Поиски альтернативы нефти и газу

Нефть и газ не вечны, это невозобновляемые ресурсы, которые рано или поздно будут проедены. И человечество, осознавая это, ищет альтернативные источники энергии. К тому же, ископаемые углеводороды – незаменимое сырье для химической промышленности. Еще Д.И.Менделеев сказал, что топить нефтью – все равно что топить ассигнациями.

Если мы допустим полное истощение углеводородных скважин, мы погибнем не только от холода и перехода на гужевой транспорт, но и от исчезновения пластмасс, без которых немыслимо все, что мы называем цивилизацией, - от электроники до массовых средств коммуникации.

Потому от того, насколько быстро мы найдем альтернативу нефти и газу в топливной сфере, зависит переживет ли человечество нынешний век. Это общее направление современного прогресса, общая проблема всего человечества, найти дешевый источник для энергетики взамен нефти и газа, запасы которых подходят к концу.

Правительство США уже давно выделяет огромные суммы бюджетных денег на разработки альтернативного топлива. И это дает свои результаты. Более трети всего продаваемого сейчас в США бензина имеет не нефтяное происхождение. Подобные разработки идут и в странах ЕС, Японии, Китае.

Каким будет альтернативное топливо? Сейчас трудно судить, но многие источники утверждают, что наиболее перспективно использование в качестве топлива обычной воды. Ведь вода состоит из водорода и кислорода, а, как известно, водород хорошо горит в кислородной среде. Способ разложение воды с помощью электричества известен еще с конца XIX века. Проблема в довольно большом количестве электричества, которое необходимо для этого.

Однако в последнее время, по сообщениям в СМИ, появился ряд исследований, которые существенно снижают расход электричества для этого процесса. Недавно появилось сообщение о создании японской компанией Genepax (Osaka, Япония) автомобиля на воде. Одного литра любой воды достаточно, чтобы ехать на нем в течение часа со скоростью 80 км в час. ( http://www.genepax.co.jp/en) Так же доктор Дж. Грубер из ФРГ упоминал о двигателе некого С. Мейера с водой в роли топлива, запатентованном в США в 1992 году (патент США №5149507).

Долгое время эти разработки не находили понимания, так как прямо противоречили основному направлению развития мировой экономики, нацеленной на добычу и использование нефти в качестве топлива, но сейчас ситуация принципиально изменилась, и успешное развитие мировой экономики зависит от перехода на альтернативное топливо.

Получая водород и затрачивая электроэнергию, мы ничего не выигрываем в энергетическом плане, скорее что-то теряем. Но мы получаем топливо, удобное в транспортировке. Можно заправить его в автомобиль - это намного эффективнее аккумуляторов. Кстати, я уже писал про то, что в Италии построили так называемый «умный» или «энергоэффективный» дом, который снабжает энергией себя сам. В нем электричество, вырабатываемое солнечными батареями, превращается путем электролиза воды в водород, который питает злектрогенератор, работающий независимо от изменения интенсивности солнечного освещения. Такой дом уже реально существует.

Водородная энергетика – это вполне реально. Ведь хранить электроэнергию в аккумуляторах тяжело, неудобно и дорого. Намного интереснее добыть электролизом водород и возить его. Водород можно спалить напрямую, а можно в топливных элементах. В общем-то, никаких чудес. Остается только упростить и удешевить электролиз воды.

И тут уже наука имеет успехи: группа американских ученых создала новый катализатор на базе фосфора и кобальта, в присутствии которого значительно облегчается электролиз воды. Прежние типы подобных катализаторов делались на базе дорогих материалов, например, платины. Дешевая альтернатива позволяет использовать воду как электрический аккумулятор - полученный при электролизе воды водород может быть сожжен в топливных элементах и превращен в электричество. ( http://www.newsru.com/world/19dec2008/science2008.html )

Другой заменой нефтепродуктам может служить электричество. Речь идет об электромобилях и дешевых способах получения электричества. Главной проблемой сейчас, которая препятствует массовому распространению электроавтомобилей, является длительное время их подзарядки.

Но, возможно, в скором времени и эта проблема будет решена, и время зарядки батарей сократится до получаса - сорока минут. Даже сейчас электромобиль оказывается более экономичен по стоимости потребляемого топлива (энергии), чем обычный бензиновый. А создание новых способов дешевого получения электроэнергии сделает его намного более эффективным в эксплуатации, чем автомобиль с бензиновым двигателем, не говоря уж об экологии.

А способы получения электроэнергии из возобновляемых источников, в частности, из ветра, уже широко применяются. А Германии, например, так производится более 20% электричества. Ветрогенераторы там уже давно стали привычной деталью пейзажа.

Вот еще интересный способ получения энергии. Приблизительно 90% всех домов Исландии согреты геотермической энергией. Но даже на этом фоне торжества альтернативной энергетики проект выработки электричества прямо от магматического очага вулкана – заставляет снять шляпу перед разработчиками.

Неприветливые на вид пейзажи Исландии с озёрами кипящей грязи и струйками пара, то тут то там вырывающимися из трещин в вулканических скалах, скрывают подлинное сокровище – многочисленные источники геотермальной энергии, которые здесь подходят к поверхности довольно близко.

Это давно не секрет: здесь широко распространены скважины глубиной от 600 до 1 тысячи метров, из которых наверх поднимается горячий пар с температурой до 240 градусов по Цельсию. Он не только обогревает дома в Исландии, но и приводит в действие множество сравнительно небольших электростанций. Безусловно, это — достижение. Но, наверное, исландцы давно привыкли к такому изобилию, потому задумали проект куда более смелый.

Под руководством Омара Фридлифссона (Omar Friedleifsson) из исландской геологоразведки (ISOR) консорциум нескольких энергетических компаний реализует "Исландский проект глубокого бурения" (Iceland Deep Drilling Project — IDDP).
Интерес этих новаторов сосредоточен на полуострове Рейкьянес (Reykjanes), откуда берёт своё начало одноимённый срединно-океанический хребет в Атлантическом океане. Точнее, учёным нужен скрытый под ним крупный очаг магмы. Здесь учёные и инженеры уже начали бурение нескольких глубоких скважин, пока – в исследовательских целях. С одной из них они дошли до глубины более 3 километров.

В этом случае скважина подойдёт вплотную к очагу магмы. Выше этого очага, там, куда и проникнет буровая колонна, находится обширный бассейн с так называемой суперкритической водой. Это не смесь горячей воды и пара, как на более высоких горизонтах, это жидкая вода, находящаяся при температуре порядка 400-600 градусов по Цельсию – огромное давление не позволяет ей закипеть.

Позволив этой воде (а точнее – жидкости, ибо точный её химический состав нельзя будет узнать, пока туда не проникнет бур) подняться по скважине, авторы проекта получат неиссякаемый источник энергии. Речь идёт о мощностях порядка 50 мегаватт и выше – на порядок больше, чем в любом из прежних проектов получения электричества из геотермального источника.

Отработанный в турбинах пар, превратившись в воду, также не пропадёт зря. Уже после выработки энергии у неё останется приличная температура – 40 градусов. Это прекрасное средство обогрева теплиц.


Менеджер похожей электростанции, работающей в этих краях (но, конечно, пользующейся куда более близким к поверхности и менее мощным источником пара), Альберт Альбертсон (Albert Albertson) предсказывает, что, к концу столетия "Исландия может стать Кувейтом Севера".
Ведь IDDP – это лишь апробация идеи. А горячих недр под островом хватит не на одну подобную станцию.

Дешёвую и экологически чистую геотермальную энергию Исландии можно будет использовать для электролиза воды, чтобы затем экспортировать водород в танкерах по всему миру, так как сегодня танкеры с нефтью тянутся из Персидского залива.
Поблизости у учёных есть несколько участков-кандидатов на то, чтобы приютить глубокую скважину IDDP и, в конце концов, потоком горячего пара возвестить о возможном наступлении "начала конца господства нефти" в мировой энергетике ( ).

В России, увы, до магмы далеко, но еще пока существует в Ярославле ОАО «НПЦ «НЕДРА», которое знает, как подучить энергию из скважины глубиной всего 100 метров - при помощи теплового насоса. Я сам в строительной газете, где работаю дизайнером, неоднократно публиковал их статьи. Так что это не фантазии, а уже зрелые коммерческие предложения.

А в чудесном моем бесконечно любимом, утопающем в розах, городке Хильдесхайм в Нижней Саксонии имеется дом, уже сейчас полностью обеспечивающий себя энергией по этой технологии. Это я сам лично вычитал в местной газете «Kehrwieder am Sonntag» аж еще в 2007 году.


В общем, энергетическая революция на пороге. Эта уже не прогноз, это аксиома, не требующая особых доказательств. Работы ведутся интенсивно, и, возможно, мы накануне великих открытий.

Валентин Спицин.