Приятно жить в солнечном веке!

Александр Волков • 06 октября 2016
Сейчас нам известно свыше 42 тысяч нефтяных месторождений, однако три четверти всех мировых запасов нефти сосредоточено всего в трехстах из них. После 1977 года не найдено ни одного крупного месторождения.

    Когда-то, желая показать Александру Македонскому «природную силу нефти», варвары опрыскали ею улицу и подожгли. Вмиг землю охватил огонь. То был казус, шутка, но в последние века огонь этот разгорелся с нешуточной силой. Однако наследство тает на глазах, и, может быть, под ковриком земли у нас больше ничего не припрятано. Пройдет несколько десятилетий, и нам нечего будет сносить в «торгсин» ради обмена на какой-нибудь ширпотреб. Сокровища проедены, а процентов не прибавилось.

    Нам это наследство долгое время было не нужно. В Российской империи уголь начали добывать лишь в ХVIII веке в Донецком и Подмосковном бассейнах. Промышленная добыча нефти началась в ХIХ, а природного газа — в ХХ веках. Нам, можно сказать, был открыт краткосрочный кредит под промышленную революцию. В ХХI веке успех ждет тех, кто вовремя найдет замену истаявшей «ссуде». Использование ископаемых видов топлива было кратким эпизодом в истории человечества. Что придет им на смену?

    Ядерные технологии не могут оправдать всех надежд, ведь риск аварий на АЭС будет высок и впредь. Кроме того, запасы урана — основного ядерного топлива — тоже ограничены. Термоядерный реактор пытаются создать вот уже четыре десятилетия, однако его опытные образцы во всех проведенных экспериментах поглощали больше энергии, чем отдавали. В США подобные опыты прекращены.

    Но стоит посмотреть по сторонам, найдутся другие альтернативы. Подлинное, неразменное богатство планеты — воздух, вода и солнечные лучи — осталось с нами. В ХХI веке успех ждет те страны, где им воспользуются. Так оно и было тысячелетиями. Теперь эта эпоха возвращается. Нашим потомкам вновь придется жить в «солнечном веке», где главным подспорьем будут возобновляемые природные ресурсы.

    Но мы вернемся туда на новом витке прогресса. Ключевым понятием века станет «преобразование природной энергии». Земные стихии ее неизменно вырабатывают, но между полеживанием в солнечный день на пляже и бесперебойной подачей тока лежит громадная пропасть. Ее надо «замостить» умными приборами. Ведь «технический потенциал» природных стихий, по оценкам ученых, в три раза выше современного мирового уровня потребления энергии.

    В окошки, в двери, «раскинув луч-шаги», златолобо вваливается Солнце. В наши дни пейзаж развитых стран немыслим без линий электропередачи. Леса средней полосы, где я люблю бродить, источены просеками, по которым тянутся ЛЭП, точно древесина — точильщиками. К концу ХХI века до неузнаваемости изменится облик степей и пустынь; они покроются зеркалами и панелями, собирающими свет. Эти засушливые районы казались потерянными для нашего хозяйства. Теперь «черные» и «красные» пески превратятся в золотые. Отсюда энергия будет поступать в другие, более холодные страны. Степные и пустынные районы станут «солнечным поясом Земли». Всемирный банк готов финансировать подобные проекты.

    Солнечные электростанции постепенно входят в быт. Так, в США, в штате Калифорния, построено девять подобных станций; они вырабатывают 354 мегаватта энергии в год.

    Есть и другие технологии, которые помогут избежать энергетического коллапса.

    • Приливные электростанции. По оценкам экспертов, они могли бы покрыть около 20 процентов всей потребности европейцев в электроэнергии. Подобная технология особенно выгодна для островных территорий, а также для стран, имеющих протяженную береговую линию.
    • Электростанции, использующие энергию морских течений. Их называют также «подводными мельницами».
    • Ветроэнергетические установки. 
    • Геотермальные электростанции. Их можно сооружать всюду, где имеются горячие подземные источники или сравнительно неглубоко залегают слои горячей породы.
    • Наконец, нельзя забывать о привычных гидроэлектростанциях. Сейчас они вырабатывают 18 процентов мирового уровня электроэнергии.

    Важнейшую роль в ХХI веке могут сыграть электрохимические генераторы или лежащие в их основе топливные элементы, чье действие основано на реакции соединения водорода и кислорода.

    Уже сейчас в развитие топливных элементов вкладываются миллиарды долларов. В числе спонсоров — такие концерны, как «Daimler-Chrysler», «Siemens Westinghouse», «General Motors» и «Motorola». Весь вопрос лишь в том, когда и где начнется массовое применение этих элементов. Они вырабатывают ток из почти неисчерпаемых ресурсов — водорода и кислорода, а в качестве побочного продукта выделяют тепло. Они бесшумны, надежны, эффективны и — в идеале — не загрязняют атмосферу. Возможно, они займут такое же место в будущих энергосистемах, как микросхемы в современных системах обработки информации. Их будут использовать для снабжения током и теплом небольших городов и поселков, заводских территорий и отдельных зданий. Ими оборудуют различные приборы, но, главное, они придут на смену двигателям внутреннего сгорания.

    Вот схема, предложенная НАСА: на орбите в 36 тысячах километров от Земли будут размещены диски с солнечными элементами. Всю накопленную энергию, преобразованную в микроволновое излучение, они будут пересылать на Землю, в «электроколлекторы», а оттуда космический ток распределят по системам энергоснабжения. При диаметре порядка десяти километров подобный диск выработает за год около 10 тысяч мегаватт энергии — в несколько раз больше типовой атомной электростанции. Единственная проблема — стоимость монтажных работ. Ведь полеты в космос стоят пока слишком дорого, чтобы данный проект окупился.

    Инженеры британской фирмы «Rolls-Royce» предложили в будущем подпитывать космическим электричеством двигатели самолетов. Масса самолета, а значит, и подъемная сила заметно снизится. Несущие поверхности уменьшатся в размерах. Это упростит строительство самолетов и снизит расходы.

    В августе 2001 года беспилотный самолет «Гелиос», оснащенный солнечными батареями, установил мировой рекорд для машин данного типа, поднявшись на высоту 28,5 километра.

    Подобные самолеты могут потеснить спутники связи, ведь они стоят почти в сотню раз меньше спутников и их легче ремонтировать и переоборудовать. В дневное время самолет всегда будет находиться над облаками, накапливая энергию для ночного полета.

    Под лучами Солнца набирает ход и наземный транспорт. В гавани австралийского города Сиднея курсирует туристический катамаран «Solar Sailor», оснащенный солнечными панелями и коллекторами. С недавних пор «солнцеход» появился и в Германии, на Боденском озере. Этот паром может принять до пятидесяти пассажиров и развивает скорость 15 километров в час. Солнечной энергии, накопленной в его батареях, хватит для шестичасовой работы. Поэтому паром совершает перевозки из Германии в Швейцарию при любой погоде.

    …Так солнечное пламя постепенно меняет наш мир. Почти сто лет назад люди строили громадье планов, думая о том, как приручить свет, ведь «могущественнее, напряженнее света нет в мире энергии», писал в одном из рассказов Андрей Платонов. Сокровища Самотлора, Уренгоя, Оренбурга свели нас с небес на землю, заставили распоряжаться найденными запасами нефти и газа. Нашим потомкам в поисках электричества придется следовать за мечтателями 1920-х годов и свершать их утопии. Другого пути в будущее нет.