Энергетика будущего - в фантастике и в жизни
Люди зависят от энергетики, но уделяют ей мало внимания. Наличие в домах света кажется само собой разумеющимся, хотя еще в исторически недавнее время об электрическом освещении никто не слышал. Являясь основой нашей цивилизации, энергетика находится скорее «за кулисами». Фантастическая литература уделяет внимание новым источникам энергии далеко не в первую очередь, хотя, конечно, все писатели знают, какое важное значение она имеет: знаменитый фантаст и футуролог Артур Кларк некогда предсказывал, что к 2016 году единой мировой валютой станет мегаватт-час. Кстати, Кларк был не первым: до него в США идею энергетической валюты выдвигали изобретатель Томас Эдисон и автомагнат Генри Форд.
Абстрактно писатели понимают: чтобы звездолеты летали, а лучевые мечи сверкали, нужно как-то решить вопрос об их двигателях, топливе, энергоблоках. Но первостепенное значение вопросы энергии приобретают только в случаях, если человечеству в воображаемых вселенных грозит острый энергетический голод. Именно такова ситуация в романе современного российского фантаста Яны Дубинянской «Н2О», в котором некие таинственные микробы съели все запасы нефти и газа, самой могущественной организацией на планете становится концерн термоядерной энергетики, а главный герой, чтобы преодолеть монополию концерна, занят получением энергии из воды (как выяснилось — совершенно неуправляемой).
К слову, термоядерная энергия — ведь тоже фактически фантастика: мирным термоядом человечество еще не овладело. Но в фантастике это уже рутина, космические корабли с термоядерными двигателями вовсю летают в произведениях послевоенных фантастов — и у братьев Стругацких, и у Клиффорда Саймака. В наши же дни реальный космический термоядерный двигатель проектируется в Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) группой ученых во главе с доктором Сэмюэлем Коэном. Один из проектов создания термоядерной электростанции — TAE Technologies — поддерживает Группа Роснано.
Киты, пальмы и черные дыры
В решении проблемы «энергопитания» фантазия литераторов, как и термоядерная реакция, бывает неуправляемой. Иногда, чтобы удивить читателей, они придумывают что-то совсем архаичное, антинаучное и причудливое. Например, в романе американской писательницы Кейдж Бейкер «Наковальня мира» маслом из китов пользуется вместо солярки (впрочем, китовый жир когда-то действительно использовали для освещения). У ее российского коллеги Павла Корнева в цикле «Приграничье» бензин делают не из китов, а из масла местной пальмы, что, в принципе, соответствует трендам современной биоэнергетики.
Но, согласимся, пальмы и киты — слишком приземленно. Нужен размах! Его мы находим в романе классика научной фантастики Айзека Азимова «Сами боги», где удается наладить переток энергии из параллельной вселенной с несколько иными физическими законами. Однако переход мог привести к «смазыванию» физических констант в обоих мирах и катастрофе. К счастью, был найден третий мир, из которого стали качать энергию два первых.
Другая, не менее потрясающая идея, — так называемый «сингулярный» или «коллапсарный» реактор, работающий на микроскопических черных дырах. В фантастике эта идея появилась после того, как известный физик Стивен Хокинг выдвинул свою теорию черных дыр, которая в числе прочего предполагала эффект так называемого «испарения черной дыры»: фактически черная дыра превращает материю в энергию. Разумеется, пока идея реактора — лишь фантастика, науке неизвестно, как создавать и удерживать микроскопические черные дыры, но это не мешает упоминать такие реакторы во множестве фантастических сериалов и видеоигр, включая «Звездные войны», «Вавилон-5», «Звездные врата», «Звездный путь» и т.д. Если верить научно-популярной литературе, микроскопические черные дыры возникают при работе адронного коллайдера (проект ЦЕРН); может быть, это еще один шаг в сторону «Звездного пути»?
