Что первым бросается в глаза, когда подъезжаешь к любому городу? Дома, школы, магазины, плавательные бассейны? Может быть, дворцы и парки? Увы, не они. Город ещё издали встречает нас частоколом фабричных труб. Дымящая труба давно уже стала неизбежным элементом нашего энергетического уклада, символом и проклятием нашего времени. Впрочем, будем объективны: сама труба ни в чём не виновата, просто для жизни и работы нам нужна энергия, к получению которой дымовая труба имеет самое непосредственное отношение.

Сейчас на каждого человека в развитых странах расходуется 110-120 тысяч килокалорий в день. То есть почти в 50 раз больше, чем каждый из нас употребляет с пищей!

Уже сегодня для того чтобы прокормить, одеть, обуть и обогреть 280 миллионов жителей стран СНГ в течение года требуется где-то раздобыть более двух миллиардов тонн условного топлива (1 тонна условного топлива - это тонна очень хорошего угля, или, иначе, 7 миллионов килокалорий энергии).

А что будет завтра? А через 10 лет?

Главным источником энергии для человечества до сих пор остаётся органическое топливо: нефть, природный газ, уголь, торф, сланцы (так популярные в последнее время) и дрова. Сжигая его, мы получаем более 90 процентов необходимой нам энергии.

Геологи считают, что всего в земных недрах содержится около 12 триллионов тонн топлива (11 триллионов тонн угля, примерно 700 миллиардов тонн нефти и около 200 миллиардов тонн природного газа). За год человечество сжигает лишь три сотых процента, то есть ничтожно малую долю разведанных планетарных запасов. Однако потребности в энергии постоянно растут, и каждые двадцать лет мы вынуждены, по крайней мере, удваивать добычу. Нетрудно посчитать, что через 100-150 лет 80 процентов горючих ископаемых будет израсходовано и над человечеством нависнет страшная угроза энергетического голода. Как же нам быть? Есть три варианта решения проблемы.

Вариант первый: лучше больше.

При нынешних способах добычи, по крайней мере, каждая вторая тонна нефти остаётся в пласте. Сейчас фонтанирующие скважины — большая редкость. Нефть из-под земли выкачивают насосами. А чтобы поддерживать высокое давление в пласте, приходится ещё и нагнетать туда, например, воду.

Но каким бы богатым ни было месторождение, через 6–12 месяцев насосы начинают гнать уже «разбавленную» нефть, а потом и просто воду. На этом эксплуатация скважины заканчивается.

Разведанных запасов природного газа человечеству хватит лет на пятьдесят. Только в недрах Российской Федерации его около 30000 кубических километров — примерно треть мировых запасов. Появилась надежда и на залежи метана под дном Ледовитого океана, где его не тысячи и даже не миллионы, а миллиарды кубических километров. Однако добраться до этого сказочного богатства будет не очень просто.

До недавнего времени считалось, что чем больше мы добываем нефти и газа, тем лучше. Их просто транспортировать, они высококалорийны и удобны в использовании. Их с удовольствием и за приличные деньги покупают за рубежом. И мы старались не замечать, что нефть и газ — наше национальное богатство и они невосполнимые природные ресурсы. Кроме того, они непросто топливо. Они ценнейшее химическое сырьё. Из них получают этилен, пропилен, бензол, делают пластмассы, каучук, медицинские препараты, парфюмерные изделия... Недаром ещё великий Менделеев сказал, что сжигать нефть, всё равно что топить печь ассигнациями.

