В погоне за Солнцем (другой перевод)

Коэн Ричард

Следующей целью моего путешествия был город Альмери'я в южной Испании. Там я оказался два года спустя, в июле 2006-го. Всего в часе езды от города находится Табе'рнас – единственная сохранившаяся в Европе песчаная пустыня. Кроме того что на этой земле солнце нещадно палит триста пятьдесят пять дней в году, она еще и идеально подходит для киносъемок: там снимались такие фильмы, как “Паттон”, “Великолепная семерка”, “Ветер и лев”, “Индиана Джонс и последний крестовый поход” и “Лоуренс Аравийский”. Там же снималась знаменитая “долларовая” трилогия спагетти-вестернов Серджо Леоне – “За пригоршню долларов”, “На несколько долларов больше”, “Хороший, плохой, злой”. Но этот успех не приносил процветания Альмерии. К началу 1970-х этот район был самым бедным во всей Испании. И вдруг там обнаружились огромные объемы грунтовых вод. Началась сельскохозяйственная революция. Возникли сотни теплиц, пользующиеся преимуществами доступной воды и ежедневного солнечного освещения (“Солнце проводит зиму в Альмерии”, – гласит поговорка: среднегодовая температура там составляет 17 °C); местные жители вскоре стали хвастаться тем, что из космоса видно не Великую Китайскую стену, а их парники – огромное море пластика. К концу века город стал одним из самых богатых в южной части Испании, туда в массовых количествах стали прибывать иммигранты [681] .

681

Со

времен моей поездки в 2006 году пузырь испанской недвижимости лопнул, а строительная индустрия рухнула. Уровень безработицы в Альмерии составляет сейчас почти 25 %. Многоэтажные дома стоят недостроенными на городской окраине, в районе, известном как Pueblo de Luz – “Город света”. Несмотря на это, половина всех солнечных энергетических установок, возведенных в мире в 2008 году, пришлись на Испанию.

Этот период частично совпал с нефтяным кризисом 1970-х, а уже в начале 1980-х Международное энергетическое агентство при участии девяти стран установило в этой области небольшую электростанцию для проведения испытаний двух разных установок солнечной энергии. Одна состояла из целого поля (девяноста штук) контролируемых компьютером зеркал (гелиостатов), которые следили за солнечными лучами и собирали их пучком на центральной башне, где их энергия преобразовывалась в тепловую; другая – из трех полей вогнутых рефлекторов, которые также следовали за солнцем и отражали его энергию на металлические трубы, заполненные маслом. Эти трубы медленно нагревались до 290 °C, а масло направлялось в парогенератор. Потом добавился и третий проект, уже целиком испанский: центральная башня, снабженная тремястами гелиостатами, отражающими концентрированное тепло на черные поглощающие панели на верхушке башни с его дальнейшей передачей на водяной / паровой приемник и систему теплохранения из контейнеров с солевым расплавом. Расчет был на то, что хотя бы один проект окажется коммерчески состоятельным, но к концу 1980-х все партнеры Испании разочаровались из-за отсутствия какого-либо прогресса и вышли из проекта, осталась только Германия. Начиная с 1999 года лишь один проект продолжил развиваться, но зато он процветал. Plataforma Solar de Almer'ia (PSA) с тех пор стала крупнейшим научно-исследовательским центром по солнечной энергетике в Европе (в мире с ней соперничают только Институт Вайцмана в Израиле, Sandia Laboratories в Альбукерке, Нью-Мексико, и 2 тыс. гигантских зеркал в пустыне Мохаве под городом Барстоу, Калифорния).

Одним из первых уроков, который я усвоил в Альмерии, был следующий: концентрация солнечной энергии и фотоэлектрические панели представляют совершенно разные технологии. В панелях солнечные фотоны используются для возбуждения электронов и создания тока, в то время как в термальной солнечной энергии, в использовании которой пионером стала Альмерия, фотоны служат для нагревания молекул жидкости. Для этого энергетического перехода требуются длинные металлические зеркала, фокусирующие солнечный свет на трубах, а воду нужно прогонять через теплообменник, генерирующий пар для вращения турбины. Поскольку весь этот процесс требует большой площади и обилия солнечного света, его идеальным местоположением оказывается высушенная солнцем пустыня.