Человек-батарейка
А как относиться к получению энергии из самого человека? Казалось бы, это просто литературная причуда, призванная сделать вымышленную вселенную пострашнее. Судите сами: в романе украинских писателей-фантастов, пишущих под псевдонимом Генри Лайон Олди, «Ойкумена» рабовладельцы получили способность перекачивать жизненную энергию из тел рабов, в результате появились и летательные аппараты, и транспорт, и даже фабрики, работающие на энергии людей (но энергии отнюдь не мускульной). Также, думаю, все помнят, что в знаменитом фильме братьев Вачовски «Матрица» захватившие власть на планете машины держат людей в особых капсулах и используют в качестве батареек (энергия солнца в этой вселенной им недоступна из-за искусственно созданной облачности).
Абсурд? Не все так просто. Человеческое тело действительно выделяет тепло, и электроника с низким энергопотреблением могла бы подзаряжаться от нас. Системы такой подзарядки разрабатывают в разных странах: в США похожий проект выдвинули Ананта Чандракасан и Йогеш Рамадас из МТИ, а в России над подобной технологией работают в университете МИСИС.
Кстати, простую мускульную энергию человека не надо сбрасывать со счетов. Вопрос, который беспокоит и инженеров, и писателей, заключается в том, чтобы ее аккумулировать. Хорошо бы, скажем, поработав часок на велотренажере, потом использовать эту энергию, чтобы доехать до работы. Или, остановившись на светофоре, продолжать крутить педали, заряжая свой велосипед. Инженеры размышляют над тем, чтобы использовать для этих целей так называемый маховичный накопитель энергии. А в романе американского фантаста Паоло Бачигалупи «Заводная» для этого используют особые пружины. Источники углеводородного топлива во вселенной Бачигалупи истощились, вся техника работает на пружинах…
Кстати, пружины из романа Бачигалупи пригодись бы и нашей цивилизации. Дело в том, что получать энергию человечество умеет самыми разнообразными способами, а вот аккумулировать ее получается куда хуже. Решение проблемы емкого аккумулятора существует только в фантастике, например в цикле романов Вадима Панова «Анклавы», где изобретены некие сверхъёмкие «батареи Ллейтона»: благодаря им человечество легко пересело с бензиновых автомобилей на электротранспорт. Хотя Илон Маск грозит разогнать аккумуляторы свой «Теслы» до пробега миллиона миль на одной зарядке. В России единственным производством подобных литий-ионных накопителей большой ёмкости обладает компания Роснано «Лиотех», для домашнего использования вы можете заказать системы компании EN RU*. А качественный скачок технологии способен обеспечить уникальный продукт нанотехнологий — одностенные углеродные нанотрубки, промышленным производством которых занимается роснановская компания OCSiAl — первый российский «единорог» в material based индустриях. А еще стартап «Энергозапас»* уже построил прототип гравитационного накопителя: ночью, когда электроэнергия дешёвая, а потребителей мало, такая станция поднимает грузы на высоту, днём же, когда электроэнергии не хватает и она дорогая, грузы опускаются вниз, возвращая энергию в сеть. Есть планы построить подобный твёрдотельный накопитель в «Сколково».
От солнца и к солнцу
Впрочем, не всегда фантазия писателей улетает в сказочные дали: иногда фантасты обдумывают перспективы «настоящей» альтернативной энергетики. Как известно, солнечная энергетика страдает прежде всего от не очень высокого КПД солнечных батарей, и в романе Урсулы Ле Гуин «Новая Атлантида» изобретается некая «солнечная ловушка», которую сделать легче, чем самый примитивный конденсатор, и которая позволяет за десять минут при солнечной погоде собрать столько энергии, что ее хватит для полного обслуживания многоквартирного дома в течение двадцати четырех часов. Заметим, что без таких фантастических «ловушек» вряд ли могли бы обойтись во вселенной игр BattleTech, где на солнечной энергии летают космические корабли.
