Снова опаздываем, господа!

Затраты на создание отечественной технологии генерации дешевой энергии, не требующей солнца, ветра, урана или углеводородов, меньше, чем расходы на "гречку" на выборах одного народного депутата

Проблема энергетической независимости - воистину ахиллесова пята Украины. Есть все основания полагать, что эта проблема не потеряет остроты и в будущем.

Нет смысла повторять известные данные о падении добычи угля и собственного газа (особенно в свете последних геополитических катаклизмов), а вот о перспективах ядерной энергетики, ситуация с которой становится все более напряженной, стоит сказать несколько слов. Дело в том, что именно АЭС, без преувеличения, спасают сейчас энергетику Украины. Хотя плановые мощности 15 блоков (реакторов) АЭС составляют около 25% от потенциала всего энергетического сектора, но в данное время они дают более 50% всей электроэнергии страны. Каждый из таких блоков - это очень сложный комплекс, основанный на радиационно-опасной технологии. Под действием нейтронных потоков происходит постепенная и необратимая деградация всех компонент активной зоны реактора, плановый срок работы которого ограничен 30 годами. Этот срок уже перешагнули шесть блоков, а в ближайшие два года их число увеличится до девяти. Только два блока работают менее 10 лет. Конечно, можно провести еще одну экспертизу, что-то добавить за пределами самого реактора, подкрасить, поменять пару кабелей и подписать акт о том, что очередная комиссия разрешает продолжить срок эксплуатации на несколько лет очередного "блока-пенсионера". Но подобными процедурами нельзя злоупотреблять. Печальный опыт Чернобыля и не менее поучительный опыт Фукусимы, с последствиями которого уже несколько лет не может справиться Япония, показывает, что поза страуса и надежды на "авось" - не лучший метод решения проблем ядерной энергетики. Общие потери Японии, вызванные аварией на АЭС Фукусима-1 в марте 2011 г., которая была связана с цунами и привела к отказу системы охлаждения трех реакторов, расплавлению активной зоны, образованию и взрыву водорода, уже превысили 100 млрд долларов! Кстати, эти энергоблоки были введены в эксплуатацию в 1971-1976 гг. и являются аналогами наших "ветеранов" ВВЭР.

Заметим также, что даже после окончательной остановки реактора затраты на его обслуживание и обеспечение безопасности будут исчисляться миллионами долларов ежегодно. Такова плата за "дешевую" атомную электроэнергию. К этому нужно добавить высокую стоимость хранения и соответствующего профессионального контроля в течение сотен лет более тысячи тонн высокоактивных отходов, наработанных на каждом реакторе за плановый срок эксплуатации. Следует напомнить, что "братская" Россия после извлечения оставшегося в отработанных ТВЭЛах дорогостоящего урана-235 (а его, после двух-трех лет эксплуатации в самых распространенных в Украине реакторах ВВЭР-1000, остается там не менее 70%) и еще более дорогого плутония, возвращает нам предельно активные, но уже бесполезные отходы на постоянное хранение. Фактически этот же уже проданный один раз уран можно повторно продавать нам еще несколько раз в виде новых ТВЭЛов. И это при том, что этот уран до обогащения с большой вероятностью был добыт у нас же на Кировоградщине! Воистину в этой циркуляции урана есть какой-то скрытый смысл!

Кроме того, на каждом реакторе есть много сотен тонн высокоактивной воды, отходы средней активности и многое другое. И все это нужно очень долго хранить и тщательно контролировать, не допуская ни малейшей оплошности, чтобы предотвратить возможность теплового саморазогрева отходов и последующего взрыва или радиационного заражения. О концепции "зеленой лужайки", которая в идеале, как планировалось на заре ядерной эры, должна остаться после демонтажа каждого ядерного блока, в мире уже никто не вспоминает.