Моим провожатым по территории стал Хосе Мартинес Солер, бодрый сотрудник проекта тридцати с небольшим лет, заканчивающий диссертацию о маркетинге солнечной энергии. Он с гордостью известил меня, что PSA вскоре отметит свое двадцатипятилетие, а также сообщил, что две испанские компании смогли найти коммерческое применение некоторым исследованиям научного центра. Город вроде Фрайбурга не может вырабатывать слишком много тепла из солнечного света, но высокотехнологичные кремниевые панели и посеребренные зеркала в Альмерии могут усиливать солнечный свет до температур, тысячекратно превышающих его начальный уровень (пока Хосе объяснял мне это, мы проходили мимо двери с табличкой: “Опасно, концентрированный солнечный свет”).

Увиденное впечатлило меня, но не смогло убедить в том, что солнечная энергия может сделать значительный вклад в мировые энергетические потребности. Я также встретился с Альфонсо Севильей Портильо, местным экспертом по вопросам энергетики и первым директором PSA. Пятидесятилетний элегантный мужчина, Портильо категорически не поддерживает стратегию своей бывшей компании. PSA разрабатывает технологию для продажи, тогда как “нам надо формировать потребление. Если мы будем продолжать жить так, как живем, мы никогда не сможем обеспечить энергией все свои потребности”. Научное исследование солнечной энергии должно быть составной частью общей жизненной философии, говорит он. Доктор Севилья оставил PSA и перешел на работу в новый проект в Кронсберге, под Ганновером, где около 6 тыс. жилых блоков, вмещающих 15 тыс. человек, образуют пять компактных кварталов. Городок будет использовать на 40 % меньше энергии, сохранив при этом тот же уровень жизни.

Ведет ли эта дорога в будущее? В то время как в прошлом изобретателей по большей части интересовали научные и философские аспекты “ловли солнца”, сегодняшний энтузиазм исследователей происходит из страхов, связанных с глобальным потеплением и истощением запасов естественного топлива, а также тем, что основные месторождения нефти находятся в политически нестабильных регионах, таких как Персидский залив, Нигерия и Венесуэла. Источники энергии ископаемого топлива могут прибавляться – газолин, керосин, пропан, – но и техники по преобразованию альтернативных форм энергии также множатся: солнечная энергия, ядерное расщепление и термоядерный синтез, энергия ветра, волн, переработка биоматериала (мертвые растительные и животные ткани преобразуются в этанол, биогазовое и биодизельное топливо). Почти каждый день в газетах появляется новая история о таких альтернативах, но не каждая из них реализуема. Как замечали скептики о энергии ветра, “со времен Дон Кихота ветряные мельницы не порождали столько иллюзий” [682] .

682

Mary Jo Murphy, Becoming the Big New Idea: First, Look the Part, The New York Times. 2008. 24 августа. Р. 4. Только в 1976 году Nature счел необходимым в редакционной статье, озаглавленной Is the Sun Being Oversold? (1976. 20 мая.), сообщить читателям, что “Солнце может применяться в разных целях, связанных с получением энергии”.

Хирам вам позже перезвонит. Он возится с нашими солнечными панелями.

Но даже самые фантастические идеи могут превращаться в реальность. В 1980-е великий фантаст Артур Кларк утверждал, что мы сможем получать электричество из океана в неограниченных количествах и без “огромной массы вращающихся машин”. Он конкретизировал свою идею в The Shining Ones (“Сверкающих”), где использовались тепловые двигатели, “работающие на термальном перепаде между теплыми поверхностными слоями и ледяными глубинными водами” [683] . В действительности Pelamis, змееподобная машина длиной в 150 м (почти с пассажирский поезд), сегодня генерирует электроэнергию из поглощаемой энергии волн, а горизонтальные турбины, смонтированные на морском дне, работают по принципу подводных ветряков. Одна только Великобритания может генериров ать до 20 % требуемой электроэнергии из волн и приливов [684] .

683

Arthur C. Clarke, Astounding Days. N. Y.: Wiley, 1984. Р. 203.