Трудно сказать, как именно можно летать в космосе на солнечных батареях, хотя один вполне реальный способ есть. Как известно, солнечный свет оказывает на предметы очень слабое, но вполне материальное давление; отсюда родилась идея солнечного паруса: в космосе, где вес предметов благодаря невесомости минимален, возможен космический корабль с блестящим парусом большой площади; отражаясь от поверхности паруса, солнечный свет будет гнать корабль от солнца. В 1960-х годах Артур Кларк изобразил масштабную «регату» космических парусников в своем рассказе «Солнечный ветер», а в следующем десятилетии уже начались реальные испытания подобных парусов на орбите. В 2010 году Япония запустила парусник Ikaros к Венере.
Вообще, глобальные перспективы солнечной энергетики, видимо, находятся в космосе. Поскольку атмосфера рассеивает солнечные лучи, солнечные батареи хорошо бы установить на околоземной орбите, а то и на Луне. Здесь — тот случай, когда в роли фантастов многие десятилетия выступали ученые, обогнав, собственно, писателей. Впервые в конце 1960-х годов концепцию орбитальной энергетики выдвинул американский инженер чешского происхождения Питер Глейзер. Перед самым распадом СССР аналогичную концепцию разработали советские ученые из центра им. Келдыша. Впрочем, дальше некоторых предварительных испытаний все эти проекты пока не двинулись; но если говорить об испытаниях, нельзя не упомянуть проект Роскосмоса «Знамя», предполагающий выведение на орбиту огромных зеркал, освещающих Землю солнечным светом ярче Луны. В 1993 году такое зеркало отбросило на Европу «зайчик» 8-километровой ширины.
Во всех этих проектах возникает проблема беспроводной передачи энергии на Землю. О подобных опытах Николы Теслы ходят легенды. Но реальностью уже являются так называемые пассивные RFID-метки: чипы без источников энергии, которые хранят информацию и начинают передавать ее после воздействия радиоволн ридеров. Портфельная компания Роснано «РСТ-Инвент» с помощью таких ридеров-ворот способна в один момент считать информацию о целой партии товаров, снабженных электронными метками. А чипы для энергонезависимой памяти первым в России скоро будет делать другой роснановский проект — компания «Крокус Наноэлектроника».
Ну а вероятным высшим этапом развития солнечной энергетики должны стать так называемые «Сферы Дайсона». Астрофизик Фримен Дайсон предсказывал, что в конце концов любая цивилизация должна «запереть» свое светило в непрозрачную сферу, построив вокруг звезды сферическую солнечную батарею, и таким образом использовать всю излучаемую звездой энергию. Чтобы построить такую «стену вокруг Солнца» в нашей звездной системе, Дайсон предлагал использовать материал планеты Юпитер.
Большая стройка на орбите потребует перемещения огромного количества грузов. Здесь возникает любимая многими фантастами и инженерами тема космического лифта как эффективного космического транспорта. Безальтернативным материалом для его построения видятся те же одностенные углеродные нанотрубки OCSiAl — по сочетанию прочности и легкости у них нет аналогов.
Ну а пока мы не можем распилить Юпитер, человечеству, видимо, остается в ожидании истощения залежей нефти увеличивать эффективность своих солнечных и ветровых энергоустановок. В России эти две отрасли созданы благодаря участию Роснано: завод «Хевел» в Чувашии выпускает солнечные панели, которые входят в топ-5 по энергоэффективности в мире, а сразу три завода в Нижнем Новгороде, Ульяновске и Таганроге выпускают гондолы, лопасти и башни для созданного вместе с компанией «Фортум» Фонда развития ветроэнергетики, занимающегося строительством ветровых станций. О перспективах использования в России возобновляемых источников энергии недавно вышел большой учебник под редакцией Анатолия Чубайса.
Автор: Константин Фрумкин
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

