Made in Africa: Решение энергетической проблемы

Октябрь 05, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

Множество гелиотермических станций с параболическими зеркалами, расположенных в пустыне Сахаре, производят электричество из солнечного света. Свет Солнца, отражаясь на зеркальной плоскости огромных установок, преобразуется в энергию, поступающую по высоковольтным линиям передачи в Европу. Это пока мечта, но практически через 10 лет она может осуществиться и способствовать решению энергетической проблемы мира.

Made in Africa: Решение энергетической проблемы

Над таким грандиозным планом работают уже минимум 15 немецких организаций. Представители эти компаний собрались в Мюнхене и дали официальный старт проекту. Наиболее значимые из участников проекта – энергетические концерны E.ON и RWE, банк Deutsche Bank, компании Schott Solar и Siemens. Проектом руководит компания Muenchner Rueck. Проект называется Desertec и при условии соблюдения строгих экологических норм вполне сможет удовлетворить потребности Европы в энергии примерно на 15%. Объем первичных инвестиций, которые нужны на возведение гелиостанции и обустройство инфраструктуры, приравнивается к 400 миллиардам евро.

Основная задача участников данного проекта на будущее – найти источники финансирования. Сначала же им нужно заручиться поддержкой нескольких стран одновременно, без участия которых осуществить этот амбициозный и рискованный замысел, как считают эксперты, невозможно.

Идею сооружения сети солнечных электростанций в Сахаре поддержали президент Еврокомиссии Жозе Мануэл Баррозу и канцлер ФРГ Ангела Меркель. Меркель считает, что Desertec сочетается со средиземноморской стратегией Брюсселя и что для получения солнечного электричества в Северной Африке можно привлекать средства Евросоюза.

По оценкам наблюдателей, даже при успешном осуществлении проекта Германия не захочет и не сможет оказаться от электростанций, генерирующих энергию на территории ФРГ. Риски нового проекта будут оценены только после запуска.

Пока не ясно, где конкретно будут строиться электростанции. С точки зрения целесообразности экономики их нужно размещать в Алжире или Ливии. Немецкие обозреватели отмечают, что с политической точки зрения нежелательна зависимость Евросоюза от этих стран, так как их политические системы не достаточно стабильны.

К проекту Desertec неоднозначно относится Штефан Колер, исполнительный директор Немецкого энергетического агентства. Он считает, что линии электропередач, протяженность которых более 4000 км слишком дорогостоящи, эффективнее применять энергию, полученную на месте выработки, в Северной Африке.

О том, что при помощи солнечного света возможно решение энергетических проблем всего света, было заявлено немецкими учеными еще в 1973 году, когда случился первый нефтяной кризис. По их подсчетам, для обеспечения всего населения нашей планеты электроэнергией, достаточно соорудить солнечные электростанции на территории, аналогичной по размерам Баварии. Проблема заключается только в том, что условия Германии не подходят для этого. Другое дело – Сахара.

Технические проблемы, которые нужно решить участникам проекта Desertec, - обустройство сети линий электропередач по территории всей Европы и создание единого центра распределения энергии в ЕС. Его могут построить в городе Ахене в Германии, утверждает Тони Патт, эксперт международного Института системного анализа в Австрии. Он подчеркивает, что для осуществления проекта нужно провести гигантскую работу, в том числе, добиться подписания нескольких межгосударственных соглашений.

Также нужно ожидать, что к инициативе Германии может отнестись скептически Франция, которая за несколько последних лет инвестировала значительные средства в развитие атомной энергетики и поэтому не готова пока лоббировать интересы нового направления в энергетике.

По оценкам ученых, в пользу Desertec говорят несколько фактов. Во-первых, в отличие от газа, угля и нефти, солнечный свет не нужно добывать, этот ресурс бесплатен и бесконечен. Поэтому, несмотря на то, что солнечная электростанция очень дорогостоящая, она обеспечит прибыль предпринимателям, а потребителям – солнечное электричество, выгодное по цене.

Во-вторых, получение электрической энергии из солнечных лучей практически не наносит окружающей среде вреда. Гелиостанция, построенная по инновационным технологиям, не будет выбрасывать в атмосферу парниковые газы, что будет способствовать предотвращению глобального потепления.

В-третьих, проект Desertec даст возможность создания новых рабочих мест, что поможет германским компаниям найти дополнительные пути выхода из экономического кризиса и занять новую нишу в ЕС.

Тем не менее, дискуссия о возможности обеспечения стран ЕС энергией от гелиостанции в Сахаре и решения энергетической проблемы наметила новые перспективы развития энергетической политики Европы. Наблюдатели считают, что осуществление проекта Desertec приведет к новой расстановке сил в мире, сделав зависимость Европы от газа и нефти слабее. Они не исключают возникновения дополнительного игрока на международном рынке в лице Desertec, что ужесточит конкуренцию в энергетической отрасли Европы.

