Вода --
енергоносій, здатний замінити нафту.
Микола
Васильович Косінов
Вступ
Нафта, вугілля та природний газ
є основними енергоносіями, замінник яким ще не знайдено. Всі вони
є продуктами Сонця, за мільйони років накопичилися на Землі. Спалювання
цих енергоносіїв з метою отримання енергії є основним чинником
забруднення навколишнього середовища. Природні запаси містять вуглець
енергоносіїв, на утворення яких пішли мільйони років, стрімко
виснажуються. У зв'язку з цим, у міру зростання потреб суспільства в енергії,
проблема забезпечення енергією всі болше загострюється. Існуючі способи отримання
енергії, як теплової, так і електричної, засновані на спалюванні природних
енергоносіїв, є згубними для біосфери Землі. Атомна енергетика
має невирішеність проблеми захоронення та утилізації небезпечних відходів. Все менше
надій у вчених на успішну реалізацію програми керованого термоядерного
синтезу. Вирішення цього завдання багато разів вже відсувається на більше пізній
терміни і тепер бачать її вирішення не раніше 2050 року. Технології акумулювання
сонячної енергії поки ще не набули широкого застосування, тому вони не
можуть виступати альтернативою спалювання природних енергоносіїв.
Як бачимо, світ ще не знайшов
екологічно чистої енергії і не знає способи її отримання безпечні для
біосфери незважаючи на величезні витрати на ці цілі. Причиною є те, що
пошуки ведуться в традиційних напрямках, які в рамках сформованих
уявлень, можуть призвести лише до невеликих "косметичним"
доопрацюванням існуючих підходів і не здатні вивести на проривні рішення. Проривним
можна вважати таке рішення, яке дозволить знайти невичерпне джерело
енергії, здатний замінити нафту, вугілля і газ, але, на відміну від останніх, не
забруднює навколишнє середовище. Стрімке виснаження природних
енергоносіїв виводить завдання пошуку принципово нових способів отримання
енергії на перший план.
Якщо проаналізувати найбільш
ефективні технології одержання енергії, що використовуються в даний час, то
можна побачити певну закономірність. Суть її полягає в наступному. На
кінцевій стадії усього ланцюга енергетичних перетворень у сучасних способах
отримання енергії з'являється нова речовина. Причому, ця речовина стає,
як правило, більш небезпечною для біосфери, ніж вихідний енергоносій. Це
є загальною ознакою для сучасних способів отримання енергії. Це
відноситься і до енергетики, заснованої на спалюванні природного палива, і до
атомній енергетиці, і до ядерного синтезу. Світ вже звик до думки, що для
отримання енергії потрібно впливати на речовину і на кінцевій стадії разом
з енергією отримувати, як неминуче зло, нова речовина. Більше того, такий шлях
вважається мало не єдино можливим. А чи так це? Завдання полягає в тому,
щоб знайти новий енергоносій і зовсім нові способи одержання енергії,
вільні від традиційної схеми: "речовина на початку енергопреобразваній --
енергія і нова речовина в кінці енергопреобразваній ".
Очевидно, альтернативою
існуючим способам одержання енергії можуть стати лише такі, в яких на
кінцевій стадії енергетичних перетворень не буде з'являтися небезпечне
речовина або навіть буде зовсім відсутні речовина, як таке. Таку
завдання вже ставлять перед собою вчені. Особливо великий інтерес до проблеми нової
енергії проявляє космічне агентство США NASA. NASA ставить такі завдання,
які, на перший погляд, могли б здатися фантастичними. У 1997 році
було проведено засідання робочої групи, на якому розглядалися нові
підходи для досягнення наукового прориву в космічних дослідженнях на основі
створення двигунів, що не вимагають запасів пального на борту. Розглядалися
нові методи отримання енергії, у тому числі енергії фізичного вакууму,
які могли б забезпечити науковий прорив в області створення ракетних
двигунів, що працюють на нових принципах [14, 15].
1. Порівняння
еффектічності сучасних способів отримання енергії.
Основні сучасні способи
отримання енергії засновані на хімічних або ядерних реакціях. У таблиці 1 для
порівняння наведено наближені значення питомої енергетичного виходу для
різних способів отримання енергії.
Табл. 1.
Питома енергетичний вихід у
різні способи отримання енергії.
1.
Спалювання містять вуглець енергоносіїв.
C + O2