Нужны решения совсем другого плана. К сожалению, нам вряд ли удастся пойти по пути ФРГ, которая последовательно закрывает свои АЭС и решает проблему энергообеспечения как за счет тепловых станций на собственном буром угле (на переходный период), так и с помощью максимально интенсивного развития ветровой и солнечной энергетики, которая до 2050 года должна обеспечивать от 50 до 80% от всей производимой электроэнергии. Такой кардинальный поворот требует чрезвычайно больших расходов и, естественно, очень высокой платы населения за электроэнергию (в 2014 году она была в 17 раз (!) выше, чем в Украине). Следует также учесть, что себестоимость производства энергии на основе методов возобновляемой энергетики в 2-3 раза дороже традиционных методов за счет углеводородов и атомного топлива, технология производства фотоэлементов резко увеличивает экологическую опасность, а естественные суточные и сезонные изменения солнечной и ветровой генерации требуют решения очень сложных задач аккумуляции энергии в моменты спада ее производства и в моменты пиковой нагрузки.

Очевидно, что Украине нужны решения, позволяющие быстро решать задачи энергообеспечения без титанических усилий, без сверхзатрат и с учетом обеспечения экологической и экономической безопасности, а также очевидного обнищания населения. Есть ли вообще такие волшебные методы и системы для их реализации?

Есть все основания полагать, что такие системы (точнее приборы) уже существуют. Это так называемые генераторы Росси, или системы E-cat (катализатор энергии), принцип работы которых основан на безопасных ядерных реакциях при низкой энергии (НЭЯР или LENR). Об этих генераторах, появившихся в 2011 году, читателям ZN.UA уже известно из предыдущих публикаций.

В этих публикациях рассматривалась предыстория открытия феномена НЭЯР и ряд принципиальных отличий систем на их основе от традиционных ядерных реакторов деления тяжелых изотопов. В этих устройствах в качестве топлива могут использоваться самые распространенные и недорогие элементы (например, никель, литий, обычный водород, а также другие металлогидриды), а стоимость вырабатываемой тепловой энергии, по данным разработчиков и с учетом многочисленных экспериментов, не превышает одного цента за киловатт) час, что в десятки раз дешевле, чем средняя стоимость производства энергии в странах Европы и существенно дешевле, чем сейчас (до очередного подорожания) в Украине. Кстати, удельная мощность производства энергии в этих генераторах равна 2–3 кВт на 1 грамм активной среды, что в 200-500 раз больше, чем в "стандартном" ядерном реакторе!

Многократные публичные демонстрации этого генератора в Италии (2011 г.) и Швейцарии (2012 г. и 2014 г.), а также многомесячная и многократная экспертиза в США подтвердили эффективность и надежность такого метода получения энергии.

Естественно, против этого альтернативного метода производства энергии c помощью НЭЯР активно выступают нефтяные и газовые компании, с которыми солидаризуется "термоядерная" наука, представители которой уже 60 лет обещают энергетический рай от очередного поколения токамаков и не хотят конкурентов. Не в последнюю очередь из-за такого прессинга Андреа Росси в 2013 году переехал из Италии в США, где ему были предложены практически неограниченные ресурсы и государственная поддержка в развитии всех разновидностей технологии E-cat. Там при его участии была создана специализированная компания Leonardo Technologies Inc и центр Industrial Heat facility. Впоследствии к прямому финансированию этих исследований, кроме крупных федеральных заказов от NASA и NEVY, подключилась компания Cherokee Investment Partners, которая уже вложила более 10 млн долл. В последнее время в этот же консорциум вошла компания Woodford Investment Management из Великобритании.

Поддержка этих исследований в США и во всем мире особенно усилилась после убедительных результатов независимой публичной экспертизы генератора, которая была проведена в течение 32 суток в начале 2014 г. в Лугано (Швейцария). При массе топлива 1 грамм за это время было произведено 1600 кВт ч тепловой энергии при непрерывно генерируемой мощности более 3 кВт. Впервые была убедительно доказана (хотя в этом никто и не сомневался) ядерная природа массового производства энергии, о чем свидетельствовало значительное изменение изотопного состава топлива при полном отсутствии радиоактивности в продуктах реакции. Ранее ядерная физика не знала подобного сочетания, и оно казалось совершенно противоестественным. Более того, само протекание ядерных реакций при низкой энергии (при температуре от 300 до 1200 градусов, что несопоставимо мало по сравнению с требуемой для "термояда" температурой 100 млн градусов) очень сложно понять с позиции традиционных представлений ядерной физики. На психологическом уровне это также тормозило восприятие этих результатов специалистами.

С этого момента легендарный фонд Рокфеллеров объявил о продаже всех своих нефтегазовых активов и намерении вложить все освободившиеся средства в экологически чистую энергетику. Экспертиза в Лугано также способствовала передаче в апреле 2014 г. лицензии на производство этих генераторов в Китай (Тянцзин, Nickel-Hydrogen Research Center), где идет активная подготовительная работа по их выпуску.

В конце 2014 г. произошло еще одно, на первый взгляд малозначительное событие, которое резко изменило ситуацию в мире вокруг E-cat. Дело в том, что Росси, как и положено любому бизнесмену от науки (а он и не скрывает, что выпуск и массовая продажа этих генераторов - его главная цель), держал в секрете точный состав топлива и намекал, что там есть некоторые секретные добавки, которые и обеспечивают его работу. И даже после публикации подробного отчета об экспертизе в Лугано с представлением данных о составе топлива большинство физиков считали, что в системе E-cat есть некоторые хитрости, без которых генератор работать не будет.

Ситуацию кардинально изменил А.Пархомов, опытный экспериментатор из НИИ ядерной физики МГУ. Он у себя дома на кухне (!) создал аналог испытанного в Лугано генератора Росси и в конце декабря 2014 г. успешно запустил его. Это был не "эксперимент на коленках", а настоящее исследование, включающее весь комплекс тепловых и радиационных измерений. В этих экспериментах основной результат Росси был подтвержден - система вырабатывала намного больше энергии, чем потребляла, а продукты реакции всегда оставались стабильными (без образования радиоактивности). После нескольких пробных попыток ему удалось обеспечить стабильную работу генератора в течение трех суток, что он впоследствии неоднократно повторял, увеличив это время до пяти суток. Следует заметить, что этот срок работы связан только с необходимостью реализации определенных режимов управления электрическими параметрами и никак не ограничивает максимальный срок непрерывной эксплуатации, который при одной заправке топливом (0,7 грамма никель-литий-водородной смеси) может достигать одного года.

Это было событие, которое, несомненно, войдет во все учебники! Все поняли, что не боги горшки обжигают и что при некотором усилии и определенной квалификации это можно сделать в обычной нормально оборудованной лаборатории. На Международной конференции по ядерным процессам при низкой энергии ICCF19, которая в апреле 2015 г. очень успешно прошла в Падуе (Италия), доклад Пархомова вызвал всеобщий ажиотаж. Кстати, на этой конференции я тоже делал доклад по обоснованию механизма таких реакций.

Результаты Росси в упрощенной интерпретации Пархомова повторили многие научные группы в США, Италии, Японии, Индии, Китае (который ранее купил у Росси лицензию на другой, более низкотемпературный "бытовой" прототип E-cat), Швеции и других странах.

Правительство Японии в июле 2015 г. выделило через фонд New Energy and Industrial Technology Development Organization на эти исследования до конца 2015 г. 27 млн долл (в эквиваленте). Во Франции международный концерн Airbus сразу же создал и субсидирует компанию LENR-Citi для использования устройств на основе НЭЯР в авиации, судостроении и автомобилестроении. В середине октября
2015 г. Airbus представил предварительные результаты своих исследований на конференции по НЭЯР в Тулузе. В США, где такие исследования в лабораториях NASA, NEVY (Сан-Диего) и SRI (Стэнфорд) не прекращались даже после их официального запрета в начале 90-х годов и поддерживались специальными фондами, подобными исследованиями сейчас, кроме этих центров, занимаются десятки университетов. Например, для этой цели в университете Миссури оперативно создан специализированный научный центр SKINR. Заметим, что многие из этих научных центров работают в тесной кооперации с корпорацией Leonardo Technologies Inc, созданной при участии Росси. Сам Росси преисполнен оптимизма. В своем интервью изданию "The Huffington Post" 6 октября 2015 г. он заявил, что его корпорация, уже имеет предварительные заказы на изготовление 600 тыс. генераторов разной мощности на сумму 3 млрд долл. из Европы, США и других частей света и в марте 2016 г. он планирует начать коммерческий выпуск своих генераторов (включая большие модули мощностью 1 мВт.

