Электричество шаг за шагом

За 50 лет в разных странах было построено много токамаков, с поразительным упорством изучались неустойчивости плазмы, из понимания физических процессов появлялись практические выводы и технические решения, шаг за шагом исследователи продвигались к термоядерному реактору. Один из выводов: реактор должен был большим. Для постройки огромного, а значит, дорогого токамака собралась международная команда в рамках проекта ИТЕР, что после расшифровки и перевода означает: Международный экспериментальный термоядерный реактор. Десять лет шло проектирование реактора, оно стоило 4 миллиарда долларов, поскольку включало много исследовательских работ и изготовление опытных образцов важнейших элементов всей системы — от стенок камеры до сверхпроводящих магнитов. Сейчас проект ИТЕР готов, реактор уже начали строить на юге Франции, недалеко от Марселя. И хотя установка экспериментальная, на ней есть надежда получить «зажигание» — устойчивую термоядерную реакцию, которая сама себя поддерживает, а не потребляет энергию, как было до этого. Так что, возможно, вскоре будет сделан решающий шаг к тому, чтобы стала реальностью пока ещё вполне фантастическая картина: на берету океана (моря, озера, реки) стоит мощная электростанция, основным топливом для которой служит вода.

Т-236. И снова водород, на этот раз как выгодный посредник. Часто встречаемое словосочетание «водородная энергетика» никак не связано с термоядерным синтезом, имеется в виду водород как своего рода посредник, как хранитель больших запасов энергии — нечто вроде нефти. Водород, так же как нефть и нефтепродукты, соединяется с кислородом, то есть горит, выделяя тепло. Но только тонна водорода выделяет в 5 раз больше тепловой энергии, чем тонна нефти. К тому же, в отличие от нефти, водород в принципе можно будет сравнительно недорого производить, например, на орбитальных химических комбинатах с помощью бесплатной солнечной энергии.

Есть уже немало примеров успешного применения водорода в энергетических машинах. Например, летавшие на Луну американские космические корабли «Аполлон» получали электропитание от топливных элементов, где исходную энергию давало медленное окисление водорода. В своё время был построен автомобиль «Москвич» с водородным двигателем вместо бензинового. Крупные авиастроительные фирмы разработали проект большого пассажирского самолёта с водородными двигателями, такой машине на длительный полёт хватит всего 5–6 тонн водорода вместо 20–30 тонн обычного нынешнего топлива. Намного проще, чище и компактнее должны стать тепловые электростанции, если с мазута или угля они перейдут на водород.

Одно только плохо: водород — опасный хранитель энергии. Смешиваясь с воздухом, он образует так называемый гремучий газ, который от какой-нибудь случайной искры мгновенно взорвётся со страшной разрушительной силой. Энтузиасты, конечно, предлагают разные варианты абсолютной защиты от утечки водорода, но пока его всё же не выпускают за пределы экспериментальных машин. Хотя крупномасштабная водородная энергетика неизменно считается весьма перспективным направлением.

ВК-270.Получить большую энергию от водорода (точнее, его изотопов) можно, превратив 2 водородных ядра и 2 нейтрона в ядро гелия. Так создаётся излучение звёзд. В реакторе плазму (смесь атомных ядер) нагревают до 200 миллионов градусов, и частицы, преодолев электрическое расталкивание, входят в зону действия ядерных сил. Чтобы на стенки камеры не упала плазма, её подвешивают в магнитных полях. Группа стран строит мощный термоядерный реактор ИТЭР, и он может стать началом новой энергетики.