Технологии энергосбережения

Использование ресурсов и энергии - оптимизация бытового энергопотребления - Об энергетике ХХI века

13. Об энергетике ХХI века

Мы изменили свое окружение так радикально, что теперь должны изменить себя, чтобы жить в этом новом окружении.

Норберт Винер

13.1. Об энергоресурсах XXI века

Как уже отмечалось в главе 1, в настоящее время мы живем в эпоху химической теплоэнергетики на невозобновляющихся органических энергоресурсах. Согласно многочисленным предсказаниям и прогнозам эта эпоха должна закончиться в ХХI веке, который уже наступил.

Как представлялось совсем недавно большинству специалистов, энергетическая эпоха XXI века – это эпоха ядерной теплоэнергетики.

Эта эпоха должна была развиваться в три периода.

1. Первый период – реакторы деления на медленных (тепловых) нейтронах. При «сжигании» ядерного топлива в реакторах на медленных нейтронах, они используются только на 0,2–0,3 %. Специалисты утверждают, что запасы этих энергоресурсов соизмеримы с энергоресурсами нефти, то есть в масштабах человечества весьма ограничены. Но, тем не менее, эпоха этой энергетики началась, и во Франции, например, ядерные электростанции обеспечивают потребности в электроэнергии до 80 %.

Но для того, чтобы потребности всего человечества в энергии удовлетворялись, в основном, за счет ядерных источников энергии, необходима разработка и освоение в 20–30 раз более эффективных реакторов.

2. Во втором периоде ядерной энергетики надежды возлагались на реакторы на быстрых нейтронах, гибридные ядерно-термоядерные реакторы, в которых нейтроны, выделяющиеся при неполной термоядерной реакции, делят ядра урана, тория или плутония. Вариант такого реактора типа БН-600 создан и успешно работает на Белоярской АЭС. Более того, на данном виде агрегатов теоретически можно перерабатывать оружейный плутоний, проще говоря, можно утилизировать атомные бомбы.

3. Самое широкое распространение ядерной энергетики связывают с созданием термоядерных реакторов, работающих только на дейтерии – тяжелом водороде, запасы которого в морской воде считаются практически неисчерпаемыми.

Транспорт, в первую очередь, автомобильный, без которого сейчас человечество уже и не сможет обойтись, предполагалось в XXI веке перевести на водород, на электрохимические аккумуляторы, на жидкие горючие, получаемые из каменного угля и других органических материалов.

С развитием ядерной энергетики, использование которой не сопровождается выбросами СО2, создаются условия для снижения возможных последствий от действия глобального парникового эффекта.

Но использование ядерных реакторов деления ставит проблему надежного захоронения или удаления за пределы Земли радиоактивных продуктов реакций.

С применением термоядерных реакторов, несомненно, тоже возникнут проблемы. Предполагается, что извлечение из морской воды более 10–20 % содержащегося в ней дейтерия может способствовать возникновению масштабных катастроф из-за понижения уровня вод в Мировом океане и нарушения водного обмена. Отсюда можно заключить, что, пожалуй, у каждого из невозобновляющихся источников энергии есть свои предельные объемы их освоения.

Как оценивают специалисты-атомщики сейчас проблемы атомной энергетики XXI века?

Без использования атомной энергии, которая составляет существенную долю в электроэнергетике мира и России, уже немыслимо существование отечественной экономики. То есть проблемы атомной энергетики – это проблемы нашего времени, нашего общества, каждого жителя России

Есть, к сожалению, и негативные результаты использования атомной энергии.

Прежде всего, это радиоактивное загрязнение окружающей среды в случае аварий. Самая известная из них – Чернобыльская катастрофа, произошедшая в 1986 году на одной из атомных электростанций Украины. Она вошла в историю как чернобыльская и привела к огромным человеческим жертвам и экологической катастрофе.

Не отбрасывая возможности использования ядерной энергетики в будущем, несомненно, что XXI век должен заложить основы перехода к эпохе сбалансированной энергетики на возобновляющихся ресурсах.

Рассмотрим некоторые из возможных направлений использования возобновляемой энергии.