Энергия волн - Дэвид Росс

Закономерно, что самые первые акты кощунства совершались далеко от Рима, в Британии. «По-видимому, в Хедриэн-Уолле[19], — где местное население, поставляющее рабов, относительно немногочисленно, — испытывались некоторые затруднения в содержании большого гарнизона, — пишет составитель «Индустриальной археологии водяных мельниц и гидроэнергии». — Таким образом, в Хедриэн-Уолле имелся побудительный мотив для развития механизации, экономящей труд, и именно вблизи Хедриэн-Уолла располагались две мельницы, более ранние, чем те, что были обнаружены в Риме».

Когда император Константин принял христианство, рабство было уничтожено и тяжесть обмолота уменьшилась. Вдобавок языческое почитание духов воды прекратилось. Дорога для развития гидроэнергетики оказалась расчищенной.

Римляне первыми осознали преимущества водяного колеса, вращающегося потоком воды, стекающей сверху, когда к напору течения добавляется вес падающей воды. Коэффициент полезного действия выброса водяного колеса, как мы говорим сегодня, может достигать 70-90%, тогда как коэффициент выброса обычного колеса составляет лишь 30%. Стоит остановиться и прикинуть, что потребовалось около 200 лет, прежде чем был осознан эффективный путь использования водяного колеса. Но даже и сегодня большинство людей представляет себе водяное колесо не иначе, как колесо у края старой мельницы в плоском, непроизводительном потоке.

Это приобретает значение сегодня, когда различные конкурирующие устройства претендуют на внимание в области волновой энергетики. Проекты разительно отличаются друг от друга, и некоторые из них вызывают естественный скептицизм. Почему же, удивляется непосвященный, потребовалось так много времени, чтобы построить нечто столь привлекательное, простое, бросающееся в глаза? Но, как это видно на примере водяного колеса, очевидность иллюзорна. А двухсотлетний срок ретроспективы еще не истек.

В Англии обращение к гидроэнергетике вызвало значительное общественное трение. Мельник был видной социальной фигурой, но в средние века почти всю свою продукцию он передавал феодалу, владевшему мельницами, оставляя себе незначительную ее часть в качестве платы за помол. Никому другому не разрешалось молоть зерно, но крестьяне, нарушая закон — как всегда бывает, когда он переступает некоторую черту, — тайком пользовались дома каменными ручными мельницами. Настоятель монастыря св. Олбанса как-то, конфисковав их у владельцев, вымостил ими монастырский двор. Во время Крестьянского восстания камни были выворочены и разбиты.

Колесо, так сказать, совершило полный оборот, когда пар бросил вызов воде. Долгое время мощь воды была больше. Не далее как в 1854 г. водяное колесо было установлено Лэксейской угольной компанией на острове Мэн для откачки воды из главной шахты. Оно имело в диаметре 21 м, весило 100 т, а мощность составляла 172 кВт. Спустя десять лет другое колесо мощностью 190 кВт было поставлено в Ришворт-Миллс, вблизи Галифакса. В Соединенных Штатах одно водяное колесо имело мощность 7,5 МВт, т. е. 7500 кВт. Но пар победил.

Сила пара оказалась такой, что по производству энергии он одержал верх над водяным колесом в большинстве стран. Дренаж почвы изменил режим рек, ставший неустойчивым, и потребность в воде возрастала с ростом населения. Глядя в прошлое, можно заметить, что у промышленности не было реальной альтернативы. Прогресс XIX и XX вв. не достиг бы действительного уровня без паровой энергии, однако многие нежелательные последствия ее использования были обнаружены потом.

Сегодня мы находимся в другой поворотной точке. Едва ли кто-либо сегодня, знакомый с фактами, сомневается, что нам остается либо преодолеть кризис, вызванный истощением природных ресурсов, либо примириться с ним. Есть немало приверженцев концентрации основных усилий на ядерной энергетике; они будут говорить и утверждают сейчас, что опасность ее гиперболизирована. По иронии судьбы Руководящий комитет по волновой энергетике расположен в Харуэлле[20], где считается святотатством представлять радиацию иначе, чем нечто весьма хорошее и дешевое. Вас проведут до учреждения, где сидят специалисты по волновой энергии, мимо буквенных кубиков, сложенных в предостережение: ОПАСНО — РАДИАЦИЯ, и ваш провожающий примется уверять, что беспокоиться совершенно не о чем, что это безопаснейшее место в мире. Брр…

Апологеты угля, перекопав Вэйл и Йорке и сделав Селби угольной ямой, — что вызывает сегодня гораздо больше возмущений, чем объявление о начале работ, — смотрят вперед, призывая день, когда могут приняться за Вэйл в Бельвуаре. А геологи управления угольной промышленности сделали некоторые интересные открытия, о которых предпочитают не особенно распространяться. Поговаривают, что город Оксфорд уселся на верхушку богатого угольного пласта и потому не будет ничего удивительного, если нас начнут уверять, что ему не грозит оседание и эти старые здания находятся в полной безопасности.

