СОЛНЦЕ СВЕТИТ НЕ ВСЕ ВРЕМЯ, ВЕТЕР ДУЕТ НЕ ВСЕГДА

Хотя возобновляемые источники энергии распространены повсеместно, являются чистыми и позволяют всерьез рассматривать возможность создания экологически устойчивого мира, они не лишены проблем. Солнце светит не все время, а ветер дует не всегда или дует в неподходящие моменты. Возобновляемые источники энергии по большей части действуют периодически в отличие от традиционных источников энергии, которые, несмотря на их исчерпаемость и выбросы загрязняющих веществ, функционируют непрерывно.

В мае 2002 г. у меня состоялся разговор с Романо Проди, президентом Еврокомиссии на тот момент, в посольстве ЕС в Вашингтоне. Я поделился с ним опасениями относительно того, что в случае доведения доли возобновляемых источников энергии до 20% к 2020 г. электроснабжение Европы почти на треть будет зависеть от ветра, солнца и других периодических источников энергии. Я тогда сказал: «Романо, позволь мне нарисовать небольшую картину. Итак, на дворе 2020 г., ЕС достиг поставленной цели и получает 20% энергии из возобновляемых источников. Лето очень жаркое. В середине июля облака затягивают небо, и Европа не видит солнца на протяжении нескольких недель. Как назло, в этот период на значительной части континента наступает штиль. Если этого недостаточно, то уровень воды в местах, где расположены ГЭС, падает в результате изменения климата, и вся Европа остается без электроэнергии. Что будем делать?»

Романо, профессор и известный экономист, человек, дважды занимавший кресло премьер-министра Италии, и один из самых уважаемых европейских политиков, ничего не ответил. Он сидел, подперев подбородок рукой, словно хотел вникнуть в смысл сказанного, и молчал, а затем вернул мяч мне. «Есть идеи?» — спросил он. «Да, — ответил я. — Нам нужно срочно вкладывать деньги в исследования и разработку технологий аккумулирования возобновляемой энергии. Если этого не сделать, мы не сможем эксплуатировать возобновляемые источники энергии в масштабах, необходимых для постуглеродной эры. Без технологии аккумулирования нас ждет провал». (Восемь лет спустя Билл Гейтс повторил мысль о том, что экономичный, надежный накопитель — это ключ к устойчивому будущему.)

Энергетические и коммунальные компании уже брюзжат по поводу того, что, как только 15–20% электроэнергии будут поступать от возобновляемых источников, сеть станет зависимой от капризов погоды, и нас ждут периодическая нехватка мощности и нарушения энергоснабжения. У нас уже есть целый ряд перспективных технологий аккумулирования энергии, включая проточные батареи, маховики, конденсаторы и гидроаккумуляторы. Я проанализировал различные возможности и пришел к выводу, что, хотя нужно развивать все существующие технологии аккумулирования энергии, наиболее перспективным следует считать использование водорода.

Ученые и инженеры давно смотрят на водород как на Святой Грааль постуглеродной эры. Это самый легкий и распространенный элемент во вселенной — из него состоят звезды, — который не содержит ни единого атома углерода. Водород есть на Земле повсеместно, однако он редко встречается в свободной форме. Обычно он содержится в других источниках энергии. Его можно, например, извлечь из угля, нефти и природного газа. На практике львиную долю водорода, используемого в промышленных и коммерческих целях, получают из природного газа. Водород можно также получать из воды. Каждый помнит опыт с электролизом воды на уроке химии в средней школе. Два электрода, положительный и отрицательный, погружают в чистую воду с добавкой электролита для улучшения проводимости. Когда к электродам подают постоянный ток, на отрицательном электроде (катоде) выделяются пузырьки водорода, а на положительном электроде (аноде) — пузырьки кислорода. Ключевой проблемой является экономическая целесообразность использования безуглеродных возобновляемых источников вроде солнечной энергии, энергии ветра и воды, геотермальной энергии для генерирования электричества, необходимого для разложения воды на водород и кислород.

Я напомнил Романо, что уже почти полвека наши астронавты летают вокруг Земли на космических кораблях, энергию которым дают топливные элементы (то есть водород), и сказал, что пора вернуть эту технологию на Землю и использовать ее для аккумулирования энергии от возобновляемых источников.

Вот как это работает. Когда солнце освещает фотоэлектрические преобразователи на крыше здания, они генерируют электричество, большая часть которого сразу же потребляется в этом здании. Если же появляется избыток электроэнергии, то его можно направить на электролиз. Полученный водород собирается в накопительной системе. Когда солнца нет, водород превращается в электроэнергию в топливных элементах.

Романо заинтересовался. Он кое-что знал о водороде. Его старший брат Витторио, известный физик-ядерщик, был членом Европарламента и экспертом по этому вопросу. Мы с Витторио стали друзьями, и он взял на себя важную задачу просвещения законодателей и делового сообщества в области водородной технологии и ее преимуществ.

В течение нескольких недель после нашей встречи я подготовил для Романо стратегический меморандум по возможностям использования водорода в качестве накопителя возобновляемой энергии. Президент Проди времени не терял. В июне 2003 г. на брюссельской конференции он объявил о выделении €2 млрд на программу исследования водорода с целью подготовки Европы к переходу на водородную экономику. Во вступительном слове Проди объяснил историческую значимость использования водорода в качестве накопителя энергии для создания инфраструктуры третьей промышленной революции: «Давайте прямо скажем, что делает европейскую водородную программу принципиально важной. Это провозглашенная нами цель постепенного перехода к полностью интегрированной водородной экономике, основанной на возобновляемых источниках энергии, к середине нынешнего столетия» [37]. Так был заложен третий столп.

В 2006 г. я подготовил второй меморандум по этому вопросу для канцлера Меркель, где предлагал Германии начать собственную программу исследований и разработок. Мое предложение нашло поддержку, и Германия выделила значительные средства на создание новой технологии аккумулирования энергии. В 2007 г. Еврокомиссия под председательством Баррозу объявила о вложении €7,4 млрд в частно-государственное партнерство — Совместную технологическую инициативу — с целью перехода от исследований и разработок в области водородной технологии к реализации этой технологии по всей Европе [38].

Первые три столпа — переход на возобновляемые источники энергии, превращение зданий в электростанции и частичное накопление энергии в виде водорода — требуют создания четвертого: способа распределения энергии, вырабатываемой миллионами зданий, между сообществами в Европе.

Поиск по сайту: