьма различные по степени нефтегазоносности и соответственно по объемам добычи подводные месторождения.

Месторождения и запасы

Богатейшие нефтегазоносные месторождения находятся в ближневосточных странах — Кувейте, Иране, Ираке, Саудовской Аравии и на дне омывающих их вод. Здесь сосредоточено более половины мировых запасов нефти (без учета запасов социалистических стран). Среди нефтегазоносных акваторий этого района особенно выделяется Персидский залив, под дном которого только начальные разведанные запасы нефти достигали 10,6 млрд. тонн. С помощью 516 скважин здесь добыто 1,35 млрд. тонн жидкого топлива. В самом заливе с 1932 по 2004 г. обнаружено 42 месторождения, в том числе одно газовое. Среди них 20 крупных, 6 уникальных с запасами свыше 1 млрд. тонн и самое большое в мире морское месторождение — Сафания-Хафджи с запасами 4,3 млрд. тонн. Всего в Персидском заливе в 2004 г. было добыто около 200 млн. тонн нефти. Открытая у берегов Ирана крупнейшая подводная залежь газа располагает запасами 2,83 трлн. м 3 . Характерная особенность нефтегазопроявления в Персидском заливе — исключительно высокие дебиты скважин: в 2006 г. каждая скважина в среднем дала 379 тыс. тонн нефти, т.е. 1038 тонн в сутки.

Морские нефтепромыслы находятся в прибрежной зоне залива преимущественно на небольших (60-70 метров) глубинах. Хорошие погодные условия — частые штили или маловетреная погода — облегчают добычу и снижают эксплуатационные расходы. Подводные нефтеразработки здесь ведут несколько ближневосточных государств.

«Морскую» нефть добывают в основном Саудовская Аравия, Иран и княжество Абу-Даби (ОАЭ). Масштабы разработок здесь в общем растут. Предполагают, что к 2030 г. добыча нефти со дна Персидского залива будет увеличена до 500 млн. тонн ежегодно.

Менее богаты нефтью и газом недра Суэцкого залива, Красного моря. В настоящее время в этом районе открыто 5 собственно морских месторождений. Одно из крупных — Эль-Морган — с извлекаемыми запасами 151 млн. тонн дает около 3 млн. тонн нефти в год. В 2005 г. здесь обнаружено еще более богатое месторождение, из которого через две скважины поступает 3030 тонн нефти в сутки. На шельфе Красного моря, у берегов Эфиопии и Саудовской Аравии, разведано еще три месторождения нефти.

В последние годы на шельфе Южной Азии обнаружены Камбейский (Индия), Нижнеиндийский (Пакистан), Бенгальский (Индия, Бангладеш) и Цейлонский (Индия, Шри-Ланка) нефтегазоносные районы. Пробуренная в Камбейском заливе скважина указала на существование здесь залежей нефти с запасами до 190 млн. т. В этом же районе открыты еще два месторождения. Скважины Камбейского залива уже стали давать промышленную нефть.

У западного побережья Австралии выявлено 11 нефтяных и газовых месторождений. Некоторые из них, например Барроу (нефть) и Норс-Рон-кин (газ), начали эксплуатироваться. Месторождение Барроу с 1966 г. по 2004 г. дало 11 млн. тонн нефти. К северо-западу от Австралии запасы газа в подводных месторождениях оцениваются в 552 млрд. мЗ. Газопроявления обнаружены и у северо-западного побережья Суматры.

В последние годы начата и интенсивно ведется разведка нефти и газа в подводных недрах Тиморского моря и в прилегающей части океана. В результате здесь уже открыто 7 газоконденсатных и 2 нефтегазовых месторождения с общими извлекаемыми запасами 620 млрд. м 3 газа и 70 млн. тонн нефти и газа, хотя обследована пока еще незначительная часть этого обширного и перспективного района.

Геолого-геофизические исследования ведутся на шельфе Восточной Африки, где также отмечены нефте-газопроявления, что свидетельствует о возможной перспективности на нефть и газ этой части Индийского океана.

Велики энергетические ресурсы индоокеанских вод, заключенные в деятельности волн, приливов и в других динамических процессах. Однако они практически пока не используются, за исключением немногих волновых установок малой мощности для выработки электроэнергии на осветительных буях у Мадрасского порта. Развитие океанской энергетики — дело будущего.

Источник

Использование ресурсов вод Индийского океана человеком

Географическое положение Индийского океана на протяжении веков делало его важнейшей транспортной артерией, соединявшей между собой континенты.

До середины XX в. его природные ресурсы оставались слабо изученными. Развитие технологий привело к тому, что хозяйственное значение Индийского океана возросло, а его почти нетронутые богатства привлекают компании из разных стран мира возможностью их освоения.

Природные богатства вод Индийского океана

Расположение акватории океана в 3 климатических поясах создало благоприятные условия для существования в нем различных видов живых существ. Геологические особенности шельфов способствовали формированию крупных запасов полезных ископаемых.

