Современное состояние углеродной энергетики

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

На основе данных научных центров и результатов долгосрочных научных проектов проанализированы тепловое состояние Земли и глобальные процессы, протекающие в атмосфере и на поверхности. Анализ выполнен в форме числовых оценок, и на их основе построена физическая картина глобальных процессов с участием углерода и углекислого газа. Показано, что парниковый эффект за счет антропогенного углекислого газа, инжектируемого в атмосферу, не является главной причиной наблюдаемого в последние десятилетия роста глобальной температуры, который в свою очередь мал по сравнению с изменениями в прошлом. Рост концентрации углекислого газа в атмосфере при ее современных значениях не влияет на здоровье человека, но увеличивает эффективность фотосинтеза, так что урожаи сельскохозяйственных культур за индустриальный период выросли в полтора раза. Истощение ресурсов ископаемых газа и нефти в этом веке делает актуальной задачу производства синтетического жидкого и газообразного топлива из угля. Показано, что замена метана как топлива водородом наряду с низкой эффективностью ведет также к большим рискам при массовом использовании.

About the authors

Б. М. Смирнов

Объединенный институт высоких температур РАН

Author for correspondence.
Email: bmsmirnov@gmail.com
Russian Federation, Москва

References

  1. Fossil Fuels. Washington, DC: Environmental Energy Study Institute. https://www.eesi.org/topics/fossil-fuels/description
  2. Global Energy Perspective 2022. Report. McKinsey & Company, 2022. https://www.mckinsey.com/industries/oil-and-gas/our-insights/global-energy-perspective-2022
  3. World Energy Balances: Overview. Report. The International Energy Agency, 2021. https://www.iea.org/reports/world-energy-balances-overview/world
  4. World Population by Year. Worldometer. https://www.worldometers.info/world-population/world-population-by-year
  5. World Energy Supply and Consumption. https://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_supply_and_consumption
  6. Distribution of Electricity Generation Worldwide in 2023, by Energy Source. https://www.statista.com/statistics/269811/world-electricity-production-by-energy-source/
  7. Global Primary Energy Consumption by Source. https://ourworldindata.org/grapher/global-energy-substitution
  8. Fossil Fuels Remain Strong in 2022 Globally, Despite Increases in Renewable Energy. Institute for Energy Research, 2023. https://www.instituteforenergyresearch.org/international-issues/fossil-fuels-remain-strong-in-2022-globally
  9. The Global Carbon Project. http://www.globalcarbonproject.org
  10. Friedlingstein P., O’Sullivan M., Jones M.W. et al. Global Carbon Budget 2018 // Earth Syst. Sci. Data. 2019. V. 11. P. 1783.
  11. Friedlingstein P., O’Sullivan M., Jones M.W. et al. Global Carbon Budget 2021 // Earth Syst. Sci. Data. 2022. V. 14. P. 4811.
  12. Smirnov B.M. Global Energetics of the Atmosphere. Springer Atmospheric Sciences. Switzerland: Springer, 2021. 301 p.
  13. Grosjean M., Goiot J., Yu Z. Scrutinizing the Carbon Cycle and CO2 Residence Time in the Atmosphere // Global Planet Change. 2017. V. 152. P. 19.
  14. Smirnov B.M. Microphysics of Atmospheric Phenomena. Springer Atmospheric Sciences. Switzerland: Springer, 2017. 270 p.
  15. Mauna Loa Observatory. https://en.wikipedia.org/wiki/Mauna-Loa-Observatory
  16. Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (CO2). Earth System Research Laboratories. Global Monitoring Laboratory. https://gml.noaa.gov/ccgg/trends
  17. https://gml.noaa.gov/webdata/ccgg/trends/co2/co2_mm_mlo.txt
  18. http://unfccc.int/resource/docs/2015/cop21.
  19. Paleoclimatology. https://en.wikipedia.org/wiki/Paleoclimatology
  20. Jouzel J., Masson-Delmotte V., Cattani J.O. et al. Orbital and Millennial Antarctic Climate Variability over the Past 800,000 // Science. 2007. V. 317. P. 793.
