В них используются химические элементы - водород, литий или никель, запасы которых на Земле практически неограниченны, а цена несопоставимо меньше цены урана.
Речь о системе LENR, в которой принципиально невозможна цепная реакция, а значит, ее каналы не могут быть использованы для производства ядерного оружия и не создают базу для террористов всех мастей.
Известно, что фундаментом современной цивилизации является энергетика, а управление энергоресурсами позволяет контролировать глобальные мировые проблемы. Вторая половина ХХ ст. начиналась с наивных представлений о том, что сосуществование зарождающейся ядерной энергетики и энергетики на основе ископаемых углеводородов обеспечит необходимый баланс средств, потребностей и перспектив для всего человечества. Эту благостную картину дополняли яркие дифирамбы, посвященные грядущему энергетическому раю на основе будущих термоядерных систем, на исследование которые ведущие страны и мировые лидеры не жалели десятки миллиардов долларов.
Реальность оказалась прозаичнее и приземленнее.
Сначала "Тримайл-айленд" (США, 1979 г.), затем Чернобыль (1986 г.) и в довершение "Фукусима" (Япония, 2011 г.) наглядно продемонстрировали иллюзорность наивного подхода к полной безопасности традиционных ядерных реакторов и необоснованность детской уверенности в том, что глобальные техногенные аварии возможны только в технически отсталых странах.
Другая проблема, которую все внезапно осознали, связана с пока никем не решенной задачей безопасного хранения и утилизации радиоактивных отходов АЭС, которые каждый год прирастают десятками тысяч тонн.
Столь же неудачно заканчивается красивая мечта длиной в 60 лет о термояде как прообразе будущего "Солнца на Земле".
Такое прозрение и связанная с ним последующая поляризация мировой экономики привели к тому, что в ряде стран, в частности, в Германии и Японии, началось массовое закрытие АЭС и интенсивное развитие ветровой и солнечной энергетики, которые наряду с несомненными преимуществами имеют очень много недостатков (низкая эффективность, критичность к погоде и солнечной активности, экологические проблемы при производстве солнечных панелей и др.) и могут выполнять только вспомогательную роль.
Необходимо отметить, что активное развитие солнечной энергетики обосновано прежде всего очень высокими стимулирующими "зелеными" тарифами, действие которых не может длиться долго. На другом полюсе находится Китай, который продолжает возводить новые АЭС и является мировым лидером в строительстве солнечных электростанций.
В последнее десятилетие нефтяные и газовые монополисты постарались по максимуму использовать эти тенденции и начали активно перестраивать мир, который в прямом смысле вздрагивает при очередном нефтегазовом кризисе. Сирия, Ирак и Венесуэла - наглядные иллюстрации таких процессов.
В полной мере это относится и к Украине, стоящей на своеобразном энергетическом шпагате: с одной стороны, страна стремится получить хоть малую долю от глобального газового бизнеса, с другой - страдает от него, являясь жертвой этого же бизнеса. При этом традиционная ядерная энергетика, обеспечивающая 50–60% всей потребности Украины в электроэнергии, сама находится в состоянии критической неопределенности из-за того, что 11 из 15 существующих реакторов давно выработали свой плановый ресурс, а остальные придут в такое же состояние в течение нескольких ближайших лет. Как долго они еще будут работать, как выводить эти реакторы из эксплуатации, как затем хранить эти предельно радиоактивные объекты в течение сотен лет, что может их заменить и что делать с десятками тысяч тонн предельно радиоактивных отходов (а в мире их количество приближается к 500 тыс. т), никто не знает.
Нет ответа и на другой не менее важный стратегический вопрос: какой путь развития энергетики должна выбрать Украина?
На фоне этих глобальных проблем мало кто заметил цепочку локальных событий, логика развития и результаты которых могут кардинально изменить сложившийся мировой порядок. Эти события связаны с открытием принципиально нового источника энергии - ядерных реакций при низкой энергии (LENR). Сразу следует отметить, что термин "низкая энергия" относится только к условию осуществления таких реакций, а сама выделяемая при этом энергия вполне сопоставима с процессами, протекающими в традиционных ядерных реакциях и несопоставимо (в миллионы раз) больше энергии, выделяемой при горении того же количества стратегических углеводородов, запасы которых исчерпаются через 30–50 лет.
Для этих реакций не нужны уран и другие трансурановые элементы. Я неоднократно акцентировал внимание на этих реакциях, в которых используются такие распространенные химические элементы, как водород, литий или никель, запасы которых на Земле практически неограниченны, а цена несопоставимо меньше цены того же урана. При этом даже обычная (не тяжелая!) вода может быть очень эффективным топливом для систем на основе таких реакций. В них, и это принципиальное отличие от "стандартных" ядерных реакций, никогда не образуются радиоактивные отходы и практически отсутствует гамма-излучение. Все каналы LENR, ведущие к таким токсичным ядерным продуктам, оказываются автоматически запрещенными, чего никогда не бывает в стандартных ядерных реакциях с участием частиц более высокой энергии или в термоядерных реакциях! На их основе принципиально невозможна цепная реакция, а значит, они не могут быть использованы для производства ядерного оружия и не создают базу для террористов всех мастей.
Систематическое изучение этих реакций началось 30 лет назад, в марте 1989 г., с экспериментов электрохимиков Флейшмана и Понса, проведенных в университете штата Юта, а настоящий прорыв произошел 11 января 2011-го, когда итальянский ученый Андреа Росси в университете Болоньи продемонстрировал первый прототип такого реактора мощностью 10 кВт, получивший общее название "генератор E-cat".
Подобные реакции исследовались и раньше, но их мощность не превышала 1 Вт. Сам А.Росси давно переехал в США, где создал активно работающую компанию Leonardo Technologies Inc. (LTI), а мощность генератора, скомпонованного из отдельных модулей, достигла 1 МВт. За эти годы было проведено несколько международных экспертиз разных типов этого генератора, которые подтвердили его очень высокую эффективность. В тестовом режиме он непрерывно работал без дозаправки более года. Текущая себестоимость тепловой энергии, получаемой в этом генераторе, не превышает 10 коп. (менее 0,4 цента) за киловатт-час, а отношение выходной мощности к мощности, необходимой для управления генератором, равно 60 (это 6000%!).
Недавняя демонстрация работы новой (коммерческой) разновидности этого генератора E-cat SK состоялась 31 января 2019 г. Аббревиатура SK подчеркивает уважение А.Росси к шведскому ученому Sven Kullander, с которым он очень много общался во время пребывания в Швеции при проведении предыдущих длительных экспертиз своего генератора.
Этот генератор представляет собой модуль мощностью 22 кВт с размерами 40х45х93 см, в котором находятся вся энергетическая начинка, а также система дистанционного управления генератором. Одной заправки топлива (смеси никеля, лития и водорода общей массой не более 20–
30 г) хватает на непрерывную работу генератора в течение года! Температура внутри активного блока генератора превышает 1000 градусов, и его можно использовать как для отопления, так и для производства электроэнергии за счет фотоэлементов или традиционным путем с помощью пара и электрогенератора. Это - идеальный модуль для отопления частного дома или другого отдельного объекта. Из-за приближения источника к потребителю исчезают очень большие потери тепла за счет неэффективной транспортировки теплоносителя. Такие модули легко группируются в мощные источники, на основе которых могут быть созданы автономные мини-электростанции. Их можно устанавливать на судах. В научной среде ведутся разговоры о том, что этим активно занимается NASA, изучая возможность установки таких блоков на космических объектах. В принципе их применение возможно и в автомобилях.
А.Росси и его компания очень опасаются, что конкуренты раскроют секрет работы генератора. Он заявил после завершения последней коммерческой демонстрации 31 января, что будет продавать не сами генераторы, а производимую ими тепловую энергию по цене, которая на 20% ниже рыночной цены, существующей в месте, где будет находиться каждый конкретный экземпляр генератора. Исходя из себестоимости, легко подсчитать, какую прибыль он будет получать. С другой стороны, это выгодно и потребителям, которые получают дешевый гарантированный автономный источник энергии.
Из-за той же боязни раскрытия секрета генератора компания LTI объявила, что хотя сам генератор и устанавливается у потребителя, контроль его работы будет производиться дистанционно по Интернету уполномоченной компанией, что должно обеспечить невозможность несанкционированного вскрытия генератора и раскрытия его секретов. А.Росси также сообщил, что готов действовать по такому алгоритму уже с февраля текущего года (точных данных о поставках оборудования пока нет), но подчеркнул, что поставка генераторов будет возможна только для компаний и лиц с безупречной деловой репутацией.
