Ричард Ран: Бъдещето на електрическата енергия включва термоядрен синтез, геотермални и водни централи

Добрата новина е, че светът ще бъде залят с чиста и евтина енергия; лошата новина е, че утопията може да се отдалечи до един век поради правителствени протакания. Твърде много хора смятат, че могат просто да си пожелаят или да приемат закони, като например „нулеви въглеродни емисии до 2050 г.“, като пренебрегват инженерните, икономическите, политическите и правните реалности.

По-голямата част от нашата електрическа енергия вероятно ще се произвежда от ядрен синтез, геотермална енергия и съществуващи водноелектрически централи в началото на следващия век. Както и през последните 150 години, търсенето на електрическа енергия почти сигурно ще расте много по-бързо от населението в обозримо бъдеще.

Миналата година само 18% от общото световно потребление на енергия е било от безвъглеродни енергийни източници (т.е. ядрени, водни, вятърни, слънчеви и други), като по-голямата част от тях са били от ядрени и водни източници. Въглищата, природният газ и петролът съставляват повече от 80% от световното потребление на енергия. Така че, за да се постигне производство на енергия с нулеви емисии на въглероден диоксид до 2050 г., през следващите 28 години ще трябва да бъдат заменени над 80 % от сегашните производствени мощности, плюс може би поне още толкова ново производство, за да се задоволят нуждите от електрически автомобили и други. Това няма да се случи.

Делът на безвъглеродните източници в световното потребление на енергия бавно нараства през последния четвърт век от 14 % до сегашните 18 %. За да се постигнат целите за нулеви емисии, този темп на растеж трябва да се увеличи около 20 пъти, без да се отчитат новите мощности. Както светът научи, вятърната и слънчевата енергия имат сериозни проблеми – разходи, надеждност и др. Германците се опитаха да станат напълно зелени по този начин, но сега реалността удари. Те вече спряха да извеждат от експлоатация своите атомни електроцентрали и бързо се връщат към въглищните централи.

И отново, добрата новина е, че в технологията на термоядрения синтез са направени големи пробиви, които вероятно ще я превърнат в реалност в рамките на следващите няколко десетилетия, което ще даде на света почти неограничена, евтина, безопасна енергия, без проблеми с отпадъците. (Дългогодишната шега е, че термоядреният синтез винаги е на 30 години разстояние – сега може би е вярно.)

Другият голям пробив е геотермалната енергия. Някои геотермални електроцентрали съществуват от около век на места, където „горещите скали“ са близо до повърхността. Както повечето хора знаят, земното ядро е разтопена скала и колкото по-дълбоко се сондира, толкова по-гореща става тя. Има места, обикновено с активни вулкани, като Исландия, където горещите скали са лесно достъпни със сравнително плитки кладенци. С впръскването на вода в кладенците може да се произвежда пара или свръхнагрята вода за захранване на турбини за производство на електроенергия. Проблемът е, че тези находища на горещи скали са сравнително редки и често не са на удобни места.

Ако беше възможно да се правят сондажи на дълбочина 12 км, повечето места щяха да бъдат подходящи за геотермална енергия. При конвенционалното сондиране, наред с други проблеми, свредлата и необходимата електроника се разрушават с повишаването на температурата в свръхдълбоките сондажи. Инженерите от Масачузетския технологичен институт (MIT) обаче смятат, че радиочестотните милиметрови вълнови източници могат да проникнат в твърда скала над 10 пъти по-дълбоко, отколкото е възможно в момента с механични сондажни системи, по-бързо и на по-ниска цена. Те са разработили устройства (напр. жиротрон), които могат да пробиват дупки в твърди скали. Тестовете на терен трябва да започнат през следващата година. Ако се получи, геотермалната енергия ще бъде неограничена!

Никой не знае със сигурност коя от тези технологии (и други, които се проучват) ще се окаже икономически жизнеспособна, но залогът е, че една или повече от тях ще се окажат такива – като се има предвид способността на хората да правят безкрайни нововъведения. Междувременно вече има доказани безвъглеродни технологии, за които се знае, че работят, и които трябва да се използват, докато се появят реакторите за термоядрен синтез. Повече от седем десетилетия ядрените реактори се използват безопасно и икономично в стационарни обекти и на военни кораби. Постигнат е голям напредък в конструкцията на реакторите, като те са станали много по-безопасни и устойчиви на разтопяване, по-рентабилни и с много по-малко отпадъци.

Тези нови конструкции са известни като „Поколение IV“. Въпреки напредъка в конструкцията, САЩ все още използват само технология от „поколение II“ в своите 93 реактора (и още около 100 военноморски реактора). Китай разполага с 55 реактора, включително два реактора на бързи неутрони от IV поколение с натриево охлаждане (SFRs), и в момента изгражда малък модулен реактор (SMR). Русия разполага с 35 действащи реактора от второ поколение. Тя също така е разположила два реактора на бързи неутрони на плаваща атомна електроцентрала и изгражда централа от IV поколение. Въпреки че САЩ са първият лидер, те изостават.

Има голям интерес към изграждането на малки модулни реактори и микрореактори от четвърто поколение. Те биха били много безопасни и биха могли да бъдат изградени бързо, като се използват общ дизайн и компоненти. Те биха били идеални за захранване на отдалечени места в областта на отбраната и минното дело. Голяма част от електроенергията се губи при преноса, така че енергийните разпределителни мрежи, използващи малки модулни, биха увеличили надеждността и резервираността на мрежата и биха намалили разходите за пренос.

Поради теглото на батериите е малко вероятно електрическите самолети да бъдат използвани за полети на дълги разстояния. Но евтиното електричество би намалило значително разходите за производство на водород, който може да се използва за захранване на турбините на самолетите.

Икономическите и екологичните ползи от евтината, чиста електрическа енергия са почти неограничени. Тя ще се появи по-скоро, ако правителството престане да „се опитва да помага“, като задушава прогреса с прекомерни регулации и юридически/екологични заробвания. /БГНЕС

––––-

Ричард Ран е председател на Института за глобален икономически растеж и на MCon LLC. Неговият анализ е публикуван във „Вашингтон Таймс“.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван.