В погоне за Солнцем (другой перевод)

Увиденное впечатлило меня, но не смогло убедить в том, что солнечная энергия может сделать значительный вклад в мировые энергетические потребности. Я также встретился с Альфонсо Севильей Портильо, местным экспертом по вопросам энергетики и первым директором PSA. Пятидесятилетний элегантный мужчина, Портильо категорически не поддерживает стратегию своей бывшей компании. PSA разрабатывает технологию для продажи, тогда как “нам надо формировать потребление. Если мы будем продолжать жить так, как живем, мы никогда не сможем обеспечить энергией все свои потребности”. Научное исследование солнечной энергии должно быть составной частью общей жизненной философии, говорит он. Доктор Севилья оставил PSA и перешел на работу в новый проект в Кронсберге, под Ганновером, где около 6 тыс. жилых блоков, вмещающих 15 тыс. человек, образуют пять компактных кварталов. Городок будет использовать на 40 % меньше энергии, сохранив при этом тот же уровень жизни.

Ведет ли эта дорога в будущее? В то время как в прошлом изобретателей по большей части интересовали научные и философские аспекты “ловли солнца”, сегодняшний энтузиазм исследователей происходит из страхов, связанных с глобальным потеплением и истощением запасов естественного топлива, а также тем, что основные месторождения нефти находятся в политически нестабильных регионах, таких как Персидский залив, Нигерия и Венесуэла. Источники энергии ископаемого топлива могут прибавляться – газолин, керосин, пропан, – но и техники по преобразованию альтернативных форм энергии также множатся: солнечная энергия, ядерное расщепление и термоядерный синтез, энергия ветра, волн, переработка биоматериала (мертвые растительные и животные ткани преобразуются в этанол, биогазовое и биодизельное топливо). Почти каждый день в газетах появляется новая история о таких альтернативах, но не каждая из них реализуема. Как замечали скептики о энергии ветра, “со времен Дон Кихота ветряные мельницы не порождали столько иллюзий” [682] .

682

Mary Jo Murphy, Becoming the Big New Idea: First, Look the Part, The New York Times. 2008. 24 августа. Р. 4. Только в 1976 году Nature счел необходимым в редакционной статье, озаглавленной Is the Sun Being Oversold? (1976. 20 мая.), сообщить читателям, что “Солнце может применяться в разных целях, связанных с получением энергии”.

Хирам вам позже перезвонит. Он возится с нашими солнечными панелями.

Но даже самые фантастические идеи могут превращаться в реальность. В 1980-е великий фантаст Артур Кларк утверждал, что мы сможем получать электричество из океана в неограниченных количествах и без “огромной массы вращающихся машин”. Он конкретизировал свою идею в The Shining Ones (“Сверкающих”), где использовались тепловые двигатели, “работающие на термальном перепаде между теплыми поверхностными слоями и ледяными глубинными водами” [683] . В действительности Pelamis, змееподобная машина длиной в 150 м (почти с пассажирский поезд), сегодня генерирует электроэнергию из поглощаемой энергии волн, а горизонтальные турбины, смонтированные на морском дне, работают по принципу подводных ветряков. Одна только Великобритания может генериров ать до 20 % требуемой электроэнергии из волн и приливов [684] .

683

Arthur C. Clarke, Astounding Days. N. Y.: Wiley, 1984. Р. 203.

684

The New York Times. 2006. 3 августа. C1. Приливные и волновые энергетические проекты разрабатываются сейчас на Род-Айленде, в Кантабрии (Испания), в Дайшане (Китай), в северной Португалии и как минимум трех местах в Соединенном Королевстве.

