8 непростых вопросов специалистам по энергетике

Британская газета Guardian через свой сайт предложила всем читателям задать вопросы, связанные с энергетикой, ученым, входящим в состав наградного комитета Международной энергетической премии «Глобальная энергия». Желающих побеседовать о проблемах энергетики набралось несколько сотен, но редакция Guardian выбрала 8 наиболее популярных вопросов и адресовала их экспертам.

Ученые

Естественно, наградной комитет был представлен не в полном составе. На вопросы пользователей отвечали 7 крупнейших ученых в сфере энергетики:

Элвин Тривелпис, США – физик, бывший директор Оукриджской национальной лаборатории. В 1986 году возглавлял делегацию США в СССР на встрече по обсуждению мирных путей использования атомной энергии.

Клемент Боуман, Канада – основатель и руководитель научного учреждения Alberta Oil Sands Technology and Research Authority. В 2008 году был удостоен Международной энергетической премии за исследование битуминозных песков.

Пиус Ясебаси Н’Гванду, Танзания – посол, в прошлом Министр науки, технологий и высшего образования Танзании. Основатель и глава консалтинговой группы Yaseconsult.

Роберт Аймар, Франция – бывший глава Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN).

Хосе Голдемберг, Бразилия – профессор физики Академии Сан-Паулу. В 2007 году был причислен к главным защитникам окружающей среды на планете журналом Time.

Марта Бониферт, Венгрия – Директор регионального центра по защите окружающей среды Венгрии.

Томас Блис, США –президент Научного совета по глобальным инициативам.

Вопросы

1. Можно ли поддерживать привычный нам высокий уровень жизни исключительно на возобновляемых источниках энергии?

Хосе Голдемберг: В настоящий момент возобновляемые источники энергии обеспечивают приблизительно 10% энергетических потребностей Европы. Впечатляющий рост объемов энергии, получаемой от ветряных мельниц, биомассы и иных альтернативных источников доказывает, что они смогут обеспечить около 50% нужд Европы к 2050 году.

Поддержание современного уровня жизни требует объема энергии, эквивалентного трем тоннам нефти в год. Однако работа над энергоэффективностью (то есть, использование сберегающих энергию автомобилей, холодильников и иных приборов, а также усовершенствование потребления энергии отдельными домохозяйствами) может уменьшить этот показатель минимум на 30%. Значительные результаты в отношении энергоэффективности уже были достигнуты странами Организации экономического сотрудничества и развития с 1973 года. Без уже проделанной работы сегодняшнее потребление энергии было бы на 50% больше. Такое направление может привести к полной замене ископаемого топлива.

2. Вы согласны с мнением, что мировая добыча нефти достигнет своего предела в 2012 году, и уже в 2015 году будет наблюдаться недостаток 10 баррелей нефти в день?

Клемент Боуман: Теоретически, возможно все, однако я считаю, что в ближайшие десятилетия недостаток нефти человечеству не грозит. Как только появляется какой-то пробел, находятся источники для его заполнения.

Среди этих источников можно выделить следующие:

• Даже если цены на нефть будут подниматься незначительно, потребление этого ресурса все равно замедлится.
• Работа по энергоэффективности дает результаты, она уже положительно сказалась на выбросах в атмосферу углекислого газа.
• Строятся новые нефтепроводы, которые обеспечат сырой нефтью те заводы, которые сегодня реализуют лишь часть своего потенциала.
• Открытие богатых запасов шельфового газа в США также пополнит запас ресурсов.
• Канадские битуминозные пески достаточно изучены и вступают на энергетический рынок.
• Китай и Индия используют усовершенствованные технологии по сжиганию угля, а также ядерную и альтернативную энергии для удовлетворения своих растущих потребностей.

Когда я начал свою работу в сфере энергетики в 1960 году, бытовало мнение, что в мире осталось всего 10% нефти. Как видите, некоторые предсказания все же не сбываются.

3. Скоро население планеты достигнет 9 млрд. человек. Достаточно ли у Земли ресурсов для такого «пополнения»?

Томас Блис: Мне кажется, что популярные ныне прогнозы по поводу удвоения потребности в энергии к середине века несколько устарели. Сегодня миллиарды людей зависят от уменьшающихся ледников в отношении питьевой воды. При росте населения придется заняться опреснением соленой воды, а этот процесс требует немало энергии. Более того, развивающиеся страны в настоящий момент используют лишь малую долю энергии, потребляемой развитыми странами. Когда поднимется уровень их развития, можно говорить минимум об утроении потребности в энергии.

И все же развитие энергетики вполне способно удовлетворить растущие требования. Одной лишь ядерной энергетики будет достаточно, чтобы избежать кризиса в середине века.

4. Каков наиболее оптимистичный прогноз в плане энергетической ситуации на планете через 50 лет? А наиболее пессимистичный?

Томас Блис: Многие мои коллеги считают, что в течение этого века прекратится использование ископаемых видов топлива. Однако пока нет консенсуса относительно того, какая технология их заменит. Список «кандидатов» на эту роль достаточно широк: от наиболее распространенных источников энергии (ветер, солнце), до наименее распространенных. К последним относятся ядерные реакторы, которые, согласно мнению многих экспертов, неразрывно связаны с будущим энергетики.

