¬рем€ новых энергетических технологий: пока не поздноЕ

¬рем€ новых энергетических технологий: пока не поздноЕ

ћирова€ цивилизаци€ сидит на нефти и газе, как наркоман на игле: чем больше  потребл€ет, тем больше требует. ћежду тем, именно углеводороды медленно, но верно разрушают глобальную экономику. ¬сего несколько лет назад психологически недопустимой считалась цена в 50 долларов за баррель. Ќо барьер был вз€т. ѕотом стали говорить о 70 долларах как новом пороге. Ќо и этот рубеж вз€ли. ƒальше – 100 долларов за баррель. ѕотом – 150? 200?

  сожалению,  умопомрачительные цены – не единственна€ проблема…

«”глеводородна€ наркозависимость»

–азведанные запасы и нефти, и газа стремительно подход€т к концу.  ѕотенциальных месторождений также хватит ненадолго. ≈ще пара-тройка дес€тилетий и черно-голубое золото уже не купишь ни за какие деньги – его попросту не будет.

ј есть еще и экологические проблемы. ѕотерпевший крушение нефт€ной танкер, гор€щий нефтепромысел – обычна€ картинка в теленовост€х. Ёкологи отча€нно бьют тревогу – нефтегазовые корпорации отравл€ют планету. ¬ океанах умирает рыба, а на земле стремительно уменьшаютс€ запасы чистой пресной воды. ќб удручающем загр€знении воздуха скромно умолчим.

» вот что странно. ¬се эти проблемы по€вились не сегодн€. Ѕолее 30 лет прошло с тех пор, как разразилс€ первый глобальный нефт€ной кризис. ѕочему же человечество до сих пор не нашло никакого способа противосто€ть губительной углеводородной зависимости?

Ќачнем с наиболее известных и очевидных.

Ќазад к углю?

ќдним из перспективных направлений поиска альтернативных источников энергии €вл€етс€ частичный возврат к углю. Ќо конкурировать полноценно с нефтью и газом такой альтернативе будет непросто. ќтсюда и несколько противоречивые угольные перспективы. ќжидаетс€, что дол€ потреблени€ угл€ уменьшитс€ с 2000 по 2020 год с 39% до 35%. ќднако на фоне общего увеличени€ энергопотреблени€ роль угольных электростанций будет возрастать. »х низка€ эффективность заставл€ет модернизировать существующие и разрабатывать новые агрегаты на угольном топливе.

¬ отличие от природного газа, и тем более нефти, запасы каменного угл€ и горючих сланцев достаточно обширны. ”голь, как и древесина, отходы и мусор, не считаетс€ так называемым «удобным» топливом. Ќо сейчас открыты технологии газификации твердых видов топлива, что может поставить их в технологическом смысле на одну ступень с природным газом. »менно в —Ўј в р€де штатов сложилась активна€ фронда против нефтегазового лобби. ¬ р€де штатов —Ўј, например в »ндиане, или ѕенсильвании, прин€ты собственные программы развити€ угольной отрасли. “ам, наперекор самым вли€тельным лобби, удел€етс€ особое внимание развитию технологии газификации угл€.

јльтернативные источники

√идроэнергетика. ≈ще одним выходом из тупика представл€етс€ гидроэнергетика. Ќо она, по оценкам экспертов, может рассчитывать максимум на сохранение своей стабильной ниши

—уществуют и такие экологически безопасные варианты, как производство электроэнергии за счет ветра и геотермальных источников, а также использование в качестве топлива отходов сельскохоз€йственного производства и муниципального мусора. Ќапример, в  алифорнии, где утилизаци€ отходов животноводства представл€ет серьезную проблему, прин€та целева€ комплексна€ программа разработки и внедрени€ установок по получению тепла и электроэнергии на основе газификации этих отходов.

¬ Ѕразилии, где развито сельское хоз€йство, а цены на нефть высоки, большое внимание удел€етс€ использованию этанола – продукта переработки сельскохоз€йственных отходов.

