Жанр: Электронное издание
Глава 4
Ускорение и глобализация научно-технического
прогресса
Мир в наши дни так быстро движется вперед,
что не успевает один человек заявить
о невозможности решения какой-либо задачи,
как его перебивает другой, уже решивший ее.
Элберт Хаббард
Нарастающий конфликт между человечеством и природой
требует быстрой и решительной переадаптации человечеств
а к условиям оскудевающей планеты и утрачив
ающей способность к самовосстановлению экологии. Так
ая задача встала перед ним впервые*. Правда, сегодня
оно обладает такими знаниями и такими возможностями
получения нужных ему новых знаний, что решение этой
беспрецедентной задачи представляется в принципе возможным.
Однако это требует времени. А вот оно-то как
раз ограничено. Нужно торопиться с изобретением и внедрением
новых технологий и/или совершенствованием
уже существующих.
Не имея возможности рассмотреть все направления
вполне прогнозируемого научно-технического прогресса,
остановимся лишь на нескольких, представляющихся в нач
але XXI в. решающими для переадаптации человечества.
*Подобные прошлые конфликты, скажем, в эпоху неолита, носили либо
локальный характер, либо не были столь комплексными.
Перспективы технологических инноваций
в энергетике
Согласно новейшим прогнозам Международного энергетического
агентства, мировое потребление первичных энергоресурсов
в 2000 - 2030 гг. будет расти несколько медленнее,
чем в предшествующие 30 лет: в среднем на 1,7% в год против
2,1%. Тем не менее, этот прирост составит 2/3 нынешнего
потребления, причем более 60% его придется на развивающиеся
страны. Их доля в мировом спросе на энергоресурсы
повысится с 30 до 43%. Все это, увы, обещает дальнейший
рост выбросов CO2 в атмосферу, которые в 2030 г. могут сост
авить 38 млрд. тонн, то есть на 16 млрд. тонн (на 70%) больше,
чем сегодня1. Все это, разумеется, в том случае, если не
будут реализоваться меры, предусмотренные Киотским протоколом
и не будут задействованы перспективные технологии
как в области энергосбережения, так и в сфере производств
а экологически чистой энергии.
Что касается первого, политического условия исправления
ситуации, угрожающей будущему всего человечества,
то остается лишь надеяться на здравый смысл лидеров
США и России, пока не присоединившихся к этому протоколу.
Надеяться на то, что в обстановке нарастающего экологического
кризиса сиюминутные меркантильные интересы
или соображения национального престижа (кто кого
дискриминирует) не должны заслонить несравненно более
важную проблему - проблему выживания человечества.
Гораздо интереснее рассмотреть те объективные технологические
возможности, которыми уже располагает или
будет скоро располагать мировое сообщество. От успехов
на этом направлении во многом зависит решение всех ост
альных задач как в смысле обеспечения человечества альтерн
ативными ресурсами, так и в аспекте снижения антропогенных
нагрузок на природную среду. Здесь технологическое
наступление будет идти на трех фронтах: снижение
энергоемкости производства, перевозок, коммерческих ус101
луг и быта; растущее использование возобновляемых источников
- солнечной, ветряной, геотермальной и гидроэнергии;
перенесение центра тяжести с углеводородной
энергетики на атомную.
Энергетический кризис 1973 - 1985 гг. стимулировал
развитие энергосберегающих технологий. В промышленно
развитых странах на этом пути уже достигнуты заметные
успехи. В 2001 г. в 24 государствах - членах Международного
энергетического агентства (МЭА) энергоемкость
единицы ВВП снизилась по сравнению с 1973 г. примерно
на 45%. Эти результаты достигнуты благодаря снижению
энергоемкости производства, сдвигам в отраслевой структуре
ВВП (снижению в нем доли промышленности и сельского
хозяйства при росте доли услуг) и изменениям в отношении
потребителей к экономии энергии в быту. Динамик
а снижения энергоемкости ВВП этих стран представлен
а на рис. 4.1.
