прочем, возможны революционные изменения, связанные и с другими видами топлива.
Например, на Земле открыты огромные, буквально замороженные источники метана. Речь не о газовых месторождениях в Арктике, требующих безумных затрат и работы в нечеловеческих условиях, а о давно известном гидратном метане.
В зоне вечной мерзлоты и на дне океанов вследствие низкой температуры и высокого давления образуются гидраты – твердые растворы природного метана в кристаллах льда. При понижении давления или просто при нагреве метан выделяется и может быть использован как обычный природный газ. Все научные проблемы давно решены – первые газовые гидраты были описаны еще двести лет назад. Классической иллюстрацией поведения гидратов является фотография «горящего» льда (на самом деле – выделяющегося из него метана).
До последнего времени о добыче гидратного метана российские энергетики особенно не задумывались, ослепленные яркими факелами сибирского газа, хотя именно у нас, как в насмешку, совершенно случайно (!) впервые в мире добыли гидратный метан. А вот в бедных углеводородами, но богатых на выдумки странах уже собираются этот газ добывать в промышленных масштабах. Первой отметилась Япония: в феврале 2012 года были пробурены скважины под океанским дном вблизи острова Хонсю и извлечены первые кубометры газа. Лет через пять гидратный метан начнет поступать в японские трубопроводы, и что будет тогда с поставками российского газа на Хоккайдо?
Впрочем, у природного газа тоже появляются альтернативы. Это сжигание каменного и бурого углей, метана угольных пластов и даже обычных дров. Как говорится, назад, к истокам.
Развитие атомной энергетики, вопли «зеленых» и газовая труба из России привели к свертыванию угледобычи в Европе. Прошли времена, когда за обладание месторождениями угля насмерть бились Германия и Франция; в начале XXI века была закрыта последняя угольная шахта в Лотарингии. Еще раньше закрылись немецкие шахты в Сааре, в Англии (где уголь под землей практически прекратили добывать еще в 1980‐е годы при Маргарет Тэтчер), а в 2009 году и у нас в Тульской области – больше действующих шахт в центре России нет. Сейчас больше всего угля добывают в Китае – там же и погибает наибольшее количество шахтеров.
Угля в мире невероятное количество, только разведанные запасы оцениваются в 1 триллион тонн. Добывать уголь из подземных пластов опасно (а следовательно, и дорого), добыча из карьеров (открытым способом) полностью разрушает природу на огромных площадях. Но все это справедливо лишь при наличии дешевой нефти. Даже 60 долларов за бочку – достаточно высокая цена, чтобы начать вспоминать о старом добром угле. Ну да, его нельзя использовать в двигателях на жидком топливе. Ну и что? Во время Отечественной войны советские грузовики ездили на древесных чурках, а немецкие – на брикетах из буроугольной крошки. Однако такая экзотика и не требуется – уголь можно сжигать на ТЭС, а автопарк перевести на подзаряжаемые аккумуляторы.
И для этого вернуться к старым добрым теплоэлектростанциям. Патологическая ненависть доморощенных «экологов» к ТЭС много лет подпитывалась истерией по поводу глобального потепления за счет парникового эффекта из‐за промышленного сжигания топлива. Но когда небескорыстные адепты углекислотного потепления сняли все сливки с теории, выяснилось, что сокращение выбросов углекислоты не остановит потепления. Да и само потепление оказалось под вопросом.
В то же время борьба с потеплением и пресловутый Киотский протокол, регулирующий количество выбросов, сыграли и положительную роль. Были разработаны более совершенные способы сжигания угля, сокращения вредных выбросов и утилизации золы. И вот в Германии, отказавшейся от атомной энергетики из‐за протестов тех же «зеленых», запущены новые угольные ТЭС, из труб которых уже не идет ядовитый черный дым. Вот увидите, скоро снова заработают шахты в Сааре и Лотарингии. (Между прочим, в США угольные электростанции процветают по сей день – на их долю приходится почти 40 процентов вырабатываемой электроэнергии. Возникает забавная ситуация. Дело в том, что электромобили – последний писк моды в США. На их покупку записываются в очередь. Ими хвастаются перед родными и друзьями. Они – символ сознательности и продвинутости владельца. И при этом почти никому не приходит в голову, что источником энергии для прогрессивного авто примерно на 2/3 выступают сжигаемый уголь, газ или мазут… Кстати, к Франции, минимально поддавшейся шантажу «зеленых», это не относится – ископаемое топливо там дает менее 10 процентов энергии, а 76 процентов приходится на долю ядерных электростанций.)
Но не исключено, что новых рабочих мест для шахтеров создано не будет. Со временем станет экономически выгодным процесс подземной газификации угля, придуманный Менделеевым еще в позапрошлом веке. Непосредственно в пласт подается смесь воздуха и водяного пара, на выходе получается горючий газ. Уголь вообще не надо добывать, не надо рисковать жизнями шахтеров, газ можно использовать прямо на месте в качестве топлива или для синтеза полимеров, а можно передавать по газопроводам. Подземная газификация сейчас проводится на единичных месторождениях, однако в последнее время интерес к этому процессу резко возрос в том же Китае, исследовательские работы ведутся в США и Индии. Особенно эффективным этот способ переработки угля станет на месторождениях бурого угля, который составляет до 70 процентов всех запасов российского угля.
