Знание-сила, 2009 № 11 (989) - Журнал «Знание-сила»

Экспресс» (см. «З-С», 5/08) навевают неутешительные мысли. «Для Земли не исключена та же модель развития, что превратила Венеру в безжизненный мирок, ведь общее количество парниковых газов, содержащихся на нашей планете в связанном состоянии, примерно такое же, как и в атмосфере Венеры», — отмечает астроном Джоэрн Хелберт из берлинского Института планетных исследований. Если глобальное потепление на Земле будет продолжаться теми же темпами еще несколько столетий, то может начаться необратимый процесс выброса углекислоты и метана в атмосферу, считает, например, российский ученый А.В. Карнаухов (см. «З-С», 3/06).

Использование альтернативных источников энергии позволит этого избежать (подробнее о сценариях «конца света» на Земле читайте «З-С», 5/09), избавит от необходимости сжигать нефть, газ и уголь во все возрастающих объемах. Солярно-термическая электростанция выделяет всего от 10 до 20 граммов углекислого газа на один киловатт-час, тогда как традиционная ТЭЦ, работающая на угле, — около 1000 граммов, а на природном газе, — 400 граммов.

Начавшееся глобальное потепление заставило политиков и бизнесменов по-иному взглянуть на развитие альтернативной энергетики. В ряде штатов США (в Калифорнии, Неваде, Аризоне и Нью-Мексико) были приняты законы, которые обязывают энергетические компании вырабатывать часть поставляемого ими тока за счет использования возобновляемых ресурсов — солнца, ветра и биомассы. Так, в Калифорнии в 2010 году эта квота составит внушительные 20 процентов. В Неваде задались достичь той же цели к 2015 году.

Власти Калифорнии намерены вновь вывести свой штат в мировые лидеры этого направления энергетики. Здесь будет построена крупнейшая в мире солнечная электростанция мощностью 500, а, может быть, даже 850 мегаватт. Ее технология должна существенно отличаться от традиционной. Из множества отдельных зеркал сооружаются огромные вогнутые зеркала, которые фокусируют солнечные лучи на двигателе Стирлинга (двигателе внешнего сгорания, преобразующего тепловую энергию в полезную механическую работу. — А.В.). Когда одна сторона такого двигателя разогревается, содержащийся там газ расширяется и приводит в движение поршень. В то же время газ перетекает на другую сторону двигателя, где охлаждается.

Американцы делают ставку на использование стандартных блоков в 25 киловатт каждый. В принципе, электростанция мощностью 500 мегаватт будет состоять из 20 тысяч подобных блоков, расположенных на территории площадью 150 гектаров. В ближайшие два года в США вступят в строй сразу две электростанции этого типа.

В настоящее время суммарная мощность всех солнечных электростанций, сооруженных в мире, равняется почти 500 мегаватт. Согласно оценке американского института Emerging Energy Research, к 2020 году эта цифра возрастет в 30 раз и составит около 15 гигаватт. Еще больший оптимизм внушает прогноз одного из лидеров европейской солярно-термической индустрии — компании Estela. К 2020 году общая мощность солнечных электростанций в Европе должна составить 30 гигаватт, а к 2030 году этот показатель удвоится.

В Европе наиболее рентабельно производить «солнечный ток» в Испании, Греции, Южной Италии, а также на юге Франции. Например, в Андалусии бывает около 3000 солнечных часов в году, в то время как в центральных районах Европы — не более 1700 часов.

Однако не на Европе «сошелся клином белый свет». Для сооружения СЭС наиболее перспективны пустынные области Африки, Австралии, юго-запада США и некоторые районы Южной Америки. Там ясная, солнечная погода держится большую часть года.

Так, над Сахарой до 4300 часов в году светит солнце. Подсчитано, что СЭС, построенная здесь, будет производить почти в три раза больше энергии, чем точно такая же станция, сооруженная под Парижем или Берлином. С экономической точки зрения ток, выработанный в Сахаре, можно без особых проблем транспортировать в центральные районы Европы — даже несмотря на стоимость доставки и потери на линиях электропередачи.

«Бахр-бела-ма», «Море без воды» — так называют арабы величайшую пустыню планеты. Девять миллионов квадратных километров — такую огромную территорию она занимает. Камень, песок, скалы. Сахара — бросовая земля человечества. Лишь ветер веет над ее просторами, перегоняя песчаные дюны, — эта пустыня продолжает расти, расширяясь с каждым днем. По геологическим меркам, Сахара очень молода, ей всего-навсего около 40 тысяч лет. Она потому и пустынна, что у животных и растений было мало времени, чтобы в процессе эволюции приспособиться к суровым климатическим условиям, царящим здесь. Пока это удалось лишь отдельным видам флоры и фауны.

На окраине Сахары, например в Сахеле, да и вообще повсюду, где найдется хоть немного воды, люди сумели создать оазисы — островки в море песка и камня, отличающиеся своеобразной, самобытной культурой. Все остальное — поистине пустыня, пустошь, пустота, залитая солнцем. Его лучи разогревают воздух летом до 50–60 градусов Цельсия, делая жизнь здесь невыносимой. До сих пор их энергия растрачивалась впустую. «Днем было только солнечное пламя, ветер и тоскливая пыль на дороге».

Правда, еще в 1980-х годах в Европе заговорили о проекте, казавшемся тогда фантастическим. Много говорили. Строили планы, вели расчеты, сочиняли статьи, устраивали дискуссии. Размышляли об этой проблеме. Мечтали. Лишь в последние годы к этой идее снова вернулись.

На первый взгляд она подкупающе проста. Количество солнечной энергии, получаемой Северной Африкой, в 100 с лишним раз превышает уровень потребления энергии всем населением нашей планеты. Каждая сотня гектаров Сахары может вырабатывать в год до 250 гигаватт-часов энергии. Всего 0,3 процента ее территории полностью обеспечили бы электрическим током и страны Северной Африки, и всю Европу. Один процент территории решил бы энергетические проблемы человечества. «Могущественнее, напряженнее света нет в мире энергии».

В начале нового века, в 2003 году, Римский клуб основал международную организацию под названием TransMediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC). Ученые и политики, входящие в ее состав, разработали глобальную концепцию энергоснабжения Европы, Северной Африки и Ближнего Востока. Благодаря ей все страны-участницы останутся при своих интересах: Европа получит электрический ток, не загрязняя атмосферу новыми выбросами парниковых газов, Северная Африка — энергию, необходимую для опреснения морской воды, а страны Ближнего Востока — альтернативный источник энергии, помимо традиционной нефтедобычи.

Эта программа — она получила название Desertec (от английских слов, обозначающих пустыню и технику) — предусматривает строительство не одной громадной электростанции, а обширной сети небольших станций мощностью от 50 до 200 мегаватт, размещенных на всей территории — от Марокко до Саудовской Аравии. Речь идет о крупнейшем проекте за всю историю солнечной энергетики, о проекте, который по своему размаху и значимости может сравниться с программой покорения Луны.

В середине июля этого года двенадцать крупных концернов (в основном немецких) объявили о создании консорциума, призванного воплотить давнюю мечту в жизнь. В ближайшие годы к выполнению проекта подключатся и другие партнеры, прежде всего, из Испании, Италии и стран Северной Африки. В Египте, Алжире и Марокко уже ведется строительство собственных