Буквально в несколько ближайших лет либо в течение десятилетия ситуация может измениться коренным образом - атомные, газовые, нефтяные и прочие распространённые ныне электростанции станут считаться неразумным анахронизмом. Для этого нужно только одно-единственное изобретение! Оно по силам и нашим учёным.

Нужно сказать, что энергетический кризис, удорожание топлива и сопутствующие всему события в рамках планеты оказали и положительное влияние. Какое? В принципе, можно вспомнить народную пословицу - "пока жареный петух не клюнет". Так оно и случилось в действительности: человечество начало активно развивать ранее очень узкоспециализированные направления, находить в них здравое зерно и изобретать возможности получения так необходимых кило- и мегаватт.

Можно отметить, что существует несколько подходов к получению электричества. Самый распространённый из них по существу подразумевает принцип паровоза. То есть, движущей силой для турбины генератора является пар, говоря иначе, разогретая вода. Что используется для горючего - на выбор, причём в большинстве своём ориентируются на не возобновляемые источники. Отсюда появилось множество проблем с той же экологией планеты, возможно, это также оказало и косвенное влияние на появившуюся проблему всемирного потепления.

Среди всего этого геотермальный способ получения электричества сейчас занимает намного меньше одного процента из общей массы. Большинству наших обывателей при упоминании этого метода чаще всего в голову приходит Исландия с множеством гейзеров, хотя геотермальные станции строятся и в других уголках планеты, например, в Калифорнии (США), Германии и так далее.

В качестве нагревающего элемента служит тепло, которое имеется в большом количестве в земных недрах. И данный источник можно считать не то что возобновляемым, а по существу, вечным, по крайней мере, в рамках сравнения с историей всего человечества как такового. Такой метод получения энергии является практически экологически чистым, за исключением моментов возможности выброса ядовитых паров при бурении и освоении, а также превращения некоторых веществ, содержащихся в воде, в парообразное состояние при высоких температурах. Но сам метод очень прост в описании его реализации, необходимы только два ключевых элемента - глубокое отверстие и вода.

Насколько глубокое? И почему та же Исландия и Калифорния одними из первых взялись за реализацию этих планов? Хорошо, когда необходимые 300 и выше градусов по Цельсию находятся на глубине от нескольких сот метров до нескольких километров. Современные технологии бурения позволяют доходить до таких уровней. Но большая часть планеты имеет такие зоны на гораздо больших глубинах- от 5 до 15 км.

На самом деле, если бы той же геотермальной энергией значительно заинтересовались раньше, то технологии бурения для такой реализации уже были бы придуманы и использовались повсеместно. Но природа человека состоит в том, что сначала он берёт то, что ближе лежит, поэтому нам нужно было исчерпать другие более доступные источники, попасть в плотную зависимость от энергетического комплекса, чтобы потом начать шевелиться в более разумном направлении (а геотермальный вариант является одним из самых рациональных).

Таким образом, современные буры не совсем подходят для задач создания отверстий на требуемые большие глубины. Они достаточно быстро изнашиваются, имеют высокую стоимость. Хотя эти моменты и не так важны на самом деле, поскольку всё предельно быстро окупается, ведь энергия является практически бесплатной.

Среди множества разработок наиболее перспективными являются изобретаемые технологии специально для геотермального бурения. Сами буры в рамках таких предложений в буквальном смысле не просверливают, а проплавляют породу. Если говорить прямо, то такую технологию в практическом применении ждут буквально все. И с её появлением можно смело сказать, что энергетическая карта планеты изменится, а атомные, тепловые и т.п. станции будут считаться неразумным анахронизмом.

На самом деле вам может показаться, что всё, о чем говорится, это фантастика либо что-то, что подразумевает далёкое будущее. Отнюдь. Почему? Потому что очень высоки ставки. Тот, кто первым сделает коммерческие варианты подобного бурения, а по существу, изобретёт подходящий бур, во многом захватит рынок. Причём, если раньше большие энергетические корпорации могли лоббировать развитие только в конкретных направлениях, и, например, очень многим выгодно, что добыча солнечной энергии имеет низкий КПД, гидро- и ветряная эффективна только в конкретных географических местах, то есть показывается явная выгода стандартных методов. Но о геотермальном способе получения энергии говорят очень редко. А ведь это практически единственный способ полного устранения любых проблем с энергетикой на много десятилетий вперед независимо от географического месторасположения. Естественно, в таком случае поставщики газа и нефти потеряют значительную часть прибыли, а это может вылиться в серьёзное противостояние. Но сегодня есть явная проблема - дефицит энергии.

Что самое интересное в данной ситуации, сама новая технология бурения может быть изобретена где угодно - в Беларуси, в России и Украине, в азиатских странах, в странах старого и нового света, в общем, везде, где это может позволить научный потенциал. И это будет один из немногих примеров, когда наука поможет решить глобальнейшую проблему.

Некоторые "но"...

Впрочем, даже те немногие примеры создания геотермальных электростанций уже продемонстрировали сопутствующие проблемы, которые могут возникнуть при таком методе. Заключаются они практически в одном - постоянной поставке воды, потому как она испаряется, часть, конечно, конденсируется, возвращаясь в работу, но много и расходуется. То есть, необходима более сбалансированная система циркуляции воды - это раз, организация её внешних поставок - два.

Например, когда наблюдался первый бум вокруг геотермальной энергии, а это было в 80-х, то электростанции вырабатывали значительную мощность, всё являлось прибыльным, при этом как разработчики, так и коммерсанты, вложившие в это деньги, думали, что используемая вода, находившаяся в недрах, являлась возобновляемым источником. Оказалось, что нет, ресурс стал исчерпываться, производимые мощности существенно упали, а в некоторых случаях станции были просто остановлены. Их даже собирались сносить. Но сегодня, во многом и в силу кризиса, нашлись энтузиасты, которые выкупили эти производства, организовав при этом поставки воды, и всё снова стало работать, правда, не всегда на тех мощностях, но всё пройденное можно считать этапом технологического взросления и понимания возникших проблем.

То есть, вода - это единственный камень преткновения, хотя всё решаемо при разумном планировании.

Попутно с этим вы поняли и ещё одну проблему - вопросом занималось слишком малое количество людей от науки. Ведь технологии совершенствуются большей частью при массовом к ним интересе.

Заглядывая в будущее

На самом деле такое развитие ситуации может в корне поменять и современное видение инфраструктуры. Например, цена на товары всегда имеет прямую зависимость от стоимости их транспортировки и затрат на энергию при производстве. Отсюда очевидно, что если дорожают нефть и газ, то дорожает всё. В глобальном смысле это делает мировую экономику предсказуемой в своей нестабильности.

С получением мощного независимого от географического положения энергоресурса, к тому же практически не воздействующего на экологическую обстановку, шатание экономики прекратится.

С точки зрения технологий станет выгодно обращаться к ныне умирающей идее электротранспорта - поездов, троллейбусов, трамваев и т.п., может появиться и ряд новых видов. То есть, транспортные расходы можно как уменьшить, так и стабилизировать. Если технологию развить широко, то получившиеся запасы электроэнергии можно затратить на производство водорода, сняв автомобильный транспорт с нефтяной иглы, переводя его на все то же водородное топливо.

Геотермальный подход выгоден и тем, что он поможет избавиться от централизации энергетической системы вокруг крупных поставщиков электричества. То есть, при необходимости можно создавать локальные геотермальные станции, а это минимизация тех же потерь на транспортировку энергии. Помимо этого, он может обеспечивать и теплоснабжение определенного региона.

Видите, как много зависит только от одного изобретения!

В завершение темы

На самом деле, несмотря на кажущуюся сложность людям не посвященным, современная энергетика и принципы, на которой она строится, не являются чем-то не понятным. Даже более того, они просты, за исключением ядерного раздела, который становится доступным после изучения соответствующего направления физики. А на самом деле всё очень просто.

А всё описанное выше более чем реально. Ваш покорный слуга и сам начал изучать книги по бурению, геологии, материаловедению, чем займёт своё свободное время в ближайшем будущем.

Подытожим

Итак, первый материал серии "Наука" завершён. Честно сказать, в её рамках изначально при проектировании введено только одно ограничение - мы будем обсуждать технологии, направленные на созидание. То есть, военные системы ни в каком ракурсе рассматриваться не будут. Это ограничение касается только данной серии.

Кристофер,
christopher@tut.by