Без нефти: в поисках альтернативы (Федор Лобер)

Добыча нефти может снизиться. Россия при присоединении к решению ОПЕК может сократить добычу нефти до 300 тысяч баррелей в сутки. Если в 2008 году, на «пике» стоимости черного золота Россия добывала в среднем 9,5 млн. баррелей в сутки, то в 2009 году добыча может упасть примерно на 10-15%, считают эксперты.

НК "ЛУКОЙЛ" уже готова выполнить решение российского правительства о сокращении добычи. Скоро к ней могут присоединиться и другие нефтяники.

Пока одни сокращают добычу нефти, другие тратят миллиарды на поиски альтернативной энергии. Мир будущего – мир без нефти, считают они. И чем скорее мы начнем переходить на альтернативную энергетику, тем больше у наш шанс вписать в будущую картину нашей голубой планеты.

Суммарные инвестиции в поиски альтернативной энергии за последние годы превысили 100 миллиардов долларов. Инвесторы надеются, что энергетическая революция наступит в ближайшие годы. Мир должен перейти на так называемую концепцию "Энергия 2.0"

Альтернативная энергетика. Бензин для нового поколения.

Термин «Энергия 2.0» впервые был придуман ученым Массачусетского технологического института Нолом Брауном. Он писал, что по аналогии с новым бесплатным поколением интернета, который все теперь называют 2.0, новую энергию, не загрязняющую окружающую среду, можно назвать энергией 2.0. В массовом сознании термин «энергия 2.0» начал укрепляться после доклада ООН о глобальном потеплении «Изменения климата-2007». 

    Стало понятно, что спокойной жизни у производителей углеводородного топлива (то есть энергии 1.0) больше не будет. И не потому, что нефть, газ и уголь скоро кончатся, как боялись раньше, а потому, что именно они назначены виновными в таянии снегов Гренландии и антарктического льда. К 2100 году уровень мирового океана поднимется на 18 сантиметров и под водой окажутся целые государства, не говоря уже о таких «низких» городах, как Шанхай, Буэнос-Айрес и Венеция.

    Впрочем, поиски новой энергии, возможно, не столько чистой, сколько более дешевой, в мире начались давно. В эти разработки уже вложены миллиардные инвестиции. И чем дальше, тем сильнее ощущение, что мир находится на пороге глобальной энергетической революции, которая вот-вот наступит и похоронит все словосочетания типа «выжать каплю» или «сесть на трубу».

Альтернативная энергетика. Водород.

Водород- одна из главных энергетических надежд человечества. Водородом хотят заменить уран в ядерных реакторах и бензин в двигателях внутреннего сгорания. Любовь ученых к водороду объясняется просто: при водородной термоядерной реакции выделяется в 100 раз больше тепла, чем при расщеплении урана, а сам водородный реактор значительно безопаснее обычного. Ну и при сгорании в автомобильном двигателе водород превращается в воду — никаких выхлопов. Однако не все так просто. Во-первых, создать полноценный водородный реактор ученым до сих пор не удается. На юге Франции только сейчас началось строительство международного экспериментального водородного реактора ITER. В проекте участвуют Россия, ЕС, США, Китай, Япония, Южная Корея и Индия. Построить его должны за 10 лет, потом еще 20 лет будут проводить эксперименты, чтобы наконец получить на выходе в десять раз больше энергии, чем на входе. Во-вторых, хоть автомобильный водородный двигатель создали уже несколько компаний (самые известные разработки — у BMW и Mazda), в свободной продаже легковых водородных автомобилей до сих пор нет. Основная проблема — они очень пожароопасные. Если при аварии разрушается бак с жидким водородом, вероятность возгорания очень высока, ведь именно смесь водорода и кислорода называется гремучей. Еще водород применяется при создании особо мощных топливных элементов — или, попросту говоря, батареек. Такие батарейки логично было бы устанавливать в автомобили. Но и здесь не все еще продумано до конца: во-первых, эти батареи очень громоздкие, а во-торых, стоят столько, что делают электрокары абсолютно неконкурентоспособными.

Альтернативная энергетика. Водоросли.

Майкл Сейберт из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (США) всю жизнь занимается водорослями. Его любимый вид — Chlamydomonas. Вместе с коллегами из университета Иллинойса он генетически модифицировал одноклеточную водоросль, и в результате она стала выделять в 5 раз больше водорода. По расчетам ученых, специальная ферма или несколько ферм могли бы вырабатывать водород для всего легкового автопарка США, даже если бы он весь работал на топливных элементах. Правда, площадь этих ферм должна быть сравнима с площадью штата Массачусетс.

