Журнал «Компьютерра» N 6 от 13 февраля 2007 года (674) - Журнал Компьютерра

Сегодня тревогу вызывает само отношение к проблеме. Мы очень легкомысленны. И, в общем, понятно почему - нам с вами лично ничто не грозит. А вот нашим внукам уже придется жить совсем в ином мире. А их детям и внукам трудно будет даже представить нашу с вами сегодняшнюю жизнь, основанную на сжигании нефти и газа. Думаю, в их глазах именно поэтому мы будем выглядеть дикарями, первобытными людьми.

Серьезна ли угроза? Конечно. Мы же не умеем обходиться без углеводородного топлива. И мы очень вяло развиваем технологии, позволяющие нам обходиться без него.

ЦИТАТА

И что тут говорить о будущем? Это в Союзе только и разговоров было, что о будущем. А здесь живешь, и ладно…

Сергей Довлатов

Думаю, нас ожидает своего рода «ренессанс» электротехники. Электротранспорт - единственная альтернатива существующим ныне средствам передвижения. Он неизбежно потребует создания новых двигателей, эффективных и недорогих аккумуляторов или топливных элементов. Те, что у нас имеются сегодня, пока не очень хороши. Кстати, производство водорода для них придется сделать массовым, что потребует разработки целых комплексов промышленного оборудования, оборудования для транспортировки и хранения этого газа, заправочного оборудования - огромное поле для инвестирования.

А выработка электроэнергии? Электричества нам нужно будет очень много - если дефицит топлива вынудит нас отказаться от привычных систем отопления, бытового и промышленного нагрева… Системы доставки электроэнергии к потребителям придется совершенствовать или вообще менять - нынешние не рассчитаны на такие нагрузки, которые потребуются. Нужно будет усовершенствовать теплогенерирующие устройства, постараться сделать их хоть немного более эффективными, чем существующие сегодня. Освещение переводить на полупроводники… Придется закрывать обычные электростанции и котельные и, может быть, переводить их на синтетическое топливо, но в это мне не очень верится, так как запасы органики в городах хоть и велики, но рассеяны по большим площадям, так что их сбор и доставка к местам переработки может оказаться дорогостоящей затеей. Похоже, только ядерная энергетика сумеет нас выручить. Но при условии решения всех проблем с безопасностью.

Конечно, решаемы. Как и вообще все технологические проблемы. Но важны сроки. Тут ведь действительно вопрос стоит - «кто успеет раньше». Если топливный кризис наступит, когда мы к нему окажемся не готовы - коллапс экономики. Мировой экономики! Огромные социальные потрясения и, как следствие, большие политические проблемы практически во всех странах… Здесь возможны очень неприятные сценарии. Не говоря уже о том, что в этих условиях нормально заниматься наукой и техникой вряд ли получится, а это откат назад, регресс.

Сроки - это очень важно. Очень много и быстро нужно сделать в части технологии. Срочно потребуется много научных исследований. На все это нужны большие - государственных масштабов - денежные затраты, следовательно - государственная политическая воля. Ни денег, ни политической воли, направленной хотя бы на постановку этих задач на должном - государственном - уровне, ни у кого пока нет. Ни на Западе, ни у вас. Это тревожит.

Важная проблема - качество инженерной подготовки специалистов-разработчиков и пользователей технологий, особенно - опасных технологий. Дело в том, что нынешняя энергетическая и транспортная техника, при всем своем кажущемся совершенстве, тем не менее довольно груба и примитивна в сравнении с той, какая должна быть создана. То есть от инженеров вскоре потребуются более глубокие знания и более тонкое понимание физических процессов, чем те, которыми они обладают сегодня. Если вообще обладают… Падение качества массовой инженерной подготовки и у вас, и в Европе - это большая проблема, на решение которой уйдет много времени. Но так или иначе, успех «электрификации всей Земли» [Подросток Отто Вайнбергер учился в советской школе, потом в советском институте и, конечно же, помнит чеканную Ленинскую формулировку: «Коммунизм - это Советская власть плюс электрификация всей страны»] зависит от практического умения инженеров находить эффективные технические решения.

СТАТИСТИКА

Запасы нефти России оцениваются примерно в 60 млрд. баррелей, что уступает запасам Канады (178,8 млрд. баррелей), Ирана (132,5 млрд. баррелей), Ирака (115 млрд. баррелей), Кувейта (104 млрд. баррелей), ОАЭ (97,8 млрд. баррелей) и Венесуэлы (79,7 млрд. баррелей), но выше доказанных нефтяных резервов США (21,4 млрд. баррелей).

