Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас
Шрифт:
Разумеется, перемещение гигантских масс воды подразумевает высвобождение невероятного количества энергии.
Принимая во внимание конечность запасов полезных ископаемых, было бы разумно использовать хотя бы часть этой энергии. Технология добычи энергии от порождаемых ветром океанических волн и порождаемых силами гравитационного притяжения приливных волн существует, а уж Великобритания с ее обширными береговыми линиями и высокими амплитудами приливов просто обязана использовать энергию и тех, и других волн. В правительственном отчете за 2006 год подсчитано: 15-20% всех текущих потребностей страны в энергии может быть покрыто за счет «возобновляемой энергии моря»{131}. Слишком смело? Но еще в конце 1990-х годов Комитет по использованию
Однако идея использовать энергию приливов вовсе не нова. В 1999 году возле средневекового монастыря Нендрум на острове у озера Стренгфорд-Лох в северной части Ирландии обнаружили руины приливной мельницы. В озеро заходят приливы, их амплитуда достигает 3,6 м. С подходом приливной волны монахи открывали шлюз, заполняя водой запруду у мельницы. Когда приливная волна спадала, вода из запруды отводилась вниз по выложенному камнем каналу на горизонтально расположенное гребное колесо, которое вращало мельничный жернов, перемалывавший зерно в помещении уровнем выше. Найденная во время раскопок под жерновом дубовая балка была исследована методом датировки по числу годовых колец; выяснилось, что ее изготовили из дерева, срубленного в 787 г. н.э.{133} Археологи предполагают, что мельница была выстроена тогда же. Если так, то это самая первая в мире мельница, работавшая на энергии приливной волны.
И хотя приливные мельницы не нашли такого широкого применения, как мельницы ветряные или речные, имеются сведения о по меньшей мере 220 приливных мельницах, которыми пользовались в то или иное время на территории Англии и Уэльса.{134} Из них сохранились только семь, причем две находятся в рабочем состоянии. Считается, что на восточном побережье США существовало около трех сотен приливных мельниц, а на атлантическом побережье Франции — около сотни{135}. Две таких «приливных электростанции» по-прежнему действовали в устье реки Ране в Бретани, когда начались работы по сооружению первой в мире установки, преобразующей в электричество энергию приливов. Строительство завершилось в 1967 году; с тех пор ежегодно полезная мощность электростанции составляет 540 000 000 киловатт. Этого достаточно, чтобы обеспечить энергией 250 000 семей.
Электростанция, работающая за счет приливной волны реки Ране, представляет собой расположенную поперек устья дамбу 762 м длиной. Во время прилива морская вода, устремляясь против течения, вращает двадцать четыре турбины. При смене направления приливного потока шлюзовые ворота закрываются, задерживая воду. Она вновь используется для работы турбин. Электростанция также может действовать как установка аккумулирования энергии — при избытке электроэнергии в сети ее расходуют на то, чтобы накачивать воду в речной бассейн, которую затем по мере надобности превращают обратно в электричество. За более чем сорок лет использования установки на ней не произошло ни одной аварии, кроме того, она не выбрасывает в атмосферу углерод. Чем не «зеленое» производство?
Но раз в устье реки Северн амплитуда прилива такая высокая, почему мы до сих пор не перекрыли его дамбой?
В 1920 году отдел гражданского строительства Министерства транспорта опубликовал проект возведения дамбы — в качестве меры против «высоких цен на уголь и <…> сложного положения с трудовыми ресурсами в угледобывающей промышленности».{136} Однако большинство газет откликнулись статьями скептического и даже критического характера; дальнейшую разработку проекта отложили. Тем не менее, в 1927 году правительство вновь о нем вспомнило: был составлен комитет, которому поручили найти подходящее место для строительства. Но затем возникли опасения, что шахтеры Южного Уэльса останутся без работы. И проект опять заморозили. Потом к нему не раз возвращались, но снова откладывали в долгий ящик. В 1945 году от реализации проекта отказались по той причине, что вырабатываемое дамбой электричество пусть и дешевле, чем электричество от
С приходом нового тысячелетия об идее использовать энергию приливных волн вновь вспомнили. На этот раз ее взялись рассматривать с точки зрения экологичности. Великобритания в рамках общеевропейского соглашения взяла на себя обязательства по увеличению процента электричества, добываемого из восстанавливаемых источников: с 5% до 15% к 2015 году. В недавнем отчете подсчитана предполагаемая энергетическая мощность дамбы, перекрывающей примерно 14,5 км между Кардиффом и приморским городом Уэстон-сьюпер-Мэр, — 17 тераватт. Это эквивалентно работе трех атомных электростанций.{137} Строительство подобной дамбы, состоящей из 216 водяных турбин, представляется проектом довольно амбициозным и затратным, стоящим примерно 22,5 млрд. долларов.
Вы наверняка думаете, будто экологи поддержали этот проект обеими руками. Ан нет: одно только его упоминание вызвало протесты среди многих природоохранных организаций и защитников окружающей среды. Например, Королевское общество защиты птиц выступило против — по той причине, что прибрежные участки, на которых кормятся около 69 тысяч перелетных и зимующих птиц, окажутся затопленными{138}. Общество «Друзья Земли» также возражает против такого монолитного сооружения — по их мнению, дамба не только оттянет на себя средства, выделенные на внедрение других технологий по использованию возобновляемых источников энергии, но и создаст слишком мощные энергетические потоки, которые трудно будет встроить в национальную энергетическую сеть{139}.
Другие считают, что изменения приливно-отливных течений в русле Северна, воды которой насыщены наносами, повлечет за собой существенное заиливание русла, а это, в свою очередь, грозит в ливневый период потопами в Глочестершире, и без того им подверженном. По их мнению, русло реки Ране, где построена приливная электростанция, избежало заиливания только потому, что содержание наносных материалов в ее водах невелико. А вот установленная в 1968 году небольшая дамба через выходящую в залив Фанди реку Птикодьяк в канадской провинции Нью-Брансуик, воды которой насыщены наносами, вызвало заиливание обширных районов реки, что имело трагические последствия для рыб и других представителей фауны. Строительство неширокой дамбы, по верху которой прошла соединившая два берега автомобильная дорога, в статье «Монреаль газетт» было названо «одним из самых бессмысленных <…> злодеяний человечества против окружающей среды».
Глобальный экономический кризис может «зарезать» строительство дамбы на Северне — уже в который раз. В октябре 2009 года «Таймс» сообщила о том, что кабинет министров изучает возможность осуществления проекта. В статье были процитированы слова собственного источника газеты в Парламенте: «Они склоняются к тому, чтобы проект замять. Скажут, что только откладывают, в то время как на самом деле судьба проекта предрешена».
Однако, скорее всего, у этой давней истории будет продолжение. Даже если проект в конце концов одобрят и дамбу построят, случится очередная катастрофа: свое существование прекратит бор. И даже если все препоны со стороны экологических обществ и организаций будут преодолены, сторонникам строительства придется иметь дело с серфингистами и наблюдателями за волнами. Последние придут на митинг, вооружившись термосами с горячим чаем.
Существует гипотеза о том, что приливы способствовали зарождению жизни на Земле. Большинство ученых единодушны: в период формирования Земли — около 4,5 млрд. лет назад — наша протопланета испытала неожиданный удар другой планеты, Тейи, размерами примерно с Марс. Эту теорию называют Теорией большого всплеска — в результате удара в космос взметнулась гигантская масса расплавленного вещества, среди которого были частички мантии Земли, а также частицы Тейи. В течение года частички объединились в шар — так возникла Луна.