Åñòü ëè àëüòåðíàòèâà ýëåêòðîýíåðãèè êàê óíèâåðñàëüíîãî åå âèäà

Åñòü ëè àëüòåðíàòèâà ýëåêòðîýíåðãèè êàê óíèâåðñàëüíîãî åå âèäà

Âñåì èçâåñòíà ëåãåíäà î Ïðîìåòåå, ïîõèòèâøåì íåáåñíûé îãîíü è äàâøåì åãî ëþäÿì. Ñ òåõ ïîð íà ïðîòÿæåíèè òûñÿ÷ ëåò ýíåðãèÿ îãíÿ ÿâëÿëàñü ãëàâíîé äëÿ ÷åëîâå÷åñòâà. Íà÷èíàÿ ñ ïðèãîòîâëåíèÿ ïèùè äî îñâåùåíèÿ ïîìåùåíèé è èõ îáîãðåâà. Ñ ãîäàìè ïîÿâèëèñü òåïëîâûå ýëåêòðîñòàíöèè, ïðåîáðàçóþùèå ýíåðãèþ îãíÿ â ýëåêòðè÷åñêóþ. Íî â ëþáîì ñëó÷àå ýòî áûë îãîíü. Ñæèãàíèå íåôòè è ãàçà – ñæèãàíèå, à íå ÷òî-òî èíîå – îïÿòü-òàêè îñíîâàíî íà èñïîëüçîâàíèè îãíÿ. Âîïðîñ, à ìîæåò ëè öèâèëèçàöèÿ ïîëó÷àòü è çàïàñàòü ýíåðãèþ, îãíÿ íå èñïîëüçóÿ, êàê áû äàæå íå ñòàâèòñÿ.

Àëüòåðíàòèâà ýëåêòðè÷åñòâó

×åëîâåê, êîòîðûé ïåðâûì ïîíÿë, íàñêîëüêî óíèâåðñàëüíî ìîæíî èñïîëüçîâàòü â öèâèëèçàöèè ýëåêòðîýíåðãèþ (ýíåðãèþ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ), áûë àáñîëþòíûì ãåíèåì. Ê ñîæàëåíèþ, íàì íåèçâåñòíî èìÿ ýòîãî ÷åëîâåêà. Èñòîðèÿ ýíåðãåòèêè, êàê íè ñòðàííî, âî ìíîãîì ïîêðûòà ìðàêîì. Êòî ñäåëàë ðåøàþùèé âêëàä â ðàçâèòèå ñîâðåìåííîé ýíåðãåòèêè, âî ìíîãîì îñòàåòñÿ íåÿñíûì. Ïî-âèäèìîìó, ðåøàþùèé ïðîðûâ áûë ñîâåðøåí âåíãåðñêèì ôèçèêîì Òåñëîé, óìåðøåì, êñòàòè ñêàçàòü, â íèùåòå.

Îäíàêî èñïîëüçîâàíèå ýëåêòðîýíåðãèè èìååò íåäîñòàòêè, ãëàâíûé èç êîòîðûõ – ýëåêòðîýíåðãèþ íåëüçÿ çàïàñàòü, êàê, íàïðèìåð, óãîëü. Íàïðîòèâ: â óãëåâîäîðîäàõ ýíåðãèÿ ìîæåò õðàíèòüñÿ ìíîãèå ìèëëèîíû ëåò. Ñîçäàíèå àêêóìóëÿòîðîâ, äàæå òàêèõ, êîòîðûå ïîçâîëÿëè áû âñåãî-íàâñåãî äâèãàòüñÿ àâòîìîáèëþ, ÿâëÿåòñÿ ïðîáëåìàòè÷íûì. Òåì áîëåå ïðîáëåìàòè÷íî çàïàñòè ýëåêòðîýíåðãèþ äîñòàòî÷íóþ, ÷òîáû, ñêàæåì, àâòîíîìíî â òå÷åíèå ãîäà îáîãðåâàòü äîì: òàêèå ïðîáëåìû äàæå íå ñòàâÿòñÿ.

ßâëÿåòñÿ ëè ýëåêòðîýíåðãèÿ óíèâåðñàëüíûì âèäîì, êîòîðûé äîëæåí îáåñïå÷èâàòü ñòðàòåãè÷åñêîå ñóùåñòâîâàíèå ÷åëîâå÷åñòâà â áóäóùåì?  çíà÷èòåëüíîé ìåðå íàâåðíÿêà ýòî òàê. Íî íå âî âñåì. Ýëåêòðîýíåðãèþ â áîëüøèõ îáúåìàõ íåîáõîäèìî ïîòðåáëÿòü ñðàçó – ÷òî ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâåííûì íåäîñòàòêîì. Åñòü ëè àëüòåðíàòèâà ýëåêòðîýíåðãèè êàê óíèâåðñàëüíîìó åå âèäó, îáåñïå÷èâàþùåìó ýíåðãèåé öèâèëèçàöèþ? Áåçóñëîâíî.

