Нооэнергетика для общества будущего
СОДЕРЖАНИЕ: СМИ еще раз подтвердили свою общую направленность на выгоду и тактические достижения в ущерб гораздо более важным высшим цивилизационным целям - объединению человечества перед довольно реальной угрозой глобального экологического коллапса, устранению опасности конфликтов религиозного характера, голода, болезней и техногенных катастроф.Константин Корсак, Юрий Корсак
Прежде всего все вместе порадуемся тому, что 21 декабря 2012 года не состоялся «конец света», обещанный не столько авторами календаря майя (они имели в виду окончание одного почти пятитысячелетнего цикла и не вполне тихое и скрытное наступление нового), сколько современными СМИ.
А вот СМИ еще раз подтвердили свою общую направленность на выгоду и тактические достижения в ущерб гораздо более важным высшим цивилизационным целям - объединению человечества перед довольно реальной угрозой глобального экологического коллапса, устранению опасности конфликтов религиозного характера, голода, болезней и техногенных катастроф.
Нагнетание истерии было повсеместным, отличаясь лишь нюансами для разных стран и различных информационных средств. Расположенные на полюсе независимости и тотальной свободы пугали всех мыслимыми и немыслимыми жутями – от мгновенного распахивания Атлантического океана по всей его длинной средней линии с образованием волн повыше Монблана, до сверхзаразной психической эпидемии с возвращением всех людей до умственных показателей доядерных клеток.
Провозглашающие «научность» самым детальным образом анализировали и демонстрировали ужасные последствия цепной реакции взрывов сверхвулканов, инициированной раздувающимся Йеллоустонским кратером в США, падения больших комет (странно, что позабыли напомнить о их роли в крушении всей популяции мамонтов в конце последнего ледникового периода, обычно приписываемой неуемности аппетитов микроскопических группок первобытных людей), ударов различного размера астероидов, влияния аномально больших солнечных вспышек, наконец, концентрированных и жутко опасных пучков гамма-лучей, возникающих в случае ориентации на Землю выбросов, рождающихся в момент взрыва гиперсверхновых звезд.
Можно заранее утверждать, что реальный перечень опасностей для людей еще больше по тривиальной причине – ученые знают много, но вовсе не все и не обо всем. Вот только непрерывно кричать об этом нежелательно, ведь не все глухие и слепые, а среди особо неуравновешенных и впечатлительных лиц это может провоцировать суициды агрессивного типа с желанием мщения, жесткого наказания всего окружения и намерением уничтожить как можно больше детей и взрослых. Не подтверждается ли это печальное заключительное утверждение явлением заметного возрастания роста количества случаев массовых расстрелов во многих развитых и богатых государствах (даже Норвегия, неоднократно становившаяся мировым рекордсменом по качеству жизни своих граждан, не смогла предотвратить это бедствие)?
В принципе, весьма уважаемая авторами наука «этология» (в англоязычных странах сейчас обычно именуется «эволюционной психологией») уже давно накопила много вполне убедительных данных о том, что происходит с группами развитых животных (от птиц до приматов) в случае длительного совместного воздействия двух факторов – полного изобилия материальных средств жизнеобеспечения и чрезвычайной незначительности «жизненного пространства». Эти опыты всерьез предупреждают нас о том, что подобные эксперименты всегда заканчивались страшной деградацией или полной гибелью подвергнутых испытанию мини-популяций.
Если покопаться во всем процессе эволюции современного человечества, то даже в интервале недавней истории легко отыскать примеры серьезной опасности, которой подвергаются люди в случае чрезмерно длительного пребывания в слишком маленьком «раю». Едва ли не самые убедительные примеры можно найти в книге Дж.Даймонда с очень выразительным названием «Коллапс» - самоуничтожение мини-популяций полинезийцев на архипелаге Пасхи и европейцев в Южной Гренландии [1].
