Мир ищет альтернативу нефти

Глобальная
проблема

Еще около 10 лет назад ученые начали бить тревогу: ориентация на ископаемые источники углеводородов не имеет долговременной перспективы. Ожидается, что мировое производство нефти уже в следующем десятилетии достигнет пиковых показателей, а затем начнет снижаться. Кроме того, нефтяные и газовые месторождения (и в меньшей степени — угольные) сосредоточены лишь в отдельных регионах земного шара, в силу чего бесперебойное поступление этих видов топлива в другие районы само по себе требует значительных усилий и затрат даже в условиях политической и военной стабильности, которая отнюдь не гарантирована. Между тем, по словам специалистов, к 2050 году мировая потребность в энергии как минимум удвоится по сравнению с современным уровнем.

Одновременно с истощением ископаемых источников углеводородов назревает и другая проблема — их утилизация. Уже сейчас в атмосферу ежегодно выбрасывается 25 млрд. тонн двуокиси углерода (углекислый газ) — побочного и крайне вредного для здоровья живых существ остатка при сжигании углеводородного топлива. Это служит основной причиной парникового эффекта, вызывающего всемирное потепление.

Совокупность двух этих проблем уже привела к тому, что призывы искать альтернативное топливо стали раздаваться не только со стороны ученых-экологов, но и со стороны политиков самого высшего уровня. Не случайно в своем последнем обращении к конгрессу президент США Джордж Буш пообещал уже к 2025 году покончить с нефтезависимостью своего государства и перейти на другие источники энергии. Поиск альтернативного топлива ставят на первое место в долгосрочном планировании своей энергетической экономики и россияне.

Будущее за водой

Как отмечают специалисты, именно эти две страны — США и Россия — будут основными поставщиками энергоносителей будущего. Причем США видят будущее энергетики в водороде, а Россия — в термоядерном синтезе на основе редкого изотопа — гелия-3. У обоих этих источников есть как сильные, так и слабые стороны.


Главное преимущество водорода состоит в том, что он полностью сгорает в кислороде, выделяя большое количество энергии и оставляя после себя только водяной пар. Его легко транспортировать по трубопроводам практически на любые расстояния, тем более что он не ядовит (хотя и взрывоопасен) и не обладает коррозирующим действием. Запасы водорода (как компонента воды) практически неограниченны и более или менее равномерно распределены по всем континентам. Водород представляется идеальным горючим для относительно маломощных и в то же время многочисленных силовых установок, размещенных на подвижных платформах, — прежде всего для автомобильных и авиационных двигателей.

Однако при всех этих несомненных преимуществах водорода его массовое использование в качестве топлива будет сопряжено с множеством сложнейших проблем. Их решение потребует очень крупных средств, которые придется затратить как на разработку высокоэффективных технологий получения и утилизации водорода, так и на создание инфраструктуры для его промышленного производства, доставки, хранения и распределения. Эти средства неизбежно придется отбирать у других насущно важных проектов, что потребует немалой политической воли и готовности принимать рискованные решения.

За топливом на Луну

А вот надежда России — гелий-3 и вовсе требует невиданных до этого капиталовложений. Дело в том, что гелий-3 в количестве, достаточном для промышленного производства идеального экологического топлива для термоядерного синтеза, находится только на Луне (в недрах нашей планеты гелия-3 не более нескольких сотен килограммов). Тем не менее, по расчетам российских специалистов, затраты на межпланетную доставку в десятки раз меньше, чем стоимость вырабатываемой сейчас электроэнергии на атомных электростанциях.

В связи с этим уже к 2015 году Россия планирует создать постоянную базу на Луне и отработать транспортную схему по доставке на Землю гелия-3. А уже с 2020-го россияне смогут начать промышленную добычу редкого изотопа. По словам специалистов, запасы гелия-3 в верхних слоях поверхности Луны достигают примерно 500 млн. тонн, что может полностью обеспечить земную энергетику на 1000 с лишним лет. “Чтобы обеспечить на год все человечество энергией, необходимо лишь два-три полета космических кораблей грузоподъемностью 10 тонн, которые доставят гелий-3 с Луны”, — заявлял академик Российской академии наук (РАН), член бюро Совета по космосу РАН Эрик Галимов.

“Живое” горючее

Помимо амбициозных планов России и США по созданию “топлива будущего”, существует и еще один вариант замены ископаемых углеводородов. Речь идет об энергии биомассы. Биомассой принято обозначать все органические вещества как растительного, так и животного происхождения, источником которых служит ныне существующая биосфера нашей планеты. Биомасса уже давно используется в качестве сырья для производства различного вида топлива, например, горючего газа и этанола (этиловый спирт). Таким сырьем служат мусор, пищевые и бытовые отходы, опилки и другие отходы лесной и лесоперерабатывающей индустрии, экскременты сельскохозяйственных животных, солома, излишки зерна и т.п.

Биомасса может считаться практически идеальным видом топлива с точки зрения производителей сельскохозяйственной продукции, экологов и потребителей. Ее использование наносит минимальный вред окружающей среде. Этот источник энергии — возобновляемый. И что особенно важно, энергию биомассы могут производить практически все страны мира. Кроме того, автомобильное топливо, изготовленное из биомассы, обладает важным достоинством — для его использования не требуются серьезные модификации в автомобильных двигателях, а для хранения и заправки можно использовать ныне существующие АЗС.
Но промышленное производство биотоплива также таит в себе некоторые проблемы. Одна из них — вполне обоснованные опасения ряда специалистов, что многократное увеличение производства биотоплива поставит под угрозу снабжение страны продовольствием и сырьевыми материалами.