Случившая в 1986 году в Чернобыле, авария практически на два десятка лет остановила развитие «мирного атома». Японская катастрофа, последствия которой еще не представимы, может вычеркнуть планы возведения новых атомных электростанций. Что же можно предложить взамен? Ведь с годами потребности в энергии лишь растут, а до сих пор именно атомная энергетика казалась наиболее рентабельной.

Термоядерные проблемы

Международное агентство по энергетике прогнозирует, что в мире потребление электроэнергии лишь через пару десятков лет возрастет еще на 50 процентов. Главный рост будет в развивающихся государствах. Как же будут производить эту энергию, на глазах истощаются столь ценные запасы газа, нефти и угля? Один из очевидных вариантов – освоение термоядерного синтеза, термояда. Именно эти разработки помогут окончательно решить проблемы обеспечения планеты энергией.

Появления их ожидают уже полстолетия. Эти надежды настолько сильны, что появляются даже довольно-таки модные конспирологические теории. Якобы термояд изобретен уже давно, однако революционная технология скрыта нефтяными магнатами для сохранения их суперприбылей. Теория эта, как и всякая конспирология, простейшей критики не выдерживает, оставаясь лишь основой для фантастической прозы. Но при этом главный вопрос все же остается: когда же мы сможем освоить термоядерную энергию?

Ответ же прост и оригинален: мы уже владеем ею. Ядерную реакцию синтеза, или термоядерную реакцию, осуществляющую слиянию легких ядер в относительно тяжелые, физики смогли описать еще сотню лет назад. А в ноябре 1952 года военные США взорвали в Тихом океане, на атолле Эниветок, термоядерную бомбу, мощность которой составила 1,4 мегатонны. Термоядерный синтез применяется людьми уже более полувека, пока лишь в целях разрушения. Почему же мы не можем найти ему более рациональное применение?

Проблема заключается в фантастически высоких температурах, при которых осуществляется собственно синтез. Оптимальным показателем для проведения термоядерных процессов оказалась планка в сотню миллионов градусов. При такой температуре всякое вещество моментально превращается в плазму. Придумали физики и решение: удерживать ее можно в границах некоей «магнитной ловушки». Таким образом, и возникли известные «токамаки». Но даже наиболее совершенному «токамаку» требуется больше энергии, чем он способен произвести.

Идем к свету

Лишь в начале нынешнего века энергетики сумели приблизиться к созданию первого термоядерного реактора, имеющего положительный баланс. К возведению его приступили в расположенном на юго-востоке Франции, неподалеку от городка Экс-ан-Прованс, поселке Кадараш. Хотя и строящаяся в Карадаше установка будет не в состоянии стать термоядерной электростанцией, она приблизит время ее появления.

Неспроста называется он ITER, или International Thermonuclear Experimental Reactor. У названия есть символический смысл, на латыни iter означает «путь» или «дорога». Иными словами, этот реактор, скорее всего, «проложит дорогу» к надежной термоядерной энергетике, обеспечивающей выживания человечества в тот момент, когда иссякнут запасы ископаемого топлива.

Работать этот реактор будет на смеси дейтерий-тритий (получаемый из воды тяжелый и сверхтяжелый водород). Нейтроны, которые образуются при реакции синтеза, нагреют стальную оболочку. Та, в свою очередь, – воду. Вода же превратится во вращающий турбины пар. Первые эксперименты должны стартовать на станции очень скоро, а ожидаемый результат, как думают, вполне окупит затраты. Отметим для сравнения, что для обеспечения деятельности тепловой электростанции с мощностью в один гигаватт ежедневно необходимо 10 000 тонн угля. Это десять железнодорожных вагонов! Термоядерной же установке с аналогичной мощностью потребуется в день только один килограмм дейтерий-тритиевой смеси.

Из Сахары светит свет!

Как отлично понимают в Европе, ждать возникновения термоядерной электростанции еще долго. Углеводородное же топливо и сейчас не в состоянии справиться с постоянно растущими потребностями в энергии. В связи с этим, год назад Евросоюзом был запущен крупный проект в сфере солнечной энергетики, подобного которому в мире еще не было.

Через десяток лет прямо в пустыне Сахара развернут мощнейшие гелиотермические установки. Каков принцип их работы? Управляемые компьютерами большие зеркала концентрируют на прозрачном баке с водой солнечную энергию. Превращаясь в пар, вода должна вращать турбины. Извлекаемую таким образом электроэнергию будут передавать по высоковольтным кабелям в Европу, которые проложат прямо по дну Средиземного моря.

А раз Сахара – не только один из наиболее знойных земных регионов, но и наиболее засушливый, поблизости от гелиостанций планируется возведение нескольких водоопреснительных заводов. В проекте примут участие десятки государств, ведущая же нагрузка окажется «на плечах» немецких компаний. Как надеются проектировщики, сахарские гелиостанции смогут вырабатывать сотню гигаватт. В итоге это должно покрыть до одной пятой энергии, потребляемой в Европе. Стоимость этого проекта составляет четыре сотни миллиардов евро.

Оптимизм его авторов разделяют пока не все. Есть ряд серьезных проблем, не нашедших пока решения. Скажем, знаменитые сильнейшие песчаные бури Сахары. Как защитить от них станции? Кроме того, чтобы перевезти и разместить требующееся оборудование, придется установить особые дипломатические отношения с несколькими африканскими государствами. Обстановка же на севере Африки сейчас весьма далека от стабильности.

Очень хорошо затевать масштабные проекты, но помочь в процессе энергообеспечения смогут и компактные электростанции, которые работают на бытовом мусоре. Суть идеи состоит в том, чтобы прессовать и сжигать мусор в топках вместо газа или нефти. Так одномоментно будут решены сразу две проблемы! Лидером по возведению «мусорных» электростанций ныне является Китай. Как сообщила «Жэньминь Жибао», китайская газета, в Шанхае сдали в эксплуатацию крупнейшую в истории электростанцию, существующую на бытовом мусоре. Каждый день этот объект избавляется от тысячи тонн мусора, а вырабатывает при этом электроэнергии на 350 тысяч киловатт-часов.

Европейские дела в этой сфере пока поскромнее, но проживающий в Саксонии Кристиан Кох уже готовит реальную революцию. Уже три десятка лет он трудится над получением из органических отходов альтернативного топлива. Он соорудил в собственном коровнике специфический аппарат, который варит собранный мусор при температуре в три сотни градусов по Цельсию. Во время этой процедуры выделяются углеводороды, сгущающиеся посредством катализатора в дизельное топливо! Как уверяет Кох, он смог проехать на полученном им топливе 170 тысяч километров. Для привлечения всеобщего внимания к собственной разработке немец предложил рассчитывать ее производительность в «дохлых кошках». Якобы из каждого взрослого кота можно получить 2,5 литра «биотоплива». На сотню километров потребуется 4 мертвых кота, для заправки же полного бака – пара десятков.

Получается, что уже появилась альтернатива атомным станциям. Какой путь выберут энергетики («мусорное» топливо, гелиостанции, термояд), покажет время.