Сказанное выше имеет целью послужить основанием для объявления эффекта учащения упомянутых выше агрессивных массовых расстрелов, кажущихся слишком слабо мотивированными или вообще необъяснимыми, последствием проявления биологических законов для случая излишне расплодившихся популяций. Рамки статьи не позволяют достаточно глубоко развить этот вопрос и привлечь к анализу факторы пассионарно-эмоционального объединения этой загущенной популяции и их влияния на ослабление влияния эффекта «мини-рая» в течение какого-то интервала времени и пр., и пр. В любом случае люди просто обязаны воспользоваться своими интеллектуальными ресурсами для правильной оценки психического состояния малых и больших популяций и своевременного предотвращения тотального хаоса, подобного самоубийственному и неудержимому походу «излишних» скандинавских леммингов.
На рабочем столе ПК первого автора этой статьи в момент работы над ней застряла карта распределения на поверхности планеты среди ее населения ощущения благости, убежденности в том, что жизнь хороша и жить хорошо. Для построения карты серьезные люди шесть лет тратили доллары на детальный опрос чуть ли не миллиона достаточно взрослых граждан 135 стран [7]. Среди развитых стран рекордно положительные показатели в Финляндии, Швеции и Дании – заметно лучше, чем у богатеньких швейцарцев. Очень благостно выглядит не только Северная Америка, но и Южная с Карибами, где изредка встречается почти половина недовольных. Но они недовольны слегка, а вот вся Африка в серьезной депрессии – там даже самые благополучные страны довольны заметно меньше, чем недовольные в Америке к югу от экватора.
Карта, в общем, поинтереснее комментариев, высказанных психологами в материале «Не в ВВП счастье: достойный минимум» [7], так как для более или менее убедительного объяснения полученных в анкетировании результатов одной психологии американского разлива явно недостаточно. Особенность этой темы такова, что крайне полезно привлечь неамериканских психологов, этологов, этнографов (а где найти такого, чтобы убедительно сравнить 135 стран и, возможно, еще больше культур?), экономистов и пр., и пр.
В последние годы смещения интереса СМИ к участившимся террористическим актам и скрупулезному подсчету разрушений от вполне нормальных ураганов и землетрясений, стали постепенно уходить в тень потрясающе полезные для всего человечества утверждения-завещания выдающегося австрийского этолога-нобелианта Конрада Лоренца. Провозглашенная в названии цель статьи не позволяет детально проанализировать все его позиции, поэтому приведем их в кратком варианте и возложим всю тяжесть размышлений на самих читателей.
Итак, К.Лоренц составил в первом приближении 8-пунктовый перечень тех недостатков современного человечества, что способны привести его к полному коллапсу не только все вместе, но и малыми группками и даже «в одиночку». Вот этот перечень в сокращенных нами формулировках:
1) полная неспособность сформировать и выполнить научную программу регулирования народонаселения;
2) неспособность прекратить всё более опасное опустошение и примитивизацию жизненного пространства;
3) азарт и несдержанность в гонках с самим собой и другими лицами (забавно, но первому автору когда-то повезло выиграть у друзей спор о невозможности бесконечности – они признали конечность Вселенной и бесконечность человеческой жадности)
4) «тепловая смерть» чувств и унаследованных крох альтруистического поведения;
5) генетическая деградация в преимущественном смысле поведенческих разладов для всей популяции;
6) отказ от полезных традиций вследствие несинхронности индивидуального развития с изменениями всего общества;
7) полезная в доисторические времена и вредная ныне чрезвычайная склонность к идеологической индоктринации;
8) создание ядерного потенциала, достаточного для уничтожения человечества усилиями одной «осерчавшей» на всех страны.
Вполне вероятно, что именно этот фрагмент статьи станет для читателей поводом для жесткой критики, как минимум, по двум веским причинам: вполне заметному искажению и упрощению мыслей К.Лоренца и излишней краткости обращения к столь сложному и важному вопросу. Решений этой ситуации много, но предпочтительнее тоже две – написать особую статью с авторским анализом «Завещания» Конрада Лоренца или предложить читателям самостоятельно ознакомиться с его полным текстом [5].