Ветростанции - это несерьезно. И, кстати сказать, наземные гелиостанции - тоже. Это как у людей - есть основной источник дохода, и есть приработок. Ветростанции - это приработок.

Использование тепла недр Земли - куда более перспективная затея. Трудностей технического плана здесь множество, но принципиально неразрешимых нет. Правда, необходимы очень большие вложения в проектирование проходческой техники для глубин порядка 15-20 км и скважинного технологического оборудования, способного работать при температуре 250-350 градусов. По некоторым оценкам, при одинаковых затратах на строительство атомная станция оказывается примерно в триста раз мощнее, чем соответствующая геотермальная. Но не стоит забывать, что в первом случае имеет место большой экологический риск, а во втором - отпадает необходимость во всей промышленной инфраструктуре добычи и подготовки ядерного топлива, его переработки и захоронения, а также во всех сопутствующих транспортных затратах - а это не просто большие деньги, - колоссальные! Так что экономические показатели геотермальной энергетики могут оказаться весьма неплохими. Здесь требуются очень аккуратные расчеты, учитывающие множество факторов-от околоземные гелиостанции - это совсем другое дело. Главная трудность - доставка на землю выработанной энергии. Есть неплохие идеи использовать для этого микроволновые передатчики, но, во-первых, аппаратуры с подходящими параметрами в «космическом исполнении» пока никто не разработал, а во-вторых, здесь есть проблемы с надежностью и безопасностью эксплуатации канала передачи мощности. Никому же не хочется в один прекрасный момент из-за сбоя системы прицеливания оказаться как бы в «микроволновке». В общем, идея интересная, но в ее скорую реализацию не верю. Во всяком случае, не этой технологии «повезет» выводить человечество из энергетического кризиса.

Ну, я бы сказал, что пока ее нет… Посмотрите, что получается - решение этой задачи оказалось не под силу ни одной из самых экономически сильных стран. Хорошо, что объединились в международный проект [Имеется в виде проект ITER]. Работы ведутся, тратятся колоссальные деньги, а практический выход в виде одной-двух промышленно вырабатывающих электричество термоядерных станций нам обещают только через 60-70 лет. Но даже в эти обещания я не верю. В эксперименте стабильно и длительно работающий термоядерный реактор не запущен, тем не менее сомнений в его будущей работоспособности в рамках принятой технологии уже не принято высказывать - вероятно, настолько велики потраченные деньги, что даже мысль о неудаче не допускается. Впрочем, я стараюсь быть оптимистом. Термоядерная энергетика, как мне представляется, рано или поздно все же будет освоена и придет на смену атомной. Но подозреваю, что экономические показатели ее не будут столь радужными, как преподносится в сегодняшних публикациях. Очень высокая стоимость оборудования, огромные затраты на его разработку… Большая проблема с кадрами… Не все понятно с экономикой топливного цикла… Когда говорят, что в литре воды находится столько же энергии, как в 200 литрах бензина, не предполагается же, что в термоядерный реактор мы будем заливать воду… И главное, что не все проблемы ближайшего будущего связаны только лишь с нехваткой электроэнергии и топлива.

Солнце, воздух и вода

Многие специалисты в области гелиоэнергетики склоняются к тому, что солнечные электростанции и теплогенерирующие установки «в чистом виде» не приживутся на просторах России из-за недостаточного количества солнечного времени в году - климат у нас сами знаете какой…

Использование энергии Солнца опосредовано - через гидроэнергетику - наталкивается на серьезную трудность: ресурсы гидроэнергии России хоть и велики [Журнал обзоров мировой гидроэнергетики «Hydropower amp; DAMS» называет Таджикистан владельцем самых больших в мире удельных запасов гидроэнергоресурсов. По абсолютной величине это 300 млрд. кВт/час в год], но для дальнейшего наращивания мощностей потребуется решить множество непростых экологических задач, связанных с последствиями затопления территорий перед плотинами, и вложить значительные деньги в строительство дамб, обводных каналов, шлюзовых каскадов. Себестоимость отечественной гидроэнергии невелика (порядка 0,0022-0,003 доллара за киловатт - это значительно ниже мировых цен), что обеспечивает приемлемые сроки окупаемости, но первоначальные вложения в условиях равнинных ГЭС велики - в диапазоне от 0,8 до 4 млрд. долларов [На эти деньги можно построить два энергоблока АЭС. Еще пример: стоимость первой термоядерной станции по международному проекту ITER в разных источниках определяется в 10-12 млрд. долларов].