Цифровой журнал «Компьютерра» № 188

Потребление электроэнергии в мире неуклонно нарастает: по прогнозам, в ближайшее десятилетие его объёмы удвоятся. Главная причина такого впечатляющего роста — стремительное развитие информационно-коммуникационной инфраструктуры, включающей в себя интернет, многочисленные сети передачи данных, «серверные фермы» и огромное число персональных гаджетов, работающих с ними.

Между тем у этого крупнейшего потребителя электричества в самом ближайшем будущем может появиться не менее мощный конкурент: набирает популярность идея о переводе практически всех современных видов транспорта с углеводородов на электроэнергию. Несмотря на то что электричество уже очень давно активно используется в некоторых видах транспорта, применение солнечной энергии для его выработки способно изменить наше представление о привычных машинах до неузнаваемости. Вот лишь несколько примеров, причём далеко не самых фантастических.

1. Железные дороги

Железнодорожный — старейший из видов наземного транспорта, по возрасту далеко опережающий автомобильный: появление первых рельсовых вагонеток с лошадиной упряжкой относят к рубежу XVII–XVIII веков, в то время как первые автомобили с паровой тягой начали выпускаться лишь во второй половине восемнадцатого, а настоящие автомобили в современном понимании были построены Даймлером и Бенцом только во второй половине позапрошлого столетия.

Считается, что первый в мире локомотив на паровой тяге был создан в 1804 году английским изобретателем Ричардом Тревитиком, а собранная в 1808 году машина уже использовалась в качестве аттракциона на специально построенной кольцевой дороге в пригороде Лондона, где она соревновалась по скорости с лошадью.

Но время шло, и железнодорожная техника совершенствовалась одновременно с развитием технологий. И, как ни странно, современные поезда намного больше похожи на детские игрушечные электромодели, чем на своих чадящих предшественников. И это факт: практически все они уже работают на электричестве.

Электрички и поезда метро — лишь самый банальный пример. «Сапсан», способный достигать скорости 350 км/с, — это тоже электропоезд, питающийся от установленной над путями внешней контактной сети. Даже в тепловозах и газотурбовозах дизельный и газотурбинный двигатели используются для выработки энергии, которая необходима для работы электродвигателей.

Но почему бы не пойти ещё дальше и не применить для получения электроэнергии солнечные батареи? Площади крыш среднестатического поезда хватает для установки такого количества современных тонкоплёночных лёгких батарей, которых достаточно для полностью автономной эксплуатации всего состава а тем более для движения в гибридном режиме.

При этом небольшие модули весом около 250 кг и мощностью по 20 кВт могут быть без каких-либо принципиальных модификаций распределены по вагонам таким образом, чтобы можно было накапливать энергию, достаточную для автономной работы. А вместо баков для дизельного топлива можно просто установить аккумуляторные батареи. Всё это требует минимальных изменений технического плана (поскольку все современные поезда уже управляются с использованием компьютеров) и не нуждается ровным счётом ни в каких модификациях инфраструктуры. Взамен мы получаем радикальное снижение расхода топлива и, разумеется, меньший вред окружающей среде.

Конечно, существуют и намного более футуристические и безумные концепции — например, Hyperloop («Гиперпетля») американского инженера и предпринимателя Илона Маска, известного как основателя платёжной системы PayPal и фирмы Tesla Motors, производящей электрические суперкары. Проект предполагает строительство чего-то вроде «человеческой пневмопочты» — скоростного трубопровода, размещённого на эстакадах, в котором бы курсировали капсулы на 28 человек, поддерживаемые на расстоянии 2 см от стенок труб за счёт разреженного воздуха (около 100 Па). Капсулы должны приводиться в движение при помощи магнитного поля, а питание статоров в трубопроводе будет осуществляться за счёт расположенных над системой солнечных батарей.

По расчётам Маска, такие капсулы смогут разгоняться до сверхзвуковой скорости более 1 100 км/ч, потребляя при этом всего 100 кВт электроэнергии. При этом расстояние от Лос-Анжелеса до Сан-Франциско, составляющее около 550 км, капсула сможет преодолевать всего примерно за 30 минут — то есть более чем вдвое быстрее самолёта. Интервалы между отправкой капсул предполагается сделать минимальными — от 2 минут до 30 секунд в «часы пик».

Важным достоинством Hyperloop Илон Маск считает не только скорость, но и дешевизну: на строительство первой линии достаточно 6–7 миллиардов долларов, что примерно в 10 раз дешевле традиционной железной дороги. По мнению экспертов, чисто технически проект вполне реализуем, за исключением ряда конструктивных и, самое главное, бюрократических нюансов.

(«Компьютерра» и «Компьюлента» писали и о других деталях этого проекта.)

2. Мореплавание