Уже существующие технологии позволяют наполовину
сократить потребление энергии на действующих промышленных
предприятиях и на 9/10 - на строящихся. Исследов
ания показали, что развитые страны могут сократить свое
энергопотребление на 2/3 без замедления экономического
роста2. Нельзя, однако, не учитывать, что успехи в промышленном
энергосбережении развитых стран отчасти обусловлены
тем, что они сокращают у себя долю наиболее энергоемких
отраслей - черной и цветной металлургии, целлюлознобум
ажной и химической промышленности - за счет перенос
а их мощностей в развивающиеся страны. Но это далеко не
главный способ энергосбережения. Основные его направления
связаны с совершенствованием технологий потребления
энергии в производстве, на транспорте и в быту.
Рисунок 4.1.
Общее конечное потребление энергии на единицу ВВП
в странах - членах МЭА (1982 г.=100%)
Источник: Energy Indicators and Sustainable Development.
IEA. October 2001, p. 2.
В промышленности это высокоэффективные моторы,
двигатели и целые механические системы, приводимые
в движение моторами. Речь идет не только о замене нынешних
двигателей более энергосберегающими,
но и о продуманной экономии энергии во всей системе,
включая линии ее подачи, проводящие кабели, трансмиссии,
контроль и т.п. Коэффициент полезного действия
трансмиссий, например, составляет от 50 до 90%, то есть
здесь имеется солидный резерв для экономии энергии3.
Другое важное направление ее экономии - это повышение
эффективности процессов обогащения и сепарации исходных
сырых материалов в химическом и некоторых других
производствах. Сегодня такие процессы включают дистилляцию,
экстракцию, сушку, абсорбцию и адсорбцию,
кристаллизацию, отгонку легких фракций и мембранные
технологии. Все это весьма энергоемкие процессы. Так,
в США они поглощают около 43% всей энергии, потребляемой
химической промышленностью.
В последние годы достигнуты заметные сдвиги в снижении
энергоемкости дистилляционных процессов, хотя
здесь остается еще значительный простор для совершенствов
ания. В частности, большие перспективы открывает замен
а дистилляции кристаллизацией с помощью криогенного
оборудования, которое уже применяется в молочной
и пищевой промышленности. На начальной стадии внедрения
находятся мембранные технологии, имеющие большое
будущее.
Еще одно перспективное направление энергосбережения
в промышленности - это замена традиционных тепловых
процессов электротехнологиями. Речь идет о инфракрасном
облучении для нагрева, сушки и обжига; о консервировании
продуктов в ультрафиолетовых лучах; о микроволновом нагреве
и сушке; об электронно-лучевой сварке и закалке мет
алла; индукционном нагреве и, наконец, о бесчисленных
возможностях лазерных технологий. Все эти новые методы
позволяют не только экономить энергию, но и уменьшают
отходы производства и загрязнение окружающей среды,
не говоря уже о том, что они повышают качество продукции.
К тому же они хорошо совместимы с сенсорными и иными
системами контроля и позволяют децентрализовать технологические
операции.
На транспорте главный резерв энергосбережения - это,
конечно, совершенствование двигателей и некоторых других
систем современных средств автомобильного, воздушного,
водного и железнодорожного транспорта. Здесь есть значительные
возможности сократить потребление энергии путем
создания двигателей внутреннего сгорания с меньшей подачей
горючего в цилиндры, дизель-моторов с прямым впрыскив
анием топлива, турбокомпрессоров, двухтактных двигателей,
улучшенного электронного мониторинга, облегченных
конструкционных материалов, более аэродинамических
форм машин и т. п. Продолжаются работы по созданию электромобилей,
работающих от аккумуляторов. Но здесь препятствием
является необходимость частой подзарядки последних.
Один из выходов видится в создании гибридных
бензино-электрических автомобилей, где подзарядка акку104
муляторов происходит по мере надобности от собственного
двигателя внутреннего сгорания. Такая комбинация электричеств
а с бензином или дизельным топливом дает сравнительно
большую общую экономию энергии и ощутимый экологический
эффект.