Íà çåìëå ñóùåñòâóåò óíèâåðñàëüíîå ïðåîáðàçîâàíèå ýíåðãèè, êàðäèíàëüíî îòëè÷àþùååñÿ îò âñåõ åå âèäîâ èñïîëüçîâàíèÿ ÷åëîâåêîì ñåãîäíÿ.  æèâîé ïðèðîäå ïðèíöèïû ïîëó÷åíèÿ, ïðåîáðàçîâàíèÿ è èñïîëüçîâàíèÿ ýíåðãèè àáñîëþòíî èíûå. Îíè îñíîâàíû íà õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ. Íà÷èíàÿ ñ ïîãëîùåíèÿ êâàíòà ñâåòà â ïðîöåññå, èìåíóåìîì ôîòîñèíòåçîì. Ïðè ýòîì ñóììàðíîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè, ïðîèçâîäèìîé ôîòîñèíòåçîì íà çåìëå, ïðåâûøàåò ìîùíîñòü âñåõ ýëåêòðîñòàíöèé âî ìíîãî ðàç. Ñ ïîìîùüþ áèîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ in vivo îñóùåñòâëÿåòñÿ âñå èëè ïî÷òè âñå, ÷òî ñåãîäíÿ äåëàåò ÷åëîâåê.  ðåçóëüòàòå ïðîöåññîâ, êîòîðûå íàçûâàþò áèîõèìè÷åñêèìè, æèâûå ñóùåñòâà äâèãàþòñÿ, âèäÿò, ñëûøàò, ìûñëÿò, íàêîíåö.

Äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ âñåãî ýòîãî â æèâîé ïðèðîäå èìååòñÿ îäíî óíèâåðñàëüíîå òîïëèâî – ãëþêîçà. Ïðîèçâîäíûå ãëþêîçû, è òîëüêî îíè (èëè, ÷òîáû íà âñÿêèé ñëó÷àé áûòü áîëåå àêêóðàòíûì: ïî÷òè òîëüêî îíè), îáåñïå÷èâàþò ýíåðãåòèêó âñåõ âèäîâ ðàñòåíèé è æèâîòíûõ âîò óæå íà ïðîòÿæåíèè 4 ìëðä. ëåò. Óíèâåðñàëüíîñòü è ïîñòîÿíñòâî, êîòîðûå ïîðàæàþò! È çàñòàâëÿþò çàäóìàòüñÿ: à íåëüçÿ ëè íà òåõ æå ïðèíöèïàõ, íà êîòîðûõ ýíåðãåòèêà ñóùåñòâóåò in vivo, ïîñòðîèòü è ýíåðãåòèêó, èñïîëüçóåìóþ ÷åëîâå÷åñòâîì?

Ýëåêòðîõèìèÿ æèâîãî

Ñîâðåìåííàÿ òåõíîãåííàÿ öèâèëèçàöèÿ ïîëó÷àåò, õðàíèò, ðàñïðåäåëÿåò è óòèëèçèðóåò ýíåðãèþ àáñîëþòíî íå òàê, êàê ýòè ïðîöåññû îñóùåñòâëÿþòñÿ â æèâîé ïðèðîäå. Îöåíêè ïîêàçûâàþò, ÷òî ýíåðãîïîòðåáëåíèå â áèîöåíîçå íà ïîðÿäêè (êàê ìèíèìóì â 10 ðàç) ïðåâûøàåò ýíåðãèþ, óòèëèçèðóåìóþ ÷åëîâå÷åñòâîì ïðè ñæèãàíèè ïðèðîäíûõ ýíåðãîíîñèòåëåé (íåôòè, ãàçà è óãëÿ). Ïðè ýòîì íå òîëüêî îòäåëüíûå îðãàíèçìû, íî è áèîöåíîç â öåëîì íàõîäÿòñÿ â ãëîáàëüíîì áàëàíñå ñ ïðèðîäîé.