Все энергетические нужды современного жителя развитой страны (включая использование транспорта, электроэнергии, обогрева, а также производства всех товаров, которые человек использует за всю жизнь) могут быть обеспечены куском обедненного урана размером с половину мячика для настольного тенниса. Благодаря этому будущее именно за ядерной энергетикой, тогда как остальные источники энергии будут не более чем вспомогательными игроками.

5. Является ли техническое несовершенство аккумуляторов (то есть, невозможность накапливать значительное количество энергии) препятствием на пути к более широкому использованию альтернативных источников энергии?

Элвин Тривелпис: Использование аккумуляторов для накопления энергии связано с источником этой энергии и ее последующим применением. Стандартные маленькие батарейки, используемые в таких устройствах, как игрушки и фонарики, – пример нерелевантной стоимости киловатт-часа. Эти батарейки используются и выбрасываются без какой-либо компенсации. Использование аккумуляторов всегда подразумевает серьезные траты на их изготовление и транспортировку.

В этом плане значительно проще подавать электричество сразу в сеть, а не накапливать его, но не для всех альтернативных источников это реально. В частности, стоимость подведения сети к солнечной электростанции, расположенной посреди пустыни, значительно выше, чем стоимость аккумулятора.

В целом, для развития аккумуляторов нужны средства, нужны субсидии. Считается, что дополнительная поддержка должна прекращаться, что аккумуляторы должны переходить на самоокупаемость, но это не всегда возможно или хотя бы не так быстро.

6. Когда начнется использование термоядерного синтеза?

Роберт Аймар: Существует мнение, что работа с термоядерным синтезом была на грани практического применения больше 10 лет назад, но она себя не оправдала. Это мнение ошибочно.

Синтез всегда был очень сложным процессом, и достижения в данной сфере за последние годы впечатляют. В связи с этим 7 крупнейших стран мира (Россия, США, Китай, ЕС, Индия, Япония и Южная Корея) решили перейти к международному сотрудничеству в разработке и применении термоядерного синтеза и начали совместную работу над проектом ИТЭР (ITER – международный экспериментальный термоядерный реактор). Ожидается, что к 2025 году он будет способен производить полгигаватта энергии.

7. Что мешает нам делать основную ставку не на ископаемое топливо, а на электричество и водород?

Марта Бониферт: Запасы ископаемого топлива – нефти, угля и других видов, – значительно снизились за последние годы. Это, а также необходимость уменьшить антропогенное влияние на парниковый эффект, подталкивает правительства и представителей бизнеса к использованию альтернативных источников энергии в более широком масштабе. Но переход достаточно сложен, его затрудняют технические, политические и, в немалой степени, экономические препятствия. Эффективность новых технологий нуждается в доработке, требуется работа по снижению их стоимости, а правительство должно поддерживать использование новых источников на государственном уровне. Более того, нам не следует забывать, что нефть используется не только как источник энергии, но и как средство производства различных товаров – даже искусственных сердечных клапанов!

Поэтому вопрос снижения потребления нефти стоит и перед политиками, и перед экономистами, и перед защитниками окружающей среды, и перед обществом в целом. Потребление электроэнергии и водорода в будущем будет расти, заменяя природные источники энергии во многом, но остается еще обозначить, как будут получать это электричество – из ископаемого топлива или альтернативных источников энергии.

Впрочем, есть еще одно решение, которое уже сегодня помогает бороться с изменениями климата: энергоэффективность и грамотная энергетическая политика. Меняя свой стиль жизни, уделяя внимание мелочам, которые могут изменить многое (таким, как выключение света при выходе из комнаты даже на пару минут), мы можем многое сделать для окружающей среды и будущих поколений.

8. Сегодня немало электричества тратится на подсветку зданий ночью, лазерную рекламу, и источником энергии для этого часто становятся ядерные электростанции. С какими объемами ядерных отходов придется столкнуться будущим поколениям из-за такого расточительного использования электроэнергии?

Пиус Н’Гванду: Что-то действительно нужно изменить, ведь такая «роскошь», как распространение ядерных отходов, недопустима. Но при этом большинство отходов на сегодняшний день идет не от ядерной энергетики, а от накопленного многими странами ядерного оружия. В настоящее время ядерная энергетика обеспечивает только 16% рынка электроэнергии.

С развитием ядерной энергетики и усовершенствованием атомных реакторов, равно как с изменениями на законодательном уровне, можно разработать эффективную систему безопасности для использования «мирного атома».

В Африке скрыты значительные запасы урана, который добывается и экспортируется международными корпорациями. При этом сама Африка постоянно сталкивается с недостатком энергии, который значительно замедляет ее развитие.

Реформами на международном уровне можно добиться создания новой системы контроля всего цикла использования ядерного топлива – от добычи до ликвидации. Обедненный уран также способен стать источником экологически чистой энергии. Другие методы использования ядерной технологии включают в себя ядерную медицину и борьбу с паразитами, такими как москиты и мухи цеце, распространяющими серьезные болезни.

Опасности, связанные с острым недостатком энергии, заставляют нации объединиться и работать вместе. Мы должны забыть о придуманном нами же страхе перед ядерной энергетикой. Нужно общими усилиями, знаниями и силой воли заставить атом работать на мирное развитие.

The Guardian, перевод  – Влада Соболева