Никитин Л.Н., д.ф.н.
Донецкий национальный университет экономики и торговли
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МИРА
В СИСТЕМЕ «ПРИРОДА - ОБЩЕСТВО»
В современом
мире проблемы взаимодействия природы и общества приобрели глобальный характер.
Многие из этих проблем недостаточно
изучены, особенно те из них, которые
затрагивают последствия воздействия
человеческой деятельности на биосферу. В этом плане наука, говоря словами В.И.Вернадского, еще значительно опаздывает
в возможностях перестройки биосферы в
интересах свободно мыслящего человечества как единого целого.
Особое место среди
факторов, влияющих на социо-природные
связи принадлежит энергоносителям. Сегодня чрезвычайно быстрыми темпами формируется принципиально новая
культура эколого-социальных связей,
в центре которой находится энергетическая модель мира. Эта модель
представляет собой сложную многофункциональную самоорганизующую систему, различные элементы которой имеют между
собой разнообразные формы субординации,
соподчинения и взаимозависимости.
Неординарными является и взаимосвязи тех или иных элементов
с системой «природа-общество». Одни из них оказывают самое непосредственное
воздействие на экологию, связь других менее заметна и порой находит свое
отражение только в преобразованном
виде. В
тоже время от качества управления процессами, охватываемыми понятием
энергетическая модель мира, зависит
способность государств к экономическому росту или, наоборот, к
технологическому отставанию от развитых стран, к превращению аутсайдеров, в ресурсный придаток стран лидеров.
Целью данного сообщения является
анализ некоторых восполнимых и
нетрадиционных источников энергии, как составных частей энергетической модели
мира, которые находят свое отражение в функционировании системы «природа-общество».
До начала техногенной цивилизации
используемые людьми энергоносители
практически не оказывали заметного влияния на природу. Тысячелетия этими
энергоносителями были травы, солома, тростник, кустарники, деревья и их
производные. С началом
формирования техногенной цивилизации
произошла замена традиционных
энергоносителей на уголь, а затем нефть и газ.
Переход
к новым энергоносителям был переходом, ускорившим научно-техническое развитие общества. Вместе с тем -
это был и период становления нового отношения к природе. Появились новые
профессии. Одновременно возникли новые поселки и города с характерным для них
образом жизни. Происходило изменение многих форм материального производства,
сферы услуг, быта, транспорта. Вместе с
этим менялся природный ландшафт, заметно изменялись экологические параметры.
К началу ХХI в. стало ясно, что, во-первых, запасы угля, нефти и
газа не безграничны. Во-вторых, эти энергоносители - основа многих
экологических катастроф, резкой разбалансировки отношений между человеком и
природой. В-третьих, использование угля, нефти, газа в современный период обострилось,
появились новые направления их использования.
Так, в последние годы большое внимание
уделяется синтетическим видам топлива. В настоящее время как перспективный энергоноситель, как «дизельное топливо ХХІ века»
рассматривается демитиловый эфир
(ДМЭ). Его получают в процессе
перегонки продуктов угля или природного газа.
В случае необходимости из ДМЭ можно получать бензин и чистый водород.
Новые
технологии сегодня позволяют
получать синтетическое топливо из любых
материалов, содержащих углеводороды. Это могут быть пластиковые отходы, изношенные
автомобильные покрышки и даже бытовой мусор, от которого сегодня
задыхаются города и села планеты. Переработка бросовых углеводородов для
производства энергоносителей коренным
образом может изменить облик городов и селений, значительно улучшить
экологическое состояние не только отдельных регионов, но и планеты в
целом, дать новый стимул к изменению
культуры жизнеобеспечения и быта людей.
У всех «на слуху» сегодня альтернативные
виды энергии. В массовом сознании ими
считаются возобновляемые источники: энергия Солнца, ветера, рек, приливов и отливов, а так же источников
органического происхождения: всевозможных компонентов животных и растений, типа
рапса, кукурузы и т.п. Широко начинает использоваться в качестве биотоплива
спирт. По свидетельству специалистов, в настоящее время во всем мире 80 % производимого спирта идет в качестве
добавок к бензину.
Не все беспроблемно с использованием альтернативной энергетики,
в частности ветроустановок. Стоимость 1
кВт –ч электроэнергии на украинских ветроустановках в 7-9 раз дороже чем в
Западной Европе. Не лучше положение с с ветроустановками и в России.
Наряду с упомянутыми выше, все большее
внимание обращает на себя новый вид энергоносителей – водород. Уже появились автомобили, мотоциклы,
скутера и даже велосипеды с
водородным энергодвигателем. В США
открыто более десяти
водородозаправочных станций технического обслуживания. В ближайшее время
планируется и воздушные лайнеры
переоснастить водородно-кислородными
двигателями. Выхлопной газ водородных двигателей
экологически чистый – водяной пар.