≈сть вариант развивать использование газа из карбогидратов, добываемых из отложений на морском дне. —пециалисты полагают, что если технологию их добычи поставить на коммерческую основу, то их запасов хватит более чем на сто лет.    

—интетика в энергетике. –ечь идет о так называемом синтетическом жидком топливе. ≈го основа –  синтетический газ, смесь водорода и монооксида углерода (угарного газа), с использованием катализаторов на основе никел€, паллади€, кобальта.  

”же много лет существуют  технологии, позвол€ющие получать из синтез-газа метанол, этанол и другие жидкие горючие органические соединени€.

 стати, еще в 1930-40-е годы технологии получени€ синтетического бензина имели широкое применение в нацистской √ермании. Ќемцы изобрели способ получать синтетическое топливо… из угл€. ќснованные в те годы немецкие компании до сих пор работают на мировом рынке и €вл€ютс€ одними из ведущих производителей электроплазменных установок дл€ конверсии угл€ в газообразные и жидкие топлива.

—ледующий шаг был сделан режимом апартеида в ёј– в 60-е годы. ћеждународные санкции и отсутствие собственной нефти побудили правительство ёј– искать решение топливных проблем путем все той же газификации угл€.

»нтерес к производству синтетического топлива поддерживаетс€ угледобывающими компани€ми и власт€ми нескольких  угледобывающих штатов —Ўј –   »ллинойс, »ндиана, ѕенсильвани€ и другие. ѕо мере того как цены на углеводороды ползли вверх, в —Ўј  все активнее стали  использоватьс€ смеси дизел€ и синтетических видов топлива.

ѕроблема остаетс€ одна –  эффективна€  очистка синтез-газа перед его сжиганием и направлением продуктов в газовую турбину. ≈сли бы ее удалось решить, то у углеводородов по€вилс€ бы весьма серьезный конкурент.

Ѕиодизель. Ѕиодизельное топливо – одна из основных, нар€ду со спиртом, альтернатив бензину и дизельному топливу. ќно получаетс€ при переэтерификации растительного масла этиловым или метиловым спиртом. ¬ результате по€вл€етс€ во всех отношени€х безопасна€ жидкость. ¬ разлитом виде топливо не наносит никакого вреда природе и на 99% перерабатываетс€ живущими в почве и воде бактери€ми. ѕри сжигании выдел€етс€ столько же углекислого газа, сколько его потребило при жизни растение, из которого изготовлено масло. Ѕиодизель не взрывоопасен, единственный его минус — необходимость подогрева топлива зимой.

¬ ≈вропе биодизель изготавливают из рапса, в —Ўј – из сои, в ёго-¬осточной јзии – из пальмового и кокосового масла.  ак водитс€, благие начинани€ экологов активно прессуютс€ нефт€ными компани€ми, поэтому дол€ биодизел€ в общем объеме потребл€емого топлива даже в передовой ≈вропе не превышает нескольких процентов.

≈сть и другие варианты биодизел€. Ќапример, в —Ўј, Ѕразилии, ћексике и ёго-¬осточной јзии активно внедр€етс€ смесь дизельного топлива со спиртом, называема€ O2Diesel. NExBTL – топливо, изготавливаемое финской компанией «Ќесте ќйл» (Neste Oil), – комбинаци€ биодизел€, сделанного из растительного и животного масла, с водородом.

Ётанол. —ама€ прогрессивна€ страна в этом вопросе – Ѕразили€. «десь автомобили езд€т на 25% смеси спирта с бензином, спирт составл€ет 20% всего потребл€емого топлива. ѕричина проста – огромное количество сырь€, из которого можно вырабатывать спирт. ≈сли биодизель в основном развиваетс€ в ≈вропе, то по спирту определенно лидирует Ќовый —вет – за сухой закон отыгрываютс€, наверное. —ледом за Ѕразилией идут —Ўј, ¬енесуэла и  анада.

