Краткое пособие по энергосбережению (для Кабинета министров Украины)

По оценке некоторых экспертов, доступной нефти на Земле хватит лишь до 2030 года — согласно пессимистическому прогнозу, до 2050-го — согласно оптимистическому, газа — до 2070—2090 годов (не говоря о том, что уже к 2015-му баррель нефти будет стоить более 100 долл., а 1000 кубометров газа — более 200 долл.)...

Поэтому до 2020—2025 годов США и ЕС запланировали следующее:

1. Завершить программу максимального использования альтернативных экологически чистых возобновляемых источников энергии (ВИЭ) — солнца, ветра, малых и средних равнинных рек, океанских приливов и др., что даст 15—25% потребности в энергии.

Обратите внимание: средний поток солнечной энергии на Землю составляет 200—250 Вт/м2, в то же время на хозяйственную деятельность человека необходимо всего 2 Вт/м2 в неиндустриальных районах и не более 15—20 Вт/м2 — в высокоиндустриальных. То есть достаточно использовать от 1 до 8% только солнечной энергии, чтобы полностью удовлетворить энергетические потребности человечества. При этом необходимо освоить производство солнечных фотоэлектрических батарей на основе так называемых наногетероэлектриков с кпд 85—90%. (Интересно, что по использованию солнечной энергии в Европе лидирует не какая-нибудь «солнечная Италия», а Австрия, в которой на одного жителя уже приходится 13 кв. м солнечных коллекторов, а ведь годовое количество солнечной радиации там такое же, как в Украине — около 1200 кВт·ч/м2).

2. Все органические отходы (бытовые, древесно-целлюлозные, отходы животноводства и птицеводства, осадки (илы) канализационных коллекторов, «зеленые» — ботва, кочаны, садово-парковые и проч.) перерабатывать с помощью микроорганизмов на биогаз и биоэтанол (альтернатива бензину), что покроет до 10% потребности в энергоносителях.

3. Остальные 65—75% электроэнергии будут производить мощные установки термоядерного синтеза, работающие на изотопе водорода — дейтерии (с добавлением трития): [Д + Т = Не + Энергия]. В отличие от ядерной, термоядерная энергия практически не несет радиационной угрозы и нового Чернобыля. Дейтерий содержится в воде — этого сырья сколько угодно в любой стране. Например, дейтерия, содержащегося в стакане воды, достаточно, чтобы получить столько же тепла, сколько от сжигания 200 литров бензина. То есть один «стакан воды» заменит пять полных бензобаков! А если весь дейтерий, содержащийся в 1 км3 морской воды, использовать в термоядерной реакции, он может заменить для всего мира годовую добычу нефти! В настоящее время консорциум США—ЕС—Япония—Россия строит промышленный термоядерный реактор ITER мощностью 50 МВт. Однако США и ЕС ведут успешные исследования по «холодному» термоядерному синтезу, что будет настоящим суперпрорывом в мировой энергетике.

4. Все АЭС (как действующие, так и вновь строящиеся) будут оснащены ядерными реакторами-«утилизаторами» («дожигателями» или «бридерами») отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Суть технологии — облучение ОЯТ мощным пучком быстрых нейтронов в специальных промышленных ускорителях. При этом, во-первых, высокоактивные и долгоживущие изотопы в ОЯТ превращаются в короткоживущие и низкоактивные, что делает проблему захоронения такого «дожженного ОЯТ» в тысячи раз безопаснее, проще и дешевле. Во-вторых, при этом процессе в «ядерном утилизаторе» выделяется огромное количество дополнительной энергии (1 тонна ОЯТ дает 15 тыс. дополнительных кВт). Т.е. производительность ядерного топлива увеличивается в 1,5 раза, а ОЯТ из источника «головной боли» превращается в серьезный источник энергии. Иными словами, речь идет о создании замкнутого цикла ядерного топлива.