Многообещающим выглядит создание так называемых
топливных элементов, перерабатывающих в ходе химических
процессов некоторые виды газов непосредственно
в электроэнергию. Процессор превращает природный газ,
метанол, газолин или био-этанол в богатое водородом топливо,
необходимое для топливных элементов. Такие двиг
атели весьма эффективны и в плане экономии энергии,
и в экологическом отношении. Ожидается, что они выйдут
на широкий рынок уже после 2005 г., а если их цены окажутся
приемлемыми, то к 2010 г. такие новые автомобили
составят значительную часть мирового авторынка.
В жилищном и производственном строительстве за последние
25 лет эффективность новых изоляционных матери
алов, снижающих тепловое излучение из помещений на
улицу в холодное время года и, наоборот, защищающих от
внешней жары в теплое время, повысилась в 2 - 3 раза. Внедрение
в строительство пустотелых, заполненных газом
или волокном панелей вскоре позволит повысить теплоизоляцию
еще по меньшей мере втрое. Существенную экономию
энергии дает более широкое применение систем
управления обогревом (или охлаждением) конкретных
помещений в многокомнатных или многоквартирных дом
ах. Все активнее внедряются новые, экономичные способы
освещения: флуоресцентные лампы и другие экономичные
светильники.
В развивающихся странах, находящихся на ранних стадиях
индустриализации, используются в основном старые
технологии. Поэтому здесь энергоемкость ВВП пока не
снижается, а в отдельных регионах даже растет. Но со временем
и здесь появится возможность внедрять уже создан105
ные в развитых странах энергосберегающие технологии
и быстро снижать энергоемкость ВВП.
Другое направление в энергетике - более активное
использование возобновляемых ресурсов. В широком
смысле к возобновляемым источникам энергии относятся:
сжигаемая твердая и жидкая биомасса и твердые муницип
альные отходы, а также гидроэнергия, геотермальная
энергия, энергия ветра, солнца и морских приливов.
При этом последние три вида считаются "новыми" возобновляемыми
ресурсами. С 1990 г. по 2001 г. включительно
мировое производство всех энергоресурсов увеличилось
на 16,5%, в том числе возобновляемых - на 20,4%, в их
числе производство геотермальной энергии - на 28,4%,
возобновляемых муниципальных отходов, биогаза и жидкой
биомассы - в 2,3 раза, а "новых" возобновляемых -
в 6,8 раза4. Но в целом удельный вес возобновляемых источников
в общей массе мирового энергопотребления повысился
незначительно: с 13,1 до 13,5%.
Характерно, что в энергопотреблении менее развитых
стран доля возобновляемых ресурсов гораздо выше, чем
в потреблении индустриальных и постиндустриальных
стран (см. табл. 4.1). Это обусловлено, конечно, не наличием
здесь передовых технологий энергопотребления, а их
отсутствием и использованием традиционных, легко доступных
и почти бесплатных видов топлива: древесной
и другой биомассы. Такая структура энергобаланса лишь
незначительно уменьшает (по сравнению со сжиганием
угля или нефти) выбросы в атмосферу парниковых газов
и к тому же чревата другим экологическим бедствием -
сокращением лесного покрова планеты. Сравнительно высок
ая доля твердой и жидкой биомассы в числе возобновляемых
энергоресурсов в развитых странах, напротив, является
результатом внедрения технологий по утилизации
различных производственных и бытовых биоотходов. Зад
ача, естественно, состоит не в том, чтобы возвращаться
к энергетическим технологиям предков, а в переходе к ис106
пользованию таких ресурсов на новом технологическом
уровне, позволяющем снизить расход энергии и в то же
время уменьшить выбросы в атмосферу CO2.
