Энергия волн

Пионером крупномасштабной волновой энергетики в наше время оказался инженер-электротехник, занимавшийся проектированием гидроэлектростанций в Шотландии в тридцатые годы. Тогда имелось несколько небольших схем использования энергии волн — в Монте-Карло и у японской навигационной службы. Но Уолтон Ботт выступил с проектом, который мог дать столько энергии, сколько, необходимо для 800 тысяч обитателей острова Маврикия в Индийском океане. Остров площадью лишь 2000 кв. км имеет наивысшую плотность населения на земном шаре, примерно вдвое превышающую плотность Великобритании. Там отсутствует собственное топливо, и это обстоятельство могло бы послужить причиной, дающей миру возможность получать чистую энергию морских волн, если бы не решение, принятое в 1966 г., оставить работы по проекту Ботта ввиду того, что, как это ни странно звучит сегодня, мировые цены на нефть упали и дешевле оказалось ввозить нефть из Персидского залива, отстоящего на 5000 км, чем строить волноэнергетическую установку на берегу.

Проект Ботта основывался на естественных преимуществах острова Маврикия. Остров не просто окружен водой, он окаймлен рифами, которые могут служить, буквально говоря, скальными строительными лесами и снизить стоимость подводного капитального строительства.

М-р Ботт отправился на Маврикий в 1953 г., имея многолетний опыт работы над проектом получения дешевой электроэнергии в Шотландии. Он разработал план развития энергетики на острове и получил финансовую поддержку агентства Кроуна, которое сегодня теряет популярность: лучшие его работы едва заметны.

Прилив на Маврикии невысок, и проблема овладения энергией моря там, отличающаяся от британской, может иметь значение для Средиземноморья и стран, где приливные плотины неэффективны. М-р Ботт работал методически, изучая всю литературу по приливам и волнам, восходящую к 1848 г., когда сэр Георг Эри положил начало исследованиям своей работой «Теория волн на воде». Информация о волновой энергии практически отсутствовала. М-р Ботт связался также с Гидрологической исследовательской станцией в Уоллингфорде, работающей сегодня по проекту, развивающему его идеи.

Он понял, что, по крайней мере в Индийском океане, волны, которые следует использовать, это волны, разбивающиеся на берегу, ибо невозможно установить сооружения, способные устоять под напором открытого моря. Сейчас он живет в Вингестере, несколько отстранившись от дел, и, оставаясь консультантом агентства Кроун, читает лекции, пишет об энергетике как волновой, так и о другом направлении ее. В кабинете, заваленном книгами по этому предмету, он сказал мне: «Я пришел к выводу, что в открытом море нельзя разместить никакие механические или электрические установки. На Маврикии мы сталкивались с такими циклонами, при прохождении которых гнулся 25-сантиметровый стальной брус. В Шотландии был опрокинут волнолом весом 7000 тонн. Он был заменен 14 000-тонным сооружением, которое тоже было разрушено. У американского тяжелого крейсера ударом волны оторвало 30-тонный кусок носовой части судна».

Столь же скептически относится м-р Ботт к перспективе получения энергии в глубоких водах Британии. «Возможно фазовое наложение двух волн 30-метровой высоты. Такая сила способна сдвинуть собор св. Павла. Единственный способ защитить сооружения состоит в том, чтобы погружать их временами под воду, если это вообще возможно. Ситуацию нельзя сравнивать с той, в которой находятся нефтяные платформы, твердо установленные на четырех опорах, свободно пропускающие волны, вместо того чтобы принимать их на себя.

Кроме того, возникает задача передачи энергии на берег по кабелям, которые должны противостоять морской среде и выдерживать интенсивные движения в местах крепления к объектам, расположенным в море». Он не пытается приуменьшить значение других схем с различным инженерным обоснованием, направленных на разрешение перечисленных задач.

Плот является очевидным кандидатом на выживание — Кон-Тики доказал это. Преимущество утки заключается в том, что наибольшая составная часть ее, клюв, предназначена колебаться вместе с волнами. Можно составить также цепочку, например из 50 уток, такую, из которой вышедшую из строя утку можно изъять; электрическая цепь организована здесь подобно гирлянде лампочек на новогодней елке — перегорание одной не нарушает иллюминации. Допустим также кувырок утки, после чего она продолжит работу под воздействием волн противоположного направления. Разрабатываются и системы, в которых можно отцепить клюв от тела утки, если это целесообразно по погодным условиям. Осциллирующий водный столб ставит больше задач, ибо, по оценкам, стандартный образец — корабль Масуды — должен иметь размеры 22x33 м, чтобы эффективность его была эквивалентной одному плоту. Это будет задачей для Национальной инженерной лаборатории, обладающей первоклассными специалистами: масштабность проблемы не оставит их безразличными.