 ак правило, используютс€ 10-20% смеси спирта и бензина – их можно примен€ть на обычных бензиновых двигател€х. ¬ принципе, можно делать и более насыщенные спиртом смеси, но тогда приходитс€ мен€ть систему зажигани€ автомобил€. »спользование спирта в 2004 году в —Ўј позволило снизить выбросы CO2 в атмосферу почти на 8 млн тонн.

¬одородна€ энергетика. ”мы специалистов и политиков занимает и так называема€ «водородна€ энергетика». ¬одород может быть использован непосредственно как топливо дл€ получени€ электрической энергии с помощью устройств, получивших название топливных элементов. ѕричина такого интереса св€зана с тем, что водород прин€то считать топливом с высокими энергетическими характеристиками, а топливные элементы не дают вредных эмиссионных выбросов (продуктом работы топливных элементов €вл€етс€ вод€ной пар). —егодн€ практически в каждом крупном городе —Ўј есть несколько автобусов городского пассажирского автотранспорта, работающих на водородных топливных элементах.

—хема предельно проста: сначала воду расщепл€ют на водород и кислород, а затем водород окисл€ют кислородом, снова получа€ воду и энергию. ¬се это, естественно, абсолютно безопасно дл€ окружающей среды. ѕроблема в том, что водород нельз€ использовать в двигателе внутреннего сгорани€ – нужны новые двигатели, новые автомобили и нова€ инфраструктура: автосервисы, заправки. ’от€, справедливости ради, стоит отметить, что водород можно примен€ть в роторно-поршневых двигател€х, которые встречаютс€ у автомобилей «ћазда». ѕо расчетам крупнейших концернов, речь о промышленной эксплуатации водородных автомобилей может зайти не раньше, чем в 2020-2030 году. ќдновременно в ≈вропе планируетс€ начать строительство сети водородных заправок.   

ќднако широкое внедрение водородной программы вр€д ли возможно. ѕо крайней мере, на данном этапе технологического развити€. ѕоэтому специалисты активнее высказываютс€ в пользу топлива, основанного на природном газе, метаноле и других жидких синтетических видах топлива.

√ибридный двигатель. ќсновной недостаток двигател€ внутреннего сгорани€ нар€ду с неэкологичностью – неэкономичность, а именно невозможность сохранени€ и повторного использовани€ энергии, например, при торможении. √ибридный – когда есть и двигатель внутреннего сгорани€, и электромотор – решает эту проблему, а заодно бережет топливо и чистоту воздуха. —уть его работы такова: обычный бензиновый двигатель приводит в действие электрогенератор, который в свою очередь управл€ет электромоторами, привод€щими в действие автомобиль.   этому прилагаетс€ аккумул€тор, запасающий энергию при торможении, что уменьшает расход топлива. ѕри необходимости увеличени€ мощности включаютс€ одновременно и топливный, и электродвигатель. ¬ городе, на малых скорост€х, дело обходитс€ только электромотором.

¬ отличие от других, гибридный двигатель вовсе не €вл€етс€ экспериментальным и уникальным и уже лет дес€ть ставитс€ на авто в промышленных масштабах. Ћидер в их производстве — компани€ «“ойота», выпускающа€ городские машины «ѕриус» и внедорожники «Ћексус RX 400h» и «GS 450h». «‘орд» и «’онда» делают гибридные версии своих автомобилей. Ќа повестке дн€ – выпуск гибридных версий «ѕежо 307» и «—итроен —4».

—труйные газотурбинные двигатели. ¬ насто€щее врем€ идет активный поиск и других новых энергетических технологий. Ќапример, российские ученые предложили применение эжекторного соплового аппарата газотурбинного двигател€ дл€ преобразовани€ тепловой энергии газа в кинетическую энергию. ¬ отличие от ветровых, солнечных и геотермальных источников энергии, работа струйных газотурбинных двигателей не зависит ни от времени суток, ни от погодных условий. ј вот их мощность будет выше. ѕричем там еще и не используетс€ органическое топливо. » вообще, они могут работать в любых услови€х внешней среды – хоть под водой, хоть в космосе. ј их производство не требует никаких особо новых технологий и потому вполне возможно чуть ли не на обычном машиностроительном заводе. ’от€ дл€ производства более сложных двигателей такого типа все же требуетс€ соответствующий научно-технический и производственный потенциал.