Гелиос, прототип летающего крыла, парящего на солнечной энергии над Гавайями, июль 2001-го Первый испытательный полет продлился 18 ч (Nick Galante / PMRF / NASA)

В 1981 году аэроплан на солнечной энергии впервые пролетел над Ла-Маншем, а сейчас часовая компания “Омега” разрабатывает летательный аппарат, который сможет облететь земной шар на солнечной энергии (запасая ее в литиевых батареях, расположенных на крыльях). В марте 2007 года швейцарское судно sun21 пересекло Атлантику за шестьдесят три дня; сегодня в рамках исследования космоса планируется испытание аппарата, получающего энергию посредством гигантского солнечного отражателя. Тем временем ученые, обслуживающие знаменитую крупнейшую в мире солнечную печь в Фон-Роме-Одейо в Пиренеях, смогли добиться от концентрации солнечного света температуры в 3500 °C. В городе Удайпуре местный махараджа ввел рикши на солнечной энергии. А последние несколько десятилетий инженеры работают над автомобилями на солнечной энергии, и, хотя до коммерческого применения пока далеко, каждые два года в Центральной Австралии на 3000-километровой трассе от Дарвина до Аделаиды устраиваются соревнования таких машин [685] . У гибридов типа Volkswagen Eos (названного в честь греческой богини зари) и французского Venturi Eclectic имеется убирающаяся крыша с солнечными батареями. Но солнечный свет не может дать энергии больше чем на 23 км в день, и автомобиль должен быть крайне легким и аэродинамичным, рассчитанным только на водителя.

685

См.: Elizabeth Kolbert, The Car of Tomorrow, The New Yorker. 2003. 11 августа. Р. 40.

В изобретательности нет недостатка, куда ни глянь. В мае 2009 года модный журнал Visionaire сделал “солнечный” номер с черно-белой обложкой, чье фотохромное покрытие расцветало полноцветным спектром под солнечными лучами. Solio, портативное зарядное устройство размером с мобильный телефон, разворачивает фотоэлектрический трилистник для улавливания солнечных лучей, энергию которых оно может затем направить в мобильный телефон, наладонные компьютеры, игровые приставки или плееры. Такие персональные устройства могут подключаться и к спортивным сумкам или “солнечным курткам” (сделанным из специального материала – микротина), у которых небольшие пластины вшиты в съемный воротник [686] . Мусорные баки, установленные на американских пляжах, имеют фотоэлементные сенсоры, которые отправляют сообщение в коммунальный департамент, когда контейнер заполняется на три четверти. Химики пока еще работают над производством краски, которая могла бы преобразовывать солнечный свет прямиком в электричество, но ученые Национальной лаборатории в Айдахо уже в 2008 году изобрели пластик, который делает ровно это: Solar Skin (“солнечная кожа”) представляет из себя тонкую пленку из полупроводника (селенида меди – индия – галлия), которую можно нанести непосредственно на стекло или металл. Также разработана самовосстанавливающаяся краска для автомобилей и мебели, которая устраняет повреждение покрытия за несколько минут под воздействием солнца.

686

См.: Henry Alford, Solar Chic, The New Yorker. 2007. 24 сентября. Р. 128.

Если посмотреть в более крупном масштабе, то инженеры в Нью-Джерси запатентовали устройство для переключения государственной электрической сети с обычной энергии на солнечную в течение нескольких секунд после отказа первой. Солнечные печи сегодня способны печь шестьсот блюд дважды в день [687] ; метан, образующийся на мусорных свалках, продается как источник энергии; разрабатываются биосистемы, где можно было бы использовать облучаемые солнцем водоросли для преобразования СО₂ и воды в кислород и богатые протеином углеводороды и в конечном итоге в топливо.

687

Gourmet. 2005. Январь. Р. 8; The New York Times Magazine. 2005. 21 августа. Р. 51.

Утверждается, что медленное осевое вращение Луны, отсутствие атмосферы и избыток строительного материала благоприятствуют возведению на поверхности нашего спутника установок для сбора солнечной энергии. Эта энергия, собранная посредством сотен лунных панелей, обеспечивала бы бесперебойное питание всевозможным космическим аппаратам, а в конце концов и землянам [688] . Еще одна альтернативная энергетика, космическая, подразумевает запуск спутников, снабженных большими фотоэлектрическими поверхностями, которые будут расправляться (или надуваться, технология пока находится в стадии эксперимента), когда спутник ляжет на орбиту. В ближнем космосе солнечный свет примерно в восемь раз интенсивней, чем на поверхности Земли, но полномасштабные испытания этой программы еще не проводились, а попытка запустить в 2005 году первый аппарат с солнечным парусом, Cosmos 1, провалилась [689] .

