Журнал «Компьютерра» № 6 от 13 февраля 2007 года

Уже не хватает. Нет достаточной компетентности, чтобы адекватно реагировать на второй приближающийся кризис, который тоже связан с дефицитом нефти и газа, — кризис сырья для химической промышленности. Мы же все сожжём за те годы, пока будем строить АЭС, термоядерные станции и бурить землю, чтобы добыть тепло из глубины. Этот кризис, как мне видится, значительно более труден для преодоления, чем энергетический. Энергии у нас, в общем-то, достаточно. Просто добыча её теперь потребует чуть большего напряжения мозгов. А вот отсутствие природных углеводородов… Это очень серьёзный вызов. Чтобы научиться вырабатывать нужные нам продукты без этого сырья, придётся очень много думать, исследовать, конструировать. Может быть, конструировать на молекулярном уровне. Может быть, разрабатывать какие-то принципиально новые тонкие технологии синтеза. Это будут не просто сложные технологии — высочайшие! А кто сможет заниматься этими проектами? Кто сегодня в этих вопросах разбирается? Две-три сотни специалистов, рассеянных по разным странам мира? И что? Кто-то взволнован этим обстоятельством?

Классический вопрос: что же нам сегодня следует предпринимать?

Классический ответ: учиться, учиться и ещё раз — учиться [Это — тоже ленинская фраза] (мне кажется, что герр Вайнбергер улыбается). Точнее — учить. Всех. И инженеров, и политиков. И как можно лучше. Мне кажется, это главное сейчас.

Подземная жара

Под слоем земной коры толщиной всего в несколько десятков километров находится раскалённая мантия, простирающаяся до глубины 2900 км и переходящая в ещё более горячее жидкое, а с глубины 5150 км — в твёрдое ядро планеты. Источник энергии, благодаря которому недра Земли так нагреты, до сих пор полностью не изучен. Не так давно американский геофизик М. Херндон высказал гипотезу о том, что в центре Земли находится естественный «ядерный реактор» из урана и плутония (или тория) диаметром всего 8 км. Так или иначе, но эта гипотеза, как утверждают, оказалась способной объяснить не только энергетику земного тепла, но и явления инверсии земного магнитного поля, происходящие каждые 200 тысяч лет.

Наиболее достоверные температурные данные относятся к самой верхней части земной коры, вскрываемой шахтами и буровыми скважинами до максимальных глубин на сегодня — 12 км (Кольская скважина). Нарастание температуры в градусах Цельсия на единицу глубины называют геотермическим градиентом. В среднем геотермический градиент составляет 20—30 °С на 1 км глубины. Так, при заложении Кольской скважины рассчитывали на геотермический градиент 10 °С на 1 км и, следовательно, на проектной глубине (15 км) ожидали температуру порядка 150 °С. Однако такой градиент был только до глубины 3 км, а далее он стал увеличиваться, и на 12 км температура достигла 220 °С. Предполагается, что на проектной глубине температура будет близка к 280 °С.

Исследователи утверждают, что на глубине порядка 400 км температура составляет 1600 °С, а в ядре — 4500—5000 °С.

Выработка электроэнергии за счёт тепла горячей воды впервые в мире была осуществлена в СССР [http://www.gosresurs.ru/jurnal/viewdoc/168.html] в 1967 г. на опытно-промышленной Паратунской ГеоТЭС, спроектированной учёными Института теплофизики Сибирского отделения РАН. Ныне проблемами использования тепла Земли в нашей стране занимаются почти полсотни научных организациях. Стоимость работ, уже выполненных в этой области, превышает 4 млрд. долларов.

Геотермальные электростанции в настоящее время эксплуатируются более чем в двадцати странах мира. Установленная мощность ГеоТЭС составляет около 8000 МВт, и общая выработка геотермального электричества превысила 50 ТВт. В ряде стран вклад геотермальной электроэнергии оказался весьма значительным в балансе национальной энергетики (Филиппины — 21,5%, Эль-Сальвадор — 20%, Никарагуа — 17,2%, Исландия — 14,3%, Коста-Рика — 10,2%). Промышленные геотермальные тепловые станции в 2000 году действовали по крайней мере в 55 странах. Общая установленная мощность рассматриваемых систем превысила 17 ГВт, а в течение одного 2000 года было выработано более 45 ТВт.ч энергии.

Россия располагает огромными ресурсами возобновляемых источников энергии, их потенциал, по некоторым оценкам, на три порядка превышает объём энергоресурсов всех видов ископаемого топлива. При этом геотермальные ресурсы занимают ведущее положение и составляют около 2000 млн. тонн условного топлива в год.