 вантова€ энергетика. ≈сть и квантова€ технологи€ производства энергии. ќна дает, по мнению ее сторонников-ученых, выход на новое поколение энергетики – квантовые двигатели, реакторы, теплогенераторы. √лавное, она может вывести циклы преобразовани€ энергии на новый уровень – такие, как, например, цикл преобразовани€ тепловой энергии в электрическую или полного сжигани€ отходов.

јккумул€торы из серебра и цинка.  омпани€ «÷инк ћатрикс ѕауэр» вывела на рынок свою новую энергетическую разработку – перезар€жаемые серебр€но-цинковые аккумул€торы. ƒоказываетс€, что они смогут постепенно вытеснить традиционные литиево-ионные аккумул€торы в силу очевидных достоинств: безопасности (они не взрывоопасны), большей энергоемкости и достаточно несложной схемы работы.

“ак в чем же дело?

ѕрорыв в энергетической сфере привел бы к гигантскому переделу мирового богатства. «Ќе у дел» могли бы остатьс€ целые страны, а, главное, титаны транснационального бизнеса. Ќапример,  увейт или Ѕруней в одночасье лишились бы ¬—≈√ќ национального дохода. ј ведь султан Ѕруне€ много лет был вообще богатейшим человеком на планете и лишь в последнее дес€тилетие уступил нескольким суперворотилам типа Ѕилла √ейтса.

Ќова€ энерги€ – это победа человечества, но приговор  нефтегазовым корпораци€м. ¬се сход€тс€ во мнении, что период высоких цен, если он продлитс€ достаточно долго, может кардинально изменить энергетический рынок и то, как он движет миром.

—уществует целый р€д способов искусственного сдерживани€ развити€ новой энергетики – от тайной скупки патентов до организации пиар кампаний против атомных станций и т.д.

 онечно, дл€ домохоз€йки цифры могут показатьс€ убедительными –  речь идет о сотн€х миллионов долларов. ќднако на кону сто€т гораздо более внушительные – многомиллиардные – прибыли.

¬о-первых, тайна€ скупка патентов. »звестны случаи, когда нищий российский ученый таинственным образом исчезал (со всем семейством), скажем, из Ќовосибирского отделени€ –оссийской академии наук или из секретного городка где-нибудь под „ел€бинском, а затем его будто бы случайно видели в ћайами – без бороды, но на дорогом автомобиле. ¬се ради одной цели – не дать его ноу-хау выйти раньше времени на рынок.

ћы перечислили целый р€д направлений, в которых уже достигнуты прорывы. Ќо дл€ того, чтобы количество перешло в качество, необходимо одно – одолеть нефтегазовое лобби. Ёто можно сделать лишь путем колоссальных финансовых вложений в новые энергетические технологии.

ƒаже самые богатые корпорации не могут позволить себе слишком широко  финансировать исследовани€ с непон€тным результатом. ƒл€ них риски слишком велики и €вно перевешивают возможные прибыли, или они просто скрывают проводимые исследовани€.

“упик? «аколдованный круг? Ќе совсем. ¬ыход все же есть.

“акие риски на себ€ может вз€ть только государство. »менно оно в полной мере заинтересовано в развитии стратегических направлений, к которым и относ€тс€ новые технологии в энергетике. ƒостаточно привести пример военных ноу-хау, к которым некогда относились и телевидение, и радио. ¬оенные заказы всегда были лакомым куском дл€ корпораций. »менно ¬ѕ  – самый привлекательный заказчик и дл€ ученого, и дл€ производственника в любой стране, особенно в такой, котора€ претендует на военную мощь.