Переход к водороду как важному элементу энергетической модели
мира решит многие проблемы связанные с взаимодействием общества с окружающей
средой, решит массу назревших
экологических проблем, сформирует новую
культуру, а в более широком плане и новую цивилизацию.
Но
водород послужит и источником новых проблем. Переход на водородную тягу
огромного множества автомобилей, других видов техники, использующих водородные
двигатели, может превратить водной пар
в головную боль человечества. С накоплением связанного в водяных парах
кислорода может возрасти число наводнений, сила ураганов и тайфунов. Как
подчеркивают специалисты, в связи с изменением частоты и количества
осадков может измениться характер глобальной циркуляции атмосферы, характер
бурь и циклонов.
Вот почему уже сегодня водород, еще по-настоящему не востребованный как
энергоноситель, становится ареной острой полемики. Отдельные ученые считают,
что водород является гораздо более сильным «загрязнителем» атмосферы, чем
природный газ и нефть. Широкая пропаганда водородной энергетики, по их мнению, носит спекулятивный характер.
Альтернативой тепловой энергетике в качестве базового источника энергии,
заявляют они, является атомная
энергетика.
Конечно, атомная энергетика выступает
одним из перспективных факторов интенсификации производства и развитии
социальной инфраструктуры регионов. На сегодняшний день реализация энергии, получаемой на атомных
электростанциях, производится по цене почти в 2,5 раза дешевле, чем
электроэнергии получаемой в процессе тепловой генерации. Несмотря на это, атомная энергетика после многих аварий и Чернобыльской катастрофы
вызывает мощное не приятие со стороны общественности многих стран мира.
В последние десятилетия научная мысль
направлена еще на один энергоноситель. Делается попытка осуществить термоядерный синтез в управляемом режиме. Решение данной
проблемы в технологическом плане
очень сложно. И, тем не менее,
как утверждают исследователи, управляемый
термоядерный синтез – это путь в будущее человечества. Появились данные о том, что такой синтез осуществлен учеными в компьютере. Но такая управляемая реакция на данный момент времени
поглощает не меньше энергии, чем ее
выделяет.
Обсуждая вопрос о современной энергетической
модели мира, ученые размышляют не
только о реальных энергоносителях активно используемых сегодня человечеством, но и тех, которые могут
появиться в ближайшем будущем. Эти
энергоносители могут выступить важнейшим потенциалом для дальнейшего развития
научного знания и поиска новых путей энергоснабжения.
Так, программой, которая по своей
значимости может быть сравнима с
получением атомной энергии, в
последнее время называют исследования
по энергетике в области нанотехнологий. Используя
нанотехнологии, ученые ведут работы по созданию термоэлектриков. Это
позволит получать тепло прямо из
электричества, а электричество из
тепла. Во многих отраслях
промышленности это даст возможность
превращать бросовое тепло в
электричество. Страны, имеющие геотермальные воды, например Исландия,
получат мощные энергетические ресурсы.
Переход к новым формам энергоносителей изменит быт людей, их традиционные
ориентации и значительно уменьшит
отрицательную нагрузку на окружающую среду.
Одним из перспективных
источников энергии, по мнению исследователей, может стать гелий-3. О
потенциальных возможностях гелия-3
говорит тот факт, что 100 тонн этого
газа могут обеспечить годовую потребность Земли в энергии. Однако на Земле запасы
гелия-3 почти отсутствует. В тоже время
на Луне его содержится сотни миллионов тонн. Активное освоение космоса позволит
со временем широко использовать и этот
вид энергии.
Коренному изменению энергетической модели
мира, а вместе с тем и изменению взаимоотношений в системе «природа-общество» может произойти и в новом подходе к
окружающей действительности. Дальнейшее
развитие науки вне сомнения изменит методологию исследования и культуру мышления ученых. Понимание многих физических явлений поднимется на качественно новый
уровень. Не исключено, что в этих условиях исчезнет скептицизм и к антигравитации. Если
ученые смогут «включать» и «выключать» гравитацию, то можно будет создать
генератор, получаемый бесплатную энергию из гравитационного поля Земли. Для
этого достаточно взять массивный груз, соединенный с осью электрогенератора, и
выключить гравитацию. Груз, лишившись массы,
поднимется на определенную
высоту. Если после набора высоты включить гравитацию, груз будет падать и
крутить ротор генератора. Поэтому антигравитационный
двигатель, если он будет создан, явится
бесплатным неисчерпаемым энергоресурсом. Исследования в этом плане
активно ведутся сегодня многими
научными коллективами.