Óíèâåðñàëüíûì ïåðâè÷íûì èñòî÷íèêîì ýíåðãèè â ìèðå æèâîãî ÿâëÿåòñÿ ñîëíöå. Ïîãëîùåíèå êâàíòîâ ñâåòà îñóùåñòâëÿåòñÿ â ôîòîñèíòåçå, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî ñèíòåçèðóåòñÿ ãëþêîçà. Äëÿ äëèòåëüíîãî õðàíåíèÿ ýíåðãèè ãëþêîçà ïðåîáðàçóåòñÿ â ñâîè ïðîèçâîäíûå: â ðàñòåíèÿõ â âåòâÿùóþñÿ (äåíäðèìåðíóþ) ìîëåêóëó àëüôà-ãëþêîçû (êðàõìàë), ó æèâîòíûõ â äåíäðèìåð àëüôà-ãëþêîçû – ãëèêîãåí. Êðîìå òîãî, ñòâîëû è âåòêè äåðåâüåâ áîëåå ÷åì íàïîëîâèíó ïî ìàññå ñîñòîÿò èç ëèíåéíîé ôîðìû áåòà-ãëþêîçû – öåëëþëîçû.

Êðàõìàë íàêàïëèâàåòñÿ â êëåòêàõ ðàñòåíèé. Ýòè ìîëåêóëû îáðàçóþò çàïàñ ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ, â òî âðåìÿ êàê ìîëåêóëû ìîíîìåðîâ ãëþêîçû íå îòêëàäûâàþòñÿ ïðî çàïàñ, à ëèáî ïðåîáðàçóþòñÿ â ïîëèìåðíûå (ëèíåéíóþ öåëëþëîçó, èëè äåíäðèìåðíóþ – êðàõìàë è ãëèêîãåí) ôîðìû, ëèáî áûñòðî ðàñõîäóþòñÿ. Êðàõìàë ñîäåðæèòñÿ â áîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ âî âñåõ çåðíîâûõ çëàêàõ, à òàêæå â êàðòîôåëå.  ïðîìûøëåííîñòè ãëþêîçó ïîëó÷àþò ãèäðîëèçîì êðàõìàëà. Îáùàÿ ìàññà êðàõìàëà, ñèíòåçèðóåìîãî â òå÷åíèå ãîäà in vivo, îöåíèâàåòñÿ â ñîòíè ìèëëèàðäîâ òîíí.

Ãëèêîãåí – ãëàâíàÿ ôîðìà çàïàñàíèÿ óãëåâîäîâ ó æèâîòíûõ. Ãëèêîãåí – ïîëèñàõàðèä, îòêëàäûâàþùèéñÿ â âèäå ãðàíóë â öèòîïëàçìå êëåòîê è ðàñùåïëÿþùèéñÿ äî ãëþêîçû ïðè íåäîñòàòêå åå â îðãàíèçìå. Ãëèêîãåí çàïàñàåòñÿ áîëüøå âñåãî â ïå÷åíè (äî 6% îò ìàññû ïå÷åíè) è â ìûøöàõ (ïîðÿäêà 1% ìàññû ìûøö).

Öåëëþëîçà – ýòî êëåò÷àòêà, ãëàâíûé ñòðîèòåëüíûé ìàòåðèàë ðàñòèòåëüíîãî ìèðà, îáðàçóþùèé êëåòî÷íûå ñòåíêè äåðåâüåâ è äðóãèõ âûñøèõ ðàñòåíèé.  ñîñòàâ îäíîé ìàêðîìîëåêóëû êðàõìàëà âõîäèò îò íåñêîëüêèõ ñîòåí äî íåñêîëüêèõ òûñÿ÷ çâåíüåâ, à â ñîñòàâ ìîëåêóëû öåëëþëîçû – ñâûøå 10 000 çâåíüåâ. Öåëëþëîçà îáðàçóåò âîëîêíà, êîòîðûå ïðèäàþò ðàñòåíèþ æåñòêîñòü è ïðî÷íîñòü. Òàê, âîëîêíî öåëëþëîçû ïðî÷íåå, ÷åì ñòàëüíàÿ ïðîâîëîêà òàêîãî æå äèàìåòðà.

Öåëëþëîçà, êðàõìàë è ãëèêîãåí èìåþò îäèíàêîâóþ õèìè÷åñêóþ ôîðìóëó (C6H10O5)n. Îäíàêî ôèçè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà èõ ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ.  îðãàíèçìàõ îíè óòèëèçèðóþòñÿ ðàçíûìè ôåðìåíòàìè.

Ãëèêîëèç, öèêë Êðåáñà è Õåìèîñìîñèñ

Ñîãëàñíî ñîâðåìåííûì âîççðåíèÿì, óòèëèçàöèÿ ýíåðãèè, çàïàñåííîé â óãëåâîðîäàõ, îñóùåñòâëÿåòñÿ â òðè ýòàïà, êàæäûé ïîñëåäóþùèé èç êîòîðûõ îñóùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî êàê ðåçóëüòàò ïðåäûäóùåãî.