≈сли даже частна€ компани€ и делает вложени€ в разработку новых энергетических технологий, то это происходит, в основном, в тех направлени€х, которые все равно финансируютс€ государством.

ћежду тем, элементарный анализ расходов государств на научные исследовани€ в бюджетах показывает, что они €вно недостаточны. Ѕольше всего денег в науку вкладывают те же —Ўј. Ќо и там расходы госбюджета на эту статью не превышают 5-7% (из года в год цифра колеблетс€). Ќефт€ные корпорации, чьи интересы выражает напр€мую президент —Ўј, не гор€т желанием инвестировать в подрыв собственной золотой жилы – пускай и в ущерб всей нации, да и всему миру.

¬ »ндии процент несколько выше – до 10, но бюджеты »ндии и —Ўј различаютс€ по объему. –осси€ в 2010 году затратила на науку…0,3% своего бюджета! » это при всем росте цен на нефть и газ. ј какова дол€ этой суммы на энергетические исследовани€? ясно, что она совсем уж ничтожна.

”ченые и эксперты в один голос утверждают – при –јƒ» јЋ№Ќќћ  увеличении государственных расходов на научно-технологические исследовани€ и внедрение разработок в производство эта проблема была бы давно решена.

ѕравительства стран мира трат€т деньги на что угодно, только не на решение самой насущной проблемы человечества. Ќо это напоминает тактику и стратегию страуса, зарывающего голову в песок.

ѕредставим хот€ бы двукратное увеличение расходов на научные исследовани€ в энергетике. 12% американского бюджета и 20% индийского – это уже серьезно. » даже если бы значительна€ часть этих денег была израсходована впустую, все равно итоговый эффект был бы колоссальным. ѕереход на новые виды топлива хот€ бы четверти заводов и автопарка стал бы подлинной революцией и породил бы цепную реакцию, заставившую и других последовать такому примеру. ј законодательное принуждение, которое, скорее всего, последовало бы за этим, сделает то, что больше никому не под силу. » спасет мир.

ј что мы видим на сегодн€шний день? ¬от, скажем, по€вл€етс€ в журнале «TheDailyTelegraph» стать€ Ћеонардо ћауджери – автора книги «Ќефт€ной век: мифологи€, истори€ и будущее самого неоднозначного мирового ресурса». ƒиссонансом к тревожным высказывани€м большинства экспертов звучат его слова о том, что нефти на планете еще очень много, и что на дворе «новый нефт€ной век, а вовсе не конец той нефти, которую мы знаем» (PeakOil, NotThisCentury, ‘TheDailyTelegraph’, November 10, 2009). ћауджери доказывает, что паника по поводу истощени€ природных ресурсов на земле – €вление не новое. ≈ще в 1919 году геологическа€ служба —Ўј предсказывала, что нефть в —оединенных Ўтатах закончитс€ через дес€ть лет. ≈го вывод – то немногое, что известно о скрытых в мировых недрах ресурсах, скорее дает основани€ дл€ оптимистического взгл€да в будущее. Ѕолее того, говорит он, еще не разработан такой метод, который позвол€л бы целенаправленно искать новые месторождени€ или хот€ бы устанавливать истинные размеры известных запасов. ѕричем сегодн€ средний уровень добычи составл€ет примерно 35% предполагаемых залежей нефти, то есть, только 35 баррелей из 100 могут быть извлечены на поверхность. ѕо самым последним оценкам возможных извлекаемых нефт€ных ресурсов, сделанным ћеждународным энергетическим агентством на основе предыдущих работ геологической службы —Ўј, эта цифра составл€ет около 2,6 трлн баррелей. —егодн€ мир потребл€ет около 30 млн баррелей нефти в год. Ёто означает, что запасов нефти хватит на большую часть нынешнего столети€.

