Журнал «Полдень XXI век» - Полдень XXI век, 2011 № 01
«Электричество — это жизнь, вы зарядили его до предела», — это уже из рассказа сэра Артура Конан-Дойла «Фиаско в Лос Амигосе» (1892), в котором власти городка, где «электричества вырабатывалось вдоволь», решили казнить преступника на «электрическом стуле», приложив максимум напряжения, чем добились его омоложения и «увеличения жизнеспособности»!
В то время электротехника, то есть отрасль науки и техники, связанная с применением электрических и магнитных явлений для преобразования энергии, действительно дала мощный цивилизационный импульс для развития человеческого общества. В 1870 году З.Т. Грамм создал первый электрогенератор, в 1873-м изобретена А.Н. Лодыгиным лампа накаливания с угольным стержнем (а в 1879-м Т.А. Эдисоном — с нитью), в 1882-м М. Депре построена первая ЛЭП, а Г.У. Сили сконструирован первый электроутюг, в 1888 году Н. Тесла изобрёл асинхронный двигатель…
«Исходными материалами для цивилизации… служат вещество и энергия, которые, как известно, являются двумя сторонами одной медали» — достаточно ясно написал почти полвека тому сэр Артур Ч. Кларк в некогда нашумевшей книге «Черты будущего». Насколько велика роль энергии (точнее — электроэнергии) для современной цивилизации, смогли на собственном опыте убедиться миллионы москвичей и жителей Подмосковья пять лет назад. Цепь как случайных, так и совершенно объективных обстоятельств, начавшаяся выходом из строя силового трансформатора на подстанции «Чагино» 24 мая 2005 года, утром 25-го привела к сбоям в работе энергосистемы европейской части Российской Федерации. В 10 часов утра, на пике утреннего потребления, отключились («сели на ноль») несколько электростанций и подстанций, что привело к энергоколлапсу в регионе. «Цепная реакция» аварий оставила без электроснабжения юг, юго-запад и юго-восток столицы (требовавшей 16 ГВт — почти одну шестую всей отечественной мощности), тридцать четыре района Московской области, многие районы Тульской, Калужской, Рязанской областей… К нормальной деятельности большинство потребителей вернулось лишь к вечеру, полный ущерб сосчитать затруднительно (не менее миллиарда долларов). Аукнулась пятнадцатилетняя «экономия» на развитии отечественной энергетики, когда почти не строились новые объекты, не реконструировались существующие электростанции и подстанции. А о внедрении новых технологий и изобретений и речи быть не могло…
«Энергии, энергии, энергии! Ещё и ещё! Сколько ни вырабатывается энергии, её всё же мало человеку!» Насколько же прав оказался автор романа, из которого выделена эта строчка! В подтверждение — вторая цитата: «Они молча наблюдали за этой струёй чистейшей энергии… Станция находится на высоте сорока тысяч километров на геосинхронной орбите над экватором. Отсюда идёт линия визирования к нашим солнечным жаткам, которые вращаются вокруг Солнца 99 % времени. Каждый из этих лучей, преобразованный наземными станциями, даёт от 985 до 1004 Гигаватт электроэнергии 23 часа 58 минут в сутки»… Два научно-фантастических романа, отрывки из которых приведены выше, разделяют более пятидесяти лет по времени публикации и около 160 лет по времени действия, но «энергетических» противоречий в них не найти. В остальном это совершенно разные книги — романы советского писателя сталинской эпохи Валентина Иванова «Энергия подвластна нам» (1951) и современного американца Дэвида Марусека «Счёт по головам» (2005), переведённый на русский совсем недавно.
В книге Иванова — безудержный оптимизм: «Грандиозные источники энергии хранятся в падающей воде, течениях рек, в океанских приливах — да мало ли где ещё!» А как описывается рукотворный «источник энергии»: «Нагромождение сферических и цилиндрических ёмкостей плотно обвито сложной системой труб и оплетено бронированными кабелями — какая батарея!..» Гигантомания на марше — конец стрелки прибора движется «по чёрному двухметровому диску»!
В нашей Реальности, к сожалению, энергетика за полсотни лет ненамного ушла от описанного; оборудование и приборы стали компактными и эргономичными, но принципиальных прорывов так и не случилось… А сколько было запрогнозировано! Эффективные аккумуляторы (в сто раз компактнее существовавших) — на 1970-е, управляемый ядерный синтез — на 1990-е, беспроводная передача энергии — на 2000-е. «О, сколько нам открытий чудных» сулил Артур Ч. Кларк в своей книге полувековой давности! Отец переменного тока, автор семисот изобретений Никола Тесла сто лет назад вообще заявлял, что энергию можно получать из вакуума! Что вполне согласуется с современными представлениями о «тёмной энергии/материи», составляющей три четверти Вселенной, — её вот и надо бы использовать!
