Занимательно об энергетике
Шрифт:
Непросто также (СКЭС пока еще не построены!) рассуждать о том, что, вероятнее всего, станет реальностью лишь через пару десятилетий, скажем, к 2000 году. Таким образом, экономические оценки тут тесно переплетаются с футурологией. Вот поэтому-то встречающиеся в литературе цифры величины капитальных затрат на единицу мощности СКЭС и колеблются в довольно широком интервале.
Следовало бы принять в расчет и то, что отличительная черта конструкций СКЭС — наличие большого количества однотипных элементов, узлов и деталей, таких, как концентраторы солнечного света, пленочные солнечные батареи, элементы опорной структуры, ампли-троны, волноводы, диполи и диоды ректенн. Все это позволяет в принципе применить настолько высокую степень автоматизации процесса производства, что стоимость узлов и деталей будет, по существу, определяться стоимостью исходных материалов. Объем же последних в пересчете на единицу вырабатываемой мощности оказывается необычно низким
Это все общие рассуждения, а вот конкретные оценки, проведенные специалистами из центра имени Маршалла (США) для «солнечных городов». Конечно, СКЭС будут добывать энергию автоматически, но для профилактических и некоторых других работ потребуется периодическое — а возможно, и постоянное! — появление на гелиостанциях космонавтов. Стоимость создания и изготовления первого спутника-электростанции, считают они, включая стоимость доставки деталей на орбиту и наземных систем, составит 50—100 миллиардов долларов. Напомним: доставка людей на Луну (проект «Аполлон») обошлась в 20 миллиардов долларов. Полагают, что после 2000 года будет создано уже 100 спутников-электростанций, и срок службы каждого из них превысит 30 лет — средний срок службы для ТЭС на Земле 25 лет. При этом стоимость вырабатываемой СКЭС электроэнергии составит 4—8 центов за один киловатт-час (сейчас в США для наземных энергетических установок аналогичная величина составляет 2,5 цента за киловатт-час). Поэтому-то специалисты и считают, что после 2000 года гелиостанции смогут успешно конкурировать с другими источниками энергии. Если смотреть далеко в будущее, то почему, собственно, космические электростанции должны базироваться лишь на энергии солнечных лучей? А другие виды космических излучений: радиоволны, гамма-лучи, рентгеновские?.. Богатства космоса неисчерпаемы, и СКЭС — только первый шаг на пути овладения этими сокровищами! Есть и другие дерзкие идеи. До поверхности Земли доходит малая доля всей солнечной радиации. Ее можно увеличить с помощью космической техники, например, смонтировать на околоземной орбите достаточно большой рефлектор. Такое зеркало станет второй Луной — Лунеттой. Но в отличие от Луны, помещенное на геостационарную орбиту, оно создаст практически постоянное полнолуние. А искусственное освещение очень нужно в полярных областях и в других глухих уголках Земли, лишенных электричества и дорог для подвоза топлива. Можно не только освещать Землю, но и дарить ей дополнительное тепло тех солнечных лучей, которые пока проносятся мимо нее и попусту теряются в космических равнинах. Так возникает не менее заманчивая идея о создании второго рукотворного Солнца — Солетты. Куда девать эту бездну энергии? Думается, потомки найдут ей такое применение, которое наша фантазия пока не в силах и представить. Заманчивые перспективы, но дорога в космос за энергией может оказаться долгой. Психология человека такова, что всякое новшество обязательно кажется поначалу подозрительным. Консерватизм наших взглядов и привычек крепко держит нас «на привязи». Влияние предубеждений, сила традиций, доминирующее господство определенных энергетических доктрин. Большое число оппонентов, которых необходимо убеждать, уламывать, а то и попросту ломать!Эту ситуацию очень удачно охарактеризовал профессор Массачусетского технологического института (США) С. Уэлслей-Миллер: «Представьте себе, — сказал он однажды, — что солнечная энергия используется повсеместно. А теперь представьте, что я предлагаю следующую революционизирующую идею — послать геологические партии в пустыни Ближнего Востока на поиски нефтяных месторождений. После того как нефть будет найдена, постройте там вышки и начинайте добычу. Я предложил бы далее транспортировать эту нефть по нефтепроводам или на специализированных нефтеналивных судах в другие концы земного шара, где ее подвергли бы переработке, а затем развозили потребителям на грузовиках. Я уверен: нашлось бы множество людей, которые с цифрами в руках убедительнейшим образом доказали бы экономическую неосуществимость моего предложения...» К этому можно было бы добавить, что генераторы, работающие на солнечной энергии, показались бы их противникам более экономичными и гораздо более рентабельными и привлекательными, если бы их сравнивали с теми первыми, скажем, дизельными двигателями, модели которых когда-то на свой страх и риск создавались в небольших мастерских первопроходцами современной техники. Мы говорим: «Эра космоса», ибо задача овладения космосом — столбовой путь человеческой цивилизации. Но мы обычно говорим: «век атома», а не «эра». Почему? Нет ли тут подсознательного ощущения, что использование атомной энергии на Земле — всего лишь промежуточный этап нашей энергетики? Что дело это временное, пока не будут отысканы более естественные, более близкие природе человека источники энергии? Что же придет на смену атому? Скорее всего эра Солнца! А если выражаться точнее, эра космической энергетики, отдельные (солнечные!) грани которой начинают постепенно
ГЛАВА 10
ЭНЕРГЕТИКА: ФАНТАЗИИ И ФАНТАСТИКА
Физика настоящего — это техника будущего.
