Энергетический вопрос на планете Земля

Как экономить энергию, не жертвуя комфортом?

Чтобы обеспечить себя экологически чистой энергией, необходимо не только расширять использование ее возобновляемых источников. Не менее важно разрабатывать и внедрять более совершенные энергосберегающие технологии. Согласно проведенным исследованиям, мы можем жить с прежним комфортом, тратя как минимум на 10% меньше электричества. Дополнительную экономию даст более широкое использование общественного транспорта и автомобилей, которые расходуют менее 5 л топлива на 100 км пробега. Дома, оснащенные компьютеризованными системами жизнеобеспечения, и новая теплоизоляция позволят сократить энергозатраты на отопление и охлаждение помещений, не заставляя нас мерзнуть зимой и страдать от жары летом в своих жилищах.

За счет чего можно добиться максимальной экономии энергии?

Промышленные и коммерческие предприятия уже полным ходом сокращают свои энергозатраты. Частные пользователи в этом смысле пока не торопятся. Во многих частях Европы больше всего неоправданных потерь энергии связано с горячим водоснабжением жилого фонда. Большинство старых домов требует на отопление втрое больше тепла, чем новые, с более продуманной конструкцией. Переселение в энергосберегающее жилье с улучшенной теплоизоляцией, тепловыми насосами и солнечными водонагревающими панелями не единственное решение. Профессиональная реконструкция старых домов с использованием современных инженерных решений может дать до 80% экономии энергозатрат на отопление. Сейчас при обновлении жилищ в среднем используется лишь около трети потенциальных мер, ведущих к такой экономии.

Солнечная энергия могла бы обеспечить электричеством всю планету
Нынешние солнечные батареи с КПД около 15% особо перспективными не выглядят. Однако даже при такой их низкой эффективности в Сахаре более чем достаточно места для размещения установок, которые могли бы снабжать всю планету экологически чистым электричеством. Солнечные батареи, занимающие всего 48 000 кв. км (около 0,5% общей площади пустыни), способны давать необходимые для этого 12 000 млрд кВт.ч ежедневно. Правда, несмотря на всю соблазнительность такого проекта, в нем нет особого смысла, пока не решена проблема достаточно эффективной передачи энергии на большие расстояния.

Существуют ли природные энергоресурсы, еще не используемые человеком?

Потенциальные источники энергии в природе, повсюду - от жизнедеятельности бактерий до океанских приливов и отливов. Ученые исследуют различные физические, химические и биологические процессы, выясняя, нельзя ли с их помощью получать топливо или электричество. Высказываются самые смелые и спорные идеи. Например, сообщалось о запуске термоядерной реакции при схлопывании пузырьков в жидкости под действием ультразвука. Если удастся подтвердить возможность такого «холодного (ультразвукового) термояда», энергетическая проблема будет решена окончательно. Однако убедительных доказательств этого эффекта нет, и большинство экспертов в него не верят.

Могут ли бактерии давать электричество?

Микробы из желудка жвачных способны генерировать электроэнергию, перерабатывая растительные остатки. Американские ученые уже соорудили прототип «биобатареи», использующей эту особенность микроорганизмов. Заполненная клетчаткой в качестве топлива и микроорганизмами из коровьего желудка, она несколько суток сохраняла разность потенциалов 600 мВ. Таких микробов особенно много в рубце - первом и самом обширном отделе желудка жвачных, где они участвуют в расщеплении растительной пищи. В лабораторной модели рубца протоны движутся сквозь разделительную мембрану, а электроны - по цепи между полюсами «живой батареи». Несмотря на низкую эффективность, она вполне может найти практическое применение. Солома и другие растительные отходы, загруженные в огромные резервуары, стали бы неплохим источником электричества на селе и в развивающихся странах. Если там же разводится рогатый скот, в нужных микробах недостатка не будет.

Какой источник энергии таится на дне океана?

В 1971 г. на дне Черного моря обнаружили необычные ледяные структуры, названные метангидратами. Эти твердые вещества из воды и горючего газа метана, устойчивые при температуре 2° С и высоком давлении, существуют под водой на глубинах, превышающих 500 м. Речь идет о хорошем топливе: 1 л метангидратов дает 164 л метана. Эти вещества присутствуют на многих материковых склонах, т. е. недалеко от побережья. Правда, широкомасштабная добыча метангидратов потенциально опасна. Она чревата мощными подводными оползнями, способными провоцировать цунами.