  21. Lüthi D., Le Floch M., Bereiter B. et al. High-resolution Carbon Dioxide Concentration Record 650,000–800,000 Years Before Present // Nature. 2008. V. 453. P. 379.
  22. Atmospheric Carbon Dioxide (CO2). https://www.climate4you.com/GreenhouseGasses.htm#Atmos pheric%20carbon%20dioxide%20(CO2)
  23. Hansen J.E., Johnson D., Lacis A. et al. Climate Impact of Increasing Atmospheric Carbon Dioxide // Science. 1981. V. 213. P. 957.
  24. Hansen J., Sato M., Ruedy R., Schmidt G.A., Lo K. Global Temperature in 2015, 2016. http://www.columbia.edu/~jeh1/mailings/2016/20160120_Temperature2015.pdf.
  25. Climate Change 2013. The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Summary for Policymakers. Switzerland: Intergovernmental Panel on Climate Change, 2013. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/WGIAR5_SPM_brochure_en.pdf.
  26. May 2018 Global Climate Report. NOAA National Centers for Environmental Information. https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201805
  27. May 2019 Global Climate Report. NOAA National Centers for Environmental Information. https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201905
  28. July 2022 Global Climate Report. NOAA National Centers for Environmental Information. https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/202207
  29. Goody R.M. Atmospheric Radiation: Theoretical Basis. London: Oxford Univ. Press, 1964. 435 p.
  30. Goody R.M., Yung Y.L. Principles of Atmospheric Physics and Chemistry. N.Y.: Oxford Univ. Press, 1995. 544 p.
  31. Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian. https://www.cfa.harvard.edu/
  32. HITRAN. http://www.hitran.iao.ru/home
  33. Definitions and Units: Line-by-line Parameters. https://hitran.org/docs/definitions-and-units/
  34. U.S. Standard Atmosphere. Washington: U.S. Government Printing Office, 1976. 241 p.
  35. Смирнов Б.М. Инфракрасное излучение в энергетике атмосферы // ТВТ. 2019. Т. 57. № 4 С. 609.
  36. Smirnov B.M. Transport of Infrared Atmospheric Radiation. Berlin: de Gruyter, 2020. 250 p.
  37. Smirnov B.M., Zhilyaev D.A. Greenhouse Effect in the Standard Atmosphere // Foundation. 2021. V. 1. P. 184.
  38. Bunsen R., Kirchhoff G. Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen // Annalen der Physik und Chemie. 1860. Bd. 110. S. 161.
  39. Smirnov B.M. Interaction of radiative molecules in gas emission // Int. Rev. At. Mol. Phys. 2019. V. 10. P. 39.
  40. Smirnov B.M. Atmospheric Carbon Dioxide and Climate // J. Atmos. Sci. Res. 2019. V. 2. № 4. P. 21.
  41. Жиляев Д.А., Смирнов Б.М. Закон Кирхгофа при эмиссии смеси молекулярных газов // ЖЭТФ. 2021. Т. 133. С. 687.
  42. Смирнов Б.М. Проблемы глобальной энергетики атмосферы // ТВТ. 2021. Т. 59. № 4. С. 589.
  43. Pleil J.D., Wallace M.A.G., Davis M.D., Matty D.C.M. Human Breathing // J. Breath Res. 2021. V. 15. P. 042002.
  44. Malthus T.R. An Essay on the Principle of Population. London: St. Paul’s Churchyard, 1798. 104 p.
  45. Worldwide Production of Grain in 2023/24, by Type (in Million Metric Tons). https://www.statista.com/statistics/263977/world-grain-production-by-type/.
  46. Cereal. https://en.wikipedia.org/wiki/Cereal
  47. Roser M., Ritchie H., Rosado P. Food Supply. https://ourworldindata.org/food-supply
  48. Evans N. Humanity’s Hindenburg. 2017. https://www.ohiohistory.org/humanitys-hindenburg/
  49. Hindenburg Disaster. https://en.wikipedia.org/wiki/Hindenburg_disaster
  50. Гинденбург (дирижабль). https://ru.wikipedia.org/wiki/Гинденбург_(дирижабль)
  51. Ракетное топливо. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ракетное_топливо
  52. Катастрофа на Байконуре (1960). https://ru.wiki-pedia.org/wiki/Катастрофа_на_Байконуре_(1960) .
  53. Fischer–Tropsch Process. https://en.wikipedia.org/wiki/Fischer–Tropsch_process
  54. Syngas. https://en.wikipedia.org/wiki/Syngas
  55. Supercritical Steam Generator. https://en.wikipedia.org/wiki/Supercritical_steam_generator

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences