Энергетика будущего. Потенциальные источники энергии

Грозит ли энергетический «голод» человечеству? В принципе - нет. Известные на Земле запасы энергии весьма велики и более чем достаточны для удовлетворения всех его предполагаемых нужд на вечные времена, если только удастся отыскать пути использования этих источников энергии (1).

К примеру, одни лишь горючие сланцы штата Колорадо (США) содержат больше нефти, чем все запасы стран Ближнего Востока. А куб с ребром 5 км, вырезанный из горных пород, подстилающих плато Хемес (штат Нью-Мексико, США), заключает в себе столько же тепла, сколько его потребляется за целый год во всем мире.

Потенциальные источники энергии. Потенциальные источники энергии - горючие сланцы, смоляные (нефтеносные) пески, Солнце, геотермальные воды, волны, приливы, ветер и термоядерная реакция в принципе могут дать гораздо больше энергии, чем ее когда-либо потребуется миру.

Но прежде, нежели удастся с успехом использовать какие- либо из этих энергетических источников, предстоит решить много трудных проблем. Наиболее существенный момент состоит в том, что большинство неиспользованных источников энергии рассредоточено по поверхности Земли, а не сконцентрировано в виде компактных залежей, подобно ископаемому углю, нефти или природному газу. Солнечного света, падающего на любую страну мира-даже на север Англии, было бы более чем достаточно для полного удовлетворения всех ее энергетических потребностей, если бы этот свет не был в такой степени рассеян по всей территории (6).

6. Если бы мир вдруг стал зависеть только от солнечной энергии, то наибольшие лишения выпали бы на долю стран с высоким уровнем жизни, расположенных в северных широтах. Так, каждому британскому гражданину понадобился бы кол лектор площадью 460 м², чтобы уловить столько солнечной энергии, сколько он расходует ежедневно.

Гренландцу потребовался бы еще больший коллектор, почти в 600 м². С другой стороны, страны, подобные Индии, смогли бы удовлетворить свои современные энергетические потребности с помощью сравнительно небольших солнечных коллекторов. (Следует еще учесть, что ни один такой коллектор не обладает стопроцентной эффективностью.)

На сегодняшний день отсутствует иной способ увеличить используемую ныне ничтожную долю солнечной энергии, кроме как занять громадные площади суши под солнечные коллекторы. Аналогичным образом обстоит дело и с использованием энергии волн (3) или ветра (4).

3. Волны обладают огромной энергией, достаточной для разрушения дамб и причалов, весящих тысячи тонн. Самые мощные волны возникают в краевых зонах океанов, поскольку размер волн зависит как от силы ветра, так и от длины нагона волны. Подъем и спад волн происходят медленнее, чем усиление и ослабление ветра, и потому они служат более равномерным источником энергии, иными словами, волны сглаживают быстрые изменения силы и направления гонящего их ветра

4. Ветер - капризный и ненадежный источник энергии. Для его эксплуатации требуется создать способ аккумуляции энергии, вырабатываемой в ветреные периоды, с тем, чтобы ее можно было использовать при тихой, безветренной погоде. На схеме показан один из таких способов: ветряная турбина генерирует электрический ток, который разлагает в электролизной ванне воду на газообразный водород и кислород. Затем оба газа соединяются в топливном элементе; при этом получается постоянный электрический ток, который преобразуется в переменный и подается в сеть. Такая установка, вероятно, способна непрерывно производить электроэнергию.