$86 млн. не пожалела Индия на отправку к Луне первого исследовательского спутника "Чандраян-1". Два года спутник будет находиться на лунной орбите, выполняя самые различные задачи, включая картографирование Луны и создание ее трехмерного атласа.
Однако, хотя индусы этого не афишируют, мировая общественность прекрасно понимает: основная цель полета – поиск месторождений гелия-3. Этот изотоп в ближайшем будущем совершит переворот в мировой энергетике. Его запасы на Земле ничтожны, а на Луне они исчисляются миллионами тонн. Тот, кто первым успеет найти месторождения, начать добычу и наладить доставку бесценного топлива на Землю, первым сорвется с нефтяного крючка.
А впрочем – есть ли такой крючок на самом деле? Привычная картина мировой энергетики – подходящая к концу нефть, малоэффективные солнечные панели, слишком дорогие альтернативные виды топлива, опасность ядерной энергии и фантастичность термоядерного синтеза – в последние годы подвергается существенной корректировке со стороны ряда независимых ученых.
Оказывается, пресловутое биотопливо опаснее для окружающей среды, чем бензин, из-за вредных удобрений, используемых при выращивании рапса и кукурузы. Страхи, связанные с истощением нефтяных запасов также оказываются преувеличенными, а термоядерный синтез не так безнадежен, как казалось раньше. Стоит добавить к этому топливо с Луны – и человечеству не о чем беспокоиться в ближайшие несколько столетий.
ГЕЛИЙ-3: ЛУНА ВМЕСТО ПЕРСИДСКОГО ЗАЛИВА
Гонка. Индусы хотят получить гелий-3 первыми
Около миллиона долларов за килограмм – такова примерная оценка стоимости вещества, которое может спасти планету от энергетического кризиса. На Земле его не наберется и одной тонны, на Луне же, по оценкам NASA, есть не менее 10 млн. тонн этой волшебной субстанции.
Речь идет об изотопе гелия-3, который может применяться в термоядерных реакторах. 1 кг изотопа выделяет колоссальное количество энергии – около 19 мегаватт-часов. Этого достаточно для освещения крупного мегаполиса на протяжении нескольких лет. Российские ученые из Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского подсчитали, что для обеспечения всей планеты энергией на протяжении года необходимо приблизительно 30 тонн гелия-3. А по подсчетам экспертов NASA, при реакции 1 тонны гелия-3 и 0,67 тонны изотопа водорода дейтерия высвобождается энергия, эквивалентная сгоранию 15 млн. тонн нефти.
При такой колоссальной энергоемкости стоимость выработанной энергии даже с учетом доставки гелия-3 с Луны будет намного ниже, чем у энергии вырабатываемой сейчас на атомных электростанциях. Немаловажно и то, что при использовании гелия-3 не возникает долгоживущих радиоактивных отходов, соответственно, отпадает и проблема их захоронения.
Причина, по которой это фантастическое вещество практически отсутствует на Земле, зато в обилии имеется на Луне проста. Источником образования гелия-3 является "солнечный ветер" – радиационное излучение, которое сопутствует солнечному свету. На Земле атмосфера и мощное магнитное поле препятствуют проникновению этой радиации на поверхность, что в общем-то хорошо для всего живого. На Луне, лишенной атмосферы, радиация свободно достигает поверхности, вследствие чего, образуется изотоп гелия-3.
Оценки запасов изотопа на Луне расходятся, однако даже если оценка NASA в 10 млн. тонн завышена в 10 раз, то этого количества все равно хватит для обеспечения потребностей земной энергетики на 1 тыс. лет.
Гонка за лакомым кусочком уже началась. О своих планах по добыче гелия-3 на Луне заявили США и Россия, которые планируют постройку лунных баз к 2020 году. Теперь к ним присоединились Китай и Индия. Если китайцы лишь делают первые шаги в космосе, то индусы уже успели отправить первый исследовательский зонд, основной задачей которого является определение основных параметров будущей добычи самого ценного вещества в мире.
БИОТОПЛИВО: СОМНИТЕЛЬНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА
Биотопливо, ранее объявленное панацеей от всех бед человечества, включая энергетический кризис и глобальное потепление, на самом деле представляет страшную угрозу. С таким утверждением выступила в этом году группа ученых из США, Великобритании и Германии, рассмотревших всю цепочку производства альтернативных видов топлива.
