В поисках энергии. Ресурсные войны, новые технологии и будущее энергетики - Дэниел Ергин

Самым спокойным человеком в Америке в первые дни после запуска спутника был президент. «Сам спутник, – сказал он спустя пять дней после запуска, – не вызывает у меня абсолютно никаких опасений». Тогда, в разгар рецессии, Эйзенхауэра больше заботила возможность безудержного увеличения бюджетных расходов. Он отклонил предложения по самолетам на ядерной тяге и космическому кораблю на ядерной тяге, который предполагалось запустить на Луну, пояснив: «Мне, конечно, хотелось бы узнать, что там на другой стороне Луны, но я не выделю средства на это в текущем году».

Спокоен он был отчасти потому, что знал: у США есть своя программа по созданию ракет и спутников, даже несколько конкурирующих программ под крылом разных военных служб. Эйзенхауэр сознавал, что Америке очень важно запустить в космос свой спутник и сделать это как можно быстрее. При первой попытке запуска, в декабре 1957 г., ракета-носитель со спутником взорвалась спустя всего две секунды после старта. Спутник этот окрестили «капутником». А вот второй спутник, Explorer I, успешно вышел на орбиту в январе 1958 г., правда, он был очень примитивным. По-прежнему требовался такой спутник, который восприняли бы всерьез8. Это означало, что нужно ускорить осуществление программы Vanguard, которая предусматривала выведение на орбиту исследовательского спутника в 1958 г. в рамках Международного геофизического года.

Но вокруг программы Vanguard разгорелись серьезные дебаты. Откуда спутник Vanguard будет получать электроэнергию на орбите? ВМС, в ведении которых находилась программа, хотели использовать традиционные химические аккумуляторы. Но у этой идеи появился противник в лице немецкого ученого Ханса Циглера, который после Второй мировой войны эмигрировал в США, получил американское гражданство и стал работать на вооруженные силы США в сфере средств связи. Когда Циглер посетил лабораторию Bell Labs в штате Нью-Джерси вскоре после изобретения фотоэлектрических преобразователей на основе кремния, он просто влюбился в эту технологию. Уверенный в том, что в конечном итоге главным источником энергии для человека будет солнце, он развернул в вооруженных силах и конгрессе кампанию, нацеленную «на скорейшее использование этого изобретения на благо человечества».

Однако ВМС не собирались полагаться в энергообеспечении своего первого спутника на непроверенное, «нетрадиционное и не полностью заслуживающее доверия» изобретение. Циглеру все же удалось убедить важную правительственную комиссию, что химические аккумуляторы на Vanguard прослужат всего несколько недель, а эксперименты на борту спутника будут «иметь намного большую ценность, если продлят работоспособность спутника еще на несколько месяцев».

В конце концов, Циглер добился, чтобы на Vanguard установили солнечные батареи. Спутник запустили в космос в марте 1958 г. Работающий на орбите Vanguard помог восстановить доверие к американской науке.

Vanguard также стал прорывом, который поспособствовал росту доверия к солнечным батареям. Значимость этого прорыва подчеркивал заголовок в The New York Times спустя 19 дней после запуска: «Радио Vanguard не отвечает / Химический аккумулятор выработал свой ресурс / Солнечная батарея по-прежнему работает». Находясь высоко над Землей, эти элементы вырабатывали электричество в течение нескольких лет. Там, в вакууме космического пространства, происходило в точности то, что было описано в работе Альберта Эйнштейна «Об эвристической точке зрения на генерирование и преобразование света».

С тех пор солнечные батареи являются стандартными для спутников, которые стали их первой значительной областью применения. Но амбиции Ханса Циглера были гораздо больше. Он рассматривал новую технологию как «важный источник электроэнергии» и заявлял, что «крыши всех наших зданий в больших и малых городах будут снабжены солнечными [батареями]». Увы, солнечные батареи оставались дорогими, очень дорогими, и конкурировать они могли пока что лишь в космическом пространстве9.

Возвращение на землю

Одно из ключевых событий эпопеи возвращения фотоэлектрических преобразователей на землю произошло 1 августа 1973 г. Именно в этот день в Роквилле, штат Мэриленд, неподалеку от Вашингтона, была создана компания под названием Solarex. Ее основали два беженца из коммунистической Венгрии – Йозеф Линдмайер, блестящий физик, и Питер Варади, талантливый химик. Оба сумели бежать из Венгрии во время восстания против советского режима в 1956 г.

Линдмайер и Варади встретились 12 лет спустя, в 1968 г., когда стали работать в Comsat, квазичастной компании, являвшейся собственником запускаемых правительством США коммерческих спутников. Линдмайер заведовал физической лабораторией Comsat, Варади – химической лабораторией. Одной из главных целей Линдмайера было повышение эффективности и надежности фотоэлементов. За чашечкой кофе эспрессо эти выходцы из Европы беседовали о фотоэлектрических преобразователях и размышляли об их использовании для производства электричества на земле. Но они понимали, что способ изготовления солнечных батарей для космоса – в вакууме для обеспечения очень высоких характеристик – делает их слишком дорогими для наземного использования. Линдмайер снова и снова обдумывал эту проблему и начал экспериментировать с абсолютно иными подходами в подвале своего дома в Бетесде, штат Мэриленд. Он пытался воспроизвести путь, о котором они с Варади говорили. Ходит легенда, что первые солнечные батареи он травил в Coca-Cola и проводил термообработку в духовке.

«Почему бы нам не создать собственную компанию?» – подумали двое ученых. Правда, они понятия не имели, как это делается. Они были беженцами, которые не знали о бизнесе ничего. «Мы долго думали, стоит ли хорошо оплачиваемым ученым браться за реализацию безрассудной идеи, не имея ни технологии, ни продукта, ни рынка, ни денег», – вспоминал Варади.

Все же им удалось собрать немного денег благодаря друзьям и родным. Так появилась Solarex. А потом, через 11 недель после создания компании, ситуация в мире резко изменилась. Нефтяное эмбарго, введенное арабскими странами, породило нефтяной кризис 1973 г.

«Я мог бы сказать, что мы предвидели нефтяной кризис и что именно по этой причине решили создать компанию, – позже говорил Варади. – Но это было бы неправдой. Мы даже не подозревали, что в мире разразится нефтяной кризис». Но, добавил он, «нефтяной кризис сделал нечто важное для нас. Мы осознали, каким невероятным бизнесом занялись». Solarex стала прибыльной в течение года. Это был первый стартап в сфере коммерческих фотоэлектрических преобразователей.

В 1970-х гг. с Solarex соперничали только два серьезных конкурента. Оба являлись структурными подразделениями крупных нефтяных компаний. Одним была компания ARCO Solar, которая объявила о намерении стать «General Motors индустрии солнечных батарей». Вторым – Solar Power Corporation, которая была создана в 1975 г. компанией Exxon. Но основой для производства фотоэлементов по всему миру стала технология, которую Линдмайер начал разрабатывать в подвале своего дома в Бетесде10.