Таблица 4.1
Доля возобновляемых ресурсов в энергопотреблении
различных регионов и некоторых стран в 2001 г. (в %)
Регионы и страны;
Объем возобновляемых (млн т нефт. эквив.);
Доля возобновляемых (%);
Доля основных видов в общем объеме возобновляемых (%)
(сжигаемые; гидроресурсы; геотермальные и "новые").
Африка; 257,5; 50,1; 97,2; 2,6; 0,2;
Азия; 3841; 33,3; 93,1; 3,9; 3,0;
Индия; 211,4; 39,8; 96,9; 3,0; 0,1;
Индонезия; 51,5; 33,8; 93,2; 1,8; 5,0;
Китай; 239,8; 20,8; 90,1; 9,9; 0,0;
Латинская Америка; 125,3; 27,9; 63,0; 35,4; 1,5;
Бразилия; 66,4; 35,9; 65,3; 34,7; 0,0;
Аргентина; 6,2; 10,8; 48,6; 53,1; 0,1;
Центр. и Вост. Европа; 8,8; 8,9; 52,8; 46,5; 0,7;
Страны ОЭСР; 303,7; 5,7; 53,6; 34,8; 11,6;
США; 99,1; 4,3; 67,6; 17,5; 14,9;
Бывший СССР; 29,6; 3,1; 30,7; 69,0; 0,3;
Россия; 18,8; 3,0; 20,1; 79,5; 0,4;
Ближний Восток; 3,1; 0,8; 33,7; 44,0; 22,3.
Источник: IEA. Renewables Information
(2003 Edition), p. 6 - 8.
Например, совершенствование энергетических установок,
работающих на биомассе, позволяет использовать в качестве
топлива солому, листья и стебли кукурузы и другие
отходы земледелия, которые обычно просто сжигаются для
очистки пашни. Но это лишь полдела. Разрабатываются
и внедряются технологии, предварительно превращающие
биомассу в метан или в этиловый спирт. Метан вполне заменяет
обычный природный газ, а спирт служит отличным экологически
чистым горючим для автотранспорта. В Бразилии
этиловый спирт производят из отходов сахарного тростника.
К концу 80-х годов он составил 62% всего производимого
здесь автомобильного топлива5. Это направление энергетики
как одно из самых простых и дешевых представляется
весьма перспективным для бедных стран.
С 80-х годов прошлого века древние ветряные мельницы
обрели второе дыхание, когда началось массовое производство
ветряных электрогенераторов. Особенно быстро
внедрение таких установок пошло после чернобыльской
аварии. С 1980 г. по 1996 г. суммарная мощность таких
генераторов увеличилась в 607 раз, достигнув 6070
мегаватт6. Главные их пользователи - США, Дания, Индия,
ФРГ, Испания. В последние годы они стали применяться
в Китае, Бразилии, странах Северной Африки
и в России. Ожидается, что к 2030 г. ветряные установки
смогут обеспечивать более 10% мирового производства
электроэнергии.
Гораздо большего вклада можно ожидать от развития
геотермальной энергетики, которая стала развиваться
лишь с 50-х годов XX в. Богатые ресурсы геотермальных
вод имеются в США, в странах Центральной Америки,
в Новой Зеландии, на Филиппинах, в России, а также
в некоторых странах Африки. Быстрое наращивание мощностей
в этой отрасли мировой энергетики наблюдается
со второй половины 80-х годов. К середине прошлого десятилетия
установленная суммарная мощность здесь превысил
а 7 тыс. мегаватт и превзошла мощность мировой
ветровой энергетики.
Но самых больших технологических прорывов следует
ожидать в области гидроэнергетики и солнечной энергетики.
За последние три десятилетия мировая гидроэнергетик
а наращивала мощности быстрее, чем любая другая
отрасль, за исключением атомной энергетики. Однако ее
развитие сопряжено со строительством огромных плотин,
с вырубкой лесных массивов и затоплением больших площ
адей сельскохозяйственных угодий, с преграждением
путей миграции рыб во время нереста и другими негативными
моментами. Между тем на Земле существует гигант108
ский резервуар гидроэнергии - мировой океан с его бесконечными
приливами и отливами, мощнейшими подводными
течениями и, наконец, просто высокими прибоями.