Бесплатный сыр бывает чаще всего в мышеловке — в том числе об этом два известных романа XX века… В «Фабрике Абсолюта» (1922) Карела Чапека инженер Марек изобретает Карбюратор — дешёвый «атомный мотор, превращающий энергию электронов в движение», что приводит не только к «предельному использованию атомной энергии», но и к распространению по миру Абсолюта — «Бога в химически чистом виде»! Итог — Величайшая Война 1944–1953 годов… В романе Айзека Азимова «Сами боги» (1972) заурядный радиохимик Хэллем вроде бы «случайно» делает величайшее открытие/изобретение, став «Отцом Электронного Насоса». Обмен вольфрамом и плутонием-186 между параллельными вселенными, происходящий с выделением даровой безопасной энергии, утоляет жажду, владеющую цивилизацией. Но «чертёж» подброшен «оттуда», Электронный Насос изобрели «паралюди», чтобы спасти свой мир, даже погубив при этом земной… Энергии, энергии, энергии!..
Казалось бы, нужно просто строить больше электростанций, и энергии будет столько, сколько понадобится! Да эта простота хуже воровства! Ненасытно жаждет электричества «информационная революция»! В РФ уже сейчас около шестисот тепловых, около сотни гидравлических, десять атомных электростанций. Какие строить? В основе энергетики (75 % производимой электроэнергии) по-прежнему тепловая, на невозобновляемых ресурсах, — а запасы газа, нефти, угля всё же не бесконечны… АЭС, развитию которых в РФ в последние годы уделяют немалое внимание (даёшь двадцать энергоблоков за десять лет!) — всё же внушают сомнения: Чернобыль и Волгодонск дают о себе знать до сих пор… ГЭС, такие чистенькие и красивые, — сколько земель, деревень, городов затоплено было в своё время ради них (да вот и авария на Саяно-Шушенской)…
Используется энергия и нетрадиционных источников, но тут больше пока вопросов и минусов. Гелиоэнергетика, использующая солнечные батареи, — пока очень дорогостоящее увлечение; ветроэнергетика требует больших площадей (один ветряк может выдать лишь 3 кВт мощности); о геотермальных станциях всё только говорят; приливные станции, использующие энергию Мирового океана, также маломощны…
Из прожектов фантастов реализовать что-либо сейчас очень затруднительно, хотя некоторые из писателей прошлого века достаточно серьёзно пытались обосновать свои предложения. Об утилизации атмосферного электричества писали Александр Беляев в «Войне в эфире» (1928), Сергей Беляев во «Властелине молний» (1947), Виктор Сытин в «Покорителях вечных бурь» (1956). Александр Беляев также предлагал получать энергию из почвы пустынь («Солнечные лошади», 1931) и движения льдов («Лаборатория Дубль-вэ», 1938). Лев Попилов в «репортаже из будущего» «2500 год. Всемирная выставка» (1956) предлагал использовать энергию космических лучей, Анатолий Днепров в повести «Тускарора» (1963) — утилизировать энергию глубинного тепла планеты.
Основной и кардинальный недостаток электроэнергии — невозможность «складирования» её! От производителя до потребителя должен быть постоянный непрерывный канал, если же он нарушается — смотри отчёт о «чагинской» аварии… Ну неспроста Кларк прогнозировал эффективные аккумуляторы на семидесятые годы! Мечта! Задолго до него об этом же мечтал Александр Казанцев в «Пылающем острове» (1940), и не он один…
Но аккумуляторы, в отличие от цифровой электроники, и сейчас совершенствуются слишком медленно… Свинцово-кислотные, литий-ионные, литий-полимерные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные, даже гелевые и рулонные — любые аккумуляторы обеспечивают лишь 200 километров пробега электромобиля без подзарядки. Это же несерьёзно!
«Шаровая молния — это прекрасный аккумулятор энергии. Во много раз выгоднее транспортировать энергию в виде ШМ, чем передавать по проводам…» Кандидат физико-математических наук Олег Кравцов из рассказа Генриха Альтова «Скучный капитан» (1961) прав на все сто: разноцветные шары не более 15 сантиметров в поперечнике почти ничего не весят… «Газовая плазма: смесь атомных ядер газа и сорванных с них электронов… Пинч-эффект, или эффект сжатия… лет через пять станут товаром широкого потребления». Не станут…
Это всё фантастика! О получении искусственных ШМ — для разных целей — писали в своё время Александр Беляев («Золотая гора», 1929), Андрей Зарин («Приключение», 1929), Сергей Беляев («Властелин молний», 1947), Вадим Охотников («Напуганная молния», 1947), Георг Орм («Шаровая молния», 1955). Ну писали, на то они и фантасты, в нашей Реальности природа ШМ по-прежнему загадка!