688

Paul D. Spudis, Why We’re Going Back to the Moon, The Washington Post. 2005. 27 декабря.

689

См.: Elizabeth Kolbert, The Climate of Man – Part III, The New Yorker. 2005. 9 мая. Р. 57 и W. Wayt Gibbs, Plan B for Energy, Scientific American. 2006. Сентябрь. Р. 84 – выпуск, посвященный альтернативным источникам энергии; вслед за этим журнал посвятил выпуск проблемам, связанным с энергетикой, начиная с 1913 года. Plus ca change. См. также: Chris Smyth, ‘Sailing’ on Sunlight May Help Polar Observations, London Times. 2009. 11 сентября. Р. 26.

Все эти инициативы делают довольно сложной задачей оценку прогресса в области солнечной энергетики – в конце концов, в первые годы администрации президента Рейгана энтузиазм правительства в отношении солнечной энергии заметно поубавился одновременно с исчезновением солнечных панелей, которые Джимми Картер велел установить на крыше Белого дома. Рейган также урезал бюджет Института исследований солнечной энергии и позволил свернуть налоговые льготы на возобновляемые источники энергии. Дело было не только в Рейгане: между 1980-м и 2005-м доля всех расходов США на научные исследования по энергетике упала с 10 до 2 %, а бюджет 2007 года выделял на исследования по солнечной энергии всего 159 млн долларов, половину от бюджета на ядерную энергию (303 млн) и треть от бюджета на угольную (427 млн). В конце 2009 года в Конгресс США поступил законопроект, согласно которому предполагалось законсервировать тринадцать солнечных и ветряных электростанций, запланированных к развертыванию в пустыне Мохаве в Калифорнии, “вероятно, самой солнечной земле в мире”, по словам одного эколога. В мире, ожидающем прироста населения на 2,5 млрд человек к середине столетия, государственные и корпоративные инвестиции в энергетику сокращаются, а не растут [690] .

690

См.: Andrew C. Revkin, Budgets Falling in Race to Fight Global Warming, New York Times. 2006. 30 октября. A1, A14 и Todd Woody, Desert Vistas vs. Solar Power, New York Times. 2009. 22 декабря. B1, B5. В 2009 году половина электричества в США производилась из угля, энергия из которого обходится дешевле, чем из нефти или природного газа, и сравнима по стоимости с энергией из урана, используемого на атомных станциях. Америка, которую часто называют “угольной Саудовской Аравией”, имеет достаточные запасы угля, чтобы при текущей скорости потребления продержаться двести пятьдесят лет: в среднем каждый день каждый житель Соединенных Штатов потребляет 10 кг угля, чтобы поддерживать электрическое напряжение. Но Китай расходует еще больше “черного золота” (угля, а не нефти!), чем Соединенные Штаты, Европейский союз и Япония вместе взятые. Индия также ускоряет строительство своих угольных электростанций. По иронии судьбы, возникающее в результате серное загрязнение атмосферы настолько велико, что производит благоприятный побочный эффект: крошечные частицы в атмосфере отражают солнечное излучение обратно в космос, замедляя таким образом глобальное потепление. См.: Jeff Goodell, Black Gold or Black Death? New York Times. 2006. 4 января. A15.

Важный момент – насколько долго будут продолжаться ассигнования: любые “солнечные” проекты в большой степени поддерживаются налоговыми льготами, грантами и программами, в рамках которых энергетические компании должны возмещать средства абонентам, направляющим энергию от своих солнечных приспособлений в государственные энергосети. Но, например, в Дании, где 17 % электричества поступают от ветряных турбин, новые проекты были практически полностью заморожены, когда дотации пали жертвой изменчивых политических приоритетов. В Испании, где правительственное финансирование щедрее, чем где-либо в Европе, в 2008 году была принята программа сокращения расходов. Другие страны, скорее всего, последуют той же дорогой: в октябре 2009 года компании – импортеры солнечных панелей в США понесли 70 млн долларов расходов по причине неожиданно выросших тарифов.

В Германии также происходят политические стычки на этой почве (консерваторы утверждают, что субсидии на солнечную энергию растут так быстро, что это вскорости начнет влиять на счета за электричество). Несмотря на столкновения на почве субсидий, страна продолжает оставаться лидером в области солнечной энергетики: пятнадцать из двадцати крупнейших мировых электростанций находятся в Германии [691] , они производят 750 мВт энергии, что в пять раз превышает аналогичную цифру в США за 2006 год. Японцы не сильно отстают – 1,5 млн строений в Токио имеют солнечные водонагреватели, это больше, чем во всех Соединенных Штатах. В январе 2010 года сообщалось, что Китай, не занимавший никакой доли в индустрии еще пять лет назад, неожиданно перегнал Японию и Запад, став крупнейшим производителем солнечных батарей на земном шаре. Такими темпами уже скоро Китай будет производить больше половины мирового продукта, а также станет ведущим производителем ветряных турбин [692] .

691

См.: Craig Whitlock, Cloudy Germany a Powerhouse in Solar Energy, The Washington Post. 2007. 5 мая. A1, A14.

692

Keith Bradsher, China Tries a New Tack to Go Solar, The New York Times. 2010. 9 января. B1, B4 и Keith Bradsher, China Leading Race to Make Clean Energy, The New York Times. 2010. 31 января. Р. 1.

В 2005 году в Испании был принят закон о том, что все новые жилые помещения должны иметь устройства для вырабатывания солнечной энергии. Израиль использует солнечные водонагревательные системы в 30 % построек, а в новых домах они обязательны. Китай принимает сходные меры, а Швеция планирует полностью отказаться от энергии ископаемого топлива [693] . Солнечные электростанции строятся в Мексике, ЮАР, Египте, Алжире и Марокко. Несколько американских штатов законодательно защитили “право на свет” для городских парков – запоздалый поклон Юстиниану [694] , – а Калифорния, где возникла программа “Миллион солнечных крыш”, в одиночку производит 54 % мировой ветряной энергии. Десять лет назад только на пятистах крышах в Калифорнии стояли солнечные панели; сегодня таких установок уже почти 50 тыс., и они обеспечивают энергию, эквивалентную энергии большой электростанции.

693

James T. Areddy, Heat for the Tubes of China, Marketplace, The Wall Street Journal. 2006. 31 марта. Р. 1. Название статьи обыгрывает знаменитую книгу 1930-х (позднее появился и фильм), Oil for the Lamps of China Алисы Тисдейл Хобарт.

694

Закон императора Юстиниана, защищающий солнечные террасы от сооружений, загораживающих им свет, нашел отражение в положении об Ancient lights британского закона, которое дает домовладельцам право на определенный уровень естественного освещения. По сути, владелец дома с окнами, которые получали дневной свет в течение двадцати или более лет, имел право воспрепятствовать любой постройке, лишавшей его этого освещения (в центре Лондона, вблизи Чайнатауна и Ковент-Гарден, особенно на задворках, где знаки Ancient lights отмечают отдельные окна). Вопрос, кто же владеет солнечным светом, стал актуальным во всем мире. В 1959 году апелляционный суд штата Флорида постановил, что доктрина Ancient lights не имеет силы в США, а в 1975 году комитет законодательного собрания штата Калифорния решил, что институции охотнее финансировали бы “солнечные” проекты, если бы люди имели права на солнечный свет и возможность торговать этими правами. Хотя были предупреждения о вероятных проблемах, например о дискуссиях о стоимости подобных прав; в 1978 году Калифорния ввела в действие закон, защищающий вложения домовладельцев в солнечные панели на крышах. Деревья, которые препятствовали попаданию солнечных лучей на панели, навлекли на своих владельцев штрафы вплоть до 1000 долларов в день. В Калифорнии теперь имеется прецедент судебного разбирательства на эту тему. Тем временем в 2005 году в Нью-Йорк были доставлены из заграницы три гелиостата стоимостью 355 тыс. долларов каждый, чтобы перенаправить солнечные лучи на один пустырь в Нижнем Манхэттене. Тирдроп-Парк находится в тени трех небоскребов, но гелиостаты, установленные на крыше одного из двадцатитрехэтажных зданий, следуют за движением солнца, перехватывают свет и направляют его вниз, прямо в парк.