Сайты партнеров




GEO приглашает

26 октября в самом сердце Москвы, в доме Пашкова, журнал Forbes отметил 100-летний юбилей. Мероприятие стало финальным в череде торжеств, посвященных юбилею легендарного бизнес-издания по всему миру


GEO рекомендует

В расписании авиакомпании Lufthansa на лето 2018 появилось пять новых маршрутов. Они свяжут Франкфурт с Глазго, Кишиневом, Санторини и Меноркой, а Фуншал на Мадейре с Мюнхеном. Билеты уже в продаже


«Не возвращаться же в XVIII век»

Сергей Сережников — об отходах АЭС, энергии будущего и глобальных задачах человечества
текст: Сергей Сережников
Julia White

Современный человек потребляет в сто раз больше энергии, чем потреблял первобытный. Причем основной рост энергопотребления пришелся на последние двести лет. До этого веками человек использовал лишь мышечную энергию животных, энергию сжигания дров, ветра и воды — то есть источники, которые непосредственно давала природа.

Лишь в конце XVIII века человечество открыло «ящик Пандоры», создав паровой двигатель. Это стимулировало использование все новых и новых энергоресурсов и в конечном итоге открыло дорогу для немыслимого в прежние времена роста энергопотребления.

Стремясь сделать свою жизнь комфортнее, люди сжигали все больше и больше ископаемых энергоносителей. Но обратной стороной этой деятельности стало загрязнение окружающей среды. Жертвой стремления к лучшей жизни стала не только природа. Страдаем мы сами. Ведь более миллиона человек погибают каждый год в дорожно-транспортных происшествиях. В России в ДТП гибнет в среднем по сто человек в день.

Свои сегодняшние потребности в энергии человече­ство в основном удовлетворяет за счет сжигания углеводородов — угля, нефти, газа. Существенную роль в энергообеспечении играют и атомные электростанции, на которых энергия деления ядер урана-235 преобразуется в электричество. Все эти способы добычи энергии экологически далеко не безупречны. Но поскольку на сегодняшний день они уже завоевали господствующее положение и считаются экономически самыми эффективными, их использование будет продолжаться, пока не закончатся углеводороды и используемое сегодня ядерное топливо.

А закончатся они приблизительно через сто-двести лет.

Таким образом, период преимущественного использования человечеством невозобновляемых источников энергии оказывается весьма непродолжительным, всего около 300—400 лет. Это ничто по сравнению с тысячелетиями, на протяжении которых использовались возобновляемые источники. А что дальше?

Есть два сценария. Первый — сохранить или даже увеличить энергетическую обеспеченность человечества за счет «новых источников». Второй — вернуться с точки зрения энергопотребления в XVIII век. Что невозможно, ведь нельзя же сократить население Земли до уровня того времени, то есть примерно в шесть раз.

Так что человечество предпочтет первый сценарий. При этом, наверное, увеличится общая роль возобновляемых источников энергии, основанных на фотоэлектрическом, термодинамическом и биологическом преобразовании солнечной радиации, а также на использовании энергии ветра, рек, волн, приливов, геотермальной энергии. Но все эти возобновляемые источники не смогут даже заместить выбывающие из игры углеводороды. Экологические проблемы, порождаемые их широким использованием, потенциально не менее опасны, чем беспокоящие нас сегодня глобальное изменение климата и проблема утилизации радиоактивных отходов.

Солнечная радиация кажется на первый взгляд безграничным источником энергии. Ведь мощность ее потока, поступающего на внешнюю границу атмосферы Земли, составляет около 10 5 ТВт, в то время как человечество сегодня потребляет 10 ТВт. Но нужно иметь в виду, что все живое существует на Земле благодаря установившемуся сложному энергетическому обмену между земной поверхностью, атмосферой, Солнцем и межпланетным пространством. Какую часть энергии мы можем изъять из этого энергетического баланса, не нарушив его?

Существующая биосфера представляет собой весьма неустойчивую динамическую систему, сценарий развития которой кардинальным образом зависит от весьма малых изменений параметров системы. Поэтому эволюция биосферы — это цепь непредсказуемых переходов между различными сценариями, иначе говоря, цепь катастроф. Одной из них стало самоуничтожение бактерий прокариот, что привело к возникновению новой биосферы, в которой главенствуют эукариоты.

Чтобы подобная катастрофа не постигла человечество, к использованию солнечной энергии нужно относиться не менее осторожно, чем к сжиганию углеводородов или делению урана. Думаю, что в будущем все эти возобновляемые источники займут свое место в мировой энергетике, но будут играть вспомогательную роль.

Единственным сегодня кандидатом в источники энергии, способным обеспечить сохранность достижений человечества и их развитие, является термоядерная энергетика, основанная на тех же процессах ядерного синтеза, что происходят на Солнце. Человечеству в ближайшие сто-двести лет предстоит потратить значительные ресурсы на ее создание. Но это единственный путь, позволяющий не возвращаться
в XVIII век.

Возможно, за сто-двести лет, в течение которых человечество сможет существовать за счет традиционной энергетики, мы обнаружим и заставим служить себе новые, в настоящее время не известные науке источники энергии. Ведь сегодня мы не имеем ни малейшего представления о том, по каким физическим законам существует около восьмидесяти процентов материи Вселенной.

Проблемы, связанные с накоплением и утилизацией радиоактивных отходов и облученного ядерного топлива, очень серьезны. Но они не больше и не меньше многих других серьезных проблем, стоящих перед человечеством. Сегодня на АЭС всего мира и в хранилищах радиохимических заводов накоплено около 300 тысяч тонн отработанного ядерного топлива. Каждый год эта цифра возрастает примерно на десять тысяч. Остаточная активность трансплутониевых элементов, плутония, нептуния и продуктов деления на несколько порядков превосходит активность природного урана и сохраняет опасность в течение тысячелетий. Надежная изоляция отработанного ядерного топлива от окружающей среды потребует значительных трат. Сегодня, насколько я знаю, ни одна страна в мире не перешла к использованию технологий замкнутого ядерного цикла. Но работы по их созданию идут во всех ядерных странах. Возможно, для этого выделяется недостаточно средств. Трудно судить. 

Но можно определенно сказать: радиоактивных отходов (включая отработанное ядерное топливо) уже столько, что даже немедленный отказ от атомной энергетики не снимет проблемы их переработки и хранения. Почти 500 блоков АЭС во всем мире рано или поздно все равно придется выводить из эксплуатации — и с уже существующими отходами нужно что-то делать. Шансов на успешное решение проблемы утилизации радиоактивных отходов и отработанного ядерного топлива будет больше, если атомная энергетика продолжит нормально развиваться. А задача общества в этом вопросе — обеспечить этому развитию должный контроль. Но без истерик.

 

Сергей Сережников — кандидат физико-математических наук, до 1998 года — заведующий лабораторией Института ядерных исследований РАН, участник ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Генеральный директор москов­ской компании «НТФ Трисофт».­

01.10.2012