Что придет на смену нефти?

Америка
№35 (906)
Нельзя сказать, что все эти страсти целиком раздуты на пустом месте. Нефть действительно крайне важна для энергетики, экономики и экологии. Но не настолько, как это принято считать. Современная наука знает множество хороших замен ей. Краткий обзор этих замен мы и решили для вас подготовить.


Наиболее распространенной альтернативой углеродной энергетике (основанной на нефти, нефтепродуктах, угле и газе) считается так называемая «зеленая» – основанная на солнце и ветре. Увы, без лоббирования эти отрасли скорее всего нежизнеспособны.


Дело в том, что ветряк или солнечную батарею недостаточно поставить на крышу и получать от них экологически чистые киловатты. Их нужно еще произвести. А когда они отработают свой срок – утилизировать.


Запас прочности у этих устройств не такой уж большой, замена требуется относительно часто. А переработать их – тем более экологически чисто переработать – влетает в очень солидную копеечку и требует большого количества энергии. Которую, опять же, нужно где-то добыть.


К счастью, дорогостоящее и грязное производство солнечной и ветровой энергии - не фундаментальный закон, это всего лишь особенность нынешнего технологического цикла.


 Не исключено, что в ближайшие десятилетия или даже годы будут найдены способы производить дешевые батареи, которые можно будет просто выкинуть в мусорную корзину, когда они отработают свой срок.


Однако на данный момент самым перспективным (и экологически чистым) источником энергии для электросетей остаются, как ни удивительно, атомные электростанции. При условии, что их строят и следят за ними профессионалы – а не такие разгильдяи, как в Фукусиме и Чернобыле.


Обе нашумевших аварии на АЭС являются следствием вопиющего дилетантизма операторов и пренебрежения техникой безопасности. Конструкция обеих станций была вполне надежной – разработчики просто не могли предположить, что их будут ТАК использовать.


К сожалению, нехватка ответственных профессионалов – одна из основных проблем нашего времени. Едва ли не худшая, чем истощение нефтяных резервов.


Еще более экологически чистой, чем атомная, обещает стать термоядерная энергетика – в любых возможных аварийных ситуациях радиоактивный фон вблизи такой электростанции не превысит природных показателей. Но к сожалению, исследования управляемого синтеза продвигаются очень медленно. В этом году было сокращено финансирование Национальной зажигательной установки (NIF) Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии – масштабного проекта по запуску термоядерной реакции с помощью сверхмощных лазеров. Она не оправдала надежд.


Но есть топливо куда более привычное – и гораздо более легко добываемое, чем энергия термояда. Называется это топливо «метангидраты». 


Находятся они в океане, на глубинах от 500 до 2000 метров у берегов континентов, как правило, на крутых подводных склонах. Есть они и в Арктике, что доказывают сейсмические измерения и бурение. 


Метангидрат, состоящий из воды и метана, выглядит как обычный серый хрупкий лед – но этот «лед» горит желтовато-синим пламенем.. Он стабилен при высоком давлении и низкой температуре – но распадается на воду и газ, стоит его чуть нагреть. Да, добыть их с этой глубины не так просто – но вряд ли сложнее, чем добывать нефть из месторождений на морском дне.


Метановый лед относится к так называемым «ящичным» соединениям. В них не возникает химических связей между молекулами метана и молекулами воды. Метан размещается в пустотах кристаллической решетки водяного льда. В ледовых пустотах одного кубометра метангидрата «запрятано» 164 кубометра газа. Молекулы льда, а значит, и метана уложены здесь более плотно.


Только углерода в метангидратах содержится больше, чем каменном угле, торфе, сланцах и нефти, вместе взятых (но в это соединение входит еще и водород - самый ценный энергоноситель). Этого вида топлива человечеству хватит еще на многие тысячелетия. При этом, в отличие от атомных и термоядерных источников энергии, метан годится не только для электростанций. Им можно заправлять автомобили. Газовый двигатель был изобретен еще в сороковых годах прошлого века, причем в него нетрудно переоборудовать существующие бензиновые и газовые двигатели.


Но это уже следующая тема, которую я надеюсь осветить в одном из будущих выпусков – на чем будут ездить наши четырехколесные лошадки, когда нефть закончится. Здесь тоже есть немало перспективных технологий. Значительно более эффективных, чем распиаренные электромобили и водородные двигатели.