Биологические океанические ресурсы

Большая часть интересных человеку биоресурсов сосредоточена в поверхностных водных слоях шельфовых зон. Наиболее продуктивными районами являются прибрежные области на северо-западе океана, Аденский и Бенгальский заливы и восточноафриканское побережье.

Из промысловых видов рыб здесь обитают:

Водятся сциеновые, луциановые и другие придонные рыбы. Добываются кальмары, лангусты, креветки.

Вторым важным регионом лова считаются воды, прилегающие к Антарктике. В них обитают нототении, клыкачи, киты, тюлени и криль.

Минеральные ископаемые

Важнейшими полезными ископаемыми, найденными в океане, являются нефть и природный газ. По объему их запасов он занимает первое место в мире.

Главные нефтеносные регионы — Персидский залив, пролив Басса, шельф полуострова Индостан. Также нефть обнаружена на шельфе Австралии, газ — у берегов Бангладеш.

Побережья Шри-Ланки, Мозамбика, Мадагаскара богаты залежами ильменита, монацита, рутила, циркония. Донные россыпи оловоносной руды, касситерита распространены в Мьянме, Индонезии, Таиланде.

В рифовых зонах разведаны месторождения хрома, железа, марганца, меди, на океаническом ложе — скопления железомарганцевых конкреций.

Необычное полезное ископаемое, горячие металлоносные рассолы и илы, найдено в отдельных впадинах на дне Красного моря. Для его разработки нужны новые технологии, и начало добычи — вопрос будущего.

Виды хозяйственной деятельности

Природное своеобразие Индийского океана определило векторы развития экономики стран региона. Наиболее преуспели отрасли, ориентированные на добычу естественных ресурсов и прием путешественников.

Рыболовство

Индийский океан — один из самых теплых океанов планеты. При этом доля выловленной в нем рыбы составляет всего 5% от общемирового объема. Такой показатель обусловлен низким уровнем развития технологий в государствах Азии и Африки, имеющих выход к океану.

Основная часть лова осуществляется в северной области океана, кроме западных берегов Аравийского моря. Последнее обусловлено не слабостью сырьевой базы, а ограниченностью внутреннего рынка.

В странах Восточной Африки, на Мадагаскаре и в государствах Бенгальского залива лов ведется в узкой прибрежной полосе, добыча невелика и уходит на местные нужды.

В открытых водах тропической части океана и в близких к Антарктике районах лов осуществляют страны с высоким уровнем технологической оснащенности траулеров. Много судов с других континентов, особенно из государств Южной Европы.

В Индии, Пакистане, Таиланде и Бангладеш взят курс на модернизацию рыбного хозяйства, пополнение флота современными траулерами и парусно-моторными судами.

Стали применяться более совершенные орудия лова. Это привело к росту добычи рыбы и морепродуктов, открыло перспективы для освоения новых рынков.

Китобойный промысел

Был долгое время распространен в приантарктических водах. На сегодня почти полностью свернут ввиду резкого снижения популяции отдельных видов китов и угрозы их полного исчезновения.

Добыча полезных ископаемых

По объему залежей нефти и газа лидирует Персидский залив. Первоначальные разведанные запасы черного золота достигали 10,6 млрд тонн. Нефтепромыслы расположены в прибрежных зонах на глубине 60-70 м.

Комфортные погодные условия снижают эксплуатационные расходы и облегчают добычу. Разработки ведут Саудовская Аравия, Иран, Кувейт, Катар, Бахрейн, ОАЭ. Масштабы добычи растут. К 2030 г. ожидается их увеличение до 500 млн тонн в год.

В XXI в. черное золото обнаружено на шельфах стран Южной Азии: Индии, Пакистана, Бангладеш, Шри-Ланки. Пробуренная скважина в Камбейском заливе указала на существование залежей с запасом до 190 млн тонн. Разработка нефти в ней уже началась.

Геолого-разведочные работы выявили нефтяные и газовые месторождения у западных берегов Австралии, северного побережья Суматры, на дне Тиморского моря.

На юго-западе Индии и на востоке Шри-Ланки разрабатываются ильменит-монацитовые и ильменит-цирконовые морские россыпи. Сырье из этих месторождений отличается высоким содержанием полезных компонентов. Но несовершенные методы разработки и обогащения снижают число добытых минералов и объем их последующего экспорта.

В разных частях шельфовой зоны океана обнаружены фосфоритовые конкреции. Фосфориты со дна пока не добывают, но им придается значение как возможному источнику агрохимического сырья.

Морские перевозки

Преобладающий тип экономик стран региона — сырьевые. Это определило географию транспортных путей, объемы и структуру грузопотоков. В отраслевой схеме океанского хозяйства доминируют поставки нефти, в меньшей степени — твердых минералов.

Из-за недостатка кораблей перевозки часто осуществляются судами из других регионов мира. В северной части океана, у берегов Азии, по сей день для доставки грузов используются парусные суда. Это отличительная транспортная черта Индийского океана.

