Энергия волн

Обсуждение того, насколько реален затяжной кризис, можно вести, пока не погаснет свет. Большинство футурологов обожает графики, которые экстраполируют современную тенденцию на весьма отдаленное будущее. Им не требуется, чтобы их понимали буквально. Мы знаем, что демографы не в состоянии обосновать строительство школ или предсказать рождаемость хотя бы на пять лет вперед и склонны переносить показатели последних лет на неопределенное будущее. Мы знаем, что планировщики городов могут предлагать за большие деньги людям покинуть городские центры, потому что те становятся перенаселенными, а через несколько лет призывать людей вернуться обратно. Мы знаем, что казначейство систематически ошибается в расчетах. И мы должны принять во внимание, что прогнозы расхода топлива чаще основываются на убеждении, что рост потребления будет поддерживаться сам собой на уровне 3,5%.

Но допустим, что прогнозы в любом из аспектов, который вам предпочтительней, окажутся явно ошибочными. Тогда все еще будет неопровержимым факт, что расходуется ископаемое топливо такими темпами, которые не могут неограниченно долго сохраняться. Даже если рост потребления заморозится, даже если страны третьего мира не будут промышленно развиваться, в мире в один прекрасный день не окажется нефти, угля, газа и урана. И атмосфера по мере отработки этого топлива будет загрязняться. Это обрекает десятки тысяч людей на нечеловеческие условия добычи угля под землей. Весьма вероятно, что, если такой процесс будет продолжаться, энергия станет дорогой и дефицитной. Нехватка ее будет угрожать всему — от развлекательного автовождения до работы шахтных трансмиссий. В лучшем случае придется нормировать использование энергии, в худшем — нестись вперед без оглядки и предоставить внукам разбираться в последствиях.

Почти нет сомнений, что общество предпочло бы самый легкий путь — пусть будущее само заботится о себе, — если бы выбор определялся только предостережениями. К счастью, рост цен действует отрезвляюще, делая кризис реальностью.

Важно понять значение последствий. Не будь сознания ситуации, главным образом в правительстве, поддерживаемого также общим ощущением беспокойства, случайное замечание м-с Солтер, если она действительно его сделала, не имело бы положительных последствий. Утки Солтера, если бы их когда-нибудь изобрели, пополнили бы длинный список изобретений, представленных в бюро патентов Лондона или столицы другой страны, и этим все было бы исчерпано.

Но из-за цен на нефть в 1973 г. предложение м-с Солтер по своей значительности может войти в историю, как стал историческим тот день, когда около 200 лет назад Джеймс Уатт, подметив, надо думать, что сила пара поднимает крышку чайника, принялся изобретать паровую машину. Конечно, нет уверенности, что было именно так. Авторитеты считают, что это один из тех исторических анекдотов, истинность которых неудостоверяема, подобно тому (оставаясь в рамках темы), как нет согласия в вопросе, действительно ли король Кнуд [4] верил, что волны должны ему повиноваться. Но несомненно, что м-с Солтер является матерью современных конструкций в волновой энергетике. Она — психолог, также из Эдинбургского университета, и правильно оценила реакцию мужа. Он не взорвался от бешенства, баюкая свою болезнь. Вместо этого он пораскинул мозгами и начал работать. Его жена, как впоследствии поведал он сам с оттенком сердитого юмора, выказала «черствое равнодушие» к его жалкому состоянию. «То, что она хотела, — сказал мне м-р Солтер в своей лаборатории, — было чем-то таким, что должно обеспечить обильное поступление необходимой энергии, должно быть чистым и безопасным, вырабатываться зимой в Шотландии и пребывать вовеки». И сухо добавил: «Для инженера хорошо, когда требования к проекту ясно определены». Может быть, еще лучше отметить, что начиная с того дня м-р Солтер и другие инженеры, работающие в этой области, успешно делают как раз то, что потребовала достойная леди.