Ãëèêîëèç – àíàýðîáíîå ïðåâðàùåíèå ãëþêîçû â ïèðóâàò, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî ïðîèçâîäèòñÿ ATP.

Àýðîáíûé ïðîöåññ îêèñëèòåëüíîãî ôîñôîðèëèðîâàíèÿ (òàêæå íàçûâàåìûé öèêëîì Êðåáñà), ñîïðÿæåííûé ñ êîíå÷íûì ïðîäóêòîì ãëèêîëèçà, ïèðóâàòîì, ïóòåì åãî îêèñëåíèÿ. Íà ýòîì ýòàïå ïðîèçâîäÿòñÿ äîïîëíèòåëüíûå ìîëåêóëû ATÔ è, êðîìå òîãî, NADH, ÿâëÿþùèéñÿ óíèâåðñàëüíûì ïåðåíîñ÷èêîì ýëåêòðîíîâ â êëåòêå (à òàêæå FADH2).

Õåìèîñìîñèñ (chemiosmosis), ïðîèñõîäÿùèé â ìåìáðàíàõ ìèòîõîíäðèé, êîíòðîëèðóåòñÿ íåñêîëüêèìè ôåðìåíòàìè ïðè ó÷àñòèè NADH è FADH2, ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ äîïîëíèòåëüíûõ ìîëåêóë ATÔ.

 ðåçóëüòàòå ýòèõ òðåõ ïðîöåññîâ èç îäíîé ìîëåêóëû ãëþêîçû ïðîèçâîäèòñÿ äî 38 ìîëåêóë ÀÒÔ.

ATÔ áîãàòà ýíåðãèåé ïîòîìó, ÷òî ñîäåðæèò äâå ôîñôîâîäîðîäíûå ñâÿçè. Êîãäà ýòè ñâÿçè ðâóòñÿ, îñâîáîæäàåòñÿ ýíåðãèÿ, êîòîðàÿ ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â ìåòàáîëèçìå. Ýíåðãèÿ ãèäðîëèçà îäíîãî ôîñôàòà îñâîáîæäàåò 30 êÄæ/ìîëü, ðàçðûâ âòîðîãî ôîñôàòà îñâîáîæäàåò åùå 30 êÄæ/ìîëü.

ÀÒÔ ïîñòîÿííî ïîòðåáëÿåòñÿ îðãàíèçìîì. Çà ñóòêè â îðãàíèçìå ÷åëîâåêà ïîòðåáëÿåòñÿ ïðèìåðíî 40 êã ATÔ, â òî âðåìÿ êàê îáùàÿ ìàññà ATÔ â îðãàíèçìå ÷åëîâåêà ïîðÿäêà 50 ã. ATÔ íèêîãäà íå õðàíèòñÿ äîëãî: çà ñóòêè îíà ìîæåò ñîâåðøèòü ñîòíè è äàæå òûñÿ÷è öèêëîâ. Ïðè óñèëåííîé ðàáîòå ðàñõîä ATÔ ñîñòàâëÿåò äî 500 ã/ìèí. Ñóììàðíàÿ ìàññà ïðîèçâåäåííîãî â îðãàíèçìå ATÔ çà ñóòêè ìîæåò â íåñêîëüêî ðàç ïðåâûñèòü ìàññó æèâîòíîãî, õîòÿ â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè â îðãàíèçìå ýòîãî óíèâåðñàëüíîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî âåùåñòâà èìååòñÿ â ñîòíè èëè äàæå òûñÿ÷è ðàç ìåíüøå ýòîé âåëè÷èíû.

Ïî òèïó ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ïàðà ATÔ–AÄÔ – ýòî äâóõòàêòíûé ìîëåêóëÿðíûé äâèãàòåëü, êîòîðûé ïîñëå êàæäîãî öèêëà âîçâðàùàåòñÿ â èñõîäíîå ñîñòîÿíèå. Ôóíäàìåíòàëüíîå îòëè÷èå äâèãàòåëåé in vivo îò äâèãàòåëåé âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ èëè òóðáèí ñîñòîèò â òîì, ÷òî îíè: à) ðàáîòàþò ïðè òåìïåðàòóðå ñðåäû, á) ñ êîíòðîëåì çà ôóíêöèîíèðîâàíèåì êàæäîé ìîëåêóëû, â) áåçîòõîäíî è ã) íàìíîãî áîëåå ýôôåêòèâíî è ýêîíîìíî.

Ãëþêîíèêà êàê èíäóñòðèÿ

 ìèðå æèâîãî ýíåðãåòèêà ñîñòûêîâàíà ñ ìíîæåñòâîì ïðîöåññîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ æèçíåäåÿòåëüíîñòü.

