И Попов - Пути в незнаемое

А причина в том, что плотность потока солнечной энергии слишком невелика (и это, кстати, очень хорошо, потому что иначе жизнь на планете возникнуть не смогла бы, и проблемы энергетики некому было бы обсуждать), чтобы она, эта энергия, могла бы «сама себя содержать». Плотности потока достаточно, чтобы зеленело дерево, летали птицы, жил первобытный человек, — он не случайно был солнцепоклонником. Но, шагнув на первую ступеньку цивилизации, он понял, что без огня не проживешь (вернее, огонь — куда более концентрированная энергия, нежели солнечная, — поставил человека на эту ступеньку). Проблема плотности энергии — тот водораздел, по одну сторону которого находятся физики, а по другую — инженеры и экономисты. Для физика любая энергия равноценна, равноправна: солнечное тепло, ствол сосны, кусок угля и полный бензина бак он приравнивает друг другу, содержащуюся в них энергию измеряет одними и теми же калориями. С другой стороны, в баке все-таки не дрова, а бензин: энергия жидкого топлива значительно концентрированнее и удобнее для пользования. Эти энергии для инженера и экономиста различны по своему качеству(эту новую характеристику энергии ввели американские ученые Говард и Элизабет Одум). Судите сами: восемь тысяч калорий солнечного света упадут за день на зеленую крону и превратятся в древесину, содержащую всего восемь калорий, но эти новые калории совсем иные. Древесину можно сохранить, солнечные лучи — использовать только в тот момент, когда они есть. Деревом, сожженным в печи, можно обогреть дом, — для солнечных лучей это доступно только посредством специальных устройств, гораздо более сложных, нежели печь. Человека можно также рассматривать как концентрированную солнечную энергию чрезвычайно высокого качества. Но, в отличие от других живых существ, он пошел дальше, создал «вторую природу» — творение рук и мозга всего человечества, всех предшествующих нам поколений. Но смог он это сделать только потому, что находил источники энергии все более и более концентрированной, создавал машины для ее использования: дрова, уголь, нефть — вот ступени цивилизации. И еще потому, что придумал письменность и стал передавать потомкам свой опыт во все больших и больших масштабах. История прогресса — история концентрации энергии…

Но вернемся к гелиотехнике. Коэффициент полезного действия солнечных преобразователей невелик, от пяти до двадцати процентов. Поэтому капитальные затраты на их сооружение оказываются в четыре — шесть раз больше, чем на геотермические электростанции, в двадцать — сто раз, чем на добычу такого же количества энергии из скважин Северного моря, где условия чуть ли не самые сложные среди всех морских нефтепромыслов. Это на Земле. А ведь существуют безумно смелые проекты орбитальных гелиоэлектростанций, пересылающих энергию на Землю по радиоканалу. Поскольку бумага терпит любые выкладки, предлагается собрать на орбите энергоустановку мощностью восемь тысяч мегаватт (в земных условиях нет еще ни одной электростанции такой мощности) и шесть тысяч направить к приемной антенне — семикилометрового диаметра сооружению в одной из многочисленных земных пустынь. В космосе же — сорок пять квадратных километров солнечных элементов, двенадцать тысяч тонн металлоконструкций, восемьсот тысяч радиопередатчиков, антенна в километр диаметром, — все грандиозно, все на грани реальности и фантазии. Технически (если отвлечься от расходов) можно смонтировать в космосе такую сверхсложную установку. Ее сторонники считают, что лет через двадцать пять она станет приобретать черты реальности. Что ж, не будем уподобляться тем авторитетам, которые категорически утверждали, что создать летательный аппарат тяжелее воздуха невозможно. Поживем — увидим.

Пока же вся штука заключается в том, что за эти двадцать пять лет (да и не двадцать пять — гораздо больше, потому что одна такая станция погоды не сделает, а многих придется подождать) нам требуется найти выход из энергетических трудностей нынешних. Надо научиться всюду, где это только возможно, использовать уголь вместо нефти (это в первую очередь) и вместо газа (это вторая задача). Потому что, даже по самым неблагоприятным подсчетам, угля хватит человечеству на сто пятьдесят лет, а оптимисты уверяют, что на два с половиной века.

Уголь вместо нефти и газа. Никакого иного выхода ученые пока не видят.

Советский Союз уже сделал из этого вполне определенный вывод: «Использование нефти и горючих газов для расширения производства электроэнергии в перспективе не намечается», — читаем мы в одной обзорной работе, посвященной проблемам энергетики.