А. Лельевр - Альманах Эврика-84

Однако вспомним историю науки. Когда в одном из направлений идея заходит в тупик, на помощь приходят достижения из других областей науки и техники. Так может получиться и в этом случае. Высказывается мысль о применении лазеров для запуска кораблей и для передачи энергии.

Что, если источник энергии для двигательной установки ракеты-носителя размещать не на ее борту, а, положим, на Земле или на каком-то другом корабле-спутнике? Лазерный луч, испускаемый современным подобием гаринского гиперболоида, будет нагревать рабочее вещество в двигательной установке. В результате одновременно снижается стартовый вес ракеты, уменьшается расход топлива и за счет увеличения скорости его истечения из сопла увеличивается мощность двигателя.

Если же на околоземной орбите уже находится хотя бы одна космическая электростанция, то именно на ней можно разместить эту лазерную установку, подключить ее к солнечной энергии, и тогда первая действующая установка вытянет за собой в космос и все остальные. По сравнению с обычным двигателем, работающим на углеводородном топливе, у лазерного есть еще одно важное преимущество — он в несколько раз меньше загрязняет атмосферу.

Многообещающе использование в будущем ядерной энергетики, однако достаточно чувствительны для окружающей среды и ее тепловые отходы.

Вообще при получении энергии любым способом какая-то ее часть теряется, рассеивается, идет на нагрев атмосферы. Как ни старайся, как ни повышай КПД процесса, от этого никуда не денешься. А мы уже говорили о пороге теплового загрязнения.

Кстати, он может оказаться не столь уж далеким, этот порог. Если бы все человечество потребляло на душу населения столько энергии, сколько ее расходуется сейчас в развитых странах, то общий уровень энергопотребления был бы в три-четыре раза меньше порога, за которым начнутся необратимые воздействия на климат планеты.

Но необязательно добывать энергию именно на Земле, можно и за ее пределами. Тогда энергетические отходы там и останутся, а человечество не будет находиться в столь опасной близости к роковому порогу. Да и само производство можно вынести за пределы Земли.

Французский фантаст в одном из своих романов писал: «Их космическая яхта представляла собой нечто вроде сферы, внешняя оболочка которой — необычайно тонкий и легкий парус — вздувалась и перемещалась в пространстве, улавливая давление солнечных лучей».

Что ж, фантасты нередко предсказывали величайшие открытия и технические новинки. Современные инженеры считают, что солнечные паруса имеют много преимуществ по сравнению с различными двигателями непрерывного действия, которыми мы пока еще пользуемся. Возможно, в недалеком будущем появятся подобные паруса на кораблях, бороздящих наши моря и океаны.

Вот один из вариантов.

На гигантских искусственных островах, плавающих в океане, установлены громадные зеркала, собирающие солнечную энергию. Под действием солнечных лучей морская вода разлагается на водород и кислород. Газы охлаждают в особых установках до сверхнизких температур и в сжиженном виде направляют на тепловые электростанции, расположенные на суше. При реакции их соединений выделяется тепло и пресная вода. Так решается проблема борьбы за чистое небо — с загрязнениями среды.

Некоторые изобретатели предлагают солнечную энергию передавать, как электрическую, по проводам на любые расстояния — по тончайшим стеклянным нитям диаметром в несколько сотых миллиметра. Луч света, попавший в такое волоконце, покрытое зеркальной оболочкой, будет метаться между стенками и, претерпев миллиарды отражений, выйдет с другого конца.

Представьте себе: на крыше какого-нибудь предприятия стоит огромное параболическое зеркало, и все время оно поворачивается вслед за солнцем. Из фокуса гигантского отражателя берет начало световой кабель — толстый жгут, сплетенный из тысячи тончайших стеклянных волокон. В его открытый торец, как в трубу, течет поток концентрированного света. И разбегается по нитям к рабочим местам.

Как говорится, возможны и варианты

Вот что рассказал академик А. Шейндлин.

Давайте сначала договоримся о терминологии. Принцип деления источников энергии на возобновляемые и не-возобновляемые ясен из самих названий. Хотя при строгом подходе выясняется, что они не так уж однозначны. Например, мы считаем уголь, нефть и газ невозобновляемыми источниками лишь постольку, поскольку сегодняшний темп их использования в миллионы раз превышает возможный темп образования. В то же время уран является невозобновляемым источником энергии уже в самом строгом смысле этого слова.

Понятие нетрадиционных источников энергии менее определенно. Сюда следует отнести те резервы, которые сегодня не используются в сколь-нибудь заметном масштабе, хотя принципиальная возможность их применения доказана. Например, нетрадиционные возобновляемые источники энергии: солнце, ветер, волны, приливы и отливы, тепловая энергия океана, биомасса. И невозобновляемые: нефть, получаемая из битуминозных песков и горючих сланцев, геотермальная энергия, ядерная энергия с применением реакторов-размножителей.

Теперь о самой проблеме. Суть ее заключается в том, что стремительное развитие производительных сил в большинстве стран мира привело к резкому росту потребления энергии. Речь идет не только об электроэнергии, но и о первичных ее источниках — о топливе разного рода. Пока потребности не выходили за рамки привычных, которые можно было легко удовлетворить за счет ископаемого топлива, всем все представлялось вполне благополучным. Если даже где-то не было нефти, ее можно было дешево купить в других странах. Но поскольку рост производительных сил шел чрезвычайными, можно сказать, невиданными доселе темпами, в ряде стран начала ощущаться нехватка первичных источников энергии. И поэтому на Западе уже сравнительно давно заговорили о существенной нехватке такого удобного для многих целей и задач топлива, как нефть.

Конечно, запасы органического топлива небезграничны, но все-таки хотел бы привести успокаивающие цифры. По данным XI Мировой энергетической конференции, общее количество ресурсов органического топлива в мире превышает 13 000 миллиардов тонн условного топлива, правда, 83 процента из которых составляет уголь. Извлекаемых же ресурсов, то есть тех, что экономически целесообразно извлекать из недр, примерно вдвое меньше. Хотя добыча ископаемых по разным причинам не сможет непрерывно расти, даже и при таком высоком темпе потребления, как сегодня, извлекаемых ресурсов органического топлива хватит на обозримое будущее. Однако прогнозы показывают, что мировая годовая добыча нефти все же достигнет максимума в 4 миллиарда тонн в районе 1990 года, а максимум годовой добычи природного газа ожидается в 2000 году. Добыча же угля может расти еще многие десятилетия, хотя и его доля в топливно-энергетическом балансе мира, по-видимому, пройдет через максимум в районе 2010 года…