Юрий Чирков - Занимательно об энергетике

Как с экологической точки зрения оптимально разместить топливно-энергетические комплексы? Чтобы избежать локальных перегревов, исключить радиационную опасность, уменьшить загрязненность воздуха вредными газами. Вопросы эти непросты. Возьмем, к примеру, атомную энергетику. До сих пор в числе основных преимуществ АЭС прежде всего называли возможность исключить перевозку сотен и тысяч тонн обычного топлива и размещать станции в непосредственной близости от источников потребления электроэнергии.

Соответственно при этом сокращаются и ее потери на передачу по ЛЭП. Однако, как полагает академик Н. Доллежаль, уже в обозримом будущем, в некоторых случаях от этого преимущества, видимо, придется отказаться.

Анализ намечающихся проблем ядерной энергетики заставляет прийти к выводу, что в будущем не исключен вариант, когда наиболее рациональным, оправданным как с экономической, так и с ряда других точек зрения, станет не строительство отдельных АЭС в разных районах, а их объединение в крупные ядерно-энергетические комплексы.

На одной площадке можно будет разместить и предприятия по радиохимической переработке топлива, его нейтрализации и захоронению. А возможно, и заводы, использующие радиоактивное излучение в полезных целях.

Высокий уровень автоматизации, короткие расстояния и специализированные транспортные средства, выгоды концентрации строительных сил, экономия земель — все это с лихвой окупит затраты на передачу энергии к потребителям.

Тем более что такие ядерно-энергетические комплексы можно привязать к наиболее масштабным проектам или народнохозяйственным задачам. Объединение АЭС в комплексы создает предпосылки и возможности для обеспечения максимальной радиационной безопасности ядерной энергетики.

Далее, возможность резкого увеличения мощностей АЭС, их блоков, значительно большая свобода от ограничений, связанных с внешними сторонами их функционирования, когда отдельные процессы топливного цикла предельно воссоединены в один общий технологический процесс, несомненно, бы открыли дополнительные или даже новые перспективы для прогресса в энергетическом реакторостроении, реализации новых идей.

Например, можно было бы осуществить радиационное воздействие на долгоживущие продукты деления с целью перевода их в короткоживущие или стабильные изотопы (так называемое «радиационное пережигание»). Или, скажем, использование тепла радиоактивного распада осколков деления для промышленного и коммунального бытового теплоснабжения.

Где же разместить такие комплексы? Если говорить о нашей стране, то, видимо, место надо выбирать в районах с меньшей плотностью населения, с меньшей дефицитностью и ценностью земельных ресурсов, где есть обилие воды.

Однако необходимо, чтобы комплексы располагались сравнительно недалеко (на расстоянии 1500— 3000 километров) от сложившихся и перспективных центров потребления энергии.

К таким районам относятся земли севера и северо-востока европейской части страны.

Подобного же рода проблемы стоят и перед энергетикой США.

В американской практике реакторостроения в последние годы получило официальное признание предложение строить АЭС вблизи морского побережья на плаву, что дает явные преимущества: повышение безопасности АЭС относительно сейсмологических воздействий и снижение потенциального влияния тепловых сбросов на водную среду. Защита от волн в обычных, и особенно штормовых, условиях достигается сооружением кольцевого волнореза.

Планируется все оборудование АЭС, в том числе реактора мощностью 1150 мегаватт, размещать на стальной платформе размерами 150X122 м2, высотой 13,5 м. Ее после монтажа отбуксируют в море и установят на якоря на расстоянии 4,8 километра от берега.

В американской литературе обсуждаются и вопросы экологической безопасности радиохимических заводов По мнению лауреата Нобелевской премии Г. Сиборга, до конца нашего века количество их вряд ли превзойдет цифру в 25—30 заводов. Поэтому проще всего изолировать их на специально выделенном «плутониевом острове».

Итак, мы видим: экологические соображения заставляют пересмотреть многие традиционные взгляды на энергетику. Кроме того, оказывается, не так-то прост найти для энергетики подходящее место на планете. Создание мощных топливно-энергетических комплексов решает многие проблемы, но не станут ли они на теле Земли своеобразными «черными дырами»?

Законы физики безжалостны: на каждую единицу полученной полезной энергии в окружающую среду должны быть отведены 2—3 единицы энергии тепловой. А это значит, что в зоне, где расположен комплекс, неизбежен колоссальный локальный перегрев.

Но из этих же рассуждений следует и неожиданный вывод: абсолютно экологически чистой энергии быть не может! Энергетическое производство по своей природе не может быть безотходным! Так как в любом источнике энергии согласно второму началу термодинамики тепловые потери неизбежны. А рост теплового загрязнения, его размеры будут, словно тень, следовать за неуклонно растущей энергетикой землян. И где-то непременно ситуация станет взрывоопасной. Поэтому говорить можно лишь о том, какой источник энергии экологически более опасен, а какой опасен менее.

Еще замечание.

Стихийность происходящих на Земле процессов и явлений (они пока лишь отчасти поддаются управлению) связана не только с тем, что человек, еще не везде живет по науке, но также с разобщенностью людей, государств, наций. Трудность та, что многие проблемы необходимо решать в масштабе всего человечества.

Надо создать такие социальные условия во всем мире, которые сделали бы возможным проведение в жизнь путей развития техники и промышленности на научной основе, обеспечивающей уравновешенное развитие цивилизации без риска катастрофы взрывного характера.

(Поразительно, но даже на Западе ряд социологов-экономистов, например крупный голландский экономист С. Маншолт, приходят к выводу: решение технико-экономических и иных проблем в глобальном масштабе может быть осуществлено только на основе социалистической организации промышленности.)

Но это уже тема для отдельного большого разговора. Нас же пока интересует энергетика и экология.

Если бы человечество навсегда было приковано к Земле, то едва ли оно могло бы решить энергетическую проблему и проблему загрязненности всей планеты. Биосфера Земли рано или поздно обязательно бы нагрелась до недопустимого уровня. Если бы... Если бы 20 лет назад для человека не началась Эра Космоса.

Производство энергии за пределами планеты — вот, видимо, выход из кризиса. Размещать энергетические установки не на Земле, а в космосе предлагает академик А. Благонравов. Есть и другие необычные идеи. Некоторые специалисты считают, что для стабилизации климата лучше отводить тепло с Земли в космос. Они говорят, что это позволит осуществить дешевая термоядерная энергия. Парадокс! Нам нужна будет энергия для отвода избыточного тепла — энергии же!