Дэвид Росс - Энергия волн

В предлагаемой книге обсуждается возможность использования энергии морских волн. Это не фантастика и не завтрашний день. Это уже существующее направление, и вопрос лишь в том, в какой мере надлежит стимулировать его развитие.

Вопрос труден, ибо он связан со многими противоречивыми аспектами планируемой энергетической политики.

Уровень развития энергетики является показателем экономического развития и необходимым его условием. В настоящее время спрос на дешевую первичную энергию значительно превышает предложение и в западном мире чувствительно ощущается ее нехватка. Это приводит к свертыванию ряда направлений в автомобильной промышленности, судостроении и авиации, оказавшихся несостоятельными перед лицом энергетических трудностей, а также к отказу от перспективных, но энергоемких технологий в сталелитейной и химической промышленности. Существующий уровень энергопотребностей не позволяет перейти к освоению новых обширных территорий. Наконец, существующие потребности в энергетическом топливе не позволяют обратиться к использованию угля и нефти, более рациональному, нежели их простое сжигание, невзирая на катастрофические последствия для окружающей среды. Такова реальность.

А каково будущее? Специалисты считают, что в ближайшие десятилетия потребность в энергии, в первую очередь — в электроэнергии, будет бурно расти. Это связано с ростом народонаселения, продолжающейся индустриализацией, автоматизацией процессов и развитием транспорта. В настоящее время более половины потребностей в энергии приходится на промышленно развитые страны и на 6% населения Земли приходится более 7 кВт на человека, а в 80 странах третьего мира — лишь 0,2 кВт на человека. Вместе с тем именно развивающиеся страны, в которых проживает более 2/3 населения земного шара, представят энергетический рынок огромной емкости, заполнение которого необходимо для их экономического развития. К этому следует добавить, что при прогнозируемых среднегодовых темпах прироста энергии (4%) мировые запасы нефти будут исчерпаны приблизительно за 40 лет, газа — за 50 лет и угля — за 70—110 лет.

Переживаемые трудности и требования завтрашнего дня определяют структурные изменения в мировом энергохозяйстве. Основная тенденция заключается в строительстве атомных электростанций и постепенном вытеснении угля и нефти ядерным горючим в качестве основного энергоносителя. Появившееся третье поколение атомных электростанций с реакторами-размножителями на быстрых нейтронах является энергообъектом, перспективность которого связана с тем, что в нем воспроизводится больше ядерного топлива, чем расходуется для получения тепловой энергии. Более отдаленная, но и несравненно более грандиозная перспектива связана с управляемыми термоядерными реакциями, в которых энергия получается за счет дефекта массы, например, в процессе слияния двух ядер тяжелого водорода (дейтерия), имеющегося в морской воде, в ядро гелия. Создание электростанции на таком принципе представит практически неисчерпаемый источник дешевой энергии. Предполагается, что прототипная установка, использующая технологию ядерного синтеза, появится уже к концу столетия.

Таково будущее. Оно радужно, но, к сожалению, несколько отдаленно и неопределенно, как, впрочем, и положено быть будущему. На подступах к нему мировая энергетика под давлением усиливающегося спроса осваивает новые энергоисточники. В этом ряду наиболее привлекательным представляется использование энергии Солнца, внутреннего тепла Земли и энергии океана. Исследования в этой области неуклонно развиваются и действие первых установок уже начинает несколько сказываться на энергобалансе отдельных стран.

Реальные возможности промышленного использования энергии Солнца связаны со строительством больших электростанций башенного типа, повышением эффективности термодинамических преобразователей, а также с разработкой химических технологий типа фотосинтеза. Ежегодные капиталовложения в гелиоэнергетику быстро растут. Так, в США, например, они сейчас уже составляют более половины вложений в строительство электростанций.

Еще более определенные перспективы связаны со строительством геотермальных электростанций, утилизирующих тепло подземных горячих источников. Общая мощность уже работающих в мире установок превышает 1400 мВт, что составляет около 1% мировой выработки электроэнергии.