Глава 11. Экологичные источники энергии

 

По мнению некоторых, ограниченные ресурсы препятствуют тому, чтобы мы достигли общества изобилия. Это вовсе не так. У нас все еще есть более чем достаточно ресурсов, чтобы достигнуть высокого уровня жизни для всех. Но настала пора отказаться от провалившихся программ и разочарований и перейти к инновационным решениям, которые можно применять именно теперь, когда мы концентрируем наше внимание на преодолении дефицита. Мы вполне способны разумно применить цивилизованную науку и новые технологии с целью обеспечить большую часть человеческих потребностей и возродить окружающую среду. Ископаемое топливо — нефть и уголь — позволило нашей цивилизации прогрессировать до нынешнего состояния развития. Однако эти источники энергии ограниченны и невозобновляемы, при этом экологически небезопасны.

При проектировании новой цивилизации мы должны задействовать энергию — основной источник материального благосостояния всех стран. Но это палка о двух концах. Находясь в руках частных лиц, энергия может нести разрушение. Нынешних накопленных запасов атомного оружия достаточно для многократного разрушения нашего мира. Но термоядерной и других форм экологически чистой энергии, использующихся разумно, с заботой о человеке и природе, достаточно, чтобы обеспечить все страны мира источниками чистой, неограниченной энергии и недосягаемым на сегодня уровнем жизни.

На нашей планете еще множество неосвоенных территорий. Огромные неиспользованные источники энергии остаются, в основном, неразведанными и нетронутыми: ветер, волны, энергия приливов и отливов, морские течения, давление океанских глубин, перепады подводных температур, энергия падающей воды, геотермическая и электростатическая энергия, водород, природный газ, морские водоросли, бактерии, фазовый переход и термоэлектронная эмиссия (преобразование тепла в электричество за счет испускания электронов раскаленной металлической поверхностью и их конденсации на поверхности с более низкой температурой). Помимо этого, существует нераскрытый потенциал линз Френеля, пневматические куполообразные версии которых ныне пытаются использовать в качестве оптических концентраторов солнечной энергии в солнечных батареях.

Термоядерная энергия приводит к слиянию легких атомов водорода и лития. Энергия термоядерного синтеза управляет космосом и звездами. Когда мы научимся ее использовать, энергетические проблемы в мире могут быть решены навсегда без какого-либо пагубного воздействия на окружающую среду или опасных ядовитых материалов, от которых пришлось бы избавляться. Единственным отходом будет чистый пепел гелия.

Океанографы заявляют, что Мировой океан, занимая 70,8 % поверхности Земли, обладает бесконечными запасами энергии прибоя, дейтерия, тяжелого стабильного изотопа водорода, содержащегося в морской воде. Согласно Джону Д. Исааксу и Вальтеру Р. Шмитту, количество способного к ядерному делению урана и тория в океанах способно поддержать наш нынешний уровень выработки энергии в течение миллионов лет. Весьма вероятно, что в следующем столетии нашим главным источником энергии будет термоядерный синтез или ее геотермальное извлечение. Оба способа кажутся относительно безопасными, в отличие от производства энергии, являющейся результатом ядерного деления.

Передача электроэнергии будет, вероятно, облегчена улучшенными методами сверхпроводимости, использующими криогенику как часть международной энергосистемы, которая могла бы служить, прежде всего, в качестве дополнения или резервной системы самогенерирующих структур в городах. Основной элемент дизайна городов будущего — встраивание всего необходимого оборудования для генерации энергии непосредственно в пределах структуры самого города.