 òî âðåìÿ êàê ïîêîëåíèÿ òåõíîëîãèé â êëþ÷åâûõ îáëàñòÿõ ïðîìûøëåííîñòè â íà÷àëå XXI âåêà ñìåíÿþòñÿ êàæäûå íåñêîëüêî ëåò, æèâàÿ ïðèðîäà èñêëþ÷èòåëüíî êîíñåðâàòèâíà. Îäíè è òå æå áèîëîãè÷åñêèå ìåõàíèçìû, ðàç ñîçäàííûå, ôóíêöèîíèðóþò ïðàêòè÷åñêè áåç èçìåíåíèé âî âñåõ îðãàíèçìàõ ìèëëèàðäû ëåò. Ôîòîñèíòåç, ãëèêîëèç, öèêë Êðåáñà, õåìèîñìîñèñ è ðàáîòà ìûøöû ÿâëÿþòñÿ íåèçìåííûìè óíèâåðñàëüíûìè ìåõàíèçìàìè.

Ìîæíî ëè ñîçäàòü äâèãàòåëè, ðàáîòàþùèå ïî òîìó æå ïðèíöèïó, ÷òî è ìûøöû? Áåññïîðíî. Íåïðåîäîëèìûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ òðóäíîñòåé íåò. Íàçâàíèå íîâîé îáëàñòè ýíåðãåòèêè – ãëþêîíèêà – ïðåäñòàâëÿåòñÿ íàèáîëåå ïðàâèëüíûì è åñòåñòâåííûì. Äàæå åñëè äëÿ ýòîãî ïîòðåáóåòñÿ (óñëîâíî ãîâîðÿ) 100 ìëðä. äîëë. è 20 ëåò ìåæäóíàðîäíûõ óñèëèé, îíè îêóïÿòñÿ. Òàê êàê ìûøöû ôóíêöèîíèðóþò: à) ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, á) èñêëþ÷èòåëüíî ýôôåêòèâíî è â) íàõîäÿñü â áàëàíñå ñ ïðèðîäîé, íå âûáðàñûâàÿ â àòìîñôåðó – è îðãàíèçì – íèêàêèõ îòõîäîâ âîîáùå!

Òî æå îòíîñèòñÿ êî ìíîæåñòâó äðóãèõ ìåõàíèçìîâ â æèâîé ïðèðîäå, â êîòîðûõ èñïîëüçóåòñÿ óíèâåðñàëüíîå òîïëèâî: ãëþêîçà è åå ïðîèçâîäíûå.

Ñàìî ñîáîé ðàçóìååòñÿ, ãëþêîíèêà – êîìïëåêñíàÿ ïðîáëåìà. Ïîäîáíî òîìó, êàê äëÿ ðàçâèòèÿ ýëåêòðîýíåðãåòèêè íåîáõîäèìî áûëî ñîçäàòü öåëûé ðÿä ñâÿçàííûõ äðóã ñ äðóãîì ñèñòåì (ãåíåðàòîðîâ, ýëåêòðîìîòîðîâ, ýíåðãîñåòåé, ïåðåäàþùèõ ýíåðãèþ íà áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ, ýëåêòðîñòàíöèé, òðàíñôîðìàòîðîâ è òàê äàëåå), äëÿ ñîçäàíèÿ ãëþêîíèêè êàê èíäóñòðèè òàêæå íåîáõîäèìî áóäåò ñîçäàòü öåëûé ðÿä òåõíîëîãèé, ïåðâîå ïîêîëåíèå êîòîðûõ äîëæíî áûòü çàâåðøåíî áîëåå èëè ìåíåå îäíîâðåìåííî. Âîò íåêîòîðûå èç íèõ.

1. Ïîëó÷åíèå ãëþêîçû ñ ïîìîùüþ ôîòîñèíòåçà íå ïðåäñòàâëÿåò ïðîáëåì, òàê êàê íà çåìíîì øàðå â ðàñòåíèÿõ è â ôîòîïëàíêòîíå ïðîèçâîäÿòñÿ äåñÿòêè òûñÿ÷ òîíí ãëþêîçû â ñåêóíäó.

2. Ïåðåâîä ãëþêîçû â ôîðìû, ñïîñîáíûå ñîõðàíÿòüñÿ äëèòåëüíîå âðåìÿ è óäîáíûå ê ïåðåâîçêå èëè ïåðåìåùåíèþ ïî ãëþêîïðîâîäàì. Òàêèìè ôîðìàìè ìîãóò áûòü ãëèêîãåí, êðàõìàë è äðóãèå ïðîèçâîäíûå ãëþêîçû. Ïðè ýòîì öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ôåðìåíòàòèâíûå ïðîöåññû, ñóùåñòâóþùèå â ïðèðîäå.