А пока дело не дошло до подземной газификации, уже сейчас можно использовать угольный метан – тот самый попутный газ, из‐за взрывов которого погибают шахтеры. Как обычно, у нас этот газ лишь начинают использовать – первый промысел только что появился в Кузбассе, а в США добывают уже около 50 миллиардов кубометров угольного метана, что составляет до 10 процентов суммарной добычи газа в стране. И этот, и любой другой горючий газ можно использовать не только для получения электричества, отопления и приготовления пищи, но и как топливо для автотранспорта. В России уже давно ездят машины на сжиженном пропан-бутане, а сравнительно недавно появились и автобусы на сжатом метане.
Переделка двигателей под газообразное топливо не такая сложная задача, однако есть и более простой путь – сжижать уголь и заправлять автомобили не бензином из дорогой нефти, а жидким синтетическим горючим. Для превращения в жидкое топливо к углероду угля необходимо присоединить водород; этот процесс был впервые реализован в Германии (синтез Фишера – Тропша), почти лишенной источников нефти во время Второй мировой войны. Ныне крупные нефтяные компании снова строят заводы по производству синтетического горючего из угля, воспользовавшись значительными достижениям в создании катализаторов для этого процесса. В России собираются строить аналогичный завод в Кузбассе уже в ближайшее время – научные основы процесса у нас разработаны достаточно хорошо, в частности в новосибирском Институте катализа. Конечно, синтетическое горючее пока несколько дороже бензина, но прогресс технологии скоро собьет цену. А главное – это возможность использования несметных запасов угля вместо сжигания нефти, которую гораздо выгоднее перерабатывать в полимеры.
И наконец, почему бы не вернуться к использованию в качестве топлива древесного сырья? Разумеется, в бедных странах до сих пор топят дровами, соломой и даже сушеным навозом, но современное биотопливо может с успехом заменить мазут или уголь и в развитых странах. Только теперь это не просто «дровишки, из леса вестимо», а топливные гранулы из перемолотых отходов (щепа, кора, опилки, солома, куриный помет и т. п.). Древесные гранулы дешевы и идеально подходят для отопления домов. При этом они повышают настроение населения, поскольку дают ему возможность ощутить себя защитниками экологии. В США используется около 2 миллионов тонн гранул, частично импортируемых из Канады, в России производится 1 миллион тонн, по большей части на экспорт.
А не устроить ли нам Великую деревянную революцию? Чего-чего, а мусора в России хватает. Впрочем, простейшим решением энергетических проблем нашей страны было бы сокращение чудовищных потерь этой энергии из‐за бесхозяйственности. Но это уже не к ученым и технологам.
Ну и в завершение – стихи, вернее, песня всеобщего любимца Владимира Высоцкого. Даже в каменном угле, точнее, в его добыче можно усмотреть истинную поэзию.
Не космос – метры грунта надо мной,
И в шахте не до праздничных процессий,
Но мы владеем тоже внеземной —
И самою земною из профессий.
Любой из нас – ну, чем не чародей?
Из преисподней наверх уголь мечем.
Мы топливо отнимем у чертей —
Свои котлы топить им будет нечем!
Взорвано, уложено, сколото
Черное надежное золото.
Да, сами мы, как дьяволы, в пыли.
Зато наш поезд не уйдет порожний.
Терзаем чрево матушки-Земли,
Но на земле теплее и надежней.
Вот вагонетки, душу веселя,
Проносятся, как в фильме о погонях.
И шуточку «Даешь стране угля!»
Мы чувствуем на собственных ладонях.
Да, мы бываем в крупном барыше,
Но роем глубже: голод – ненасытен.
Порой копаться в собственной душе
Мы забываем, роясь в антраците.
Воронками изрытые поля
Не позабудь и оглянись во гневе,
Но нас, благословенная Земля,
Прости за то, что роемся во чреве.
Вгрызаясь в глубь веков хоть на виток
(То взрыв, то лязг – такое безгитарье!), —
Вот череп вскрыл отбойный молоток,
Задев кору большого полушарья.
Не бойся заблудиться в темноте
И захлебнуться пылью – не один ты!
Вперед и вниз! Мы будем на щите —
Мы сами рыли эти лабиринты!
Переварим гвозди (ферменты)
Время от времени в печати появляются заметки, согласно которым некий западный профессор рассчитал стоимость человека средних размеров.
Ну конечно, мы состоим из стольких‐то кило водорода, кислорода, углерода, азота, изрядного количества фосфора и кальция и по чуть‐чуть различных микроэлементов. Если взять рыночную стоимость этих веществ и сложить, то можно якобы увидеть, что человеческое тело стоит всего‐то пару десятков долларов.