"По нашим данным, биотопливо не приносит пользу экологии, а наоборот способствует усугублению климатических проблем", – поясняет один из авторов исследования, профессор Эдинбургского университета Кейт Смит. Исследователи подсчитали, что использование топлива из рапса и кукурузы приводит к выбросу в атмосферу в среднем на 50% большего объема парниковых газов, чем сжигание бензина. Причем, под использованием подразумевается в первую очередь сам процесс выращивания этих сельскохозяйственных культур.
Первые сомнения в безвредности биотоплива возникли у знаменитого голландского ученого Пола Крузена, лауреата Нобелевской премии по физике 1995 года. Крузен утверждал, что при выращивании рапса фермеры используют удобрения, которые приводят к выбросам в атмосферу больших объемов закиси азота. А это вещество само по себе почти в 300 раз больше влияет на парниковый эффект, чем углекислый газ. Новые исследования подтвердили его правоту. По словам Кейта Смита, 5% азота, входящего в состав удобрений, используемых для выращивания рапса, попадает в атмосферу. Учитывая, что из кукурузы и рапса сегодня производят 80% всего альтернативного топлива, ситуация становится пугающей, предупреждают ученые.
Ранее считалось, что массовое использование биотоплива вместо бензина поможет человечеству вдвое сократить выбросы парниковых газов. По подсчетам ученых, парниковый эффект, связанный с выбросом в атмосферу закиси азота в 1,7 раз выше, чем потенциальный эффект от "несжигания" аналогичного объема обыкновенного бензина. Чуть менее опасно маисовое топливо, и лишь топливо из сахарного тростника может считаться достойно альтернативой бензину.
ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ: ВМЕСТЕ ВЕСЕЛЕЕ
Эксперимент. Девять стран потратили $10 млрд. на постройку ИТЭР
Вот уже пять десятилетий главной надеждой мировой энергетики считается термоядерный синтез — та самая реакция, которая является источником энергии звезд и водородных бомб.
В основе этой надежды теория немецкого физика Ганса Бете, согласно которой внутри Солнца при температуре в несколько миллиардов градусов Цельсия ядра атомов водорода объединяются в ядра гелия. При этом масса ядра гелия меньше, чем масса образующих его протонов, а разница выделяется в виде колоссального количества энергии. Это и есть термоядерный синтез, а термоядерной называют реакцию, в ходе которой тяжелые атомные ядра превращаются в легкие.
Надежда. термоядерный синтез пытаются запустить уже 50 лет
Как часто бывает с передовыми научными теориями, первое воплощение гипотеза Бете получила в военном деле. А именно в виде водородной бомбы, которую СССР испытали в 1953 году. Чуть позже — в 1960-х советские физики приступили к созданию первых мирных термоядерных реакторов — токомаков. Общественности эти проекты представлялись, как панацея от всех энергетических бед, и советским людям, не привыкшим задумываться о ценах на бензин, идея об отказе от нефти все же казалась привлекательной. Настолько привлекательной, что в СССР даже печатали марки с изображением токомаков.
Тем не менее, в последующие два десятилетия СССР не удалось добиться ощутимых успехов. Саму по себе термоядерную реакцию ученые научились запускать, разогревая плазму до нескольких сотен миллионов градусов, однако реакции длились не более 2-3 минут. При этом запуск реакции всегда требовал намного больше энергии, чем выделялось в результате.
С 1985 года СССР приступил к сотрудничеству в этой области с другими странами, в частности с США, Японией и Францией, которые также не особо преуспели в своих термоядерных начинаниях. Еще 20 лет понадобилось для того, чтобы договориться о деталях проекта и начать постройку мощнейшего токомака на юге Франции. Проект получил название ИТЭР, его общая стоимость на данный момент превышает $10 млрд. Кроме России, США, Японии и ЕС участниками проекта стали также Канада, Индия, Китай, Казахстан и Южная Корея. Завершение строительства намечено на 2014 год. Ученые рассчитывают получить первые результаты уже через год-два после этого, хотя по проекту срок жизни ИТЭРа составляет около 20 лет. За это время ученые надеются полностью овладеть термоядерным синтезом, и создать технологию, которая позволила бы повсеместно строить коммерческие термоядерные электростанции.
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ: ДЕЛО ТЕХНИКИ
Солнце спасет мировую энергетику
Жалкий 1%, который занимает солнечная энергия в общей мировой энергетике, – это нелепость. Нужно изменить ситуацию уже в ближайшее время, считают аналитики компании Solarbuzz, и, по их убеждению, у человечества есть все шансы сделать это. В своем недавнем отчете о ситуации на мировом рынке солнечных батарей, они указывают, что в некоторых странах успешно реализован ряд проектов, позволивших за 2007 год ввести в строй 2, 826 МВт мощностей на солнечной энергии. Особо отличились Испания и США, где рост объемов солнечной энергетики в год составил 48% и 57% соответственно.
Однако, очевидно что килоджоули рождающиеся в недрах Солнца и долетающие до поверхности Земли могут быть превращены в несоизмеримо большее количество энергии. Известный ученый и футуролог Рэй Курцвэйл считает, что Солнце может стать спасением нашей энергетики. "Достаточно завладеть одной тысячной долей солнечного света, долетающего до Земли, чтобы удовлетворить 100% энергетических потребностей человечества", – считает он.
Основная причина, на которую принято ссылаться в оправдание малой доли солнечной энергии сегодня – низкая эффективность солнечных батарей. Хотя она выше, чем у многих других альтернативных источников, например, ветрогенераторов, все же средний КПД моделей, представленных на рынке составляет 10-15%, а цена полученного электричества – в 3-5 раз выше, чем у произведенного традиционными путями. В связи с этим экологи вынуждены констатировать, что 85% энергии, используемой человечеством, по прежнему добывается путем сжигания нефти, газа и угля.
И все же надежда есть. Некоторые компании из года в год упорно работают над технологиями, которые позволяют повысить КПД сбора солнечной энергии. В нынешнем году в отличились инженеры из Mitsubishi Electric, добившись КПД в 18,6%. Рекордный показатель эффективность, по словам президента Mitsubishi Electric Сетсухиро Шимомуры был достигнут благодаря использованию модуля из поликристаллического кремния. Структура поверхности имеет крайне малый коэффициент отражения. Поставки новых элементов на рынок компания планирует в 2011 году.
НЕФТЬ: БЕНЗИНОВЫЙ ГОЛОД НАМ НЕ ГРОЗИТ
Вопреки прогнозам, нефть не спешит заканчиваться
Как минимум две альтернативные теории о происхождении нефти могут в корне перевернуть ситуацию на мировом энергетическом рынке. Конечно, в том случае, если хотя бы одна из них получит широкое признание и сможет пошатнуть распространенное убеждение в том, что нефть скоро закончится, а поэтому должна беспрерывна дорожать.
Традиционное представление о том, что нефть образуется из остатков вымерших живых организмов и растений, абсолютно неверно. Нефть образуется благодаря круговороту воды в природе, которая переносит углеводороды. Таким образом запасы нефти самостоятельно восстанавливаются и, как следствие, являются неисчерпаемыми. Такова теория Азария Баренбаума, известного российского ученого из Института проблем нефти и газа Российской академии наук.
Несколько иную теорию выдвинул американский ученый Томаса Голд из университета Корнуэлла. По его мнению, нефть образуется из природного газа метана, который постепенно поднимается из недр земли, где он образовался в процессе рождения самой планеты. А пресловутый биологический след в нефти образуют вовсе не перегнившие древние флора и фауна, а микробы, обитающие в земных недрах. Голд уверен, что его теория подтверждается многочисленными фактами — в первую очередь месторождениями, которые считались исчерпанными, а затем вновь наполнялись нефтью. Ученый убежден, что запасы нефти в глубинах планеты ощутимо превосходят самые смелые предположения геологов.
Американский геолог Роберт Хефнер, недавно открывший огромные месторождения нефти в штате Оклахома, уверен, что теория Голда верна. Найденные им месторождения залегают на огромной глубине. Если бы нефть имела органическое происхождение, она бы не могла залегать на такой колоссальной глубине, где царствуют огромные давление и температура.
В пользу теории Голда свидетельствуют и открытия современной астрономии. Изучая отдаленные от Земли уголки Вселенной с помощью телескопа Hubble, они зафиксировали, что метан встречается практически везде — даже там, где нет никаких живых существ, из разложившихся останков которых могли бы образоваться углеводороды.
Алексей Бондарев
Потребительская инфляция
Учетная ставка
Официальный курс евро
Официальный курс доллара
Международные резервы
Главные темы