3.5. Управляемый термоядерный синтез (утс)

Как показывает опыт расположенной к югу от Лос-Анджелеса солнечной электростанции, получение с помощью гелиоэнергетики электроэнергии обходится на 30-35% дешевле энергии атомных электростанций. При таком соотношении развитие ядерной энергетики и даже направления управляемого термоядерного синтеза может показаться неоправданным. Проблема УТС, однако, состоит в том, что он остается областью разработок, а не дает производственной технологии. Считается, что не менее 40 лет отделяют человечество от первого промышленного применения УТС. Возможно, мир раньше получит доступ к Солнцу как природному термоядерному источнику энергии, чем создаст свой.

Идея создания термоядерного реактора возникла в 1950-е годы. Оптимистам казалось, что до его появления остается всего несколько лет. В основе УТС лежит процесс слияния легких атомных ядер, происходящий с выделением энергии при высоких температурах в регулируемых, управляемых условиях. Технические проблемы, возникшие в ходе разработок, превратили несколько лет в несколько десятилетий.

«Заставить» экспериментальный реактор произвести хоть сколько-нибудь термоядерной энергии оказалось не просто. Уже в 1970-е годы исследователям стало понятно, что больший успех возможен лишь в долгосрочной перспективе. Ожидаемое экономическое использование термоядерных реакторов для выработки электроэнергии будет обеспечено безграничным запасом общедоступного топлива (водорода). Добыча его легко может быть обеспечена из морской воды. Отсутствие продуктов сгорания и невозможность неуправляемой реакции синтеза — другие положительные стороны УТС. Однако скорого хозяйственного эффекта, а тем более общественного преобразования на основе термоядерного синтеза ожидать не приходится.

3.6. Водородная энергетика

Использование водорода в качестве средства аккумулирования, транспортировки и потребления энергии лежит в основе водородной энергетики. Развитие данной отрасли позволяет применять водород в производстве и для нужд транспортной инфраструктуры. Водород очень распространен на поверхности Земли. Теплота его сгорания чрезвычайно высока. В кислороде продуктом сгорания становится вода. Проблему представляет лишь необходимость получать водородное топливо из воды. По расчетам Департамента Энергетики США (DoE) стоимость водорода и бензина сравняются к 2015 году. Расчеты эти основаны на ценовой динамике последнего десятилетия и предполагают дальнейшее удорожание нефти.

Водородная энергетика вселяет много надежд. В Южной Корее принят план наращивания ее значения в экономике, даже строительства «водородной экономики». К 2050 году предполагается производить на водородных топливных элементах 22% всей энергии, потребляемого частным сектором электричества — 23%. Не менее внушительны планы Соединенных Штатов. Построить «водородную энергетику» страна рассчитывает до 2025 года. Планы Исландии определяют дату широкого перехода экономики на водород к 2050 году. Однако основное применение водорода связано с производством аммиака и бензина. Ежегодно США получают порядка 11 млн тонн водорода. Это количество считается достаточным для годового потребления 35-40 млн автомобилей. В ЕС и США функционируют специальные водородные трубопроводы; в Европе их протяженность составляет 1500 км, в США — 750 км. Для передачи водорода на расстоянии после незначительной доработки могут использоваться и трубопроводы, по которым передается природный газ. Проблемой является лишь экономическая целесообразность.

Большие планы «водородной экономики» не предполагают скорой реализации. Амбициозные планы правительств не включают также вытеснение старой энергетики, что связано с традиционным основанием водородной энергетики. Ее развитие мыслится лишь в симбиозе со старыми направлениями, а темпы его зависят от динамики на мировом рынке нефти. Падение цен на «черное золото» в силу углубления экономического кризиса способно оказаться мощным тормозом роста всей нетрадиционной энергетики и водородной энергетики в частности. Пока получение водородного топлива зависит от старой энергетики, даже в автотранспорте его перспективы выглядят сомнительно. В авиации и железнодорожном транспорте, как и в автомобильном транспорте, водород не совершает переворота в эффективности и принципах двигателей. Как и биотопливо он выступает в консервативной роли аналога нефтяного топлива.