Альтернативная энергетика. Заговор углеводородных олигархов.

Существует конспирологическая теория, согласно которой энергетическая революция до сих пор не произошла только в результате тайного сговора крупнейших нефтяных компаний. Прямых доказательств такого сговора ни у кого, конечно же, нет, но зато косвенных — сколько угодно. Сомневающиеся все время указывают на то, что большинство научных исследований в области альтернативной энергетики спонсируют концерны энергетики традиционной. Они же оплачивают проведение конференций по поиску и продвижению «зеленых» технологий. Таким образом, нефтегазовые компании, безусловно, улучшают свой имидж, демонстрируя рвение в создании чистой планеты. Или держат руку на пульсе научной мысли, чтобы иметь возможность вовремя купить технологию и положить под сукно.

Альтернативная энергетика. По примеру суши.

Водоросли могут вырабатывать не только водород. В Японии, например, уже строят метановые электростанции, которые работают на водорослях. Совместный проект компании Tokyo Gas и NEDO — Организации по развитию новых энергетических и промышленных технологий (Япония) заключается в том, что биомассу (то есть «кашу» из водорослей) заставляют бродить в баках с различными микроорганизмами. В результате выделяется метан, который вращает газовую турбину, присоединенную к электрогенератору. На опытной станции установка переваривает тонну водорослей в день, превращая их в 20 000 литров метана. Для повышения мощности системы к метану подмешивают природный газ. Турбина дает 10 кВт, достаточных для питания всех офисов компании. Технология готова к тиражированию, осталось решить проблему бесперебойной поставки самих водорослей.

Альтернативная энергетика. Работает на спирту.

Биоэтанол — еще один возможный заменитель бензина. Это спирт, и производится он, соответственно, из сырья, содержащего сахар или крахмал: сахарного тростника, свеклы, пшеницы, картофеля, соломы, опилок и, конечно же, кукурузы. Страна-пионер в производстве спирта для движения — Бразилия. Сейчас там на спирту передвигаются около 30% машин. Истерия с биотопливом и энергонезависимостью должна привести к бурному росту земледелия, но пока привела к росту цен. Стоимость кукурузы на мировом рынке за последние годы выросла в несколько раз. Впрочем, пока производство этанола рентабельно только в том случае, если цена на нефть будет выше 70 долларов за баррель.

Альтернативная энергетика. Дизель из биг-маков.

Биодизель, еще один вид топлива 2.0, может производиться из любого натурального жира, растительного или животного. Очищенный от глицерина с помощью этилового спирта продукт аналогичен обычному дизелю. Он может использоваться в чистом виде или в смеси с обычной соляркой. Плюс биодизеля в том, что его легко можно добыть в домашних условиях. В США сегодня запросто можно купить бак для его производства с пошаговыми инструкциями и картинками. Сейчас всерьез обсуждается вопрос коммерческой переработки в биодизель отработанного фритюра из «Макдоналдсов».

Альтернативная энергетика. На дохлых кошках.

Немецкий фермер Кристиан Кох нашел способ изготовления дешевого биодизеля из органических отходов. Для производства он соорудил в коровнике специальный аппарат. Уже 30 лет Кох работает над своей технологией и готов делиться рецептами. Среди прочего аппарат может перерабатывать стаканчики из-под йогурта, старые шины, сорняки и дохлых кошек. По словам рационализатора, можно даже теоретически рассчитать количество кошек, необходимое для производства топлива: из взрослого шестикилограммового кота получается 2,5 литра биодизеля, на 100 км пути нужно четыре мертвых кота, а чтобы заправить полный бак, понадобится 20 дохлых кошек.

Альтернативная энергетика. Вулканическое тепло.

Есть и куда более удачные примеры внедрения энергии 2.0. Примерно 90% всех домов Исландии согреты геотермической энергией. Источники тепла близко: через скважины глубиной от 600 до 1 000 метров наверх поднимается горячий пар с температурой до 240°С. Он не только обогревает дома, но и приводит в действие множество сравнительно небольших электростанций.

    На этом опыте основан почти фантастический проект бурения скважины глубиной до 5 км непосредственно к очагу магмы. Выше этого очага находится обширный бассейн с так называемой суперкритической водой. Это смесь горячей воды и пара при температуре порядка 400-600°С, которой не дает кипеть огромное давление. Позволив этой жидкости подняться по скважине, можно получить неиссякаемый источник энергии. Теоретически дешевую и экологически чистую геотермальную энергию Исландии можно будет использовать для электролиза воды, чтобы затем экспортировать водород морем по всему миру, как сегодня танкеры с нефтью тянутся из Персидского залива.

