Вокруг Света - Вокруг Света 2006 №10

• Название: Вокруг Света 2006 №10
• Автор: Вокруг Света
• Жанр: Путешествия и география

---

Будущее микро

Не исключено, что описанием всех выпускавшихся в пятидесятые годы автомалюток можно было бы заполнить весь этот номер «Вокруг света» от начала и до конца: только на выставке в Лейпциге в 2004 году показали 40 великолепно сохранившихся моделей. До сих пор в Европе действуют клубы любителей роллермобилей, члены которых пропагандируют идею маленького и экономичного городского автомобиля. Теперь, однако, вовсе не по причине «экономии», а как осознанную необходимость. Ведь на улицах становится все теснее, бензин все дорожает, а нефть кончается. С другой стороны, часто ли нам приходится ездить на работу втроем-вчетвером? Пожалуй, два места — самое оно. А то и одно. Вот пусть и будет у каждой семьи нормальный автомобиль для уик-эндов и семейного отпуска и… пара-тройка микрокаров для трудовых будней. В них сегодня не придется отказываться от привычного комфорта: в машины легко встраиваются и кондиционер, и музыка, и прочие приятные и привычные опции. Вот только стоил бы Smart подешевле относительно «больших» машин, как его предки в середине прошлого века. Крупные автомобильные компании не торопятся формировать рынок супермикромобилей по понятным причинам. Но, может быть, в гаражах автоизобретателей уже потихоньку «подрастает» достойная и дешевая смена?

Ди-джей на колесах

Продажи в России хэтчбека Yaris начались не так давно, прошло всего несколько месяцев; делать выводы о том, пришелся ли он здесь ко двору, было пока рано, но Toyota все равно решила подогреть интерес к своему детищу и ковать железо, пока горячо. И вот вам, пожалуйста, очередной пятидверный хэтчбек Toyota Yaris, но не простой. Называется он DJ Yaris; на нем установлено специальное музыкальное оборудование, позволяющее быстро трансформировать автомобиль в ди-джейский пульт. Энергичный ди-джей, оснащенный таким «передвижным пультом», может устраивать вечеринку на любой площадке и в любом месте, куда ему придет в голову приехать, — а приехать Yaris способен довольно быстро. В DJ Yaris вмонтированы мощные динамики и сабвуферы, 10- и 17-дюймовые LCD мониторы, световое оборудование (в том числе стробоскопы), дымовые пушки, мультимедиа-оборудование — микшер, CD- и DVD-плееры, проигрыватель. Задняя дверь выдвигается на двух полозьях; счастливый обладатель DJ Yaris располагается в пространстве между корпусом Yaris и выдвижной частью автомобиля и начинает развлекать друзей. А по дороге на вечеринку он вызовет зависть остальных водителей — «дискотечный» автомобиль выглядит очень стильно: кузов цвета «горького шоколада», 18-дюймовые литые диски.

Алексей Воробьев-Обухов

Под солнечной крышей

В 1989 году АЭС в «Ранчо Секо», Калифорния, мощностью 913 МВт была досрочно закрыта по итогам местного референдума. Рядом с ее корпусами теперь располагается солнечная электростанция, правда, мощностью лишь около 4 МВт

 

Источников энергии на 3емле существует много, но, судя по тому, как стремительно растут цены на энергоресурсы, их все равно не хватает. Многие специалисты полагают, что уже к 2020 году топлива потребуется в три с половиной раза больше, чем сегодня. Где же брать энергию? Этим вопросом озадачены исследовательские институты разных стран. Например, в Америке только на один проект — строительство в пустыне Негев (Израиль) солнечной электростанции — выделено 100 миллионов долларов. Похоже, специалисты оценили альтернативный вид энергии, взятый «прямо» у Солнца.

Солнце , как известно, является первичным и основным источником энергии для нашей планеты. Оно греет всю Землю, приводит в движение реки и сообщает силу ветру. Под его лучами вырастает 1 квадриллион тонн растений, питающих, в свою очередь, 10 триллионов тонн животных и бактерий. Благодаря тому же Солнцу на Земле накоплены запасы углеводородов, то есть нефти, угля, торфа и пр., которые мы сейчас активно сжигаем.

Для того чтобы сегодня человечество смогло удовлетворить свои потребности в энергоресурсах, требуется в год около 10 миллиардов тонн условного топлива. (Теплота сгорания условного топлива принимается равной 7 000 ккал/кг, очень близко к обычному каменному углю). А теперь внимание: если энергию, поставляемую на нашу планету Солнцем за год, перевести в то же условное топливо, то эта цифра составит около 100 триллионов тонн. Это в десять тысяч раз больше, чем нам нужно. Считается, что на Земле запасено 6 триллионов тонн различных углеводородов. Если это так, то содержащуюся в них энергию Солнце отдает планете всего за три недели. И резервы его настолько велики, что светиться так же ярко оно сможет еще около 5 миллиардов лет.