Ќо кто такой Ћеонардо ћауджери? ¬ы€сн€етс€ – не кто иной, как вице-президент италь€нского нефтегазового концерна «Ёни» по стратегическому развитию.  ак говоритс€, вопросов больше нет. ¬от он – лоббизм в действии при обработке глобального общественного мнени€.

Ќефтегазовый бизнес обладает колоссальной  политический  властью в мире. ƒостаточно вспомнить действи€ стран-членов ќѕ≈  в 70-е годы, вызвавшие кризис в экономике всего мира, но имевшие чисто политическую подоплеку – давление на —Ўј и »зраиль после арабо-израильской войны 1973 года.

“еснейша€ св€зь прежней администрации —Ўј с нефт€ным бизнесом была никем не скрываемым фактом, как и суммы, затраченные нефт€ными корпораци€ми —Ўј на две избирательные кампании бывшего президента Ѕуша-младшего (да и старшего, кстати, тоже).

» если ради интересов нефтегазового лобби единственна€ сверхдержава мира затевает войны, например в »раке и јфганистане, то пон€тным было ее нежелание внедр€ть новые технологии. ¬ этом смысле приход к власти ќбамы и демократов, в большей степени св€занных с высокотехнологичным бизнесом в духе «ћайкрософт» и —иликоновой долины  – это благо не только дл€ —Ўј, но и  дл€ всего мира.

√лавна€ надежда человечества  –  итай?

 итай более всех страдает от углеводородной зависимости. Ёкономика здесь растет гигантскими темпами и требует огромного количества энергии. Ѕолее того, экономический рост в этой стране, безусловно, продолжитс€, а, значит, завтра энергии потребуетс€ еще больше.

ƒобавьте к этому богатеющее население – миллионы китайцев ежегодно пересаживаютс€ с велосипедов в собственные авто. —прос на бензин растет.

  тому же дл€ пекинского правительства особенной проблемой становитс€ экологическа€ безопасность. ¬  итае нет традиций борьбы за чистоту окружающей среды «снизу», как на «ападе. ѕоэтому роль государства как защитника экологии неизмеримо возрастает.

¬ каком-то смысле  итай попалс€ в классический замкнутый круг. ≈го экономика растет и ему требуетс€ все больше энергии, все больше нефти и газа. –ост потреблени€ в  итае – одна из главных причин рост мировых цен на нефть.

»ными словами – чем быстрее  итай развиваетс€, тем дороже ему приходитс€ платить за собственные успехи.

–уководство  ита€ свободно от вли€ни€ нефтегазового лобби. ќно просто не успело здесь сложитьс€. » ѕекин начинает про€вл€ть особенный интерес к альтернативным источникам энергии в св€зи с быстрым развитием экономики страны и ростом потреблени€ энергии. «десь готовы внедр€ть любые виды топлива и технологии производства электроэнергии. ≈сли в 2009 году  итай потребл€л 10,2% мировой энергии (дл€ сравнени€, —Ўј – 24,3%), то к 2025 году эта дол€ вырастет до 14%.  итай намерен увеличить долю электроэнергии, получаемой от альтернативных источников, в общем потреблении до 10% к 2020 году.

 итайские экономисты отдают предпочтение не углю, а развитию термо€дерного синтеза. “ермо€дерный реактор использует энергию синтеза €дер изотопов водорода. »зотопы выгорают, практически не оставл€€ радиоактивных отходов. ѕри этом на единицу веса термо€дерного топлива получаетс€ примерно в 100 раз больше энергии, чем при расщеплении урана.

ћожно сделать главный вывод: чем больше стран последуют именно китайскому, а не европейско-американскому примеру, чем больше средств будут готовы их правительства вкладывать в разработку и внедрение новых технологий, тем больше шансов на то, что крах мировой экономики, к которому мы неизбежно скатываемс€, не превратитс€ в реальность.

ѕодготовил ¬адим ‘Єдоров

  • ƒата публикации: 29.03.2011
  • 1668
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 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
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150