684

The New York Times. 2006. 3 августа. C1. Приливные и волновые энергетические проекты разрабатываются сейчас на Род-Айленде, в Кантабрии (Испания), в Дайшане (Китай), в северной Португалии и как минимум трех местах в Соединенном Королевстве.

Гелиос, прототип летающего крыла, парящего на солнечной энергии над Гавайями, июль 2001-го Первый испытательный полет продлился 18 ч (Nick Galante / PMRF / NASA)

В 1981 году аэроплан на солнечной энергии впервые пролетел над Ла-Маншем, а сейчас часовая компания “Омега” разрабатывает летательный аппарат, который сможет облететь земной шар на солнечной энергии (запасая ее в литиевых батареях, расположенных на крыльях). В марте 2007 года швейцарское судно sun21 пересекло Атлантику за шестьдесят три дня; сегодня в рамках исследования космоса планируется испытание аппарата, получающего энергию посредством гигантского солнечного отражателя. Тем временем ученые, обслуживающие знаменитую крупнейшую в мире солнечную печь в Фон-Роме-Одейо в Пиренеях, смогли добиться от концентрации солнечного света температуры в 3500 °C. В городе Удайпуре местный махараджа ввел рикши на солнечной энергии. А последние несколько десятилетий инженеры работают над автомобилями на солнечной энергии, и, хотя до коммерческого применения пока далеко, каждые два года в Центральной Австралии на 3000-километровой трассе от Дарвина до Аделаиды устраиваются соревнования таких машин [685] . У гибридов типа Volkswagen Eos (названного в честь греческой богини зари) и французского Venturi Eclectic имеется убирающаяся крыша с солнечными батареями. Но солнечный свет не может дать энергии больше чем на 23 км в день, и автомобиль должен быть крайне легким и аэродинамичным, рассчитанным только на водителя.

685

См.: Elizabeth Kolbert, The Car of Tomorrow, The New Yorker. 2003. 11 августа. Р. 40.

В изобретательности нет недостатка, куда ни глянь. В мае 2009 года модный журнал Visionaire сделал “солнечный” номер с черно-белой обложкой, чье фотохромное покрытие расцветало полноцветным спектром под солнечными лучами. Solio, портативное зарядное устройство размером с мобильный телефон, разворачивает фотоэлектрический трилистник для улавливания солнечных лучей, энергию которых оно может затем направить в мобильный телефон, наладонные компьютеры, игровые приставки или плееры. Такие персональные устройства могут подключаться и к спортивным сумкам или “солнечным курткам” (сделанным из специального материала – микротина), у которых небольшие пластины вшиты в съемный воротник [686] . Мусорные баки, установленные на американских пляжах, имеют фотоэлементные сенсоры, которые отправляют сообщение в коммунальный департамент, когда контейнер заполняется на три четверти. Химики пока еще работают над производством краски, которая могла бы преобразовывать солнечный свет прямиком в электричество, но ученые Национальной лаборатории в Айдахо уже в 2008 году изобрели пластик, который делает ровно это: Solar Skin (“солнечная кожа”) представляет из себя тонкую пленку из полупроводника (селенида меди – индия – галлия), которую можно нанести непосредственно на стекло или металл. Также разработана самовосстанавливающаяся краска для автомобилей и мебели, которая устраняет повреждение покрытия за несколько минут под воздействием солнца.

686

См.: Henry Alford, Solar Chic, The New Yorker. 2007. 24 сентября. Р. 128.

Если посмотреть в более крупном масштабе, то инженеры в Нью-Джерси запатентовали устройство для переключения государственной электрической сети с обычной энергии на солнечную в течение нескольких секунд после отказа первой. Солнечные печи сегодня способны печь шестьсот блюд дважды в день [687] ; метан, образующийся на мусорных свалках, продается как источник энергии; разрабатываются биосистемы, где можно было бы использовать облучаемые солнцем водоросли для преобразования СО₂ и воды в кислород и богатые протеином углеводороды и в конечном итоге в топливо.

687

Gourmet. 2005. Январь. Р. 8; The New York Times Magazine. 2005. 21 августа. Р. 51.