Скажем яснее: мы можем оказаться на пороге новой промышленной революции, обязанной получению необходимой энергии от непрекращающегося движения волн.

Это не новая идея. С тех пор как мсье Жерар с сыном опубликовали свой проект, в одной только Англии было зарегистрировано около трех с половиной сотен аналогичных патентов.

Большая часть их, подобно схеме Жераров, базировалась на идеях, которые тогда, а многие и сейчас, были нереализуемы. Но все они внушались картиной, которую каждый мог видеть и прочувствовать. Каждый, кому приходилось стоять на палубе корабля, на пирсе или на берегу, не мог не восхищаться растрачиваемой мощью безостановочно, в бесцельном яростном возбуждении накатывающихся и обрушивающихся волн. Все с детства знают, что до паровой машины водяное колесо было основным источником энергии. Логично заключить, что водяное колесо, погруженное в океан, сможет выполнять такую же работу. Есть, однако, загвоздка: видимость поступательного движения волн обманчива, волны имеют специфический характер, который в деталях рассмотрим позже. Движение волн не похоже на поток, стекающий со склона холма в мельничный лоток и вращающий жернова. Так ведет себя лишь прилив, но с ним — свои трудности. В Англии есть только одно место, действительно привлекательное для возведения приливной плотины, и это — Северн. К недостаткам использования приливов относятся огромные затраты на капитальное строительство. Достоинство же волновой энергетики в том, что ее можно создать на модульном базисе из «грошовых кусков». А это не следует сбрасывать со счетов.

Я не хочу касаться приливной энергии, использование которой подходит другим странам более, чем нам. Равным образом солнечная энергия может быть главным энергетическим источником в странах, где больше солнца, но и в Англии она принесет пользу, если ее использовать, скажем, для подогрева воды в частных домах. Ветровая энергия предпочтительнее в странах вроде Канады, где на много миль простираются необитаемые возвышенности, но было бы ошибкой думать, что получение такой энергии когда-нибудь оправдается в британской среде: очаровательная идея насаждения ветряных мельниц в сельской местности не имеет энергетической значимости. Ветровая энергия может, как и солнечная, осветить отдельные фермы, но, если бы мы вздумали использовать ветер как основной источник энергии, понадобились бы громадные, очень шумные аэрогенераторы с горизонтальными крыльями, простертыми над нашим очаровательным пейзажем. Специалисты, полагавшиеся на ветровую энергию, думают сейчас, задним числом, высунуть свои аэрогенераторы из моря. Они пропустили свой автобус — волновая энергия уже получила поддержку правительства. Теперь уже трудно понять, зачем нужно, выходя в море, ставить там громоздкие установки для получения энергии ветра, если волны как раз и представляют собой концентрированную форму ветровой энергии.

Как же работают волны? Хорошее описание дал Уолтон Ботт, инженер-консультант агентства Кроуна, выполнивший обширное исследование о получении волновой энергии в районе Маврикия. В адресе, направленном Королевскому обществу, сказано: «Видимый эффект можно усмотреть в движении плавающей бутылки или мяча, которые при прохождении волны совершают круговое движение и возвращаются приблизительно в первоначальное положение. Я никогда не мог найти подходящую механическую аналогию, но, возможно, разглаживание складки на ковре от центра к краю у стенки ближе всего напоминает движение волны: складка движется по ковру, но каждая ворсинка остается на своем месте».

Стефан Солтер в лаборатории Эдинбургского университета

Почти очевидно, что к проблеме захвата такой энергии не могли приступить с оптимизмом до последнего времени. Попробуйте разгладить тяжелый ковер, и вы уловите суть задачи. Но это только начало. Потратив собственную энергию на выравнивание ковра, вы должны подумать, как получить ее назад и превратить в электричество. Перед вами стоит задача создания устройств размером с гигантский нефтеналивной танкер и соединения их так, чтобы они вбирали и перерабатывали энергию моря; позаботиться, чтобы их не снесло и не сломало. Они должны быть прочными и гибкими.