По самым скромным прикидкам, потенциальные ресурсы
мирового океана оцениваются в 2000 гигаватт, что в 135
раз превышает нынешний глобальный объем потребления
электроэнергии. Впрочем, по другим оценкам, энергетический
потенциал мирового океана вдвое больше7.
Попытки приручить эту бесхозную энергию восходят
ко временам Великой французской революции, когда отец
и сын Жирары подали в Париже первую патентную заявку.
Однако лишь после накопления научных знаний о природе
морских волн и течений стало возможно в последние
десятилетия XX в. заняться этой проблемой вплотную.
Японский инженер Йошио Масуда изобрел генератор
в форме трубы, устанавливаемой на морском дне, водяной
столб внутри которой колеблется в такт колебаниям волн
в открытом море и приводит в движение турбину. За этим
последовали новые варианты морских турбин в Англии,
Норвегии, Португалии и других странах.
Возможно, самая многообещающая гидротурбина, использующ
ая силу морских течений, реализуется сейчас
в США. Морские течения обладают громадным энергетическим
потенциалом. Так, Гольфстрим при выходе из
Флоридского залива в Атлантику перемещает 25 млн. кубометров
воды в секунду, что в 20 раз превышает суммарный
водосток всех рек мира. А после слияния с Антильским
течением его мощь увеличивается до 82 млн. кубометров
в секунду. Крупнейшее тихоокеанское течение Куросио
у южной оконечности острова Хонсю ежесекундно перемещ
ает 38 млн. кубометров воды. Утилизировать эти
безграничные гидроресурсы позволяет изобретенная Горловым
(Северо-восточный университет в Бостоне) реактивн
ая спиралевидная турбина диаметром в 1 метр и длиной
84 сантиметра. Множество таких минитурбин закрепляется
на платформе, которая собирается из готовых бло109
ков, погружается под воду и закрепляется на якорях. Полученн
ая электроэнергия по кабелю передается на землю.
Первая подобная морская гидростанция сооружается
вблизи полуострова Флорида и в ближайшее время вступит
в строй. По удельным капиталовложениям на один
киловатт установленной мощности океанская электрост
анция сопоставима с речными ГЭС, в 2,5 - 3,5 раза экономичнее
солнечных электрогенераторов, на 10% экономичнее
атомных электростанций (АЭС)8.
Самой молодой отраслью является солнечная энергетик
а, позволяющая поставить на службу человечеству еще
один неисчерпаемый, ежесекундно возобновляемый ресурс
энергии. Земля постоянно получает от Солнца 200 *
1015 ватт даровой энергии. Но ее утилизация сопряжена со
сложными технологиями и потому пока еще находится
лишь в начале пути. Правда, первый солнечно-термальный
паровой двигатель был создан еще в 1860 г., а первые
коммерческие моторы подобной модели появились в самом
начале XX века. Но обилие в то время дешевого углеводородного
топлива застопорило дальнейшее развитие
науко- и техноемкой, потому и более дорогой солнечной
энергетики. Оно ускорилось лишь в связи с энергетическим
кризисом 70-х - начала 80-х годов прошлого века.
В 1981 г. вошли в строй экспериментальные солнечные
двигатели на острове Сицилия, в Испании и Японии,
в 1982 г. - во Франции и США, в 1985 г. - в Крыму. Самый
мощный из них (194 МВт) - установка, состоящая из
системы параболических зеркал, фокусирующих солнечные
лучи на трубопроводы, заполненные маслом, работает
в Калифорнии. Разогретое масло приводит в движение
и вращает электрогенерирующую турбину. По оценкам
специалистов, к 2020 г. стоимость параболических гелеотерм
альных установок снизится более чем вдвое.
