Вечный двигатель — прежде и теперь. От утопии — к науке, от науки — к утопии

Поскольку научно-технический прогресс и связанный с ним рост сил, находящихся в распоряжении человечества, остановить невозможно (да и не нужно), единственное решение, исключающее экологическую катастрофу, лежит в другом. Это разумное, тщательно продуманное и контролируемое использование достижений науки и техники в гармонии с природой с учетом последствий каждого шага. Необходимость этого осознается все полнее; бездумное продолжение прежней технической политики становится явно недопустимым. Экологические вопросы и пути выхода из кризиса широко обсуждаются и комментируются. Люди ждут от науки неотложных решений.

Но наука при всей ее мощи не может сразу снять все проблемы; нужна серьезная работа с учетом всех технических, экономических и даже политических трудностей. И здесь, на фоне общей тревоги, снова всплывает уже хорошо знакомая нам «энергоинверсия», обещающая одним махом снять все заботы.

Например, в рубрике «Забор» журнала «Техника и наука» (№ 12, 1988 г.) появилось объявление (№229): «Требуется спонсор, который согласился бы финансировать разработку вечного двигателя, непосредственно преобразующего механическую энергию микротел (атомов и субэлементарных частиц твердого тела) — в механическую энергию макротела — вращение вала. Вечный двигатель способен удовлетворить человечество в любом количестве энергией и одновременно ликвидировать полностью перегрев воздушной оболочки Земли. Автор завершил изыскания и гарантирует успех разработки вечного двигателя». В отличие от Ощепкова, который говорит о необходимости исследований, здесь все задачи уже «решены». Эти «скромные» обещания действительно обнадеживают! Тем более, что некоторые люди, искренне болеющие за охрану природы, но далекие от научного мышления, и попадаются на такие приманки.

На пленуме Союза писателей СССР, посвященном вопросам экологии (см. «Литературную газету» от 25 января 1989 г.), среди других выступил писатель С. Самсонов, выдвинувший ряд вполне обоснованных соображений об охране окружающей среды. Но тут же (естественно, не подозревая об этом), он поддержал идею об использовании для этой цели… вечного двигателя. С. Самсонов сказал буквально следующее: «Два года тому назад появилось в печати сенсационное сообщение: японские инженеры и ученые научились отбирать тепло, рассеянное в воде и воздухе, направлять его заводам и фабрикам. Но для нашего ученого, основоположника отечественной радиолокации и интроскопии П.К. Ощепкова это не было сенсацией, так как он давно занимается этой проблемой. Одна из японских фирм предложила сотрудничество ему, Павлу Кондратьевичу, и его Общественному институту энергетической инверсии — ЭНИН. (ЭНИН занят вопросами использования энергии окружающей среды. Его цель — создание уже сегодня определенной альтернативы тепловым, гидро- и атомным электростанциям.)

Еще в 1954 г. решением президиума АН СССР лаборатория Ощепкова, подтвердившая его идею о возможности использования рассеянной энергии окружающего пространства, была включена в состав Института металлургии, которым руководил И.П. Бардин. Таким образом, наукой официально была признана возможность его исследований. Уже в 1959 г. исследования были «закрыты, лаборатория расформирована». В заключение С. Самсонов предложил «провести референдум о дальнейшем использовании энергии атомных станций, пригласив и представителей ЭНИН Ощепкова».

Нетрудно видеть, что «сенсационное сообщение» о японских инженерах и ученых, «которые научились отбирать тепло, рассеянное в воде и воздухе и направлять его заводам и фабрикам» — это самая обычная информация об использовании по прямому их назначению давно и хорошо известных тепловых насосов, описанных нами в § 4.4.

Все дальнейшее — прямое повторение неграмотных журналистских сенсаций об «исследованиях» П.К. Ощепкова и других изобретателей ppm-2, которые уже подробно нами рассмотрены.

С. Самсонов идет еще дальше и изобретателей, и поверивших им журналистов, говоря о создании «уже сегодня определенной альтернативы тепловым, гидро- и атомным электростанциям». Поскольку такая «альтернатива» ни сегодня, ни в будущем реализоваться не может — остается только последовать совету А. Эйнштейна — отказаться от попыток «обмануть природу» и все же договориться с ней. Тут, если не касаться вопросов энергосбережения, о которых уже упоминалось, существуют два направления.

Первое, пока главенствующее, опирается на технику, базирующуюся на освобождении «замороженных» запасов энергии (топлива — химического и ядерного). Она позволяет в нужном темпе наращивать энергетические мощности, и по мере совершенствования техники снижать количество вредных выбросов и отходов. Однако радикального решения экологических проблем это направление обеспечить не может [97]; накопление избыточной энергии ΔW на Земле будет продолжаться.

Второе направление основано на использовании тех разностей потенциалов, которые все равно срабатываются природой, но без использования для энергетики. К ним относятся как те, которые связаны с действием солнечного излучения, так и те, которые обусловлены вращением Земли и лунным притяжением, а также нагревом внутренних слоев Земли.

Разности давлений воздуха или уровней воды позволяют создавать ветроэнергетические установки, приливные электростанции (не говоря уже о гидроэлектростанциях). Разности температур дают возможность получать электроэнергию как на севере (более теплая вода в океане — холодный воздух и лед наверху), так и на юге (теплая вода океана наверху, более холодная — внизу), а также в районах, где глубинные горячие слои подступают близко к поверхности (геотермика). В областях с интенсивным солнечным излучением можно преобразовывать и использовать эту энергию целым рядом способов. Прорабатываются даже способы получения электроэнергии на базе использования разности концентраций соли в морской воде и втекающих в море рек (вспомним осмотический двигатель И. Бернулли, показанный на рис. 1.27). Во всех этих случаях получение энергии, которая снова отдается в конце концов в окружающую среду, никак не меняет ΔW. Поток энергии просто идет другим, полезным путем; вместо того, чтобы сразу диссипировать, рассеяться в окружающей среде, он проделывает полезную работу. Такая экологически чистая энергетика даже при далеко не полном использовании природных потенциалов могла бы снять все экологические проблемы. Но… Это «но» связано с тем, что по разным причинам — либо из-за малых концентраций [98] потоков используемой энергии (например, солнечной энергии, ветра), либо вследствие невыгодного географического расположения (например, отдаленность заливов с высокими морскими приливами от мест потребления энергии) затраты на сооружение таких электростанций или передачу электроэнергии оказываются слишком высокими. Каждый киловатт установленной мощности обходится намного дороже, чем на электростанциях с органическим или ядерным топливом. Получается, что энергия, которую нужно затратить на получение нужных материалов, изготовление, транспортировку и монтаж оборудования станции и линий электропередачи, больше, чем та энергия, которую она даст в течение всего срока службы. Очевидно, что строить такие станции пока невыгодно. Однако следует иметь в виду, что для многих рассредоточенных на большой площади и не очень крупных потребителей доставка энергии настолько дорога, что экологически чистые источники энергии, расположенные поблизости, уже теперь оказываются предпочтительными. Но главное состоит в том, что возможности совершенствования таких систем только начинают всерьез изучаться. В ближайшей перспективе их стоимость может резко уменьшиться. Поэтому скептицизм некоторых энергетиков, относящих широкое распространение экологически чистых электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, на середину XXI века, едва ли обоснованы.

Даже этот краткий обзор показывает, что работа по совершенствованию и преобразованию энергетики во всех ее направлениях очень трудна, но и интересна. Она требует людей, готовых, опираясь на научные знания, проявить себя, смело прокладывать новые пути, не страшась бурь научно-технической революции.