Структура потребления первичных энергоносителей в США

К середине XXI в. в связи с исчерпанием запасов органического топлива структура энергопотребления должна измениться. Со­гласно прогнозу Всемирной энергетической конференции, в 2020 г. производство энергии в мире достигнет 1,9—2,4-10¹³ Вт. При этом около 30% энергии даст уголь, 21% — нефть и 17% — газ. На все прочие источники энергии придется 30%.

Станет ли близящееся окончание века нефти и газа для челове­чества катастрофой? Прежде всего, кроме достоверных запасов нефти и газа, существуют прогнозируемые потенциальные ресур­сы. Например, если по нефти и газу достоверные запасы на Сред­нем Востоке составляют 18 и 8% мирового уровня, то соответст­вующие цифры по прогнозируемым запасам намного больше — 33 и 18% (данные Б. Скинера). Затем можно будет приступить к освоению таких энергоресурсов, которые сегодня разрабатывать

невыгодно. Приведем краткий перечень некоторых нетрадицион­ных первичных источников энергии: битуминозные пески и слан­цы — 10²⁶ Дж, тепловая энергия планеты — 10²⁷ Дж. Мощность стока воды с континентов — 3-10¹² Вт, механическая мощность Гольфстрима — 2-10¹⁴ Вт. Известны сценарии использования во­зобновляемых источников энергии — биомассы, солнечной и вет­ровой энергии. По оптимальному сценарию они могут обеспе­чить к 2020 г. до 10% суммарной мировой потребности в энерго­ресурсах.

По мнению Комиссии ООН по нестандартной энергетике, ис­пользование этих видов энергоресурсов сдерживается в первую очередь нехваткой финансирования. Преимущество возобновляе­мых источников энергии состоит в их неисчерпаемости и более высокой экологической чистоте, а недостаток — в сравнительной дороговизне. Например, стоимость электроэнергии, вырабатывае­мой на одной из крупнейших в Европе солнечных электростанций мощностью 3,3 МВт в г. Сьерра (Италия), в 10 раз дороже энергии, производимой на обычных ТЭС.

К развитию атомной энергетики после Чернобыля и ряда дру­гих аварий в большинстве стран существует осторожное отноше­ние. Кроме опасности новых тяжелых аварий, существуют и дру­гие факторы, вызывающие настороженность. Во-первых, это про­блема хранения радиоактивных отходов, которая не имеет пока вполне удовлетворительного решения. Во-вторых, это возмож­ность диверсий на атомных электростанциях, которыми уже сей­час угрожают исламские террористы, либо хищение радиоактив­ных отходов (РАО).

В случае ввода в строй АЭС проблемы, связанные с их эксплу­атацией, будут становиться все более тяжелыми. По данным «Гринпис», в мире нет ни одной АЭС, на которой не случались бы аварии и инциденты разной степени тяжести, а в целом по всем АЭС, действующим в мире, не проходит ни одного дня без инци­дентов.

К настоящему времени в мире около 250 тыс. т отработанного ядерного топлива и каждый год эта величина возрастает на 10 тыс. т. Отходы атомных реакторов и радиохимических заводов загрязня­ют реки и морские акватории. Современные методы захоронения РАО дороги и не обеспечивают абсолютной гарантии их надежной изоляции на необходимые сроки в несколько сотен и тысяч лет.

Несмотря на эти проблемы, около 200 атомных электростан­ций, действующих в разных странах, обеспечивают порядка 8%

потребляемой в мире электроэнергии. Первое место по использо­ванию атомной энергии занимают США (46% электроэнергии), затем идут страны Западной Европы (28%) и Япония (12%).

Сейчас трудно сказать, в какой степени оправдаются надежды на промышленное использование энергии термоядерного синтеза. Исследование этой проблемы интенсивно продолжается уже около 50 лет, но, по оценкам специалистов, потребуется еще при­мерно такой же срок, прежде чем будет начата опытная эксплуата­ция первой промышленной термоядерной электростанции. Из­вестны более экзотические проекты: реакторы гибридного типа, использование в качестве термоядерного топлива изотопа гелия-3, доставляемого с Луны, и др.

Хотя термоядерные электростанции XXI в. будут менее опасны, чем АЭС, считать их безопасными оснований нет. Во-первых, в качестве топлива на них будет использоваться тритий — радиоак­тивный изотоп водорода. А получать тритий будут из лития за счет его бомбардировки нейтронами. Между тем, литий пожаровзрывоопасен. Во-вторых, любой металл после облучения нейтронами охрупчивается, ослабляется. Поэтому стенки реактора придется заменять, по некоторым расчетам, не реже одного раза в два года. В-третьих, всегда будет существовать проблема наведенной радио­активности на стенки реактора. И наконец, в-четвертых, тепловой КПД термоядерной электростанции будет ниже, чем у обычной ТЭС, а потому окружающий водоем будет получать значительно больше тепла.

В целом, подводя итоги, можно утверждать, что энергетический голод в XXI в. человечеству не угрожает.

Мировое сообщество располагает богатыми и разнообразными возможностями, чтобы обеспечить техническое решение пробле­мы источников энергии. Значительно сложнее обстоит дело с дру­гими сторонами этой проблемы. Во-первых, потребуются весьма значительные свободные средства для инвестиций, видимо, поряд­ка многих десятков и даже сотен миллиардов долларов. Во-вторых, развитие энергетики в XXI в. может привести к значительному росту техногенного давления на окружающую среду. Это очень острые вопросы, и простых решений здесь не существует. О неко­торых нестандартных подходах к продвижению вперед пойдет речь в следующих разделах книги.

Глава 2.4