Поэтому неудивительно, что в проекте участвуют и крупные энергетические концерны RWE и E.ON, и компания Siemens, занимающаяся строительством АЭС. За решимостью, с которой они взялись за развитие солнечной энергетики, стоит не только их экологическая сознательность и стремление к решению энергетической проблемы, но и, прежде всего, простой предпринимательский инстинкт выживания. По оценкам экспертов Германии, энергоконцерны ФРГ уже сегодня стремятся разделить между собой энергетический пирог будущего и занять на европейском рынке новую нишу.

Также запущен грандиозный проект японских ученых «Sahara Solar Breeder Project». Целью проекта является решение величайших проблем человечества 21 века – зависимость от возобновляемых энергетических ресурсов.

Источником энергии создатели предлагают пустыню Сахару. Огромная территория, где более чем достаточно солнечного света, а также песка со значительным содержанием кремнезема, т.е. готового сырья для производства кремния. Идея состоит в создании кремниевых заводов, расположенных по периметру пустыни, а в самой Сахаре – солнечных электростанций.

Электричество из солнечного света можно пустить на строительство новых электростанций и заводов. В перспективе эти заводы обеспечат электроэнергией практически весь мир. Разработчики планируют для этого применять линии электропередач постоянного тока с кабелями, состоящими из высокотемпературных сверхпроводников.

Кислород – самый распространенный элемент в земной коре и атмосфере (20% кислорода). Следующий компонент по распространенности – кремний. В периодической таблице Менделеева видно, что кремний и кислород вместе образуют диоксид кремния – наиболее распространенный сырьевой материал на Земле. Если удастся использовать песок в пустыне для получения вещества, из которого можно вырабатывать энергию – это поможет решить энергетическую проблему. И это вполне выполнимо. Кроме того, мы постоянно получаем от Солнца в 10000 раз больше энергии, чем нам нужно сегодня. Поэтому, если использовать с умом, хотя бы 0,01% от этой энергии, то ее дефицит превратился бы в излишек.

Данное исследование является совместным проектом университетов Алжира и Японии в рамках Международного научно-исследовательского проекта по мировым вопросам Японского Агентства по международному сотрудничеству (JICA) и Японского Агентства прикладных и научных исследований (JST).

Ежегодные расходы на исследования будут составлять 100 млн. иен на каждый год в течение пяти лет, но для завершения проекта будет недостаточно даже этого. Для полного решения энергетической проблемы нужно создать базовую технологию раньше, чем наступит энергетический кризис. Будем ли мы создавать технологию применения песка в пустыне для того, чтобы вырабатывать одну тонну кремния в год, или создадим одну электростанцию в пустыне – непременно появится ряд проблем. Мы непременно получим данные, позволяющие решить эти трудности. Например, касательно сверхпроводников, для передачи электрической энергии из пустыни на материки, нужно будет в тропиках охлаждать кабели жидким азотом. Поэтому цель исследования на данный момент – получит информацию по интересующим нас вопросам. Мы еще не знаем, например, на какую глубину надо закапывать сверхпроводящую электромагистраль, чтобы колебания температуры были сведены к минимуму.

Задачей данного первоначального проекта является демонстрация самой возможности получения высокочистого кремния из песка и возможность обустройства энергетической системы с масштабной сетью линий электропередачи из сверхпроводника высокой температуры. Финальной целью проекта является строительство солнечной электростанции мощностью не меньше 100 ГВт, что помогло бы решить энергетическую проблему мира.

Следующая важная задача – подготовка инженеров и ученых из развивающихся стран.

Чтобы воспитать специалистов, нужно не просто привести изобретенную технологию из развитых в развивающиеся страны и научить специалистов использовать ее, но выполнять исследования и разработки совместно с ними с самого начала, согласно технологии, которую изобретатели еще сами не волне поняли. Так как технологии получения кремния из песка пустыни и его дальнейшего использования для изготовления солнечных батарей еще не существует окончательно, то желательно, чтобы все ученые и специалисты работали вместе уже на стадии исследования, только так можно воспитать и обнаружить талантливых инженеров в самой Африке.

Получением солнечной энергии создатели «Sahara Solar Breeder Project» надеются предоставлять 50% энергии, которую человечество будет использовать в 2050 году. Профессор Кинума свое детище называет «Super Apollo Project». В древности люди верили – энергия Солнца идет от бога солнца Аполлона. Проект Super Apollo даст возможность изменить радикально концепцию всемирной энергосистемы путем применения солнечной энергии и решить энергетическую проблему. Название проекта указывает на то, что разработчики намерены потрудиться на благо человечества.

Если все получится, как они задумали, Super Apollo Project превзойдет проект Apollo, в котором НАСА планировали отправить человека на Луну. Ученые видят в этой же разработке возможность решения всемирной энергетической проблемы при помощи японских технологий, а также повышение уровня техники, науки и улучшения материального благосостояния жителей Африки.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий