В современном мире вопрос получения электроэнергии стоит на одном из первых мест. За доступ к энергоресурсам развязывают войны, организуют цветные революции, устраивают диверсии. Вместе с тем на планете достаточно технологий, внедрение которых сделало бы электроэнергию если не бесплатной, то фантастически дешёвой и при этом без урона для экологии. Журнал «Инженер» (№9 за 2021 год) знакомит своих читателей с глобальным проектом по альтернативным технологиям получения энергии.

Подарок солнца

Одним из самых многообещающих видов альтернативной энергии является солнечная. Жители нашей страны наверняка отметили появление в городах фонарей, работающих на солнечных батареях. В то же время владельцы частных домов всё чаще устанавливают такие батареи у себя на крышах. Однако массовое применение солнечной энергии останавливают дороговизна оборудования и его низкий КПД. Тем не менее солнечные батареи, размещённые на обширной территории, могут в значительной степени покрыть потребность отдельных стран в электроэнергии. Наибольший интерес вызывают необъятные просторы пустынь и степей, практически не используемые человечеством. Немецкие учёные подсчитали: если застелить солнечными батареями всего 0,3% территории пустыни Сахары, полученной электроэнергии хватит, чтобы обеспечить ею всю Европу!

Сейчас лидером по созданию солнечных электростанций является Индия. На севере страны расположен целый парк из солнечных электростанций мощностью 856,81 МВт, и это 15% от всей потребляемой в Индии энергии. В Германии работает солнечная электростанция мощностью 166 МВт. В США в штате Калифорния расположено сразу несколько солнечных электростанций мощностью от 170 до 579 МВт. В Китае – подобная электростанция мощностью 570 МВт.

А что же Россия? Существуют солнечные электростанции и у нас: в Белгородской области, в Крыму, в Республике Алтай; мощность их в пределах от 5 до 100 МВт.

Но, к сожалению, по данным Интернационального энергетического агентства, полностью заменить традиционные электростанции солнечными не получится, хотя у некоторых государств Африки переход на этот вид энергии вполне возможен.

Сила моря

Во второй половине XX века учёные подсчитали, что при использовании энергии приливов и отливов человечество суммарно может получить такое же количество энергии, как при сожжении всех разведанных на тот момент залежей каменного и бурого угля. В перспективе при наличии достаточного количества приливных электростанций жители планеты смогут полностью обеспечить себя электроэнергией! Это направление особенно актуально для России, которую омывают 12 морей, одно из которых является внутренним. Самое удивительное, что приливные мельницы были известны в Европе ещё в Средние века. Сегодня крупнейшая в мире приливная электростанция мощностью 254 МВт находится в Корее. Есть они в Китае, Шотландии, Индии. Учёные также предлагают использовать приливные электростанции в качестве волнорезов, защищающих побережье от волн.

Ветряные генераторы электричества

Они также популярны, но у них много минусов. Ветрякам требуются большая площадь и постоянные ветра. Кроме того, они отрицательно влияют на здоровье живых существ. Впрочем, решить данные проблемы несложно. Необходимо лишь расположить ветряки в… море. Здесь постоянно дует ветер и нет жилья. В 2012 году в Европе насчитывалось около 2 тысяч ветряков в 69 ветровых парках! Сегодня крупнейшим мировым собственником морских ветропарков является Великобритания. Также Япония после трагедии на «Фукусиме» в качестве альтернативы атомной энергетике решила создать именно морской ветропарк.

Энергия из-под земли

Если присмотреться, то природных, экологически чистых, возобновляемых источников энергии на Земле великое множество! Одним из наиболее популярных видов чистой энергии можно назвать геотермальную энергию гейзеров. Первая установка по получению геотермальной энергии гейзеров прошла испытания летом 1904 года. Тогда с её помощью загорелось четыре лампочки. Но уже спустя полвека геотермальные электростанции работали вовсю.

В России на юге Камчатки подобная электростанция мощностью 5 МВт была запущена в 1966 году. К 1980 году её мощность увеличилась до 11 МВт. Аналогичные электростанции активно используются в Италии, Новой Зеландии, Мексике, Японии, США. В то же время Рейкъявик, столица Исландии, и вовсе получает всю электроэнергию страны от горячих подземных источников. Но наиболее актуальна эта тема именно для России, ведь в её недрах на глубине 4-6 км плещутся раскалённые до 180-200 °C океаны магмы. Пробурив специальный ствол, можно получить практически бесконечный фонтан пара, а соответственно, и бесплатной экологически чистой электроэнергии.

На грани фантастики

Учёным сегодня удаётся изобретать совершенно удивительные способы получения электричества. Например, пьезоэлектричество, получаемое от механического взаимодействия двух материалов. Это тротуары и мостовые, созданные из специального материала. При движении по ним вырабатывается электрический ток. Компания Soccket Inc. пошла ещё дальше, разработав мяч с индукционной катушкой. Это приспособление «собирает» энергию от удара по мячу, благодаря чему всего 15 минут игры обеспечивают три часа работы светодиодной лампы. В качестве «динамо-машины» используют заключенных в Сан-Паулу в Бразилии: во время занятий спортом они крутят педали велотренажёра, вырабатывая электричество. Существуют приборы, которые способны снимать энергию с человеческого тела во время пробежки и питать таким образом плеер бегущего.

Простор для творчества инженеров создают различные покрытия, производящие электроэнергию в результате попадания на них лучей солнца. Это и покрытия для оконных стёкол, и даже специальная краска, которой красят борта судов.

Тренд на развитие альтернативной энергетики сегодня охватывает практически все страны. Эти источники становятся всё более и более востребованными. Но не нужно забывать, что первоначальную цену, например, энергонезависимого дома, нельзя назвать низкой, хотя по истечении двух-пяти лет эксплуатации, говорят эксперты, альтернативные источники энергии полностью окупают свою стоимость и приносят ощутимую финансовую выгоду в течение многих лет. Но главный плюс – в экологичности альтернативных технологий добычи энергии. Солнечные, ветровые и гелиоустановки не производят вредных выбросов в атмосферу, не загрязняют воду и безопасны для человека.

Информацию подготовила заведующая отделом периодических изданий С. Д. Шакирова