В целом, при всем нашем уважении к Лоренцу, можно оценить его позицию в оценке всей популяции Homo sapiens как излишне пессимистическую. Это можно объяснить тем, что «Завещание» создавалось в годы самого начала серьезного экологического движения, задолго до появления терминов типа «устойчивое развитие» и краха такой смертельно опасной идеологической доктрины как «научный коммунизм». Еще были свежи в памяти потрясения Карибского кризиса и не было ни малейших надежд на возвышение человека до уровня способности тонко направлять природные процессы без их деструкции для получения продуктов жизнеобеспечения в условиях ненанесения вреда ни биосфере, ни себе.
А вот сейчас, как было нами указано и доказано в статье «Ноотехнологии – база позитивной эсхатологии и устойчивого развития» [4], такие возможности существуют уже не только в теории, но и, скажем, в «ограниченной практике».
Ниже продолжим эти позитивно-эсхатологические доказательства на основе новейших фактов из сферы разнообразнейших средств энергообеспечения людей.
Как известно из истории, вместе с течением цивилизационного прогресса происходило привлечение все новых и новых источников энергии: сперва это было сжигание ветвей и стволов деревьев, позже - разных видов ископаемого топлива. К возможностям получения энергии химических реакций (электронных оболочек атомов и молекул) в ХХ веке прибавили в миллионы раз более мощную энергию ядер. Выполняя государственно-стратегическую задачу изготовить ядерное и термоядерное оружие, ученые и инженеры сравнительно успешно научились руководить реакциями распада неустойчивых изотопов сверхтяжелых ядер (преимущественно - урана-235), которых в литосфере Земли слишком мало для безопасного и долгодействующего энергообеспечения человечества в будущем. Замедление ядерных гонок в конце существования СССР и очевидная опасность продуктов ядерного распада остановили на полпути программы энергетического использования более устойчивого и весьма распространенного изотопа урана (урана-238) и тория. В случае их успешного завершения главным источником энергии на миллионы лет стали бы эти элементы, содержащиеся в гигантской по объему гранитной части земной литосферы.
Физики, заботясь об уменьшении количества опасных вторичных отходов, небезосновательно считали лучшими реакции синтеза легких элементов (изотопов водорода и гелия) в более тяжелые. Эта сложная задача была успешно решена еще в 1992 году учеными Великобритании, достигшими энергетически выгодного уровня реакции (выделение энергии превысило ее затраты на нагревание плазмы). Но этот успех имел неожиданные последствия - серию заказных критических статей тех ученых, кто согласился составить большой список недостатков имеющегося оборудования. На этой основе правительство Великобритании, как и руководители других государств, отказались рассматривать термоядерный энергетический путь приоритетным и резко сократили финансирование.
Наиболее логичное объяснение этих действий - влияние на правительства руководителей нефтегазовых компаний, которые в мощных и экологически безопасных термоядерных реакторах справедливо усматривали угрозу возможности постоянно увеличивать цену нефти. Хотя в 2005 г. страны „большой восьмерки” и подписали соглашение о совместном финансировании сооружения опытного термоядерного реактора (ITER), но организовали такой хитрый менеджмент, что к моменту планового окончания постройки не завершили бетонирования основания. Нет сомнений - политика скрытого торможения проекта ITER имеет колоссальные успехи. Даже самые оптимистически настроенные в прошлом физики (как лидер российской части проекта академик РАН Е. Велихов) уже потеряли надежду увидеть реактор не только при своей жизни, но хотя бы в конце ХХІ века.
