Краткая история геоэнергетики и её будущее

Развитие человеческой цивилизации определяется эволюцией основных источников её энергии независимо от социального строя. Энергетика определяет экономический ландшафт освоенных человеком территорий, поскольку именно она несёт в себе креативный потенциал преобразования и функционирования повседневности.

Переход общества от мускульной тяги людей к животной тяге (конской, ослиной, воловьей, верблюжьей, слоновой) знаменует собой первую инновацию в развитии энергетики. Далее идёт освоение человечеством колоний по морю за счёт энергии ветра, который надувает паруса. Параллельно с ветром человек использует огонь, сжигая дрова, уголь и торф с первых лет своего существования.

Затем, слезая с "иглы" ветра экономика "подсаживается" на пар: паровозы, пароходы и стационарные паровые машины придают огромный скачкообразный импульс развитию экономики. Сжигание твёрдого углеводородного топлива в виде дров и угля в топках паровых машин делает возможным создание сложных механизмов, которые обеспечивают переход энергетики от твёрдого к жидкому топливу - к нефти и нефтепродуктам, которые получаются в результате сложных физико-химических операций и требуют создания соответствующей инфраструктуры.

На новом этапе развития энергетики жидкое топливо отчасти заменяется на более перспективное газообразное, которое легче добывать, транспортировать и сжигать без больших негативных последствий для экологии. Почти одновременно с появлением в распоряжении людей природного газа у человечества появляется и электричество, вырабатываемое посредством всё того же пара, полученного от сжигания углеводородов и направляемого на лопасти турбин.

Открытое учёными электричество даёт толчок развитию гидроэнергетики: на всех крупных реках, которые имеют более-менее существенные перепады высот от верхнего течения к устью, строятся гигантские гидроэлектростанции, способные обеспечить электричеством сразу несколько регионов страны. Вместе с этим строятся электростанции, работающие на ископаемом углеводородном топливе (газе, угле, мазуте, торфе).

Ускорение энергетических инноваций в ходе кровопролитной Второй мировой войны благодаря созданию атомной бомбы даёт толчок к использованию мирного атома. В распоряжении человечества появляются первые АЭС, при этом всё ещё вполне себе работают теплоэлектростанции на углеводородах, хотя они и сильнее загрязняют атмосферу. Применение новых технологий снижает токсичность их выбросов.

Дальнейшим шагом в развитии энергетики, который решает проблему отработанного ядерного топлива, является создание реакторов на быстрых нейтронах, в недрах которых ядерные отходы постепенно выжигаются цикл за циклом, так что эффективность ядерного топлива вырастает примерно в 100 раз. Появление РБН даёт возможность безбедно существовать ядерной электроэнергетике на существующих запасах урана примерно 1000 лет.

Параллельно с РБН появляется реактор, работающий на тории, это ещё один радиоактивный элемент в таблице Менделеева. Топливо в такие реакторы можно загружать один раз в 30-50 лет. Тория в мире очень много, а с экологической точки зрения ториевый реактор практически безопасен. Более того, теоретически возможно создавать небольшие генераторы и микрогенераторы электроэнергии, работающие на ториевом топливе - двигатели автомобилей и даже батарейки для бытовой техники.

Параллельно с развитием атомной энергетики идёт развитие энергетики от возобновляемых источников энергии - ВИЭ, использующих силу ветра, свет солнца, приливов-отливов и геотермальных источников (вообще-то и ГЭС должны быть также отнесены к ним, но их почему-то не рассматривают). Однако, эта сфера энергетики имеет массу минусов при всей её теоретической экологической привлекательности: энергия в сети подаётся нестабильно, мощность установок сравнительно невелика, запасти энергию на случай нестабильности сложно, к тому же лопасти ветряков и солнечные панели при их утилизации выделяют массу токсинов. Так что больших перспектив у развития и повсеместного применения ВИЭ нет, разве что в какой-то мере перспективна водородная энергетика.

Огромные перспективы есть у термоядерной энергетики. Она будет востребована экономикой, когда запасы всех видов топлива, включая ядерное, подойдут к концу. Это произойдёт не ранее чем через полторы тысячи лет, хотя, конечно, термоядерные реакторы появятся уже в нынешнем столетии. Вот что пишет по этому поводу Financial Times: "Министр энергетики США Дженнифер Гранхольм объявит во вторник (13 декабря 2022 года, в день публикации данного текста, прим. автора) о "крупном научном прорыве" в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, сообщает FT. Ученым удалось добиться термоядерной реакции с приростом энергии. Мир приблизился к получению экологически чистой и дешевой энергии."

Пока что у человечества существуют определённые сложности на пути к построению полноценной термоядерной энергетики, которые будут год за годом преодолеваться учёными разных стран мира. Работа проектов управляемого термояда идёт параллельно во множестве стран (США, Россия, ЕС, Китай), и совершенно не важно, кто создаст реактор с устойчивой плазмой в 100-150 миллионов градусов первым. Главное обстоятельство, на которое следует обратить внимание, заключается в том, что запасы водорода на планете практически неисчерпаемы.

В тексте ничего не сказано про энергетику авиации и космоса, и там есть своя специфика.

В глобальной конкуренции победит экономика той страны (или целого объединения стран), у которой энергоресурсы будут дешевле, чем у конкурентов, а выработка в расчёте на одного жителя выше.