В середине октября научная группа из Казахстана (Институт ядерной физики) представила результаты своих исследований и сообщила о том, что удалось подтвердить результаты Росси и также получить положительный выход энергии в аналогичных устройствах.

В России, где эти исследования альтернативной энергетики по очевидным причинам всегда были под запретом, недавно создана и находится на стадии утверждения на государственном уровне очень амбициозная "Российская инвестиционная программа исследования НЭЯР" с обоснованием кратковременных и долгосрочных исследований и внедрения на 5, 15 и 30 лет. Полномасштабные официальные (не на кухне!) исследования НЭЯР в рамках этой программы уже начаты в таких известных научных центрах, как Институт общей физики РАН им. Прохорова и Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций, а также в ряде университетов. Еще год назад это было бы совершенно невозможно, так как за такой "крамолой" зорко следила "Комиссия по лженауке" РАН. Очевидно, и там поняли, что сидеть на газовой и нефтяной трубах не очень надежно.

Еще один аргумент, подталкивающий Россию к такой деятельности, связан с обоснованным предположением о том, что цена на нефть (а значит и на газ) начала непрерывно падать с октября 2014 г., когда после тщательной обработки были опубликованы результаты экспертизы в Лугано и федеральные органы США, а также правительства Китая, Японии и других стран получили достоверное подтверждение о ядерном характере работы E-cat и очень большой перспективе этих процессов.

Целесообразно полностью процитировать перечень задач, которые ставит эта программа: скоординировать исследования в различных организациях; повторить успешные эксперименты с НЭЯР; развить экспериментальную и теоретическую базу; подготовить школу специалистов по теме НЭЯР; разработать образцы-прототипы будущих установок; запустить процесс первичной подготовки специалистов: бакалавров, магистров, аспирантов; разработать среднесрочную (15 лет) и дальнесрочную (30 лет) программы фундаментальных исследований и опытно-конструкторских инженерных разработок; организовать ежегодные конференции по обмену знаниями в области НЭЯР; ускорить внедрение НЭЯР-технологии в промышленную практику. Тут нечего добавить - это прекрасные задачи для обучения, науки и производства!

Как видим, весь мир участвует в этой энергетической революции. А что же в Украине? Краткий ответ - ждем-с! Только непонятно, чего (может поставок E-cat из Китая или США?). Очевидно, чиновники решили, что лучше докладывать электорату о скидке на закупаемый газ на 10 долларов на пару ближайших месяцев (что тоже неплохо) без какого либо анализа дальнейшей перспективы, чем решать проблему настоящей энергетической независимости. А скорее всего, в череде очередных выборов никто о перспективе и не думает. Действуем по принципу - нам бы ночь простоять и день продержатся.

С другой стороны, очевидно, что успех государства Украина может быть достигнут только за счет использования опережающих технологий. Конечно, можно это фактически игнорировать, оставаться на старой технологической базе XIX и XX столетий, в лучшем случае копируя с запаздыванием (а чаще покупая) то, что сделали другие и в очередной раз надеяться на "авось". Вряд ли это разумный путь, если учесть, что в теоретическом плане, в понимании физических процессов в НЭЯР и технологических процессов в генераторе E-cat мы находимся на переднем фронте и знаем, как создать такой генератор и даже как многократно увеличить эффективность его работы по сравнению с результатами Росси. В Киевском университете им. Т. Шевченко такие исследования ведутся более 30 лет, они частично запатентованы, их результаты опубликованы в авторитетных ядерно-физических изданиях и признаны во всем мире, нас приглашают на все научные конференции. Но без достаточного внешнего финансирования эти исследования невозможно довести до практической реализации и, тем более, до реального внедрения. Усилия других немногочисленных энтузиастов (Е.Андреев в Институте физики НАНУ, В. Дубинко в ХФТИ и А.Хрищанович в лаборатории ТЭТ в Запорожье) ограничены теми же финансовыми проблемами.

Время разговоров прошло, нужны реальные действия. К слову сказать, оценочные затраты на создание и реализацию этой отечественной технологии меньше, чем расходы на "гречку" на выборах одного народного депутата.

Время разговоров прошло, нужны реальные действия.