Зная возможности современного технического шпионажа, можно было бы только посмеяться над этими наивными мерами предосторожности, но Росси это предвидел и декларировал, что соответствующую репутацию должна иметь и страна, куда могут поставляться такие генераторы.
Интересен вопрос об отношении официальной науки к этим необычным реакциям, которые в ряде случаев слабо согласуются с традиционными представлениями ядерной физики. Эти представления, по большому счету, формировались в соответствии с запросами того легендарного времени, когда главной задачей было создание сверхмощных ядерных бомб и гигантских ускорителей, а основное требование идеально отвечало строке известной песни "…все выше, и выше, и выше стремим мы полет наших птиц…".
Реакции при малой энергии и малой температуре в то время были откровенно неинтересны и бесперспективны, поэтому они оказались фактически неисследованными. Неудивительно, что большая часть ученых, воспитанных на этих представлениях и на соответствующих им и используемых поныне классических учебниках, оказывается критически настроенной к восприятию таких реакций, считая их невозможными. Но эксперименты и тщательные экспертизы полностью их подтверждают. Специалисты поймут меня, когда я скажу, что соотношение некоторых изотопов в отработанном топливе в процессе такой реакции изменяется в сотни раз по отношению к исходному топливу, и это однозначно соответствует произведенной энергии.
Немного о теоретической основе этого эффекта. Для его описания и понимания необходимо использование, кроме традиционных понятий ядерной физики, также параметров, характерных для других областей науки, в частности, для радиофизики и физики волновых процессов. В традиционной ядерной физике такие параметры, как правило, почти не используются. Не случайно комплексный анализ таких процессов успешно проводится именно в университетах, где естественным является сочетание самых разных отраслей науки. В нашей научной группе в Киевском университете имени Т.Шевченко такими процессами занимаются 30 лет, по материалам исследований опубликовано несколько монографий и более 30 статей (почти все - за рубежом), а меня каждый год приглашают на международные конференции по этой тематике в ведущие научные центры США, Японии и Европы. Например, на конференции по низкотемпературному ядерному синтезу, проходившей прошлым летом в университете в Колорадо (США), меня попросили сделать три пленарных доклада, в то время как для большинства участников даже из самых престижных мировых научных центров и один такой доклад является большим достижением, свидетельствующим о высоком уровне исследований.
Интересно отметить, что у самого А.Росси и его научно-технической команды нет обоснованной адекватной теории реализуемых ими удивительных процессов, а все выдающиеся экспериментальные результаты достигнуты им и его сотрудниками на эмпирическом (опытном) уровне. Он, вне всяких сомнений, является выдающимся научным менеджером с очень большими финансовыми возможностями, за счет которых может привлекать высококвалифицированных ученых из разных университетов США для работы над своим детищем.
У нас другая ситуация. Мы полностью понимаем и рассчитываем механизм этих процессов, а также методы их оптимизации, но в силу очевидных материальных и финансовых проблем Украины пока не можем реализовать такую же (или лучшую) систему, поскольку для этого необходимо провести ряд предварительных достаточно затратных исследований. В рамках университета это сделать очень сложно с учетом реального финансирования науки и чрезмерной бюрократизации этого процесса.
Мы неоднократно обсуждали эти проблемы и возможность кооперации для реализации поставленной цели со своими коллегами из киевского Института ядерных исследований, но и у них ситуация не лучше нашей (если не хуже из-за систематического недофинансирования).
Дальше возникает ряд интересных и важных вопросов: по какому пути Украина должна двигаться дальше, как она будет решать энергетическую проблему в ближайшем будущем? Конечно, можно и дальше сжигать миллионы тонн угля и миллиарды кубометров газа, подкрепляя это новыми тарифами типа "Роттердам+". Можно строить новые реакторы и закупать для них за рубежом ядерное топливо, не решив, что же делать со старыми реакторами и десятками тысяч тонн их высокоактивных отходов.
С другой стороны, можно переходить на новую, приближенную к потребителю безопасную энергетику, для которой в Украине есть все как для производства, так и для эксплуатации. Конечно, при этом миллиардеров в стране будет меньше, но жить, по-видимому, станет и лучше, и веселее. Эта же дилемма встанет скоро и перед всем миром.
Пришло время решать, куда мы пойдем.