Как взять процент?

Земные зеленые растения и морские водоросли утилизируют примерно 3— 4% поступающей от Солнца энергии. Остальное теряется почти впустую, расходуясь на поддержание комфортного для жизни микроклимата в глубинах океана и на поверхности Земли. И если бы человек смог взять для своего внутреннего потребления хотя бы один процент (то есть 1 триллион тонн того самого условного топлива в год), то это бы решило многие проблемы на века вперед. И теоретически вполне понятно, как именно взять этот процент.

Все началось с Альберта Эйнштейна. Многие помнят, что этот ученый был удостоен в 1921 году Нобелевской премии. Но мало кто знает, что получил он ее не за создание теории относительности, а за объяснение законов внешнего фотоэффекта. Еще в 1905 году он опубликовал работу, в которой, опираясь на гипотезу Планка, описал как именно и в каких количествах кванты света «вышибают» из металла электроны.

Получить электрический ток с помощью фотоэффекта впервые удалось советским физикам в 30-е годы прошлого века. Произошло это в Физико-техническом институте , руководил которым знаменитый академик А.Ф. Иоффе . Правда, КПД тогдашних солнечных сернисто-талиевых элементов еле дотягивал до 1%, то есть в электричество обращался лишь 1% падавшей на элемент энергии, но задел был положен. В 1954 году американцы Пирсон, Фуллер и Чапин запатентовали первый элемент с приемлемым (порядка 6%) КПД. А с 1958 года кремниевые солнечные батареи стали основными источниками электричества на советских и американских космических аппаратах. К середине 70-х годов КПД солнечных элементов приблизился к 10-процентной отметке и... почти на два десятилетия замер на этом рубеже. Для космических кораблей этого вполне хватало, а для наземного использования производство весьма дорогих солнечных батарей (1 кг кремния необходимого качества стоил тогда до 100 долларов) по сравнению с сжиганием дешевой нефти выглядело непозволительной роскошью. Как следствие — большинство исследований по разработке новых технологий в области солнечной энергетики было свернуто, а финансирование оставшихся сильно сокращено.

В начале 90-х годов нынешний лауреат Нобелевской премии академик Жорес Алферов на собрании АН СССР заявил, что если бы на развитие альтернативной энергетики (а солнечная энергетика у нас считается одним из ее видов) было бы потрачено хотя бы 15% из тех средств, что мы вложили в энергетику атомную, то АЭС нам бы сейчас вообще были не нужны. Судя по тому, что даже на тех крохах, которые выделялись «на Солнце», удалось к середине 90-х поднять КПД солнечных элементов до 15, а к началу нового века — до 20%, утверждение академика недалеко от истины.

Особо чистые кварциты

В качестве материала для производства солнечных элементов сегодня используется кремний. Второй по распространенности на Земле, после кислорода, элемент. На кремний приходится более четверти общей массы земной коры. Минус в том, что встречается он в виде окиси — SiO2. Это тот самый песок, которым наполняют детские песочницы и используют при замешивании цементного раствора. Извлечь из него чистый кремний весьма сложно. Настолько сложно, что стоимость силициума (так химики называют кремний), в котором не более 1 грамма примесей на 10 килограммов продукта, сопоставима со стоимостью обогащенного урана, используемого на атомных электростанциях. Запасы кремния превышают запасы урана почти в 100 000 раз, однако хорошего «солнечного» вещества человечество добывает в шесть раз меньше, чем хорошего атомного урана.

Заметим, что извлечь из породы килограмм урана значительно сложнее, чем получить из кварцевого песка килограмм силициума. Поэтому грязный кремний, добываемый электродуговым способом и содержащий более 1% примесей, стоит чуть больше одного доллара за 1 кг и производится мегатоннами в год. Цена на природный уран на порядок выше. После обогащения, когда доля нужного 235-го изотопа повышается до 4,4%, стоимость урана подскакивает до 400 долларов за 1 кг и становится сопоставима с ценой того самого кремния, из которого делают микросхемы и солнечные элементы. Столь, в общем-то, невысокая стоимость ядерного топлива обусловлена и тем, что в создание технологий его добычи и обогащения за последние полстолетия были вложены огромные средства. Кремний же по сию пору в промышленности извлекают и очищают теми же способами, что и в конце 50-х годов прошлого века. А следствие несовершенства технологий — высокая стоимость продукта, большие энергозатраты, экологическая опасность и — низкий выход.