Альтернативная энергетика. Приливы и отливы.

Движение воды во время приливов и отливов можно успешно конвертировать в киловатт-часы. И приливные электростанции уже давно не редкость. Их строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Такие электростанции работают в Норвегии, Канаде, Австралии, Соединенных Штатах и десятках других стран.

Альтернативная энергетика. Стада буйков.

Энергия морских волн значительно выше энергии приливов. Вариантов заставить волны вырабатывать электричество множество. По предварительным расчетам, территория в 25 квадратных километров, наводненная буйками, сможет снабдить электричеством целый регион. Пока только исследования обошлись в $270 000, но внедрение обойдется в $5 млн. Сами создатели говорят, что только массовое производство сможет сделать технологию дешевле.

Альтернативная энергетика. Ветряные аэростаты.

Несмотря на кажущуюся бесплатность, энергия ветра пока не самое доступное удовольствие. Ветряным электростанциям тяжело соревноваться с угольными или газовыми электростанциями. Тем не менее почти 5% мировой чистой энергии (с учетом ГРЭС) уже за ними. Сторонники ветряной энергетики разрабатывают все новые и новые проекты. Например, есть идея выносить ветряки на плавучие морские платформы: там ветер сильнее.

Альтернативная энергетика. Парниковые электростанции.

В Австралии уже разработан грандиозный проект парниковой электростанции, которая, по замыслу конструкторов, должна будет вырабатывать столько же энергии, сколько один блок АЭС. Это будет огромная стеклянная колба высотой 1 000 и диаметром 7 000 метров. Из-за разницы температур на земле и километровой высоте ветряная тяга внутри будет достигать скорости 13 м/с. Предполагается, что этот ветер будет крутить 32 турбины, которые установят в основании колбы. За счет резервуаров с водой, находящихся под парником, разница температур будет поддерживаться и ночью. Стоимость сооружения составляет $500 млн, и начать строительство австралийцы грозятся вот уже пятый год.

Альтернативная энергетика. Термальные электростанции.

На разнице температур в разных слоях океана основан еще один способ получения энергии. При разнице температур около 20°С в прогретом солнцем верхнем слое и на глубине около 1,5 км можно получать энергию в «тепловом двигателе». Теплая вода с поверхности разогревает легкоиспаряющийся газ (например, аммиак) в одном теплообменнике, холодная с глубины вызывает его конденсацию в другом. Это вызывает перемещение аммиака в контуре, который приводит в действие турбину. Наиболее подходящее место для термальных океанических станций — тропики. Штаты построили лабораторию на Гавайях, Япония постоянно финансирует работы, Индия в 2000 году запустила плавучий завод-электростанцию мощностью 1 МВт и продолжает выделять деньги на эти исследования. Использовать перепад высот можно и на суше.

Альтернативная энергетика. Прогнозы.

Когда мир перейдет на «энергию 2.0»? Экологи-оптимисты утверждают, что уже лет через 10-15 машины будут ездить на этаноле. Скептики их опровергают и говорят, что этого не произойдет до тех пор, пока нефть не кончится совсем. Пока же европейцы законодательно закрепляют такую норму: к 2010 году содержание биоэтанола в бензине должно быть не меньше 5%. Вот еще некоторые реальные планы. В Калифорнии собираются построить солнечные электростанции общей мощностью 3 000 МВт и к 2010 году получать 20%, а к 2020 году — треть энергии из возобновляемых источников. В 2008 году в Нью-Джерси должно быть 90 МВт солнечных мощностей, что сравнимо по мощности с одной большой ТЭЦ, работающей на угле.

По прогнозу академика Жореса Алферова, к 2030 году суммарная мощность вырабатываемой солнечной энергетикой энергии составит 140 ГВт, что равно сегодняшнему энергопотреблению в России.

Что же касается России, то при переходе на энергию 2.0 она может и не утратить своего энергетического господства. Источников для биоэтанола у нас явно не меньше, чем в Бразилии: спирт здесь всегда умели производить в промышленных масштабах. Береговых линий для строительства приливных/отливных и волновых электростанций у нас тоже достаточно. А Крайний Север, то есть всю линию побережья Северного Ледовитого океана, можно прекрасно использовать под строительство термальных электростанций, работающих на перепаде температур, ведь вода в этих местах девять месяцев в году градусов на сорок теплее воздуха. Что уж говорить про технологию производства биотоплива из древесной стружки. Опилок в России всегда было в избытке.

Источник: www.weekjournal.ru

Вернуться к разделу статей