Чистая энергетика - утопия?

Ветер, солнце и вода – наши лучшие друзья. Этот слоган подходит не только физкультурниками но и поборникам возобновляемой – солнечной, ветровой и волновой энергетики. Однако недавно оказалось, что не такая уж она и возобновляемая.

Оказывается, если построить много ветровых электростанций и заменить ими все нефть, уголь и газ, то по масштабам это будет сопоставимо с серьезными климатическими изменениями. То же, кстати, касается и солнечной энергетики.

Когда солнечные лучи достигают атмосферы нашей планеты, какая-то их часть создает ветры и океанские течения, испаряет воду с поверхности и возносит ее в небо. Значительная часть энергии рассеивается как тепло, которое мы не можем использовать.

В настоящее время люди поставили себе на службу не более одной десятитысячной всей энергии, поступающей от Солнца. Однако эта величина обманчива, считает Аксель Клайден из Института биогеохимии имени Макса Планка. (Германия). Вместо нее надо учитывать, сколько энергии можно взять из глобальной системы  без ощутимого вреда для нее (речь идет о той энергии, которая может совершать работу, например крутить ветряки, турбины волновых станций или, если речь идет о свете, превращаться в электричество солнечными батареями; тепловая энергия сюда, безусловно, не относится).

 «Широкомасштабное применение возобновляемой энергетики не может не оставить своего отпечатка на атмосфере, — считает Клайден. — Используя с каждым годом все больше свободной энергии, мы “осушаем” энергетический резервуар». По его мнению, это сначала проявится в ветровой энергетике, преимущества которой не смогут окупиться из-за отрицательного воздействия на энергетический потенциал Земли.

Используя модель глобальной циркуляции, Клайден обнаружил, что количество энергии ветра, которую мы можем поставить себе на службу, нужно делить как минимум на 100. Теоретически нет ничего невозможного в том, чтобы получатЬ до 70 тераватт (суммарное потребление энергии миром за пару лет, включая автомобили), но это обязательно приведет к серьезным последствиям. Ветры не стихнут (станут просто по-другому дуть), но если извлекать столь много энергии из атмосферы, то это может изменить климат в масштабах, сопоставимых с эффектом от удвоения концентрации диоксида углерода (Earth System Dynamics, DOI:10,5184/esd-2-1-2011).

Подобные выводы можно сделать не только в отношении ветровых или волновых электростанций. Солнечные батареи напрямую забирают и преобразуют в электричество свет, который в ином случае нагревает землю и вносит свой вклад в климатический баланс планеты, включая направление и силу ветров, испарение влаги и т.д. Конечно же, влияние солнечных батарей на климат сможет проявиться, только если их станет слишком много. С другой стороны, в тех местностях, которые сейчас получают избыточное количество солнечного тепла и мало влаги, эффект от фотоэлементов может быть, напротив, положительный — избавление от перегрева, и перенаправление потоков энергии, уже в виде электричества, в другие места.

В любом случае, заключает Клайден, необходимо яснее, чем прежде, представлять себе последствия использования возобновляемых источников энергии: «Нам трудно убеждать инженеров, работающих над ветровыми генераторами энергии, в том, что важны не только КПД отдельного ветряка или ветровой фермы, но и то, сколько полезной энергии может генерировать природа, и что всю ее забирать нельзя». Клайден уверен: представление о том, что мы можем брать неограниченное количество возобновляемой энергии из окружающей среды, — это такая же фантазия, как и рассуждения о вечном двигателе.

По материалам журнала New Scientist RU (www.newscientist.ru)