Но особо печалиться по этому поводу, в сущности, нечего – идея ITER более чем вероятно может оказаться просто ненужной и остаться забавным эпизодом в истории наук и технологий. Это может случиться по той причине, что ученые успели предложить много новых способов получения энергии, некоторые из которых способны стать доминирующими.
Лучшее из возможных средств - полупроводниковые фотоэлементы, непосредственно превращающие поток прямых лучей Солнца в электрический ток. Этот путь очень уменьшает опасность чрезмерного перегревания атмосферы. Поглощая солнечные лучи и создавая электричество, они изымают часть тепла, нагревающего поверхность планеты в знойных и безоблачных пустынях. Конечно, использование полученного электричества завершится нагреванием среды умеренных и населенных широт, но этим тепловой баланс Земли не нарушится - он будет оставаться таким же, как сейчас.
В принципе, фотоэлементы давно интересовали ученых, но главный поток государственных заказов направлялся на создание энергетического обеспечения космических станций с экипажами, где нельзя было использовать ядерно-изотопные источники энергии. Для темы статьи исключительно интересной оказывается таблица 1, которую в своем журнале «Энергия» разместили ученые Российской академии наук, опираясь на совокупность данных европейских источников [8]. Она является примером сравнения тех финансовых затрат, которые необходимо вложить сперва в создание того или другого источника энергии, а позже - израсходовать на поддержку его в рабочем состоянии.
Таблица 1. Сравнительная стоимость разных видов энергии
| Технология |
Капитальные затраты (евро/кВт мощности) |
Операционные затраты (евро/кВт мощности) |
| Газовые турбины открытого цикла |
200-300 |
6-13 |
| Комбинированные газовые турбины |
480-740 |
19-26 |
| То же, с системой улавливания и хранения углерода |
1000-1305 |
36-44 |
| Пульверизированный уголь |
1000-1450 |
49-67 |
| То же, с системой улавливания и хранения углерода |
1600-2700 |
75-102 |
| Уголь: комплексная газификация, комбинированный цикл |
1410-1650 |
61-70 |
| То же, с системой улавливания и хранения углерода |
1700-2410 |
74-107 |
| Ядерная энергия |
1970-3380 |
74-107 |
| Ветряные станции (на суше) |
1000-1380 |
33-42 |
| Ветряные станции (на море) |
1740-2750 |
71-104 |
| Крупные гидростанции |
900-4500 |
41-75 |
| Небольшие гидростанции |
2000-6530 |
86-130 |
| Солнечный фотосинтез |
4100-6890 |
72-115 |
| Биомасса |
2030-5080 |
123-293 |
| Биогаз |
2960-5800 |
123-293 |
| Свалочный (landfill) газ |
1410-2000 |
199-210 |
Создается впечатление, что творцы этой таблицы принадлежат к пылким приверженцам ветроэнергетики, акцентируя небольшой максимальный уровень капитальных затрат на установки, сооружаемые на суше. Наоборот, для устройств солнечного фотогенерирования почти все показатели оказываются рекордно высокими (включая и обслуживание).
Эта точка зрения является доминирующей. Например, украинский эксперт по энергетическим проблемам С.Гончаров в довольно объективной статье об альтернативных источниках энергии наибольшее ударение делает на том, что солнечная электроэнергия остается весьма дорогой. Он указывает: «Из вычислений, которые проводились в процессе разработки Энергетической стратегии Украины, вытекает, что средняя себестоимость создания 1 кВт мощности гелиоэлектрогенерации будет составлять у нас не меньше 9000 долларов США (в ценах 2000 г.), что в 4 раза превышает показатели АЭС и в 5, 5 раз - ТЭС. Даже в наилучших современных СЕС полная стоимость производства электроэнергии еще ни разу не снизилась за границу 250% стоимости традиционной генерации» [1].