Однако, более перспективны установки, преобразующие
солнечную энергию непосредственно в электричество с помощью
полупроводниковых фотогальванических элементов.
По оценкам специалистов, солнечную энергию можно получ
ать таким способом в объемах, в 10 тыс. раз превышающих
нынешнее глобальное энергопотребление10. Такие солнечные
батареи можно располагать на крышах домов, покрывать
ими обширные площади в пустынях и т. п. Преимущество
такого источника энергии в его автономности, независимости
от электросетей, применимости в отдаленных местностях.
Именно поэтому солнечные батареи используются на космических
аппаратах.
Широкому распространению солнечной энергетики пок
а мешает ее относительная дороговизна. Однако, массовое
производство фотогальванических элементов в Японии
и США позволило за последние два десятилетия снизить
их стоимость в расчете на один ватт получаемой
энергии в 16 раз. Это делает их вполне конкурентоспособным
источником энергии. Дальнейшие усилия фирм-производителей,
несомненно, еще более удешевят такие фотоэлементы.
По прогнозам Европейской фотогальванической
ассоциации, в ближайшей перспективе в этой отрасли
энергетики ожидается бум, который позволит обеспечить
электричеством свыше 1 млрд. человек, включая 30%
всего африканского континента. А к 2040 г. солнечная
энергия сможет обеспечивать 26% всего предполагаемого
глобального потребления энергии11.
Вместе с тем уже давно начался постепенный переход
к принципиально новым источникам энергии. Индустри
альные, а в последнее время и развивающиеся страны
все более активно переходят с угля и нефти на атомную
энергию. В последние три десятилетия XX в. ее потребление
увеличилось почти в 34 раза, в том числе в развивающихся
регионах - более чем в 66 раз (см. табл. 4.2). Заметное
увеличение потребления природного газа можно рассм
атривать лишь как промежуточный этап, облегчающий,
но не решающий ни экологических проблем сжигания углеводородов,
ни проблему исчерпания природных запасов
такого топлива.
Таблица 4.2
Рост потребления разных энергоресурсов
с 1970 г. по 2000 г. и его структура
Нефть; Газ; Уголь; Атомная энергия; Гидроэнергия; В целом.
Рост объема потребления (в разах):
Мир в целом; 1,83; 2,33; 1,41; 33,59; 3,23; 1,94;
Страны ОЭСР; 1,54; 1,72; 1,24; 31,11; 1,60; 1,67;
Остальные страны; 2,66; 4,15; 1,64; 66,43; 3,99; 2,53;
Структура потребления в 1970 г. (в %):
Мир в целом; 42,4; 20,5; 34,4; 0,4; 2,3; 100,0;
Страны ОЭСР; 45,8; 22,3; 28,9; 0,6; 2,4; 100,0;
Остальные страны; 34,9; 16,6; 46,4; 0,1; 2,0; 100,0;
Структура потребления в 2000 г. (в %):
Мир в целом; 40,0; 24,7; 25,0; 7,6; 2,6; 100,0;
Страны ОЭСР; 42,2; 22,9; 21,4; 11,1; 2,3; 100,0;
Остальные страны; 36,8; 27,3; 30,2; 2,6; 3,1; 100,0.
Источник: British Petroleum. Statistics 2001.
Принципиальным решением является замена углеводородных
энергоносителей расщеплением атомов урана, а еще
лучше - синтезом атомов водорода. Такую замену мировое
сообщество начало уже в 1954 г., когда в г. Обнинске вступил
а в строй первая в мире экспериментальная атомная электрост
анция (АЭС) мощностью 5 мегаватт. К 1970 г. мощности
АЭС, построенных в разных странах, возросли до 16 гигав
атт, к 1980 г. - до 135, а к 1988 г. - до 310 гигаватт. После
чернобыльской катастрофы введение новых атомных реакторов
замедлилось. Но в результате повышения безопасности
действующих реакторов и появления новых, более надежных,
развитие атомной энергетики вновь набирает темпы.