3. Óòèëèçàöèÿ ãëþêîçû, åå ðàçëîæåíèå äî ATP è NADH. Ýòè ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå â ìèòîõîíäðèÿõ, à òàêæå â öèêëå Êðåáñà è õåìèîñìîñèñå, íåîáõîäèìî âûäåëèòü â îòäåëüíûé ïðîöåññ.

4. «Ñòûêîâêà» ïîëó÷åííîé â ðåçóëüòàòå ðàçëîæåíèÿ ãëþêîçû ýíåðãèè ñ òåõíîëîãèÿìè. Ïðåæäå âñåãî òàêèìè òåõíîëîãèÿìè äîëæíû áûòü ïðåâðàùåíèå õèìè÷åñêîé ýíåðãèè ãëþêîçû è ïðîäóêòîâ åå ðàçëîæåíèÿ â ìåõàíè÷åñêóþ è ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèè.

 ïðèðîäå òàêèå ïðîöåññû èçâåñòíû. Ìûøöà ïðåîáðàçóåò ýíåðãèþ, çàïàñåííóþ â ãëèêîãåíå, â ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ. Ýëåêòðè÷åñêèé ñêàò ïðåîáðàçóåò ýíåðãèþ ãëþêîçû – óíèâåðñàëüíîãî òîïëèâà in vivo – â ýëåêòðîýíåðãèþ. Âîçìîæíû è äðóãèå ôîðìû ñòûêîâêè, àíàëîãè÷íûå òåì, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ â æèâîé ïðèðîäå. Íàïðèìåð, ïðåâðàùåíèå ýíåðãèè ãëþêîçû â öâåòîâûå êàðòèíû è ãàììû îñóùåñòâëÿåòñÿ â îðãàíèçìå õàìåëåîíà. Âîñïðèÿòèå çðèòåëüíûõ ñèãíàëîâ ïðîèñõîäèò â ãëàçó. È òàê äàëåå.

Ãëîáàëüíàÿ íàíîýíåðãåòèêà

Îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò ñòûêîâêà ãëèêîëèòè÷åñêîé ýíåðãåòèêè ñ íàíîòåõíîëîãèÿìè.  ñëó÷àå, åñëè òàêàÿ ñòûêîâêà áóäåò îñóùåñòâëåíà, ìîëåêóëû, îáåñïå÷èâàþùèå ñíàáæåíèå ýíåðãèåé, è ìåõàíèçìû óòèëèçàöèè ýíåðãèè áóäóò èìåòü îäèíàêîâûå ìàñøòàáû – íàíîìåòðû. Ýòî ñàìî ïî ñåáå îòêðûâàåò êîëîññàëüíûå ïåðñïåêòèâû äëÿ òåõíîëîãèé. Îñîáåííî ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî ýòè ìåõàíèçìû ôóíêöèîíèðóþò â æèâîé ïðèðîäå èñêëþ÷èòåëüíî ýôôåêòèâíî.

Îáû÷íî ïîä ãëîáàëüíîé ýíåðãåòèêîé ïîíèìàþò ñîçäàíèå ýëåêòðîñòàíöèé, èìåþùèõ êîëîññàëüíûå ìîùíîñòè. Ïðåìèÿ «Ãëîáàëüíàÿ ýíåðãèÿ» âðó÷àåòñÿ çà ôèçè÷åñêèå ïðèíöèïû, âåäóùèå ê ïðîèçâîäñòâó î÷åíü áîëüøèõ ìîùíîñòåé â ðåçóëüòàòå òîãî èëè èíîãî ôèçè÷åñêîãî ïðîöåññà. Îäíàêî òàêîå ïîíèìàíèå ãëîáàëüíîé ýíåðãåòèêè ïðåäñòàâëÿåòñÿ íåîïðàâäàííî óçêèì.

Ôîòîñèíòåç ÿâëÿåòñÿ íå ìåíåå ãëîáàëüíûì ýíåðãåòè÷åñêèì ìåõàíèçìîì íà çåìëå, ÷åì ïðîöåññû, îáåñïå÷èâàþùèå ôóíêöèîíèðîâàíèå ýëåêòðîñòàíöèé. Ìîùíîñòü, ïðîèçâîäèìàÿ â ðåçóëüòàòå ïîãëîùåíèÿ îäíèì êâàíòîì ñâåòà, äåéñòâèòåëüíî î÷åíü ìàëà. Îäíàêî òðèëëèîíû òîíí ôèòîïëàíêòîíà è äåñÿòêè ìèëëèàðäîâ òîíí ðàñòåíèé îñóùåñòâëÿþò ïðîöåññ ôîòîñèíòåçà êîëîññàëüíîå ÷èñëî ðàç îäíîâðåìåííî, ïðîèçâîäÿ ìîùíîñòè, ïðåâûøàþùèå óòèëèçèðóåìûå ÷åëîâåêîì ñåãîäíÿ âî ìíîãî ðàç.