Национальный профсоюз горняков, да и управление, похоже, обеспокоены тем, что все больше мужчин должно будет всю жизнь работать под землей, в опасных и неприятных условиях, неприемлемых для человеческого существования.

М-р Артур Скаржил, этнолог, возможно, несколько неожиданно побил все рекорды, когда оказалось, что ядерная энергетика может стать вероятным соперником угольной промышленности по числу предоставляемых рабочих мест. Требуется все-таки умственное усилие, чтобы представить этнолога, верящего, что работа в шахте есть показатель цивилизации.

Почти любой альтернативный источник энергии находит потенциальных оппонентов среди специалистов по окружающей среде, преданных делу. Сами-то они, конечно, не замечают этого и далеки от таких намерений. Действительно, они в первых рядах борцов за альтернативные источники. Но многие из них склонны предполагать, что и с дополнительными источниками конец света близок. Они представляют собой современный эквивалент религиозных фанатиков в языческом Риме, считавших кощунством обращаться к духам воды, если надо удовлетворить потребности человека. Можно уважать аргументацию пессимистов и восхищаться их готовностью вернуться к патриархальным условиям существования. К несчастью, всем не хватит места, если вернуться к природе.

Сегодня есть инженеры и ученые, работающие над решением, может быть, не менее революционным, чем изобретение парового котла. Правительство, несмотря на свою осторожность, признало, что для Англии развитие волновой энергетики — наиболее перспективно. Против этой немногочисленной и не влиятельной группы выступают современные эквиваленты рабов, крестьян и мельников, которые потеряли работу с появлением водяных мельниц и небрежно игнорировались обществом.

То же самое может случиться и теперь, если общество проявит равнодушие к будущему. Любое развитие техники либо угрожает занятости, либо обеспечивает большой досуг. Найти правильное решение — наша общая задача. Идейные позиции рабов и крестьян в этом вопросе сегодня занимают ядерщики, руководители управления угольной промышленности и национального профсоюза горняков; этой идеологии служит инстинкт самосохранения общественных деятелей и политиков вкупе со смятенными эмоциями людей, не доверяющих никаким формам технического прогресса. Вместе они образуют устрашающий конгломерат. Но волны не отступают от препятствий.

Глава 4. Сколько гигаватт?

Каковы возможности волновой энергетики? Идет ли речь о небольшой добавке к техническим средствам, которыми располагают учреждения, удовлетворяющие наши потребности, — скажем, что-нибудь вроде установки нового телефонного коммутатора, который, как нас уверяют, предотвратит сбои при наборе номеров и в конце концов станет незаметным для абонента? Или же речь идет о скачке в технике, который может обеспечить удовлетворение энергетических запросов, когда нефть будет исчерпана, что немаловажно для других стран, чьи ресурсы ископаемого топлива меньше наших, а потребности не уступают нашим? Ответ, исходящий из непредубежденного источника, подразумевает создание системы, способной обеспечивать все наши потребности в электричестве. Такое утверждение требует подробного растолкования с учетом многочисленных «если» и «но». Оно требует ряда определенных условий, но зато и само содержит некоторые обещания, усиливающие привлекательность энергетики будущего.

Предпосылки для принятия решений основываются на исследовании, выполненном Яном Гленденнингом, руководителем тематики долгосрочных изысканий при инженерных лабораториях Центрального электроэнергетического управления в Саутгемптоне. Управлению придется отвечать на бездну вопросов, если погаснет свет и остановятся транспортеры, доставляющие уголь на поверхность. М-р Гленденнинг и его коллеги изучали естественные источники энергии и непредубеждены, так как не выдвигают собственных проектов и не требуют правительственных субсидий. Циник, возможно, усомнится в подлинных мотивах высказывания официальных лиц; однако управление не имеет заинтересованности и, наоборот, не скрывает своей явной приверженности к ядерной энергетике. В раннем отчете управления предполагалось, что альтернативные источники вряд ли будут играть значительную роль, но их возможности следует изучить и продемонстрировать всем, кто выступает против распространения ядерной энергии.