Все записи
16:36  /  17.07.18

2453просмотра

Солнечный бог современных технологий

+T -
Поделиться:
Иллюстрация: De Agostini/Getty Images
Иллюстрация: De Agostini/Getty Images

Вопреки массовым представлениям Солнце не всегда было главным человеческим божеством и главной надеждой. Ни у протоевропейцев, ни у греков, ни у римлян, ни у относительно современных примитивных племен крайнего севера и джунглей оно не было высшим персонажем божественного пантеона. Но чем больших успехов достигала цивилизация, тем больше понимала, что Солнце – это «наше всё».

Если архаичные народы еще обожествляли пару Солнце-Луна, то шумеры уже поклонялись великому солнечному «Богу неба и земли», а Древний Египет почитал своего Ра как Верховного Бога-Творца. Именно на этой базе Эхнатон создал первую монотеистическую религию, и есть небезосновательное мнение, что поклонником идеи египетского монотеизма в свое время оказался и «тот самый Моисей».

И вот, совершив головокружительный виток в своем мировоззрении, современное человечество снова смотрит на Солнце, теперь уже осознавая, что не что иное, как результаты термоядерной реакции долетая, «доизлучиваясь» до Земли и приносят нам энергию, которую мы потребляем. Энергия Солнца используется нами после многих этапов её преобразования «естественными» природными способами и упакованная в виде дерева, угля и нефтепродуктов, и нам бы очень хотелось не зависеть от этих этапов, а получать всё напрямую, если пока не в смысле «солнцеедения», то хотя бы в получении так необходимого нам электричества.

В геологических масштабах, конечно, и уголь, и нефть – ресурсы возобновляемые, но у человечества нет десятков и сотен миллионов лет, чтобы органика и битумные массы спокойно совершали свой метаморфизм. Поэтому, с середины XIX века, когда уголь и нефть стали основой благополучия и развития, а их исчерпаемость была доказана, не прекращались более или менее успешные опыты с энергией солнечного света. И как только фотохимические процессы перестали быть тайной растений и стали известны науке, которая смогла превратить их в экспулатируемые фотоэлектрические принципы, произошел прорыв.

Впервые о солнечной энергии в применении к производству электричества всерьез заговорили в 1912 году на VIII международном конгрессе по прикладной химии. «…Промышленные колонии без дымящихся труб, леса стеклянных трубок будут распространяться на равнинах, и стеклянные здания будут расти везде, внутри них будут происходить фотохимические процессы», – писал в своем докладе химик Джакомо Чамичан, всерьез увлекшись фотохимией и создав первый прототип солнечной батареи.

Можно сказать, что таким образом солнечная энергетика получила «официальный статус» в общественном мнении, уже подготовленном научной фантастикой, пусть и не относящейся к шедеврам изящной словесности, но долженствующей «рассказать читателю о будущем с точностью, совместимой с современным поразительным развитием науки». Так это было сказано в предисловии к роману Хьюго Гернсбека «Ральф 124С 41+» за полгода до упомянутого конгресса.

Принцип функционирования солнечной батареи за это время не изменился: полупроводниковый кристалл – это фотоэлемент, он преобразует в электрическую энергию фотонов. А батарея – это объединение отдельных фотоэлементов в одно большое устройство. Практически любой человек с некоторыми навыками в электронике может сделать собственную гелиоэлектростанцию.

Почему же при такой простоте и такой очевидной необходимости всплеск интереса к солнечной энергетике задержался больше, чем на столетие? Почему первый калькулятор на солнечной батарее появился только в 1968 году, через 67 лет после того, как его описал Гернсбек? И только в двухтысячных годах мощность солнечных установок, эксплуатируемых во всем мире, заставила говорить о солнечной энергетике как о реальной альтернативе традиционным?

Скорее всего этот процесс сравни эволюционному и не идет без давления окружающей среды. Когда есть простой дешевый уголь, сложная дорогостоящая солнечная батарея остается в области теоретического интереса. В конце концов у нас есть радиоактивные элементы, есть ветер, течения в реках и океанах, есть биомасса, и мы постоянно сравниваем эффективность одного относительно другого. Невозможно представить себе, что все эти источники одномоментно иссякнут.

Но легко можно представить себе условия, где нет ни ветра, ни водных течений, а всю биомассу нужно везти с собой, и от того ее ценность невообразимо высока. Это – космос. И все космические станции, которые работают сейчас на орбите и за ее пределами, функционируют исключительно за счет солнечной энергии, преобразованной в солнечных батареях: только они могут выработать необходимый объем электричества.

Прорыв гелеоэнеогетики пришелся на послевоенный период, тут давление окружающей среды выразилось в конкуренции между СССР и США за «приоритеты в освоении космического пространства». По меткому выражению директора Всероссийского научно-исследовательского института источников тока Николая Лидоренко она «возбудила творческую мысль», и к концу 1965 года только проблемами космической энергетики занимались 50 крупных лабораторий и предприятий по всему миру.

Суть современной конкуренции заключается в установке гигантских солнечных модулей на околоземной орбите, ведь тот, кто их установит, в будущем сможет диктовать свои условия в мировой энергетике. Но как только дело касается вопросов передачи энергии на Землю, опять вспоминаются ветра, течения и старый, добрый атом. А предложения фантастов вроде Азимовской гелеостанции из рассказа «Логика», посылающей на землю микроволновый луч, так и остаются фантастикой, хотя подобные работы вроде бы ведутся в Калифорнии Solaren Corporation совместно с Pacific Gas & Electric.

Хочется думать, что настроения изменятся, как только энергия понадобится не для передачи, а для использования на месте, то есть, в движении. Морские и речные суда уже обеспечивают себя электроэнергией от солнечных батарей – это удобно, экологично и надежно, как показывает, например, научно-образовательная экспедиция на базе решений Роснано. Энергетически автономный электрокатамаран идет от Балтики до Каспия через 40 городов России, и солнечной энергии ему полностью хватает на работу двигателей, приборов, устройств и элементов освещения. Причем, заметьте, значительная часть этого пути пролегает против течения, и со всеми нагрузками справляется энергетическая установка российского производства: солнечные панели компании «Хевел» (Новочебоксарск), аккумуляторы «Лиотех» (Новосибирск), электроника  «Микроарт» (Москва), а разработал технологии солнечных элементов и модулей «НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике».

Если эта история с легкостью масштабируется в яхту, совершающую кругосветное путешествие, то почему бы ей не вырасти до масштабов экспедиции к Марсу? Сейчас этот проект продвигается не так быстро, как хотелось бы, но кто знает, как дело пойдет дальше, для истории характерны неожиданности, а хорошая солнечная батарея всегда пригодится. Как говаривал большой энтузиаст электроэнергетики Джакомо Чамичан: «Цивилизация не пропадет, а будет существовать до тех пор, пока светит Солнце».