Ñîçäàíèå èíäóñòðèè ãëþêîíèêè, ïðåäëàãàåìîå â íàñòîÿùåé ñòàòüå, åñòü íå ÷òî èíîå, êàê èñïîëüçîâàíèå óæå ñóùåñòâóþùèõ ìåõàíèçìîâ çàïàñàíèÿ ýíåðãèè in vivo â òåõíèêå. Ïîýòîìó â ïåðñïåêòèâå ãëþêîíèêà ÿâëÿåòñÿ íè÷óòü íå ìåíåå ãëîáàëüíîé ýíåðãåòèêîé, ÷åì àòîìíûå, òåïëîâûå è ãèäðîýëåêòðîñòàíöèè, ïî âñåì ïîêàçàòåëÿì.

Ïåðåõîä öèâèëèçàöèè ê ñïîñîáàì ãåíåðàöèè è ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè, ïîäîáíûì òåì, êîòîðûå îñóùåñòâëÿþòñÿ in vivo, ÿâëÿåòñÿ åñòåñòâåííûì. Áîëåå òîãî – â ñòðàòåãè÷åñêîé ïåðñïåêòèâå íåèçáåæíûì. Òàêîìó ïåðåõîäó ïðîñòî íåò ðàçóìíîé àëüòåðíàòèâû.

Ñèìáèîç ñ ìåðòâîé ïðèðîäîé

Ñàìî ñîáîé ðàçóìååòñÿ, ñîçäàíèå ãëþêîíèêè ïîòðåáóåò çíà÷èòåëüíûõ ôèíàíñîâûõ ñðåäñòâ è ñêîîðäèíèðîâàííûõ óñèëèé âñåãî èíòåëëåêòóàëüíîãî ÷åëîâå÷åñòâà. Ïåðåâîä ýíåðãåòèêè íà ãëþêîíèêó – ñ èñïîëüçîâàíèåì ãëþêîçû è åå ïðîèçâîäíûõ â êà÷åñòâå óíèâåðñàëüíîãî òîïëèâà – ìîæåò çàíÿòü 20 è áîëåå ëåò. Ïåðåâîä òåõíîëîãèé íà ïðèíöèïû, ïîäîáíûå òåì, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ â æèâîé ïðèðîäå, ìîæåò ïîòðåáîâàòü è áîëüøåå âðåìÿ, íî òîæå â ìàñøòàáàõ íå âåêîâ, à äåñÿòèëåòèé.

Îäíàêî òàêèå óñèëèÿ ÷åëîâå÷åñòâà è ôèíàíñîâûå çàòðàòû îêóïÿòñÿ ñòîðèöåé. Ïîòîìó ÷òî ïîñëå ýòîãî òåõíîãåííàÿ öèâèëèçàöèÿ ñìîæåò ðàçâèâàòüñÿ è ñóùåñòâîâàòü, íàõîäÿñü â ãàðìîíèè ñ ïðèðîäîé.

Ìåæäó òåõíîëîãèÿìè íàøåãî âðåìåíè è ïðèðîäîé ñóùåñòâóåò àíòàãîíèçì, â òî âðåìÿ êàê ìåæäó æèâîé è íåæèâîé ïðèðîäîé – ñèìáèîç. Ñëîâî «ñèìáèîç» ïðèíÿòî óïîòðåáëÿòü òîëüêî äëÿ îïèñàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó æèâûìè îðãàíèçìàìè. Ìåæäó òåì èñïîëüçîâàíèå ýòîãî òåðìèíà äëÿ îïèñàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ áèîöåíîçà ñ natura morta (ìåðòâîé ïðèðîäîé) ñîâåðøåííî îïðàâäàííî.

Æèçíü âïèñàíà â íåæèâóþ ïðèðîäó. Îíà íå òîëüêî íàõîäèòñÿ â áàëàíñå ñ íåîðãàíè÷åñêèì ìèðîì, íî è â çíà÷èòåëüíîé ìåðå âëèÿåò íà åãî ñòàöèîíàðíîå ñîñòîÿíèå, óñòàíîâèâøååñÿ íà ïðîòÿæåíèè íè ìíîãî íè ìàëî 4 ìëðä. ëåò! Åñëè áû æèçíü èñ÷åçëà, ñîñòàâ àòìîñôåðû èçìåíèëñÿ áû î÷åíü áûñòðî, à ñ íèì è êëèìàò, è òåìïåðàòóðíûé áàëàíñ, è ìíîãèå äðóãèå õàðàêòåðèñòèêè íàøåé ïëàíåòû, íàñòðîåííîé êàê òîí÷àéøèé ïðèáîð. Òîãäà èçìåíåíèÿ êëèìàòà, ïðîèñõîäÿùèå íûíå, ïî ñðàâíåíèþ ñ êàòàêëèçìàìè, êîòîðûå ïðîèçîøëè áû ïðè ïîëíîì èñ÷åçíîâåíèè áèîñôåðû, ïîêàçàëèñü áû íåçíà÷èòåëüíûìè ôëóêòóàöèÿìè.

Êëþ÷åâûì ýëåìåíòîì ïåðåõîäà îò àíòàãîíèçìà ìåæäó òåõíîãåííîé öèâèëèçàöèåé è ïðèðîäîé ê ãàðìîíèè ìåæäó íèìè ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå ãëþêîíèêè. Ýòî íåñðàâíåííî áîëåå ïåðñïåêòèâíî è ðåàëüíî, ÷åì, ñêàæåì, âîäîðîäíàÿ ýíåðãåòèêà. Íà íåå áûëî ïîòðà÷åíî áîëåå 10 ìëðä. äîëë. – è ïî÷òè ñîâåðøåííî âïóñòóþ: íå ñëó÷àéíî ôèíàíñèðîâàíèå, âûäåëÿåìîå íà ýòó îòðàñëü, êîòîðàÿ ÿêîáû ïðèäåò íà ñìåíó íåôòè è ãàçó, – èäåîëîãèÿ, øèðîêî ðàçðåêëàìèðîâàííàÿ â êîíöå XX âåêà, – ïîâñåìåñòíî ñâîðà÷èâàåòñÿ.

 òîì, ÷òî êàñàåòñÿ ãëþêîíèêè, ñèòóàöèÿ ñîâåðøåííî èíàÿ, ïîòîìó ÷òî ýôôåêòèâíîñòü åå èñïîëüçîâàíèÿ äîêàçàíà æèçíüþ â ñàìîì áóêâàëüíîì çíà÷åíèè ýòîãî ñëîâà èç âñåõ âîçìîæíûõ. Ãëþêîíèêà – ýòî ýíåðãåòèêà áóäóùåãî ÷åëîâå÷åñòâà, òàê æå êàê îíà ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíîé ñèñòåìîé ãåíåðàöèè, õðàíåíèÿ è èñïîëüçîâàíèÿ ýíåðãèè â æèâîé ïðèðîäå.

Èñïîëüçîâàíèå â êà÷åñòâå óíèâåðñàëüíîãî òîïëèâà ãëþêîçû àáñîëþòíî íåîáõîäèìî äëÿ òîãî, ÷òîáû òåõíîãåííàÿ öèâèëèçàöèÿ ñóùåñòâîâàëà òûñÿ÷è, à âîçìîæíî, è ìèëëèîíû ëåò, à íå âûìåðëà îò íàðàñòàþùåãî ñ êàæäûì ãîäîì äèñáàëàíñà ñ ïðèðîäîé. Ãëþêîíèêå êàê óíèâåðñàëüíîé ýíåðãåòèêå öèâèëèçàöèè íåò äîëãîâðåìåííîé àëüòåðíàòèâû. Îíà áóäåò ñîçäàíà. Òàêîâî ìîå àáñîëþòíîå óáåæäåíèå. 

Þðèé Áîðèñîâè÷ Ìàãàðøàê - ïðîôåññîð, MathTech, Inc. (New York).

"Íåçàâèñèìàÿ ãàçåòà" (Ðîññèÿ)

  • Äàòà ïóáëèêàöèè: 12.12.2012
  • 2631
ÎÎÎ «ÄÅËÎÂÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛ ÑÂßÇÈ»
Îòðàñëåâîé èíôîðìàöèîííî-àíàëèòè÷åñêèé ïîðòàë, ïîñâÿù¸ííûé ýíåðãåòèêå Áåëàðóñè. Àêòóàëüíûå íîâîñòè è ñîáûòèÿ. Ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ î êîìïàíèÿõ, òîâàðû è óñëóãè.
220013
Ðåñïóáëèêà Áåëàðóñü
Ìèíñê
óë. óë. Á. Õìåëüíèöêîãî, 7, îôèñ 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

191611654
5
5
1
150
150