Ученые предсказывают: через 50 лет запасы жидких углеводородов на Земле могут иссякнуть. Альтернативные источники энергии спасут человечество

Мировой прирост потребления нефти в мире сейчас составляет в среднем 5 процентов в год. Самая большая его доля приходится на Китай — 24 процента. Сама же страна нефтяных запасов практически не имеет. Хотя наш южный сосед продолжает рассчитывать на крупные поставки «черного золота» из Казахстана по проектирующемуся нефтепроводу Атасу — Алашанькоу, в самом Китае ученые ищут альтернативные виды топлива.

Недавно Китай провел международную конференцию по возобновляемым источникам энергии, а правительство намерено выделить несколько десятков миллиардов долларов на программу использования энергии солнца, ветра и биогаза. К 2007 году за счет возобновляемых источников он планирует добывать до 70 млн. кВт электроэнергии. К 2020 году эта цифра должна составить 15 процентов от общего объема энергии, вырабатываемой в стране.

А вот какую картину будущего рисуют нам ученые. Мировых запасов угля человечеству может хватить максимум на 400 лет. А запасы разведанной нефти и газа, которых, по данным российских источников, на Земле около 285 млрд тонн, при нынешних темпах потребления могут закончиться уже к середине нашего века. Значит, человечеству срочно надо искать альтернативные источники энергии.

Энергия андеграунда

Современной физике помимо углеводородов известно несколько альтернативных источников энергии. Это энергия солнца, ветра, воды и энергия атомных ядер химических элементов. Солнце, ветер и вода — экологически наиболее чистые, но мало эффективные источники. Их применение сильно зависит от природно-климатических условий. Снабдить электричеством, к примеру, мегаполис при помощи ветра или солнца нереально.

Более выгодно производить мощную атомную энергию, получающуюся при распаде ядер, к примеру, урана или плутония. Залежи этих полезных ископаемых имеются в разных частях света. Больше всего их в Казахстане. Но отходы этого процесса опасны своими радиоактивными загрязнениями. Отработанное урановое или плутониевое топливо в течение десятков тысяч лет после применения излучает в окружающую среду активные частицы. И возникает большая проблема с его захоронением.

Есть еще один вариант, признанный учеными мира наиболее перспективным. Вместо реакции деления ядер можно использовать энергию термоядерного синтеза. Для этого на Земле имеется практически неограниченное количество топлива — вода Мирового океана. Из нее извлекают молекулы тяжелой воды, так называемого дейтерия, которого в одной тонне морской воды содержится 15 г. При ядерном синтезе они выделяют энергию, эквивалентную той, которую вырабатывают из 200 тонн нефти. И никаких вредных отходов. Только инертный газ гелий. Он легче воздуха, и с давних времен люди наполняли им метеорологические зонды и детские воздушные шарики.

Практический же интерес для человечества представляет еще одна ядерная реакция синтеза. В ней помимо океанской воды участвует редкоземельный металл литий. При реакции синтеза литий превращается в тритий. И соединяясь с дейтерием, тоже выделяет огромную энергию практически без отходов. Запасов лития на Земле 8–10 млн тонн. Их людям хватит на многие сотни лет.

Впервые неуправляемый термоядерный синтез с участием тяжелой воды и трития был осуществлен в СССР в 1952 году при взрыве водородной бомбы. Труднее оказалось сделать процесс управляемым. Советский физик Сахаров предложил идею — установку ТОКАМАК (названную по первым слогам основных деталей — тороидальная камера, магниты, катушки). Для ее реализации потребовалось около 40 лет упорной работы физиков и инженеров всего мира. Пока на установке еще не получили нужной температуры, плотности и времени удержания. Зато в мировой науке возникло новое направление — физика плазмы. А проект получил международный резонанс.

Политическая энергия

В 1998 году российские ученые под руководством вице-президента АН России Евгения Велихова в чертежах закончили проект ТОКАМАКа. Установка должна достичь необходимых параметров управляемой термоядерной реакции. Учитывая ее дороговизну и то, что проект не преследует военных целей, работы решено проводить совместными усилиями ученых России, США, Японии и Европы. Позже присоединились ученые Канады, Китая и Южной Кореи. Этот амбициозный, по выражению президента США Буша, проект стоимостью около 13 млрд долларов реализовать на своей земле хотели правительства многих развитых стран. В свое время об этом мечтал даже Казахстан. Так как только в нашей стране в промышленных объемах добывают редкоземельный металл бериллий, необходимый для цикла термоядерной реакции. Возник спор относительно места постройки. Дело приобрело политический оборот. Ведь страна, в которой осуществится столь грандиозный проект, получит серьезные преимущества для рывка в области энергетики и развития науки и экономики. Остановились на Японии и Франции. За Японию голосовали правительства США и Южной Кореи. За Францию — Китай, Россия и Евросоюз. Япония грозилась даже выйти из проекта, если не выберут ее. Президент Франции Жак Ширак полетел уговаривать премьер-министра Дзюнъитиро Коидзуми уступить. Главным аргументом было то, что в городке Кадараш под Марселем существует ядерный центр, в котором уже действует новейший экспериментальный ТОКАМАК. И в июне этого года Япония уступила.

Теперь строительство интернационального термоядерного экспериментального реактора ТОКАМАК планируется начать в 2006-м и завершить к 2012 году. Затем в течение лет двадцати на нем будут уточнять параметры для постройки в 2030–2035 годах демонстрационной установки, вырабатывающей электроэнергию. Предполагаемая мощность — 1500 МВт, что сравнимо с мощностью крупной ТЭЦ. А потреблять она будет всего 150 кг дейтерия и 450 кг трития в год. И путь к строительству термоядерной электростанции, вырабатывающей коммерческую электроэнергию, будет открыт. А человечество получит самую дешевую и экологически чистую энергию из сырья, запасы которого неограниченны. Людям останется лишь следить за тем, чтобы не перегревать атмосферу Земли.