Коммуникации

84 
сушили одежду и глиняную посуду перед ее отправкой в печь. Первые 
технические средства, преобразующие солнечную энергию, появились 
еще в XVIII веке. Французский ученый Ж. Бюффон показал опыт,
в котором ему удалось с помощью большого вогнутого зеркала в 
ясную погоду воспламенить сухое дерево с расстояния около
70 метров. Его соотечественник, известный ученый А. Лавуазье, 
применил линзы, чтобы концентрировать энергию солнца, а в Англии 
создали двояковыпуклое стекло, которое, фокусируя солнечные лучи, 
расплавляло чугун за несколько минут. Естествоиспытатели 
проводили 
множество 
опытов, 
которые 
доказывали, 
что 
использование энергии солнца на земле возможно. Однако солнечная 
батарея, которая превращала бы солнечную энергию в механическую, 
появилась сравнительно недавно, в 1953 году. Ее создали ученые
из Национального аэрокосмического агентства США. Уже в 1959 году 
солнечную батарею впервые применили для оснащения космического 
спутника.
Кажется, что использование солнечной энергии − идеальный 
вариант. Однако пока мы можем пользоваться только относительно 
небольшими 
батареями 
на 
поверхности 
планеты. 
Для
энергообеспечения больших городов необходимо либо множество 
солнечных батарей, либо технология, которая сделает их 
эффективнее. 
Любой 
бюджет 
сильно пострадает, если на него 
будет возложена задача перевести 
целый город (или всю страну)
на солнечные батареи. Казалось 
бы, 
можно 
обязать 
жителей 
городов выплачивать некоторые 
суммы на переоснащение, но в 
таком случае недовольны будут 
они, ведь если бы люди готовы 
были бы пойти на такие траты, они уже давно сделали бы это сами: 
возможность купить солнечную батарею есть у каждого. Есть и еще 
один парадокс: затраты на производство. Перевод энергии солнца в 
электричество напрямую – это не самая эффективная вещь. До сих 
пор еще не найдено способа лучше, чем использовать солнечные лучи

85 
для нагревания воды, которая, превращаясь в пар, в свою очередь 
вращает динамо-машину. В таком случае энергопотеря минимальна. 
Человечество хочет использовать «экологичные» солнечные панели
и солнечные станции, чтобы сохранить ресурсы на земле, однако
для подобного проекта потребуется огромное количество тех же 
ресурсов, и «неэкологичной» энергии. Например, во Франции недавно 
была построена солнечная электростанция площадью около двух 
квадратных километров. Стоимость постройки составила около
110 миллионов евро, не считая затрат на эксплуатацию. При всем этом 
следует учитывать, что срок службы подобных механизмов составляет 
около 25 лет.
Еще 
с 
древности 
люди 
использовали и энергию ветра. К 
самым простым примерам можно 
отнести хождение под парусом и 
ветряные 
мельницы. 
Ветряки 
используются и сейчас, особенно они
эффективны 
в 
областях 
с 
постоянными ветрами, например на 
побережье. 
Ученые 
постоянно 
выдвигают 
идеи, 
как 
модернизировать 
уже 
имеющиеся 
приспособления для преобразования ветряной 
энергии, одна из них − ветряки в виде парящих турбин. За счет 
постоянного вращения они могли бы «висеть» в воздухе на 
расстоянии нескольких сотен метров от земли, где ветер сильный и 
постоянный. Это помогло бы в электрификации сельской местности, 
где невозможно использование стандартных ветряков. К тому же 
такие парящие турбины могли бы быть оснащены интернет-модулями, 
с помощью которых осуществлялось бы обеспечение людей доступом 
в мировую паутину.
Бум на солнечную и ветряную энергетику постепенно проходит,
и интерес исследователей привлекла другая природная энергия. Более 
перспективной считается использование приливов и отливов. Уже 
сейчас этим вопросом занимается около ста компаний по всему миру, 
существует и несколько проектов, доказавших эффективность данного 
способа добычи электричества. Преимущество перед солнечной 