Высокие темпы добычи нефти и газа у нас оправдывали их дешевизной. Сегодня это уже не так. Затраты на добычу все время растут. Дело в том, что наши главные нефтяные и газовые кладовые расположены не где-нибудь в Подмосковье или даже на Алтае, а на самом севере Западной Сибири — за 60-й и даже 70-й параллелью. Из-за штормов и морозов морская навигация длится там чуть больше месяца. А везти туда надо всё — от трактора до зубной щётки. На каждую тонну добытого топлива приходится завозить более 10 тонн грузов. «Свои» здесь только газ да комары. А после начала добычи возникает острейшая проблема транспортировки топлива. Практически единственным видом транспорта являются нефте— и газопроводы. Их протяжённость все время растёт. С 1965 года средняя длина нефтепроводов увеличилась более чем 6 раз, а газопроводы уже давно стали длиннее экватора. А обычный газопровод стоит миллиарды рублей. Перемножьте эти миллиарды и километры, добавьте расходы на разведку и обустройство месторождений, добычу и перекачку топлива, и вы без труда представите во что обходится этот вид топлива. Именно поэтому в 90-е годы начал наблюдаться рост добычи каменного угля.

Вариант второй: лучше меньше, да лучше.

Расточительные богачи кончают, как правило, одинаково: разоряются. Если, конечно, вовремя не спохватятся. Так вот, честно говоря, мы напоминаем этих богачей.

У нас действительно есть все, что нужно для безбедного существования и развития. Мы единственная промышленная держава, которая может обеспечить своё народное хозяйство собственными энергетическими и сырьевыми ресурсами. Однако изобилие недр сделало нас безоглядными расточителями. Перегорела лампа с ценнейшей вольфрамовой нитью — на свалку. Годами горят факелы над нефтяными скважинами? Никуда не денешься — попутный газ.

На единицу продуктов мы тратим энергетических и материальных ресурсов в два — три раза больше, чем где-либо в мире. Там, где другим достаточно тонны нефти, нам подавай две. А это значит, что мы быстрее, нежели кто-либо, «выедаем» свой «энергетический пирог», который, кстати, природа выпекла лишь единожды. Дальше так продолжаться не может.

Специалисты подсчитали, что свои потребности в энергии мы можем — если, конечно, возьмёмся за дело всерьёз — почти на треть обеспечить не увеличением её добычи, а сбережением. И ещё одна цифра: сбережённая тонна топлива в два раза дешевле той, что добыта из земных недр.

Речь идёт не о простой экономии (уходя, выключите свет!), а об энергосберегающей экономике. Об эффективных способах добычи энергии. О новых машинах, которые должны расходовать топлива в два — три раза меньше топлива, чем современные. О новых, с минимальными потерями, способах передачи энергии. О новых энергосберегающих технологиях в металлургии, строительстве, машиностроении, сельском хозяйстве. Необходимо пересмотреть очень многое, если не все: от такого «пустяка», как мытье рук под струёй тёплой воды из крана, и кончая, не исключено, космическими программами.

Многие специалисты утверждают, что мы уже сегодня можем без всякого ущерба сократить производство энергии. Например, на освещение у нас в стране расходуется 12 процентов электроэнергии. Допустим, что удвоение объёмов производства и уровня жизни потребует удвоение «освещённости». Задачу можно решить двояко: построить двадцать новых АЭС или заменить наши обычные лампочки на флуоресцентные лампы второго поколения либо на светодиоды, которые на порядок экономичнее.

Но «сколько бы верёвочке не виться...». Рано или поздно топливные ресурсы всё равно кончатся, или, что вероятнее, добывать их станет невыгодно. Чтобы не остаться однажды у разбитого энергетического «корыта», мы уже сегодня стараемся найти новые источники энергии.

Вариант третий: новые источники.

В 1919 году английскому физику Эрнесту Резерфорду удалось расщепить атомное ядро. В 1937 году на вопрос, когда его открытие найдёт применение, великий Резерфорд ответил: «Никогда!».

Однако ровно через семнадцать лет пуск Обнинской АЭС открыл новую страницу в энергетической истории человечества.

Самое главное достоинство АЭС в том, что доставка к ним «топлива» не является проблемой. Сравните: чтобы получить миллион киловатт-часов электрической энергии для тепловой электростанции, нужно 3 миллиона тонн угля, или иначе 100 тысяч груженных углём железнодорожных шаланд, а для АЭС всего лишь 30 тонн урана — десяток спецвагонов. Благодаря этому АЭС можно размещать в любом необходимом месте страны.

