Сергей Тараненко - Наполовину мертвый кот, или Чем нам грозят нанотехнологии

Следует иметь в виду, что диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом. Иными словами, водород — агрессивная среда. Из школьного учебника химии мы помним, что кислота — это то, что легко образует свободный ион водорода [23] Химик-ученый, возможно, не согласится с нами. Он скажет, что есть кислоты, не содержащие водорода. Но это не отменяет нашей аргументации. — именно он и оказывает то разрушительное действие, которое мы связываем с кислотой. А тут — как минимум атомарный водород в кристаллической решетке. Как эта среда, будучи концентрированной до плотностей, сравнимых с плотностью твердого тела, ведет себя, мы еще до конца не знаем.

Не знаем и того, как такой материал, такая среда поведут себя при контакте с другими средами и веществами, с другими агентами — даже такими, контакт которых с водородом нами не предполагался. А если предположить массовый характер использования водородной энергетики — в автомобилях и других машинах, на судах, на самолетах и ракетах, в домашних роботах-андроидах и приборах, в компьютерах и средствах электронной коммуникации, — такие контакты неизбежны. С мыльной пеной детских «пузырей», со спиртом, содержащимся в алкогольных напитках, — словом, со всем тем, что окружает нас в быту. С разнообразными фармакологическими соединениями в медицинском учреждении, с веществами на производстве и в химической лаборатории, в мобильных лабораториях криминалиста и специалиста по контролю за окружающей средой — со всем тем, что мы используем в своей производственной деятельности. Кроме того, с кислотными дождями, не ко времени выпавшими, с песком, принесенным самумом, и снегом сибирской вьюги, с нещадно палящим солнцем посреди азиатской степи — со всем тем, что от нас не зависит и нас не спрашивает.

Водородная энергетика дает прекрасный пример и того, что в новом деле, в новых технологиях мы можем пропустить важное, не только неизвестное нам, но и хорошо известное, а это риск не менее важный, чем риск нового.

Все мы знаем перекись водорода, вернее, слабенький водный раствор перекиси водорода. Так вот, хорошо известно, что концентрированные водные растворы перекиси водорода взрывоопасны. А кто сказал, что при горении водорода — ведь водородная энергетика предполагает сжигание водорода — никогда не может сложиться условий, при которых образуется не окисел водорода (вода), а его перекись? И наши выхлопы, которые мы считали экологически чистыми, вдруг окажутся вовсе не такими безобидными. И даже если образовавшиеся капельки сконденсированного пара содержат недостаточно перекиси водорода, чтобы быть взрывоопасными, нельзя забывать и про то, что концентрированные растворы перекиси при попадании на кожу, слизистые оболочки и в дыхательные пути вызывают ожоги.

Как известно, бензиновый двигатель может быть в разной степени экологически опасным (или безопасным). То же может быть справедливо и для водородного двигателя. Пожухлая листва городских деревьев не исключена и на фоне лозунгов об экологичности.

Нанотехнологии делают водородную энергетику возможной. Но вот возможные негативные последствия такой энергетики могут быть с нанотехнологиями прямо не связаны.

Из чего производят водород, требующийся в промышленных количествах? Ответ прост — из воды. Транспортировать водород по причинам, только что нами названным, трудно. Транспортировать водородные «аккумуляторы» не эффективно. Значит, придется транспортировать воду, что делает актуальным строительство трубопроводов, или пользоваться местными источниками.

То, что вода — ценнейший ресурс, мы уже понимаем, но, видимо, не до конца. Говоря о водородной энергетике и роли в ней воды, ни в коем случае нельзя забывать о так много и настойчиво обсуждаемом сегодня сланцевом газе.

Добывать сланцевый газ можно только там, где есть вода, — рядом с реками и озерами. Ее закачивают в скважину, чтобы использовать технологию гидровзрыва. Создание одной скважины требует до 4000 тонн воды.

США объявили, что к 2015–2020 гг. выйдут на уровень добычи 60 миллиардов кубометров (в так называемых условных газовых единицах) такого газа, что составит 10 % от объемов традиционной добычи газа в России. По экспертной оценке, это обеспечит годовую потребность в объеме 2,4 миллиарда тонн воды, что составляет четверть годового расхода воды реки Потомак или 55 % от индивидуального годового потребления воды всем населением США (из расчета 40 литров воды в день на одного человека в среднем).

Экологические последствия расхода такого объема воды сложно достоверно оценить. Аналогии, связанные с ирригацией (Сырдарья и Амударья и бассейн Арала, обмелевшая река Хуанхэ в Китае), заставляют крайне серьезно отнестись к данной проблеме.

Какие основания у нас есть, чтобы считать, что проблема воды для водородной энергетики будет решена иначе, чем это сегодня уже происходит при добыче сланцевого газа? Правильно — никаких!

Но вернемся к основной теме этого раздела. Нанотехнологии позволяют нам концентрировать энергию. Например, становятся возможными высокоэнергоемкие вещества и среды. И это отнюдь не только батарейки, способные служить в десять раз дольше. Накопленная в них энергия — это потенциальный взрыв, способный, в том числе, иметь военное применение. Среди таковых возможностей, предоставляемых нанотехнологиями, — создание так называемой вакуумной бомбы. Такие бомбы больших калибров сравнимы по мощности со сверхмалыми тактическими ядерными боеприпасами. Тротиловый эквивалент мощнейшей на сегодня в мире неядерной бомбы — российской авиационной бомбы объемного взрыва, испытанной 11 сентября 2007 г., — составляет около 44 тонн, а радиус гарантированного поражения — 300 метров. Тем самым площадь поражения больше площади Московского Кремля.

Принципиальным моментом здесь является то, что высокая разрушающая способность сопряжена с относительной технологической простотой, а простота — обратная сторона доступности, в том числе «безответственным» игрокам, таким, например, как террористы.

Ядерное оружие даже малых калибров подпадает под международно признанный режим нераспространения. Ядерные технологии, такие как технологии обогащения, не являются «незаметными», а потому, пусть недостаточно эффективно, контролируемы. Напротив, возможные заряды различной мощности с применением нанотехнологий могут создаваться в обход установленным режимам нераспространения (как незаметные), да и сами режимы международное сообщество еще не установило.

Итак: опасности, связанные с высококонцентрированной энергией, могут представляться нам очевидными. Военный аспект, к сожалению, делает эту тему для нас знакомой. Но предполагать, что все ограничится уже знакомыми нам последствиями, — ошибка. Такая же ошибка, как оценивать последствия случайного взрыва артиллерийского снаряда, без учета того, что этот снаряд может лежать на складе среди множества подобных.