5. Электроэнергия будет транспортироваться по «однопроводным» линиям электропередач (эту идею впервые высказал еще 100 лет назад выдающийся физик Никола Тесла). Суть этой идеи в том, что электроэнергия передается с помощью реактивного емкостного тока в резонансном режиме. Преимущества: несанкционированное использование электроэнергии (т.е. воровство) практически невозможно; два алюминиевых или медных провода заменяются одним стальным; потери электроэнергии в однопроводном кабеле близки к нулю; в таком кабеле невозможны короткие замыкания. (А американцы пошли еще дальше и разработали вообще беспроводную передачу электроэнергии — так называемый квантовый кабель.)

6. Вся черная металлургия будет переведена на одностадийную энергосберегающую технологию «печь—ковш» (т.е. домны, мартены, конверторы будут полностью изъяты из цикла). Значительная часть точного машиностроения должна перейти на нанотехнологии («молекулярную сборку»), что полностью исключит энергозатратные и экологически грязные металлургический цикл, а также цикл обработки металла (прокат, прессование, фрезерные и токарные работы, сварка и т.д.).

7. Все бензиновые и дизельные автомобили и «малый» водный транспорт будут работать на электроэнергии, получаемой при окислении водорода (сжатый водород находится в облегченных сверхпрочных баллонах) кислородом воздуха на электродах, которые замыкаются через нагрузочное сопротивление — электродвигатель на ведущей колесной оси (винте). Водород будет производиться мощными генераторами на базе АЭС. (В США уже открыты первые шесть «водородозаправочных» СТО). В США ведутся работы по переводу на «водородную тягу» военной бронетехники. На авиалайнерах также планируют заменить керосиновые двигатели водородно-кислородными; такой двигатель — scramjet — уже разработан. (Кстати, выхлопы любых водородных двигателей содержат только водяной пар!)

США и ЕС приняли программу, рассчитанную на 50 лет, по переходу к «интегрированной водородной экономике». По его значению этот план уже сейчас сравнивают с промышленными революциями. Кроме того, малый городской автотранспорт будет оснащаться пневмодвигателями, работающими на сжатом воздухе.

8. Транспортировка грузов внутри страны (в качестве альтернативы грузовым автомобилям) будет частично осуществляться в контейнерах-«капсулах» по разветвленной сети подземных трубопроводов большого диаметра (1,5 м). Капсулы длиной 1—3 м (или несколько сцепленных капсул) будут перемещаться в таких трубах со скоростью 30—40 км/час либо по внутреннему монорельсу, либо на воздушной или магнитной «подушке».

9. Весь крупный пассажирский, грузовой и военный морской флот предполагается оснастить безопасными ядерными реакторами с «подкритичными» характеристиками, работающими не на опасном уране-238, а на значительно более безопасном тории-232.

10. Все сельское хозяйство будет полностью переведено на низкоэнергетические «бесплужные» технологии (на Западе они получили название no-till, т.е. «без вспашки» — на глубину до 5 см). Например, если в среднем по Украине на гектар пшеницы расходуется 120 литров дизтоплива, то по технологии no-till — не более 20 литров, т.е. в 6 раз меньше! При этом будет иметь место частичный или полный отказ от энергоемких химудобрений (в пользу «биоудобрений»).

11. Все коммунальное хозяйство будет децентрализовано, кроме производства электроэнергии и подачи холодной воды. Теплом и горячей водой каждый дом будет обеспечиваться за счет электроэнергии: ночью работают гидродинамические нагреватели (по «ночному тарифу»), днем — «солнечные батареи» (летом) и тепловые насосы (зимой, на низкопотенциальном «вторичном» тепле).

В заключение хочу выразить надежду, что мировое сообщество (и особенно Украина, которая на 1000 долл. своего ВВП потребляет газа в 10 раз больше, чем Польша, и в 40 раз больше, чем Германия!..) все же понимает НЕОТВРАТИМОСТЬ надвигающихся ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ и не станет обреченно ждать, пока мы «выжжем» все запасы нефти и газа, попутно окончательно уничтожив окружающую природную среду.

Вспомните: каменный век закончился вовсе не потому, что на Земле закончились камни...