Хотя ядерная энергетика давно и твёрдо стоит на ногах, проблем у неё ещё много. Главная из них — безопасность. У человечества с атомной энергетикой сложные отношения. Первые мегаватты энергии ядра были, как известно, не для созидания, а для разрушения. С ней в человеческой памяти связаны атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. А кто не помнит трагедию в Чернобыле, которая по самым строгим меркам явилась событием невероятным, но... произошла. А Фукусима…

Сегодня об аварии на четвёртом блоке Чернобыльской АЭС известно почти все. Выводы таковы: авария на ЧАЭС не выявила никаких ранее неизвестных явлений, происходящих в атомном реакторе; в Чернобыле произошло то, что в создавшихся условиях и должно было произойти. Обратите внимание, авария произошла не из-за технической неисправности или из-за того, что потекла трубка или заклинило клапан. Нет, реактор буквально заставили взорваться безответственные и преступные действия людей.

Прямые потери от взрыва и затраты на ликвидацию его последствий в сумме составили восемь миллиардов рублей по ценам того времени, а сколько жизней загублено...

Есть у атомной энергетики и другие проблемы. Одна из них — захоронение отходов. Радиоактивные отходы АЭС губительны для всего живого. Оставлять их в отвалах, как это делают с угольной золой, нельзя. Сжечь, переплавить — тоже. В итоге это пока так и остаётся проблемой. Пока отработавшие графитные блоки в свинцовых контейнерах опускают в глубокие шахты, топят в океанах, заливают жидким стеклом.

Ещё в тридцатых годах двадцатого века было замечено, что в определённых условиях два лёгких ядра сливались, «защёлкивались» в одно более тяжёлое. В момент «защёлкивания» выделялась энергия. По мнению многих, термоядерная реакция, как ещё называют реакцию слияния, может стать основой энергетики будущего. Однако на пути от «может стать» до «станет» оказалось столько препятствий, что мечта о безбедной энергетической жизни пока так и осталась мечтой. Чтобы заставить два ядра слиться в одно, необходимо преодолеть силы ядерного отталкивания. Нагревать вещество приходится до температуры свыше 100 000 000 градусов Цельсия, затрачивая на это огромнейшее количество энергии. Но есть ещё и вторая половина дела: необходимо удержать ядра в ограниченном пространстве, «растянуть» чудовищный взрыв и заставить его отдавать энергию не мгновенно, а в течение длительного времени. Добиться этого пока не удалось, хотя опыты по обузданию термоядерной энергии идут по всему миру. На нашей планете множество центров, в которых разработано и создано целое семейство установок под их общим названием «ТОКАМАК». Исходный заряд в них разогревают мощными импульсами электрического тока и удерживают в равновесном состоянии магнитным полем. В последних моделях «Токамаков» удалось вплотную приблизиться к критическим отметкам, но пока только приблизиться.

Впрочем, уже известен и второй путь так называемый «холодный» ядерный синтез. Главным действующим лицом здесь являются мюоны — частицы с зарядом электрона, но в двести раз тяжелее. Если все электроны в атоме заменить мюонами, то его размеры сильно уменьшатся, расстояния между ядрами сократятся и уже при комнатной температуре и давлении всего 40 атмосфер может начаться реакция слияния и выделения энергии. И хотя сегодня это лишь эксперимент, но он открывает новые возможности в овладении термоядерной энергией.

Наверняка можно сказать, следующее. Термоядерная энергетика — великая и, может быть, последняя энергетическая надежда человечества. Ради её достижения стоит не пожалеть любых усилий и затрат. Ведь сырьевая база её практически неисчерпаема. Дейтерия (тяжёлого водорода), который и является для неё исходным топливом, в воде Мирового океана растворено 2 триллиона тонн. Если учесть, что один грамм вступившего в реакцию дейтерия даёт энергии столько, сколько десять тонн угля, то его хватит, по крайней мере, на 50 миллиардов лет.