Ми вже видобули найбільш доступне чорне золото, зараз шукаємо те, що залишилось.

повинен

Пошук альтернативи найефективнішому джерелу енергії - нафти буде складним завданням, але у нас немає вибору. Ми вже видобули найдоступнішу нафту, зараз шукаємо те, що залишилось. Поганий видобуток нафти або сланців буде більш вимогливим (і дорожчим) для видобутку та переробки, а також екологічні витрати. То які наші варіанти позбавлення від залежності від чорного золота? Давайте коротко опишемо, які типи енергії забезпечують нам (достатню) компенсацію поточної енергетичної парадигми у вигляді нафти.

Наступне покоління ядра

Ядерна енергетика зробила крок назад після катастрофи на Фукусімі, але це не означає, що поточне покоління проектів, т.зв. III покоління (реактором Фукусіми було покоління II) небезпечно. Останні електростанції III покоління тільки починають вводити в експлуатацію. Покоління I були прототипами; Покоління II було побудовано в 1960-х і 1990-х; і покоління III розпочало свою діяльність наприкінці 1990-х, насамперед у Японії, Франції та Росії.

На відміну від своїх попередників, реактори III покоління мають шари пасивного захисту, призначені для запобігання плавленню ядра перегрітого ядерного реактора. В даний час реактори III покоління будуються в Європі, а Китай також посередині будує щонайменше 30 нових електростанцій. У США цей тип атомних електростанцій повинен побачити світло у 2016 році. Однак, незважаючи на поліпшення безпеки, ризики використання атомної енергії просто неможливо повністю усунути.

Торієві реактори

Деякі експерти в галузі атомної енергетики вже закликають до реакторів четвертого покоління, включаючи торієвий. У цьому випадку рідкий торій замінить затверділий уран, що використовується на сучасних електростанціях. Така зміна означала б, що плавлення реакторів було б практично неможливим. Джон Кутч, директор некомерційного енергетичного альянсу "Торій", заявив, що реактори не були утопією чи простим експериментом. Дійсно, торієві реактори використовувались обмежено між 1965 і 1969 роками, але система їх використання так і не була добудована.

Ці типи реакторів мають дві основні переваги безпеки. Їх скраплене паливо знаходиться під значно меншим тиском, ніж тверде паливо. Це значно зменшує ймовірність аварії, наприклад, вибуху водню, що стався у Фукусімі. У разі відключення електроенергії заморожена сіль в реакторі плавиться, а скраплене паливо скидається в резервуари, де воно застигає і реакція ділення припиняється.

Торій забезпечує, крім безпеки, інші стратегічні переваги. Потреба у величезних градирнях буде різко зменшена - отже, торієві електростанції мали б значно менші розміри, але також і виробничі потужності. Сьогодні середня атомна електростанція буде виробляти близько 1000 мегават, тоді як реактор, що працює на торії, буде приблизно 50. Таким чином, поява торієвих електростанцій буде в рази більшим, заощаджуючи приблизно 30% витрат на передачу енергії. Американські військові зацікавлені в торієвих електростанціях для постачання кількох своїх баз, а Google торік організував конференцію з торієвих реакторів. Куч сказав, що Google дуже вітав би, коли б у своїх центрах обробки даних був реактор потужністю 70 або 80 мегават.

Природно, що перехід від атома до торію означав би великі витрати та величезну реорганізацію нинішньої системи, що призведе до іншої альтернативи.

Термоядерна енергія

Причина, по якій термоядерна енергія є святим Граалем у виробництві енергії, проста: це найефективніша форма, за допомогою якої можна генерувати енергію. Адже термоядерна енергія, "серцем" якої є сонце, є джерелом життя.

Ризики термоядерних електростанцій набагато менші, вони не утворюють високорадіоактивних відходів, і термоядерне паливо не можна легко використовувати як зброю.

Зараз ведеться величезний термоядерний проект, в результаті якого з’явиться 500-мегаватний реактор (майже такий же, як вугільна електростанція). Однак цей реактор не буде виробляти електроенергію; наразі це буде "лише" величезний фізичний експеримент, але з неймовірним потенціалом. Тільки 35 000 унцій пального палива, що складається з комбінації важкого водню (дейтерію) і тритію, може виробляти енергію, еквівалентну 2 тисячам галонам мазуту. Координатор проекту стверджує, що весь процес є абсолютно безпечним, і те, що ми бачили в Чорнобилі чи Фукусімі, ніколи, ніколи не може відбутися.

На жаль, комерціалізація термоядерних реакторів має пройти довгий шлях протягом декількох десятиліть. Розведення тритію - велика проблема; в даний час у світі всього 50 унцій, оскільки цей ізотоп не зустрічається вільно в природі і швидко розкладається. (Дейтерій не є радіоактивним і може бути отриманий дистиляцією води).

Якщо результати поточного проекту задовільні, до 2040 року слід побудувати першу "демо" термоядерну електростанцію потужністю 2000 - 4000 мегават.