86 
энергетикой в том, что потери при переводе одной энергии в другую 
минимальны: приливная волна вращает огромную турбину, которая
и вырабатывает электричество. Например, в основе проекта 
«Устрица» лежит идея установить на дне океана шарнирный клапан, 
который будет подавать воду на берег, вращая простую 
гидроэлектрическую турбину. Всего одна такая установка могла бы 
обеспечить электричеством небольшой микрорайон. Уже сейчас
в Австралии успешно применяют приливные волны: в городе Перте 
установлены опреснители, работающие на этом типе энергии. Их 
работа позволяет обеспечить пресной водой около полумиллиона 
человек. Природная энергетика и промышленность также могут 
сочетаться в этой отрасли производства энергии. Использование 
энергии приливов и отливов несколько отличается от технологий, 
которые мы привыкли видеть в речных гидроэлектростанциях. Часто 
ГЭС наносят вред окружающей среде: затопляются прилегающие 
территории, разрушается экосистема, а станции, работающие
на приливных волнах, в этом плане гораздо безопаснее.
Одним из самых фантастических проектов в сфере энергетики 
будущего можно назвать использования энергии живых людей, 
механической энергии движения. Речь в этих проектах идет
о 
микроэлектронике 
и 
нанотехнологиях 
с 
низким 
энергопотреблением. Пока это звучит как утопия, реальных 
разработок нет, но идея весьма интересная: весьма удобны будут 
устройства, которые, подобно часам с автоматической подзаводкой,
будут заряжаться от того, что по сенсору проводят пальцем, или
от того, что планшет или телефон просто болтается в сумке при 
ходьбе. Не говоря уж об одежде, которая, наполненная разными 
микроустройствами, могла бы преобразовывать в электричество 
энергию движения человека. Уже существуют небольшие механизмы, 
работающие от движения, однако пока на поток подобная технология 
не поставлена. Очевидно, что с глобальным энергетическим кризисом 
подобным образом не справиться: скольким же людям придется 
«крутить педали», чтобы заставить работать целый завод? Но как одна 
из мер, применяемых в комплексе, теория вполне жизнеспособна. 
Особенно 
подобные 
технологии 
будут 
эффективны
в труднодоступных местах, на полярных станциях, в горах и тайге, 

87 
среди путешественников и туристов, у которых не всегда есть 
возможность зарядить свой гаджет, а вот оставаться на связи важно, 
особенно если группа попала в критическую ситуацию.
Кроме того, сейчас в поле зрения ученых попали атомы воды как 
объекты энергетики. Дело в том, что в частицах водорода − самого 
распространенного газа во Вселенной − содержится громадное 
количество энергии. Более того, двигатель сжигает этот газ 
практически без побочных продуктов, то есть мы получаем очень 
экологичное топливо. Водородом заправляют некоторые модули 
Международных космических станций и шатлы, но на Земле он 
существует в основном в виде соединений, таких как вода. В 80-х 
годах в России были разработки самолетов, использующих в качестве 
топлива водород, эти технологии даже применяли на практике,
и экспериментальные модели доказали свою эффективность. Когда 
водород отделяется, он перемещается в специальную топливную 
ячейку, после чего возможна генерация электричества напрямую. Это 
не энергетика будущего, это уже реальность. Подобные автомобили 
уже производятся и довольно большими партиями. Компания Honda, 
чтобы подчеркнуть универсальность источника энергии и авто
в целом, провела эксперимент, в результате которого машина была 
подключена к электрической домашней сети, однако не для того, 
чтобы получить подзарядку. Автомобиль может обеспечивать 
энергией частный дом в течение нескольких дней или проехать без 
дозаправки почти пятьсот километров. Единственный недостаток 
подобного источника энергии на данный момент − относительно 
высокая стоимость таких экологичных машин, и, конечно, достаточно 
небольшое количество водородных заправок. Однако во многих 
странах уже планируется их постройка. Например, в Германии уже 
планируется установка ста заправочных станций в ближайшее время.
В некоторых странах уже сейчас довольно широко используется 
геотермальная энергетики. Ее сущность − превращение тепловой 
энергии в электричество. Например, на Филиппинах, где затруднено 
использование других отраслей, 27 % всего электричества приходится 
именно на геотермальные станции, а в Исландии этот показатель 
составляет около 30 %. Сущность этого способа добычи энергии 
довольно проста, механизм схож с простой паровой машиной.

88 
До предполагаемого «озера» магмы необходимо пробурить скважину, 
через которую подается вода. При контакте с раскаленной магмой 
вода мгновенно превращается в пар. Он поднимается, крутит 
механическую турбину и вырабатывает электричество. Будущее 
геотермальной энергетики состоит в том, чтобы найти большие 
«хранилища» магмы. Например, в вышеупомянутой Исландии это 
удалось: раскаленная магма за долю секунды превратила всю 
закачанную воду в пар температурой около 450 градусов по Цельсию, 
что является абсолютным рекордом. Подобный пар высокого 
давления способен повысить эффективность геотермальной станции
в несколько раз. Это может стать толчком к развитию геотермальной 
энергетики во всем мире, особенно в областях, насыщенных 
вулканами и термальными источниками.
Использование ядерных отходов – еще одно направление 
энергетики будущего. Атомная энергетика, в свое время, произвела 
настоящий фурор, но так было до тех пор, пока люди не осознали 
опасность этой отрасли энергетики. Аварии возможны, от подобных 
случаев никто не застрахован, но они весьма редки, а вот 
радиоактивные отходы появляются стабильно и до недавнего времени 
ученые не могли решить эту проблему. Дело в том, что стержни урана 
− традиционное «топливо» АЭС − могут быть использованы только
на 5 %. После выработки этой небольшой части весь стержень 
отправляется на «свалку». Ранее применялась технология, при 
которой стержни погружались в воду, что замедляло нейтроны, 
поддерживая устойчивую реакцию. Сейчас вместо воды стали 
использовать жидкий натрий. Эта замена позволяет не только 
использовать весь объем урана, но и переработать десятки тысяч тонн 
радиоактивных отходов. Избавить планету от отходов атомной 
энергетики важно, но в самой технологии есть одно «но». Уран 
относится к исчерпаемым ресурсам, и его запасы на Земле конечны.
В случае если всю планету перевести исключительно на энергию, 
получаемую от АЭС (к примеру, в США АЭС производят лишь 20 % 
всего потребляемого электричества), запасы урана будут истощены 
довольно 
быстро, 
и 
это 
снова 
приведет 
человечество
к энергетическому кризису. Таким образом, атомная энергетика, пусть 
и модернизированная, может стать только временной мерой.

89 
Существуют интересные идеи об использовании в будущем
растительного топлива. Еще Генри Форд, создав свою «Модель Т», 
рассчитывал, что она уже будет работать на биотопливе. Однако в то 
время были открыты новые нефтяные месторождения, и нужда
в альтернативных источниках энергии отпала на несколько десятков 
лет. Однако за последние пятнадцать лет использование растительных 
видов топлива, таких как этанол и биодизель, возросло в несколько 
раз. Их используют как самостоятельные источники энергии, так
и в качестве добавок к бензину. Одно время надежды возлагались на 
особую просяную культуру, получившую название «канола». Она 
совершенно непригодна в пищу для людей и для скота, однако 
обладает высокими показателями масличности. Из этого масла
и стали производить «биодизель». Но эта культура займет слишком 
много 
места, 
если 
попытаться 
вырастить 
ее 
столько, 
чтобы 
обеспечить топливом хотя бы часть 
планеты. Теперь ученые заговорили
об использовании водорослей. Их 
масличность около 50 %, что 
позволит также легко извлекать 
масло, а отходы можно превращать
в удобрения, на основе которых будут 
выращиваться новые водоросли. Идея 
считается интересной, но свою жизнеспособность пока не доказала: 
публикации об успешных экспериментах в этой области отсутствуют.
Также, по мнению современных ученых, будущая энергетика мира 
невозможна без технологий термоядерного синтеза. Это на данный 
момент считается самой перспективной разработкой, и в нее уже 
вкладывают миллиарды долларов. В атомных электростанциях 
используется энергия деления. Она опасна тем, что есть угроза 
возникновения неуправляемой реакции, которая уничтожит реактор
и приведет к выбросу огромного количества радиоактивных веществ. 
В реакциях термоядерного синтеза, что следует из названия, 
используется энергия, выделяемая при слиянии атомов. В результате, 
в отличие от атомного деления, не образуется никаких радиоактивных 
отходов. Главной проблемой является то, что в результате 

90 
термоядерного синтеза образуется вещество, имеющее настолько 
высокую температуру, что может уничтожить весь реактор. Но эта 
энергетика будущего − реальность. В данный момент на территории 
Франции уже началась постройка реактора. Несколько миллиардов 
долларов 
вложено 
в 
экспериментальный 
проект, 
который 
профинансирован многими странами, в число которых, помимо ЕС, 
входят Китай и Япония, США, Россия и другие. Первые 
эксперименты планировалось запустить уже в 2016 году, однако 
расчеты показали, что бюджет слишком мал (вместо 5 миллиардов 
потребовалось 19), и запуск перенесли еще на 9 лет. Возможно, через 
несколько лет станет ясно, на что способна термоядерная энергетика.
В настоящее время не только 
ученые, но и писатели-фантасты 
размышляют 
о 
технологиях 
будущего 
в 
энергетике. 
Все 
сходятся на том, что пока ни один 
из предложенных вариантов не 
может 
произвести 
полное 
обеспечение всех потребностей 
нашей цивилизации. К примеру, если все автомобили в США будут 
ездить на биотопливе, полями канолы придется засадить 
территорию, равную половине всей страны, без учета того, что земель, 
пригодных для земледелия, в США не так уж много. Более того, 
пока все способы производства альтернативной энергии являются 
дороги ми. Пожалуй, каждый городской житель согласится с тем, что 
важно использовать экологически чистые, возобновляемые ресурсы, 
однако не в случае, когда им озвучат стоимость такого перехода
в данный момент. 
Ученым предстоит еще много работать в этой сфере. Новые 
открытия, новые материалы, новые идеи − все это поможет 
человечеству успешно справиться с назревающим ресурсным 
кризисом. Решить энергетическую проблему планеты можно только 
комплексными мерами. В одних областях удобнее применять добычу 
энергии с помощью ветра, в других − солнечные батареи и т.д. Но, 
возможно, главным фактором станет снижение энергопотребления
в целом и создание энергосберегающих технологий. Каждый человек 

91 
должен понимать, что несет ответственность за планету, и каждый 
должен задать себе вопрос: «Какую энергетику я выбираю
для будущего?» Прежде чем перейти на другие ресурсы, каждый 
должен осознать, что это действительно необходимо. Только
при 
комплексном 
подходе 
удастся 
решить 
проблему 
энергопотребления.

жүктеу/скачать 1.71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: