Гэвин Претор-Пинни - Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас

Но и кроме погоды существуют факторы, сообщающие приливам индивидуальность. Необходимо принимать во внимание и то, что, во-первых, на протяжении всего лунного месяца расстояние между Землей и Луной меняется, а во-вторых, на протяжении всего солнечного года расстояние между Землей и Солнцем меняется. Силы гравитационного притяжения то усиливаются, то ослабевают; максимум наступает тогда, когда Земля оказывается наиболее близко и к Солнцу, и к Луне. [60] Приунывшим любителям викторин в пабах — помните, я воображал их, сидя за стойкой бара? — послужит утешением любопытное дополнение: имеется в виду, что перигей Луны совпадает с перигелием Земли.

Неудивительно, что даже с помощью современных компьютеров и замеряющих уровень воды приборов давать точный прогноз приливов от недели к неделе, из области к области практически невозможно. Одни силы при этом надо сложить, другие — вычесть: уравнение слишком уж сложное. Однако результат прост: беспрестанное возрастание и убывание воды.

Разумеется, перемещение гигантских масс воды подразумевает высвобождение невероятного количества энергии.

Принимая во внимание конечность запасов полезных ископаемых, было бы разумно использовать хотя бы часть этой энергии. Технология добычи энергии от порождаемых ветром океанических волн и порождаемых силами гравитационного притяжения приливных волн существует, а уж Великобритания с ее обширными береговыми линиями и высокими амплитудами приливов просто обязана использовать энергию и тех, и других волн. В правительственном отчете за 2006 год подсчитано: 15-20% всех текущих потребностей страны в энергии может быть покрыто за счет «возобновляемой энергии моря» {131} 131 “ Future Marine Energy: Results of the Marine Energy Challenge: Cost competitiveness and growth of wave and tidal stream energy”, Carbon Trust, 2006. . Слишком смело? Но еще в конце 1990-х годов Комитет по использованию морских ресурсов пришел к выводу, что «даже если 0,1% возобновляемой энергии океанов удастся преобразовать в электричество, мировые потребности в энергии будут удовлетворены в пятикратном объеме». {132} 132 “ Progress through Partnership“, Marine Foresight Panel Report, Office of Science and Technology, May 1997, URN97/6S9, paragraph 2.S. Смотрите материалы сайта www.foresight.gov.uk.

Однако идея использовать энергию приливов вовсе не нова. В 1999 году возле средневекового монастыря Нендрум на острове у озера Стренгфорд-Лох в северной части Ирландии обнаружили руины приливной мельницы. В озеро заходят приливы, их амплитуда достигает 3,6 м. С подходом приливной волны монахи открывали шлюз, заполняя водой запруду у мельницы. Когда приливная волна спадала, вода из запруды отводилась вниз по выложенному камнем каналу на горизонтально расположенное гребное колесо, которое вращало мельничный жернов, перемалывавший зерно в помещении уровнем выше. Найденная во время раскопок под жерновом дубовая балка была исследована методом датировки по числу годовых колец; выяснилось, что ее изготовили из дерева, срубленного в 787 г. н.э. {133} 133 Подробнее о раскопках можно прочитать на сайте www.nendrum.utvin-ternet.com. Археологи предполагают, что мельница была выстроена тогда же. Если так, то это самая первая в мире мельница, работавшая на энергии приливной волны.

И хотя приливные мельницы не нашли такого широкого применения, как мельницы ветряные или речные, имеются сведения о по меньшей мере 220 приливных мельницах, которыми пользовались в то или иное время на территории Англии и Уэльса. {134} 134 Greenwood, J., “A Gazetteer of Tidemills in England & Wales, Past and Present”, at http://victorian.fortunecity.com/holbein/871. Из них сохранились только семь, причем две находятся в рабочем состоянии. Считается, что на восточном побережье США существовало около трех сотен приливных мельниц, а на атлантическом побережье Франции — около сотни {135} 135 “ Tidal Stream Energy: Resource and Technology Summary Report”, Carbon Trust, 2005. . Две таких «приливных электростанции» по-прежнему действовали в устье реки Ране в Бретани, когда начались работы по сооружению первой в мире установки, преобразующей в электричество энергию приливов. Строительство завершилось в 1967 году; с тех пор ежегодно полезная мощность электростанции составляет 540 000 000 киловатт. Этого достаточно, чтобы обеспечить энергией 250 000 семей.

Электростанция, работающая за счет приливной волны реки Ране, представляет собой расположенную поперек устья дамбу 762 м длиной. Во время прилива морская вода, устремляясь против течения, вращает двадцать четыре турбины. При смене направления приливного потока шлюзовые ворота закрываются, задерживая воду. Она вновь используется для работы турбин. Электростанция также может действовать как установка аккумулирования энергии — при избытке электроэнергии в сети ее расходуют на то, чтобы накачивать воду в речной бассейн, которую затем по мере надобности превращают обратно в электричество. За более чем сорок лет использования установки на ней не произошло ни одной аварии, кроме того, она не выбрасывает в атмосферу углерод. Чем не «зеленое» производство?

Но раз в устье реки Северн амплитуда прилива такая высокая, почему мы до сих пор не перекрыли его дамбой?

В 1920 году отдел гражданского строительства Министерства транспорта опубликовал проект возведения дамбы — в качестве меры против «высоких цен на уголь и <���…> сложного положения с трудовыми ресурсами в угледобывающей промышленности». {136} 136 Davey, Norman, Studies in Tidal Power (London: Constable & Co., 1923). Однако большинство газет откликнулись статьями скептического и даже критического характера; дальнейшую разработку проекта отложили. Тем не менее, в 1927 году правительство вновь о нем вспомнило: был составлен комитет, которому поручили найти подходящее место для строительства. Но затем возникли опасения, что шахтеры Южного Уэльса останутся без работы. И проект опять заморозили. Потом к нему не раз возвращались, но снова откладывали в долгий ящик. В 1945 году от реализации проекта отказались по той причине, что вырабатываемое дамбой электричество пусть и дешевле, чем электричество от существующих угольных станций, но все же обойдется дороже, чем электричество от современных электростанций на угле. Не сочли строительство дамбы экономически оправданным и в 1981 году — очередной комитет обнаружил, что хотя электричество и будет дешевле вырабатываемого угольной станцией, оно все же выйдет дороже, чем электричество от атомной электростанции.

С приходом нового тысячелетия об идее использовать энергию приливных волн вновь вспомнили. На этот раз ее взялись рассматривать с точки зрения экологичности. Великобритания в рамках общеевропейского соглашения взяла на себя обязательства по увеличению процента электричества, добываемого из восстанавливаемых источников: с 5% до 15% к 2015 году. В недавнем отчете подсчитана предполагаемая энергетическая мощность дамбы, перекрывающей примерно 14,5 км между Кардиффом и приморским городом Уэстон-сьюпер-Мэр, — 17 тераватт. Это эквивалентно работе трех атомных электростанций. {137} 137 “ Tidal Power in UK: Research Report 4 — Severn non-barrage options”, October 2007 — основанный на конкретных данных отчет АЕА Energy & Environment для Sustainable Development Commission. Смотрите материалы сайта www.sd-commission.org.uk. Строительство подобной дамбы, состоящей из 216 водяных турбин, представляется проектом довольно амбициозным и затратным, стоящим примерно 22,5 млрд. долларов.