К освободительным технологиям - [15]

Солнечные батареи основаны на термоэлектрическом эффекте. К примеру, если соединить полоски из сурьмы и висмута в проволочную петлю и одну часть нагреть, то разница в температурах будет давать электрическую энергию. Исследование в области солнечных батарей за последнее десятилетие привело к созданию приборов с 15 %-ной степенью преобразования энергии, и в не слишком отдаленном будущем вполне возможно достичь уровня в 20–25 %[19]. Расположенные на больших площадях, солнечные батареи используются для снабжения током электромобилей, небольших судов, телефонных линий, радио, проигрывателей, часов, швейных машин и т. д. Ожидается, что стоимость производства солнечных батарей, в конечном счете, удастся снизить настолько, что они смогут давать электричество для частных домиков и небольших промышленных предприятий.

Наконец, солнечную энергию можно использовать и другим способом: аккумулируя тепло в некоем количестве воды. Уже в течение некоторого времени инженеры изучали возможность добывать электричество из разницы температур, до которых солнце нагревает море. Теоретически «солнечный пруд» площадью в 1 кв. км. может отдавать до 30 млн. кВтч в год — достаточно для того, чтобы заменить объем производства солидной электростанции, работающей по 12 часов в день. Как замечает Генри Тэйбор, энергию можно добывать без всяких расходов на горючее, просто «за счет того, что пруд нагревается солнцем»[20]. Тепло можно собирать с дна пруда, пропуская горячую воду над преобразователем тепла и снова возвращая ее в пруд. В жарких широтах 25 тыс. кв. км. использованной таким образом площади произвело бы достаточно для удовлетворения потребностей 400 миллионов человек!

Еще один мало применяемый источник энергии, который можно использовать для производства электричества, — это океанские приливы. Мы могли бы улавливать океанскую воду во время прилива в какой-нибудь естественный бассейн — например, залив или устье реки — а при отливе вновь спускать через турбины. Есть целый ряд мест, где колебания уровня воды достаточно велики для того, чтобы производить электроэнергию в больших количествах. Французы уже построили огромную приливную электростанцию вблизи устья Ранс у Сен-Мало, которая, как ожидают, будет давать 544 млн. кВт в год. Они планируют также построить еще одну электростанцию в бухте Мон-Сен-Мишель. В Англии существуют весьма выгодные условия для сооружения приливной электростанции выше места слияния Северна и Уая. В этом месте можно производить электроэнергию, равную по количеству использованию 1 млн. тонн угля. Великолепным местом для производства электроэнергии из приливов является бухта Пассамакодди между Мэном и Нью-Брансуиком, хорошие условия для этого имеются и в Мезенском заливе на российском побережье Арктики. Аргентина планирует сооружение приливной электростанции у устья Рио-Десеадо на атлантическом побережье, у Пуэрто-Десире. Многие другие прибрежные местности могут быть использованы для получения электроэнергии из приливов, но кроме Франции ни одна страна еще не приступила к эксплуатации этого источника.

Мы могли бы использовать разницу температур в море или земле для производства электроэнергии в значительных объемах. Температурный перепад в 17 градусов — не редкость в верхних слоях тропических вод. В прибрежных районах Сибири зимой разница между температурой воды подо льдом и температурой воздуха достигает 30 градусов. Внутренние слои Земли тем горячее, чем глубже мы в них проникаем, что создает любую желательную нам разницу температуры по сравнению с земной поверхностью. Можно использовать тепловые наносы, чтобы использовать эту разницу для промышленных целей или хотя бы для отопления. Тепловой насос работает так же как механический холодильник: циркулирующее охлаждающее средство забирает тепло у одного предмета, рассеивает его и повторяет процесс снова. Зимой можно использовать насосы, которые заставят циркулировать охлаждающее средство в плоской шахте, чтобы абсорбировать подземное тепло и передать его в дома. Летом можно прибнгнуть к обратному процессу: взятое в доме тепло можно отводить в землю. Для насосов не требуются дорогие трубы, они не загрязняют атмосферу и избавляют от неприятностей, связанных с прочисткой печей и удалением золы. Если бы мы смогли получать электричество в виде прямого тепла из солнечной энергии, энергии ветра или разницы температур, то отопительная система жилого дома или фабрики стала бы полностью автаркичной, без необходимости растрачивать ценные ресурсы углеводородов и доставлять топливо извне.

Во многих местах планеты для получения электроэнергии можно также использовать ветер. Примерно одна сороковая часть солнечной энергии, достигающей Земли, превращается в ветер. Хотя многое из этого уходит в высотное струйное течение, значительная часть ветра доступна примерна в 100 метрах над поверхностью Земли. Согласно докладу ООН, в котором предпринята попытка оценить применимость силы ветра в финансовых величинах, во многих местностях эффективные ветряные генераторы могут производить электроэнергию по ценам, близким к цене энергии, производимой на обычных электростанциях. Множество ветряных генераторов уже с успехом используется. Знаменитый генератор на 1250 кВт в Грандпас-Ноб около Рутлэнда в штате Вермонт с успехом снабжал переменным током электросеть Вермонтской компании общественных услуг до тех пор, пока нехватка запасных частей в период Второй мировой войны сделала невозможным поддерживать эксплуатацию установки. С тех пор разработаны и более крупные и эффективные генераторы. Перси Томас, работающий на Федеральную комиссию по энергетике, разработал ветряной мотор мощностью в 7500 кВт, который может давать электричество при капиталовложениях в 68 долларов на 1 кВт. Юджин Эйрис в этой связи замечает, что хотя стоимость сооружения ветряного мотора Томаса в два раза превысила первоначальные расчеты, «ветряные турбины, по всей видимости, все еще могут с успехом конкурировать с гидроэнергетическими установками, которые обходятся примерно в 300 долларов за 1 кВт»[21]. Во многих районах мира существует огромный потенциал для получения электроэнергии из ветра. В Англии, к примеру, проведено тщательное трехлетнее исследование мест, пригодных для сооружения ветряных моторов: оно показало, что новейшие ветряные турбины могут давать по многу миллионов кВт и тем самым сэкономить от 2 до 4 млн. тонн угля в год.