К концу 2002 г. для производства электрической и тепловой
энергии в 30 странах мира функционировал 441 ядерный
реактор общей мощностью в 359 гигаватт. Они вырабатыв
ают уже 16% глобальной электроэнергии, а в некоторых
странах даже значительную ее часть (в Литве - 80%,
во Франции - 78, в Словакии - 65, в Бельгии - 57% и т. д.).
Основная масса АЭС действует в США и других развитых
странах. Но в последние 10 - 15 лет АЭС стали создаваться
и в развивающихся регионах мира, в первую очередь в ЮгоВосточной
Азии. В 2002 г. вошли в строй шесть новых реакторов:
четыре в Индии и по одному в Южной Корее и Чехии.
В настоящее время строятся еще 32 реактора, в том числе
для АЭС Индии, Китая и Ирана12.
Нельзя, однако, забывать, что запасы ископаемого урана
тоже не беспредельны. Сейчас, в период ликвидации избыточных
арсеналов ядерного оружия, эта проблема не акту-
альна. Но в будущем она станет обостряться. Если не счит
ать экономически нерациональную добычу урана из морской
воды, остается один путь - строительство реакторовбридеров,
воспроизводящих ядерное топливо в процессе
своей работы. Это сделает такое топливо практически возобновляемым
ресурсом, а сами АЭС - почти безотходным производством,
что превратило бы их в самые чистые электрои
теплогенерирующие установки по сравнению с ТЭЦ, работ
ающими на любом виде углеводородного топлива.
Но главный прорыв в области атомной энергетики еще
впереди. Речь идет об освоении управляемой термоядерной
реакции - слиянии атомов тяжелых изотопов водорода
(дейтерия) и лития, в результате которого образуются атомы
трития и выделяется колоссальная энергия. При такой
реакции достаточно ста кг дейтерия и 4 тонн лития, чтобы
в течение года работал электрогенератор мощностью в 1000
мегаватт, для чего сегодня требуется 2,1 млн тонн угля,
или 10 млн баррелей нефти, или 100 тонн урана13. Как литий,
так и дейтерий имеются в природе в изобилии. И притом
- никаких радиоактивных отходов, загрязняющих окруж
ающую среду.
Трудность на этом пути состоит в том, что раскаленную до
сотен миллионов градусов плазму нужно удерживать от соприкосновения
со стенками реактора. Еще в 50-х годах
А.Д. Сахаров и И.Е. Тамм теоретически решили эту проблему,
предложив удерживать горячую плазму с помощью магнитного
поля внутри торроидальной камеры с магнитным
полем (токамак). Это технически очень сложная и дорогостоящ
ая установка. Тем не менее, в мире уже насчитывается
около 300 токамаков, и на исследования такого рода истрачено
около 30 млрд. долл. Эти усилия привели к некоторым
успехам: в 1997 г. на европейском токамаке JET был достигнут
"перевал", когда мощность, затраченная на разогрев
плазмы, оказалась равна термоядерной мощности на выходе
из реактора, а в 2001 г. в Японии удалось в течение нескольких
секунд удерживать плазму, разогретую до 400 млн. градусов,
что в 20 раз выше температуры внутри Солнца.
Человечество шаг за шагом приближается к решению
этой сложнейшей научно-технической проблемы. В конце
80-х годов Европейский союз, Япония, Советский Союз
и Канада решили объединенными силами создать Международный
термоядерный экспериментальный реактор (ИТЭР)
нового поколения проектной мощностью в 500 мегаватт. Нед
авно Канада вышла из консорсума, но присоединиться к
ниму, похоже, готов Китай. Летом 2001 г. завершилась разр
аботка проекта ИТЭР, потребовавшая создания и апробации
многих новых материалов и уникальных приборов.
Строительство самого реактора займет еще около 10 лет.
Столько же времени может понадобиться на его всесторонние
испытания и доводку. Коммерческое использование термоядерной
энергии может начаться лет через шесть после
этог
...Закладка в соц.сетях