А. Иоффе
Практически все знания, накопленные человечеством к нашему времени, содержатся в энциклопедиях: Большой Советской, Британской, Американской, французском «Ляруссе». Многие десятки толстенных томов: как много познано, открыто, изобретено!
Но вот недавно в Англии вышла «Энциклопедия незнания». Всего один том: 450 страниц. Однако редакторы-составители этого тома утверждают: «Наши знания — всего лишь островки среди безбрежного океана еще не познанного».
Да, с этим трудно не согласиться: можно придумать тьму вопросов, остающихся пока без ответа. Ну, скажем, что такое ноль? Нечто, состоящее из ничего? Что есть время и почему оно «глядит» всегда в одну сторону? Почему в таблице Менделеева первым стоит атом водорода, а не искусственно созданные в лабораториях позитроний, мюоний, пионий?
А если так, если мы барахтаемся, сами того подчас не замечая, среди бескрайних волн Океана Незнания, то стоит ли сомневаться в том, что рано (лучший вариант!) или поздно ученые предложат сверхнеординарные, сногсшибательные методы получения обильной энергии.
Эта глава последняя. Мы говорили об энергетике сегодняшнего дня (часто поминая прошлое), обсуждали и близкое наше энергетическое будущее. Ну а перспективы? Что там (за энергетическим горизонтом)?
Трудно сказать! Тут мы оказываемся на зыбкой почве спекулятивных (имеющих поневоле вероятностный характер) рассуждений.
Когда разглагольствуешь о будущем, полезно, к примеру, помнить ядовитое высказывание английского писателя Гилберта Честертона:
«Человеческий род... с момента своего возникновения увлекается детскими играми и будет, по-видимому, увлекаться ими до скончания веков. Одна из любимейших его игр называется «О завтра ни гугу», а в простонародье «Натяни нос пророку». Заключается она в следующем. Играющие весьма внимательно и почтительно выслушивают все, что тот или иной мудрец имеет сообщить им относительно грядущих событий, потом терпеливо дожидаются его смерти и хоронят его по первому разряду. Затем все расходятся по домам и занимаются каждый своим делом...»
Действительно: роль предсказателя, прорицателя, футуролога не из лучших. В деле этом существует своеобразный (заимствованный из квантовой механики) принцип неопределенности: чем конкретнее и точнее прогноз, тем он менее достоверен, и наоборот.
Таким образом, как, впрочем, и всюду, золотой оказывается середина! Будем к ней, поелико возможно, стремиться и мы.
Проекты, проекты...
Заточенный в тюрьму и приговоренный к смертной казни, русский революционер Дмитрий Дмитриевич Ахшарумов написал на стене камеры:
Тогда и для земной планеты Настанет период иной: Не будет ни зимы, ни лета, Изменится наш шар земной, Эклиптика с экватором сольется, И будет вечная весна .. И для людей другая жизнь начнется, Гармонией живой наполнится она, Тогда изменятся и люди и природа, И будет на Земле мир, счастье и свобода!..
Д. Ахшарумов мечтал о том изобилии энергии, когда человек сможет повернуть земную ось, поставить ее строго перпендикулярно плоскости орбиты. Тогда смена времен года исчезнет, продолжительность дня и ночи уравняется, на Земле установится нечто вроде вечной весны...
Недостатка в грандиозных проектах преобразования жизни на нашей планете никогда не было. Многие из этих проектов были связаны с энергетикой.
Например, в начале нашего века большой известностью пользовалось предложение Г. Зергеля. В пику сильной капиталами пан-Америке и богатой населением пан-Азии он предложил проект пан-Европы. Известно: через Гибралтарский пролив из Атлантического океана в Средиземное море каждую секунду перетекает 88 тысяч кубических метров воды, восполняющих испарение в Средиземноморье. Поэтому, рассуждал Зергель, если уровень Средиземного моря искусственно понизить на 200 метров, то можно на электростанциях, устроенных в Гибралтарском проливе, вполне свободно получить электроэнергию мощностью 120 миллионов киловатт (огромная по тем временам цифра!). Для этого надо лишь перегородить Гибралтар плотиной...
А вот проект похлестче. Вращение небесных тел, имеющих магнитное поле, создает электродвижущую силу в результате так называемой униполярной (гомо-полярной) индукции.
Наша Земля, совершающая оборот за 24 часа, имеет магнитное поле около 0,1 гаусса. Кинетическая энергия вращения Земли составляет громадную величину — 6,17 • 1025 килокалорий.
Так вот, если использовать земной шар в качестве ротора естественного электрогенератора с положительными клеммами на полюсах и отрицательными на экваторе, то можно в принципе получить напряжение около 100 000 вольт!