В один прекрасный день ИИ сможет выполнять всю нашу работу

В сеть просочился отчет о встрече ВМС США с НЛО

Давайте поговорим о неопознанных подводных объектах

Доказательства существования инопланетной жизни

Жизнь нужно искать в пурпурных мирах

Жители графства Дербишир взбешены таинственным жужжанием

Как философы воспринимали инопланетную жизнь

Метеорит, пробивший крышу дома во Флориде, прилетел с МКС

Миссия НАСА Солнечный парус готовится к запуску

На протяжении 600 лет манускрипт Войнича остается загадкой

НАСА ищет дешевый способ доставки образцов с Марса

Обнаружена самая массивная черная дыра в нашей галактике

Паранормальные корни программы Пентагона по НЛО

Подтвержден полет аппарата Dragonfly к Титану

Правительство пытается скрыть правду о НЛО

Пурпурные миры населены инопланетянами

Робот-гуманоид Ameca может имитировать человеческую речь

Тестирование технологий для полета на Марс

Человекоподобный НЛО замечен в небе Калифорнии

Я встретил лысых инопланетян–гуманоидов

В небе Калифорнии замечен странный НЛО

Великобритания разрабатывает правила для ИИ

Город богов разрушило мегаземлетрясение

Еще один механизм выживания тихоходок в космосе

Жуткое послание убийцы Зодиака

Квантовый интернет все ближе

Ковчег Завета питал Великую пирамиду Гизы

Морской офицер выражает тревогу по поводу водных НЛО

Нет доказательств существования инопланетных технологий

Новая книга дает представление о космических поисках жизни

Обнаружили близкую массивную черную дыру

Перепись ближайших окрестностей Солнца

Проект по классификации гамма-всплесков

Пурпурный, а не зеленый цвет - цвет жизни на экзопланетах

Стивен Спилберг снимет новый фильм об НЛО

Тайна объекта в форме сердца на поверхности Плутона

Тайна орбитальной нестабильности планет-гигантов

Технология передачи энергии с космических электростанций

Церера таит в себе мрачную тайну

Электричество и батарейки древних египтян

Yeezy Boost 350 v2 Black Черные. Икона Стиля и Инновации

Билл Гейтс поддерживает искусственный интеллект

В небе Калифорнии замечен таинственный объект

В пещерах на Марсе могут находиться инопланетяне

Геолог-любитель получил сильные ожоги от НЛО

Житель Лондона принял вертолет за НЛО

За НЛО отправляйтесь в маленький городок в Висконсине

Звездолеты помогут в поисках новых физических явлений

Интернет может достичь квантовой скорости

Космические силы США готовятся к первой в истории миссии

Министерство обороны публикует документы Kona Blue

Нейтронные звезды нагреваются от аннигиляции темной материи

Нострадамус предсказал войну в 2024 году

Победителем президентских выборов в 2032 году станет робот

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Подводный НЛО сняло исследовательское судно

Проклятая могила с 450 обезглавленными вампирами

Рассекреченный отчет раскрывает дематериализацию НЛО

Тайна высоких уровней энергии в звездных сверхвспышках

Уважаемый астроном не верит в теории заговора об НЛО

Ярчайший гамма-всплеск породила коллапсирующая звезда

Франшиза Pro.Travel. Предпринимательский успех Татьяны Мамаевой

Возвращение денежных средств пострадавшим от брокеров-мошенников. Путь к справедливости

Встреча с НЛО, от которой у человека расплавились пальцы

Детеныш инопланетянина найден в мексиканской пещере

Инопланетяне помешали человечеству скатиться к ядерной войне

Как ученые сообщат человечеству об инопланетянах

Канадский рейтинг мест для наблюдения НЛО

Ключ к поиску жизни в отдаленных мирах

Лучшие наблюдения НЛО в Северной Каролине

Люди не верят, что никаких НЛО нет

Мужчина получил сильные ожоги при встрече с НЛО

Мужчина с разбитым сердцем построил Космические врата

Музей странного и чудесного в Канзасе

Настоящие убежища из сериала Fallout уже построены

НЛО заметили над долиной Нижнего Гудзона

НЛО около Антарктиды - ошибка программного обеспечения

НЛО представляют угрозу безопасность на море

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Призрачные нарушения звездных потоков темной материей