Сланці

Загальні запаси: 3 трлн барелів нафти. Для американських політиків вони починають, відповідно. важкі часи давно розпочалися. Більшість нафти доводиться імпортувати до США, причому з країн, ставлення яких до США не дуже доброзичливе. Це, звичайно, штовхає правлячий клас позбутися залежності країни від імпортної нафти та задовольнити попит на нафту за рахунок внутрішнього виробництва. Видобуток сланців, чиї величезні родовища знаходяться в Колорадо, штаті Юта та Вайомінг, видається підходящою альтернативою для багатьох. Тільки ці 3 джерела зможуть видобувати 800 мільярдів барелів нафти. Однак шифер теж не є ідеальним джерелом енергії.

Процес видобутку нафти таким способом є дорогим, витрати на барель витягуються в середньому до 90 доларів. Зі зростанням ціни на нафту це не може бути такою перешкодою, оскільки компанії, що видобувають нафту зі сланців, будуть винагороджені економічно. Однак проблема полягає в тому, що зовнішні витрати на сланці також дуже високі. Це вимагатиме від компаній видалення мільйонів тонн матеріалу з тисяч гектарів землі, що може призвести до серйозного забруднення водних ресурсів.

Вугілля

Загальні запаси: 1,5 трлн барелів нафтового еквівалента. Вугілля також можна перетворити на синтетичну нафту, як це продемонструвала нам німецька армія під час Другої світової війни, коли вона страждала від гострої нестачі палива. Метод перетворення простий: інженери використовують пару, яка перетворює вугілля на газ, який можна перетворити, використовуючи процес Фішера-Тропша, на бензин та інше паливо. Однак віддача енергії такого процесу низька, і проблема полягає в тому, що вугілля, як випливає з назви, містить приблизно на 20% більше сполук вуглецю, ніж нафта, і це співвідношення зростає ще більше при перетворенні в рідину. Навіть якби виробники встановили надзвичайно дорогу систему для уловлювання та ізоляції СО2 під час процесу конверсії, викиди вуглекислого газу з вугільного палива досягли б тих самих рівнів, що і звичайна нафта.

Більше того, пропозиція вугілля також не є безмежною. За підрахунками, для заміни лише 10% щоденного споживання палива вугіллям у США буде потрібно 400 мільйонів тонн вугілля на рік, що означатиме необхідне розширення вугільної промисловості США, яка вже намагається задовольнити поточний попит на цю породу .

Видобуток на підводних глибинах

Загальні запаси: 0,1 - 0,7 трлн нафти. Цей вид видобутку передбачає видобуток нафти у підводних водах на глибині понад 1,5 км. В даний час ми можемо спостерігати постійно вдосконалюються технології, які допомагають у цьому видобутку корисних копалин, такі як підводні роботи або "чотиривимірна" сейсмологія. Хоча менше половини обстежених провінцій підводних човнів, видобуток нафти таким чином зросла більш ніж утричі за останні 10 років і може знову подвоїтися до 2015 року.

Не дивно, що глибокий глибокий видобуток є однією з найдорожчих альтернатив коли-небудь. Одна нафтова бурова установка може коштувати більше 600 мільйонів доларів (особливо для видобутку корисних копалин в Арктиці, де таке обладнання повинно впоратися з усіма підводними каменями місцевої погоди). Отримана в цьому випадку енергія зменшується в середньому від 15: 1 до 3: 1 порівняно з енергією, яку потрібно витратити на видобуток. Крім того, не так давно ми могли побачити приховані ризики у цьому виді видобутку нафти. Не слід забувати про катастрофу на нафтовій платформі Deepwater Horizon.

Природний газ

Загальні запаси: 1 трлн барелів нафтового еквівалента. Тривалий час природний газ був найбільшим потенційним конкурентом нафти як палива. Газ чистіший за нафту - він викидає менше частинок і на 25% менше вуглецю з такою ж кількістю виробленої енергії, - але сьогодні він керує менш ніж 3% транспортного флоту США. Ця частка повинна зрости найближчим часом, хоча частково, оскільки загальні запаси природного газу продовжують зростати.

Завдяки вдосконаленню технологій видобутку корисних копалин компанії можуть економічно отримувати сланцевий газ - метод, який до останнього часу мало використовувався. Газу настільки багато, що порівняно з енергією його ціна становить чверть. Це означає, що газ вже використовується у виробництві товарів щоденного споживання, а не лише як паливо. Однак майбутнє використання природного газу може зіткнутися з кількома перешкодами. Той факт, що газ стане широко використовуватися на транспорті, може мати кілька негативних наслідків. По-перше, попит на газ, ймовірно, збільшиться із зростанням ціни, усуваючи поточну перевагу дешевої нафтової альтернативи. По-друге, споживання великої кількості газу в транспортній галузі призведе до ситуації, коли природний газ не може бути використаний в достатній мірі в енергетичному секторі, де він конструктивно замінює вугілля.

Але одне можна сказати точно. Статус-кво настільки ж закріплений у існуючій енергетичній парадигмі, як і у випадку з фінансовою системою. Люди мають закрити очі від реальності і наївно думати, що нинішній стан буде тривати вічно і вічно, або дивитись реальності в очі і намагатися підготуватися до майбутніх змін. У нас є ресурси.