Неторопливость деятельности ученых и производственников США, Европы или России в теме «создание СЕС» тоже можно объяснить тормозящим влиянием правительственных структур на распределение бюджетных средств на те или другие проекты (например, успехи «ветряков» в Дании или Германии вызваны именно законодательной стимуляцией и выделением целевых субсидий). Если же аккуратно вычислить затраты на замену ими всех ТЭС и АЭС, то окажется - речь идет о настоящем и грандиозном растранжиривании материалов и финансов «на ветер». Да и просто не слишком разумно улавливать ничтожную долю солнечного излучения, преобразованного неравномерным нагреванием поверхности Земли в потоки воздуха. Гораздо выгоднее непосредственно преобразовать лучистую энергию в электрический ток с несравненно более высоким КПД.
Итак, несколько раз в анализе путей решения энергетических проблем человечества мелькали «уши» погрязших в консерватизме стран-лидеров. Но современный мир – это не только США и даже не «восьмерка». Есть еще и Китай, способный лет через 10 в объемах производства обогнать не только США, но до всех мыслимых пределов объединенную Европу. Довольно независимо действует не только он, но и Индия, Бразилия и та же Нигерия.
Руководство Китая отлично использовало мировой кризис 2008 года и после него осуществило ряд шагов, резко снизивших информационно-прогностическую ценность табл. 1 и высказываний С. Гончарова. Сперва Китай ликвидировал в США производство редкоземельных элементов путем предложения намного более дешевой продукции, а позже почти мгновенно монополизировал еще и мировой рынок солнечных фотопанелей за счет рекордно низких цен.
Процитируем специалистов: «2011 год для солнечной энергетики был отмечен поистине драматическим событием: резким снижением цен на «солнечное» электричество, из-за которого, с одной стороны, рухнули бизнеспланы множества компаний, а с другой — появилась реальная возможность выхода технологий прямого (фотоэлектрического) преобразования солнечной энергии на финишную прямую — к масштабной энергетике. А значит, к серьезным, в том числе и политическим, изменениям в окружающем мире... Китайцы просто купили существующие технологии кремниевых фотоэлементов и стали строить заводы в больших количествах. Китайские компании вышли на первое место с кремниевыми солнечными батареями, обеспечивающими цену пиковой электрической мощности на уровне 1000 долл./кВт.» [2]
Без сомнений - это восхитительное достижение (противоположное мнение имеют менеджеры с рухнувшими бизнес-планами), ускорившее предусмотренное на интервал 2015-2020-х годов преобразование солнечной энергетики в конкурента традиционной. Китайские цены на кремниевые фотоэлементы, как следует из табл. 1, дают возможность сооружать почти такие же дешевые энергетические центры, как турбинные ТЭС на природном газе.
Очевидно - идеальным вариантом было бы сооружение всемирной сети солнечных электростанций в Сахаре, пустынях и полупустынях Азии, Австралии и Америки. Освещенная Солнцем часть этой сети должна питать энергией «затемненных» потребителей. Именно этот путь ликвидирует необходимость строить невероятного размера и стоимости средства для обеспечения равномерности использования энергии не только в светлую, но и в темную часть суток.
Но в этом случае возникает проблема прокладки электрических линий глобальной длины через океаны, моря и территории большинства государств мира. Уверенность в возможности решения этой задачи предоставляют нам немецкие ученые и инженеры, которые первыми в мире создали технологически выгодный сверхпроводящий электрический кабель большой мощности, заполненный не дорогим жидким гелием, а в полсотни раз более дешевым сжиженным азотом.
В случае политических договоренностей и использования достаточных ресурсов мировой кластер СЕС окажется узлами «умной» электрической сети, которая без потерь мощности на нагревание кабелей предоставит энергию всем потребителям на Земле. Мечты фантастов середины ХХ века об энергетическом «рае» на планете объединенное человечество может осуществить на основе тех технологий, которые уже существуют в данный момент, но имеют весьма ограниченное применение.
Но действительная ситуация может оказаться еще более привлекательной в случае полного использования потенциальных возможностей новейших материалов, подобных графану – они способны привести человечество к сверхпроводимости при высоких температурах, превышающих комнатные. Укажем, что недавно созданный и практически полностью засекреченный материал «графан» (аналогично в 1940-х годах и позже был засекречен уран-235) вполне способен в ближайшее время полностью заменить кремний в компьютерной и другой электронике, представляя собой почти идеальную основу для изготовления «наночипов». Одновременно уменьшатся размеры этих устройств и в 100-200 раз увеличится их быстродействие и логические способности. Ожидаемый прыжок в плотности записи информации даст возможность в объем мобильного телефона «уплотнить» аналог современного суперкомпьютера, который будет выполнять голосовые команды и общаться с хозяином сразу на нескольких языках.
Подобная «сверхэлектроника» на графане и другие ожидаемые нанодостижения (вне рамок статьи остается заметный прогресс в спинтронике и создание первых элементов пока гипотетических квантовых компьютеров) в ближайшие 20-30 лет станут основанием создания роботов, которые заменят людей там, где для работы хватает начального образования. А вот для ремонта и перепрограммирования таких роботов необходимы квалифицированные работники с дипломами высших профессионально-технических заведений.
Однако, не следует надеяться на то, что победное шествие ноотехнологий, нооглобализация и ноообщество с его мудрым энергетическим обеспечением станут действительностью за несколько лет (т.е. – так же быстро, как была получена ядерная бомба после открытия урана-235).
Использование термина «нанопродукт» стало модой, больше того – им часто пользуются шарлатаны для выманивания денег у доверчивых и неосведомленных лиц [9]. Однако, будем надеяться на то, что понятие «нанотехнологии» быстро уступит место более нужному и важному слову – «ноотехнологии». Оно и другие слова с «ноо-» поможет создать на планете усовершенствованную информационную среду. Это также повысит качество всех форсайтных проектов и предсказаний, государственных планов и постановлений, стратегических экономических и политических шагов.
Выскажем надежду на то, что предсказанный выше вариант полного энергетического обеспечения человечества на основе китайско-германских технологических достижений окажется достаточно привлекательным для массово-государственного преодоления сопротивления «восьмерки» и иже с ними, а в конечном итоге – для повышения уровня счастья и благости на всей Земле хотя бы до скандинавских показателей.
Ведь это вполне возможно!
Список литературы
1. Гончаров С. Нетрадиционная энергетика – новая реальность или старый миф? // Украинская техническая газета. – 2012. - №47(252), 27 ноября. – С. 6
2. Даймонд Дж. Коллапс. Почему одни общества выживают, а другие умирают / пер. с англ. - М.: АСТ, 2008. - 762 с.
3. Интервью Е.Каца редактору журнала «Экология и жизнь» А.Самсонову (http://www.ecolife.ru/zhurnal/articles/8945/10.09.20...)
4. Корсак К.В. Ноотехнологии – база позитивной эсхатологии и устойчивого развития / К. В. Корсак, Ю. К. Корсак // RELGA. – 2012. - №15, 15 октября. (доступ www.relga.ru)
5. Лоренц К. Оборотная сторона зеркала: Пер. с нем. / Под ред. А. В. Гладкого; Послесловие А. И. Федорова. — М.: Республика, 1998. — 393 с.
6. Мирошниченко В. Волшебная чаша жизни «Хуа Шен» (Структурированная вода - энергия жизни) // ВВС (Итоги недели: версии, вести, события). – 2009. – №36(454). – С. 15
7. Не в ВВП счастье: достойный минимум / http://www.popmech.ru/article/12203-ne-v-vvp-schaste...
8. Сравнительная стоимость разных видов энергии // Энергия: экономика, техника, экология. – 2011. - №4. – С. 1
9. Post-Secondary Vocational Education and Training: Pathways and Partnerships. Edited by Jaana Puukka. – Paris, OECD, 2012. – 183 p.