Термодинамика поможет описать расширение Вселенной

Что это за НЛО замечен над штатом Нью-Йорк

Эксцентриситет орбиты создал океан на Мимасе

Более четверти россиян верят в существование инопланетян

Гигантские человеческие скелеты в пещере Лавлок

Глобальное потепление лишит Антарктиду 76% метеоритов

Девочки-близнецы испытывают одинаковые чувства

Древнеиндийская мандала в районе линий Наска

Древние легенды и мифы рассказывают о ануннаках

Женщина чудом выжила после удара молнии

ИИ может притворяться более глупым, чем есть на самом деле

История об оборотнях пронизана загадками и тайнами

Клетки поджелудочной железы пересадят от свиньи человеку

Космические кладбища, затмение и ждать ли НЛО

Космические силы США планируют провести учения на орбите

Магическая сила, делающее тело неуязвимым

Маленькие человечки похитили мужчину

Под Уфой заметили НЛО

Таинственные лабиринты Чинканас

Тайна упавшей в Омске кометы и 17000 фото НЛО

Тайны европейских подземных тоннелей

Тело фанатки вампиров нашли обескровленным

Экстрасенс нашел место захоронения пропавшего мальчика

Гильотинные ножницы по металлу. Назначение и критерии выбора

Как выбрать массажное кресло

Франшиза CyberSeller под управлением Азата Аширова

Большинство людей хотят заниматься сексом с роботами

Будущие эпидемии могут возникнуть из-за ИИ

В Башкирии жители заметили НЛО в небе

В новом отчете Пентагона по НЛО есть серьезные недостатки

Вычисление точных размеров экзопланет

Зонд для поисков жизни на спутниках Юпитера

Кислород и углерод улетучиваются из магнитосферы Венеры

Мы не готовы к вторжению инопланетян

НЛО замечен небе над Екатеринбургом

Новая идея для космических солнечных батарей

Обнаружены звездные ветры от трех солнцеподобных звезд

Поиски неуловимого Лох-Несского чудовища

Призрак опрокидывает напитки в одном из пабов Британии

Странный сигарообразный НЛО над шоссе в Миссури

Существо-муравей замечено на Марсе

Тёмная материя повышенной плотности существует

Ужасающая реальность ядерной радиации

Уэльс - горячая точка внеземной активности

Человек-сатана сменил имя на Дьявол

Ярчайший гамма-всплеск произошел из-за коллапса звезды

Беспроводная передача энергии поможет изучить Луну

Бывшая жена призрака стала ведьмой

В поисках асимметрии между материей и антивеществом

Какая часть атмосферы Венеры образуется за счет вулканов

Наблюдения НЛО в Канаде продолжаются

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища

Необъяснимая аномалия вблизи Антарктиды движется на север

Новый сейсмодатчик для обнаружения лунотрясений

Порнозвезда рассказала о своем столкновении с призраками

Раскрывая секреты НЛО. Взгляд доктора Стивена Грира

Солнечные паруса нового поколения готовы к запуску

Столкновение звезд раскрывает звездную тайну

Терминаторы могут появиться уже в следующем году

Триггеры нового поколения для детекторов ЦЕРН

Удивительные горячие точки НЛО в Техасе

Ученые БАК изучают звездные пути инопланетян

Физика и математика стоящие за 'Задачей трех тел'

Человек появился спустя 30 лет без памяти

Черная дыра замечена вблизи Кейптауна

Черный НЛО замечен над океаном около Тампы

Для изучения астероидов потребуются разумные зонды

Доказательство путешествий во времени

Дьявол будет парить в вышине, вызывая изумление

Если на Европе и есть гейзеры, то они очень слабые

Затмения лежат в основе усилий по изучению экзопланет

ИИ может воспроизвести голос любого человека

Как искусственные сотрудники повлияют на живых

Конспирологи опасаются демонических порталов

Люди плохо разбираются в теориях заговора

Новая свидетельница похищения инопланетянами в Паскагуле

Обнаружена новая молодая и теплая экзопланета

Питательные вещества для жизни на экзопланетах

Платформа из графита левитирует без электричества

Пугающая деталь в паспорте Нео

Роль Млечного Пути в древнеегипетской мифологии

Создатель аугментов вернулся к работе

Техас заменяет тысячи экзаменаторов-людей на ИИ

Технологии НАСА помогают защититься от лунной пыли

Фирма Synchron начинает испытания мозговых чипов на людях

Что будет с Землей, когда погаснет Солнце

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией

Биокомпоненты оказались стабильны в атмосфере Венеры

В Сочи корабли полетели над морем

Звезда бросает вызов происхождению быстрых радиовсплесков

НЛО в Розуэлле по-прежнему окутывает Вашингтон

Паранормальная природа встреч с НЛО и связь между ними

Почему так трудно бурить на поверхности планет

Разоблачители и поиск внеземной жизни

Самое необычное место для отдыха в Колорадо

Смотрите фильмы о непознанном на Netflix

Создали метажидкость с программируемыми свойствами

Тайна мумии русалки раскрыта

Тайна однобокой геологии Луны

Теории заговора вокруг Георга III и королевы Шарлотты

Ужасные рога мужчины-дьявола и женщины-носорога

Ученые БАК пытаются открыть пути инопланетян

Четыре ключевых вопроса об инопланетных технологиях

Что мы могли бы построить из лунного реголита

Южнокорейский зонд приняли за НЛО

Я был похищен долговязыми инопланетянами

Подписка на новости
Наверх