Номер 5, страница 58 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

*5. Как связаны рост производства и потребления электроэнергии с проблемой загрязнения окружающей среды?

Рост производства и потребления электроэнергии напрямую и тесно связан с проблемой загрязнения окружающей среды, поскольку большинство современных методов выработки электроэнергии оказывают на нее значительное негативное воздействие. Эта связь прослеживается через деятельность различных типов электростанций и сам факт увеличения спроса на энергию.

Влияние производства электроэнергии

Основной вклад в загрязнение вносит сам процесс производства электроэнергии, который различается в зависимости от типа электростанции:

1. Тепловые электростанции (ТЭС): Это наиболее распространенный тип станций, работающих на сжигании ископаемого топлива (угля, газа, мазута). Их влияние на окружающую среду огромно:

• Выбросы парниковых газов, в первую очередь углекислого газа ($CO_2$), которые являются главной причиной глобального потепления и изменения климата.
• Выбросы оксидов серы ($SO_2$) и азота ($NO_x$), которые вызывают кислотные дожди. Кислотные дожди наносят вред лесам, закисляют озера и почву, разрушают здания и памятники.
• Выбросы твердых частиц (сажи, золы), которые загрязняют воздух, вызывают смог и приводят к респираторным заболеваниям у людей.
• Тепловое загрязнение водоемов. Вода, используемая для охлаждения турбин, сбрасывается обратно в реки и озера более теплой, что нарушает баланс водных экосистем.

2. Атомные электростанции (АЭС): В процессе работы АЭС не производят выбросов парниковых газов, однако они создают другие серьезные экологические угрозы:

• Проблема радиоактивных отходов. Отработанное ядерное топливо остается чрезвычайно опасным в течение тысяч лет, и до сих пор не существует полностью безопасного способа его вечной утилизации.
• Риск аварий с выбросом радиоактивных веществ (как, например, в Чернобыле или на Фукусиме), которые могут привести к катастрофическому заражению огромных территорий на долгие десятилетия.

3. Гидроэлектростанции (ГЭС): Несмотря на то что ГЭС используют возобновляемый источник энергии, их строительство и эксплуатация также имеют негативные последствия:

• Затопление больших территорий под водохранилища, что приводит к уничтожению лесов, сельскохозяйственных угодий, изменению местного климата и потере биоразнообразия.
• Нарушение естественного течения рек, что создает препятствия для миграции рыб и изменяет экосистемы как выше, так и ниже по течению от плотины.
• В некоторых случаях водохранилища могут становиться источником метана ($CH_4$) — мощного парникового газа, который образуется при разложении затопленной органики.

Влияние роста потребления

Рост потребления электроэнергии является основной причиной, по которой наращивается ее производство. Экономическое развитие, рост населения, урбанизация, распространение энергоемких технологий в быту и промышленности (кондиционеры, электромобили, дата-центры) — все это ведет к увеличению спроса на энергию. Чтобы удовлетворить этот спрос, строятся новые электростанции, преимущественно традиционных типов, что мультиплицирует вышеописанные экологические проблемы. Таким образом, чем больше общество потребляет электроэнергии, тем сильнее его негативное воздействие на окружающую среду.

Ответ: Рост производства и потребления электроэнергии напрямую ведет к усилению загрязнения окружающей среды. Основные методы производства энергии (сжигание ископаемого топлива на ТЭС, работа АЭС, строительство ГЭС) вызывают выбросы парниковых газов и вредных веществ, создают проблему радиоактивных отходов, приводят к тепловому загрязнению и нарушению целостности экосистем. Увеличение потребления энергии стимулирует рост ее производства, тем самым усугубляя все эти негативные экологические последствия.