Главные морские трассы проходят по нескольким направлениям:

1. Ближневосточному. Связывает Персидский залив и Красное море. Для него характерны короткие расстояния между точками отправки и назначения, интенсивное судоходство, доставка жидких грузов.
2. Дальневосточному. Соединяет Персидский залив, Шри-Ланку, Малаккский и Зондский проливы, далее тянется до портов Японии и Кореи. В структуре грузопотоков преобладают нефтепродукты, в меньших количествах — металлические руды.
3. Южноафриканскому. Начинается в Персидском заливе, далее проходит мимо острова Сокотра к мысу Доброй Надежды. Основные грузы — ближневосточная нефть и минералы из африканских стран. В обратном направлении доставляются промышленные товары из Европы и Северной Америки.
4. Австралийскому. Делится на 3 маршрута, что обусловлено отдаленностью Австралии от других стран региона. Осуществляются поставки ближневосточной нефти, риса из Мьянмы, джута из Бангладеш в Австралию, зерна и промышленных товаров — на Ближний Восток.

Международный туризм

Большинство государств Индоокеанского бассейна рассматривают международный туризм как важную составляющую бюджета. Обладая в силу географических причин прекрасным климатом, они активно развивают туристическое направление. Каждая из стран использует свои преимущества для привлечения путешественников.

Египет, Индия, Шри-Ланка, Таиланд, Мьянма предлагают познавательные программы, во время которых туристы знакомятся с историческими и культурными достопримечательностями, при возможности совмещая экскурсии с отдыхом на пляже.

На Сейшелах, Мальдивах, Маврикии, в Омане и ОАЭ рекомендуется провести отпуск на море, а в 2 последних странах — совершить покупки в крупных моллах.

В Танзании, Кении, на Мадагаскаре можно принять участие в сафари, полюбоваться на экзотических животных.

Добыча жемчуга

Морской жемчуг добывается в 3 регионах.

В Манарском заливе банки с раковинами покрывают дно песчаных отмелей, тянущихся на километры. Жемчуг добывают в марте, в это время воды самые спокойные. Лов находится под контролем правительства.

Промысел начинается, когда число жемчужниц достигает максимума. Средний улов на судно с 2 ныряльщиками — 6000-7000 раковин. Из добытых жемчужниц 2/3 идет государству, остальные делятся между ловцами, их помощниками и владельцем лодки.

Жемчужины Персидского залива вылавливаются в Бахрейне и Катаре. Здесь природа подарила человеку жемчуг розового оттенка, прозванный «золотой розой».

Его добывали столетиями, но в XX в. открытие и освоение нефтяных месторождений и выращивание искусственного жемчуга нанесли урон промыслу. Добыча резко сократилась.

На отмелях острова Сокотра и в Аденском заливе добывается редкий черный жемчуг со свинцовым отливом. Лов происходит только летом, т.к. в этот сезон уменьшается опасность встречи с акулами.

Использование рекреационных ресурсов

С точки зрения организации отдыха область Индийского океана делится на несколько районов:

1. Аравийский охватывает страны, расположенные на одноименном полуострове. Он подходит для религиозного паломничества, посещения нефтепромыслов, наблюдения за ловлей жемчуга и добычи кораллов.
2. В Южноазиатском активно развиваются курорты на берегах Бенгальского залива.
3. Восточноафриканский район и близлежащие острова интересны соседством с дикой фауной.
4. Североафриканский импонирует наличием множества исторических и культурных памятников древних цивилизаций.

Экологические проблемы и пути их решения

Океанские воды загрязняются разными путями, превалирующим является антропогенный.

Одним из основных поллютантов служит нефть. Даже при штатном движении танкеров на поверхности воды остается жирная пленка. Вклад вносят утечки из трубопроводов, повреждения нефтяных платформ, процедуры промывки емкостей судов. После очищения наливных цистерн танкеров рабочая жидкость сливается в океан.

Опасно загрязнение океана тяжелыми металлами: ртутью, кадмием, свинцом. Они попадают в него из атмосферы и с речными стоками. Медь, цинк, хром, мышьяк, сурьма накапливаются в организмах обитателей моря и отравляют их. Используемые в сельском хозяйстве пестициды и гербициды добавляют свою лепту.

Оставляют след военные конфликты, вносит свой вклад и бытовой мусор.

Осознавая ответственность за пользование водными ресурсами, государства Индоокеанского региона подписали ряд договоренностей об охране окружающей среды:

• Кувейтский протокол о региональной кооперации в борьбе с загрязнением Персидского залива;
• аналогичный протокол об акваториях Красного моря и Аденского залива;
• Конвенцию о защите флоры и фауны Антарктики;
• план действий по защите морской среды у берегов Восточной Африки.

С целью сохранения уникальных природных экосистем созданы и действуют морские резерваты, большинство из которых имеет статус национальных парков.

Источник