Сергей Кургинян - Суть Времени 2013 № 12 (23 января 2013)

Здесь используется либо тепловая энергия горячих природных растворов-гидротерм, циркулирующих в недрах земли ( гидротермальная энергетика ), либо тепловая энергия разогретых сухих горных пород ( петротермальная энергетика ).

Гидротермы распространены в районах активного вулканизма (именно они здесь иногда вырываются на поверхность в виде гейзеров). Их температура — от 30–50 0С до более чем 100 0С (перегретые гидротермы или парогидротермы). Низкотемпературные гидротермы используют для отопления и горячего водоснабжения, перегретые — также и для производства электроэнергии в традиционных паровых агрегатах.

Однако гидротермы обычно содержат много едких и вредных компонент, включая соли свинца, мышьяка, кадмия и т. д. И потому на гидротермальных станциях возникают не только особые требования к технологическому оборудованию (трубопроводы, котлы, турбины должны быть устойчивы к коррозионному воздействию гидротермальных растворов) но и жесткие требования замкнутого водооборота (отработанную воду нельзя сбрасывать ни в какие водоемы). И эти проблемы — основные в себестоимости получаемой энергии.

Далее, температура горных пород земной коры обычно растет, в зависимости от региона, на 2–10 оС (в среднем на 2,5 оС) на каждые 100 м глубины (это называется геотермический градиент). Если, например, геотермический градиент равен 10 оС/100 м, то на глубине более 1000 м температура превысит 100 оС, а на глубине 2 км — 200 оС.

И тогда, если пробурить до горячих пород две скважины рядом, и в одну из них закачивать воду, а из другой откачивать, то мы получим фактически «вечный» источник искусственных (причем сравнительно «безопасно» минерализованных) перегретых гидротерм или непосредственно горячего пара. Которые можно использовать в замкнутом цикле водооборота как для производства электроэнергии, так и для обогрева и горячего водоснабжения.

Здесь основной вклад в цену получаемой энергии вносит стоимость обустройства и поддержания деятельности «подземного котла». И понятно, что в регионах с низким геотермическим градиентом бурить до температур парогидротерм придется глубоко (и дорого). Да и поддерживать и обслуживать петротермальную электростанцию с глубиной скважин 6–7 км непросто и недешево.

То есть геотермальную энергетику можно сравнительно эффективно использовать лишь в отдельных геологических зонах с перегретыми гидротермами или высоким геотермическим градиентом. И потому установленная мощность геотермальных электростанций в мире к 2012 г. составила около 20 ГВт (очень немного в сравнении со станциями, использующими другие невозобновляемые и возобновляемые энергоносители).

Тем не менее, в некоторых странах (например, в Исландии и Филиппинах) геотермальные станции обеспечивают почти треть потребляемой электроэнергии и почти все теплоснабжение. Однако при этом в большинстве стран энергия геотермальных станций, опять-таки, дотируется из бюджетов.

Основной вклад возобновляемого биотоплива в мировой энергобаланс пока что вносит то, что использовалось тысячи лет назад: дрова, солома, помет домашних животных. В частности, во многих странах (например, в Финляндии, Австрии, Бразилии) успешно работают малые и средние электростанции на размолотых или прессованных лесопромышленных и сельскохозяйственных отходах (опилки, кора, щепа, сучья, солома и пр.).

Еще одна сфера применения биотоплива для промышленного энергопроизводства — «тандемы» из завода по переработке бытового мусора и электростанции, которая использует в качестве топлива органические компоненты этого мусора. Такие электростанции (как правило, малой мощности) работают в Испании, Италии, Польше и других странах.

Основные перспективы биоэнергетики связывают с производством жидкого биотоплива (биодизель, биомазут и заменители бензина в виде смеси этилового и других спиртов) из биомассы посредством различных химических и биохимических технологий. В качестве сырья для такого биотоплива используют как выращиваемые специально для этих целей растения (в том числе, сахарный тростник, злаки, а также морские водоросли), так и различные сельскохозяйственные и бытовые био-отходы.

Роль России в перечисленных технологиях возобновляемых источников энергии «почти не видна». В СССР ветровые, геотермальные, солнечные электростанции, а также малые электростанции, использующие органические отходы, разрабатывались и понемногу строились, причем на основе собственных научно-технологических решений.