Мы также сможем использовать солнечные концентраторы как альтернативу ископаемому топливу для получения высоких температур. На момент написания данной книги Аргоннская Национальная Лаборатория (Чикаго, штат Иллинойс) и Корпорация ARDI (Advanced Research Development Inc., штат Массачусетс) занимались разработкой производственных технологий для солнечных батарей, которые будут вырабатывать семьдесят процентов эффективности за одну десятую стоимости силиконовых нагревательных элементов. Есть много других возможностей для разработки фотоэлектрических систем, которые производят электричество, используя в настоящее время неосвоенную энергию теплового излучения. Уникальный проект по строительству мощнейшей в мире гидроэлектростанции в настоящий момент реализуется на излучине реки Цангбо (Восточный Тибет), где она подпитывается большими ледниками и водопадами, низвергающимися с высоты более чем 2134 метров. Когда китайцы задействуют энергию этой дамбы, считается, что мощность турбин означенной электростанции превысит сорок миллионов лошадиных сил, что равняется общемировому производству гидроэлектроэнергии на сегодняшний день.

Другой мощный неосвоенный источник энергии — разработка пьезоэлектрических материалов. Этот источник можно использовать за счет многослойных систем в цилиндрах, активируемых приливами и отливами. Недавним открытием среди этих материалов стал поливинилиденфторид (ПВДФ). Пять квадратных километров могут поставлять электричество для двухсот пятидесяти тысяч человек при стоимости энергии от одного до трех центов за киловатт, что является значительной экономией по сравнению с использованием ископаемого топлива.

Если бы мы разработали и использовали только один процент геотермической энергии, наличествующей в земной коре, то все наши энергетические проблемы были бы устранены. Геотермическая энергия более чем в пятьсот раз превышает энергию, содержащуюся в общемировых запасах ископаемого топлива (нефти и газа). По сравнению с ископаемым топливом геотермические электростанции производят очень мало серы и не выбрасывают в атмосферу окиси азота или углекислого газа. Относительно небольшая площадь земли потребуется для самой электростанции. Геотермическая энергия — самый экономичный и эффективный способ обогрева и охлаждения зданий. Природные высокие температуры, сохранившиеся под Землей, в сочетании с зонами вечной мерзлоты могли бы генерировать тепловую энергию, которая также найдет применение в охлаждении зданий в теплую погоду при помощи геотермальных тепловых насосов.

Геотермическая энергия может также использоваться для круглогодичного выращивания растений в закрытом пространстве, как это уже было сделано в Исландии и других странах. Таким образом, свежие овощи можно получать в любое время года. Подобный процесс можно использовать для разведения рыбы или в регионах, где требуются нагревание и охлаждение. Если бы мы задействовали хотя бы одну десятую долю средств, потраченных на военную технику, в разработках геотермических генераторов, то мы, возможно, давно бы решили любые проблемы энергодефицита.

Ресурсо-ориентированная экономика предваряет строительство по любому проекту тщательным всесторонним анализом экологического, человеческого и социального воздействия на среду. В любой деятельности главной задачей должна быть защита и восстановление окружающей среды на благо всех живых существ на планете. Безусловно, цель энергетических проектов заключается в том, чтобы освободить людей от ненужного расходования энергии и от трудоемких задач. До настоящего времени социальное развитие в нашем ориентированном на деньги обществе осуществлялось в случайной манере и находилось под влиянием многих взаимодействующих переменных. Этот процесс значительно задержал достижение преимуществ глобального совместного проекта по разработке возобновляемых источников энергии. Вместо этого мы продолжаем использовать ограниченные ресурсы.

У нас есть средства для глобального определения лучших энергетических ресурсов, доступных в любой географической зоне нашей планеты. В мире высоких технологий и быстрых изменений мы отчаянно нуждаемся в стратегии глобального энергетического развития, которая подразумевала бы необходимость создания совместного предприятия по международному планированию высочайшего уровня.

Со временем международные системы коммуникаций смогли бы экономно и эффективно обслуживать все страны. Только благодаря самому эффективному общемировому планированию мы сможем сократить расточительное потребление ресурсов. Только сократив расточительное потребление ресурсов, мы достигнем нашей конечной цели: наилучшего уровня жизни для всех народов мира.