План «B» цивилизации: 8 перспективных источников энергии для человечества

Чтобы сохранить среду обитания в том виде, который нам нравится, человечество должно одолеть марафонскую дистанцию технологических изменений, финишная линия которой уходит далеко за линию горизонта. Сотрудники Принстонского университета (Princeton University, США) Роберт Соколоу и Стефен Паскала (Robert H. Socolow, Stephen W.?Pacala) выполнили многофакторный сравнительный анализ этой гонки технологий. Они выработали стратегию выигрыша в гонке за выживание за счет снижения эмиссии парниковых газов и прежде всего — двуокиси углерода — без снижения темпов экономического развития человечества.
Существующие широко применяемые технологии вместе с перспективными разработками должны были бы нас привести к осязаемым результатам по климатической стабилизации без особого ущерба для развития экономики. В этом состоял план «А».
Однако этот план, видимо, неосуществим. Он требует, чтобы до 2056?г. эмиссия СО2 была снижена минимум на 18 долей, каждая из которых содержит по 25 миллиардов тонн углерода, который не должен подняться с Земли в ее атмосферу. Тщательный подсчет, выполненный Соколоу и Паскала, показывает, что при самом благоприятном сценарии без существенной смены технологий и при нынешнем уровне прилагаемых усилий удастся снизить общую карбоновую эмиссию лишь на восемь долей!
«Было бы ошибкой считать, что эмиссия углерода при нынешней технологии растет медленнее, чем происходит развитие глобальной экономики и потребления энергии», — считает Мартин Гофферт (Martin I. Hoffert), физик из Нью-йоркского университета.
При наличии роста цен на газ и нефть, экономика все более возвращается к другим, менее энергетически ценным минеральным энергоносителям, например, к углю или торфу. Происходит т.н. «рекарбонизация» энергетики. В ближайшие 50 лет только в США, Индии и Китае (ни одна из этих стран не подписала Киотский протокол!) будет построено минимум 850 новых угольных теплоэлектростанций. «Начиная с 2012?г., эти станции до середины века исторгнут в атмосферу впятеро больше парниковых газов, чем предусмотренная в Киото цифра снижения эмиссии СО2», — считает Гофферт.
Рано или поздно мир должен перейти к плану «В»: одна или несколько новых технологий должны обеспечить добычу от 10 до 30 тераватт энергии без выброса хоть единой тонны двуокиси углерода! Многие ныне развивающиеся новые технологии ведут свое начало от безумных идей, рожденных в середине 60-х годов прошлого века. И если не начать готовить почву для внедрения новых способов добычи энергии прямо сейчас, то человечество никогда не победит в соревновании его экономики и с загрязнением атмосферы планеты, предупреждает Гофферт.
Но что именно надо строить? Ниже приводится ряд самых многообещающих решений, и оцениваются их шансы. Ни одна из этих технологий пока не стала общедоступной, многие из них не вышли из стадии лабораторных опытов. А часть — кажется пока лишь прожектерством из области фантастики. Но именно в этом перечне ниже находятся решения для коренного изменения способов добычи энергии для человечества с учетом его экономического развития и увеличения его численности. Порядок представления проектов — от наибольшей теоретической концентрации энергии на один энергоагрегат до наименьшей.

* Оценка реализуемости представлена в виде присвоения баллов от 1 (в порядке научного бреда плюс нереализуемость) до 5 (готово к выводу на рынок).

1. Ядерный синтез
Оценка реализуемости: 3*
Ведущие ученые-физики утверждают, что с решением этой задачи будет получен неограниченный источник энергии с минимальным загрязнением окружающей среды. Но политики предупреждают о небезопасности этого пути ввиду того, что эта технология якобы взрывоопасна.
Реакция синтеза, подобная той, что заставляет пылать наше Солнце, и в которой энергия получается при слиянии легких атомных ядер в отличие от ныне применяемой технологии получения энергии путем расщепления тяжелых ядер вещества, находится вверху списка наиболее перспективных технологий энергетики для всего человечества. При слиянии всего нескольких килограммов ядерного вещества образуется столько энергии, что ее хватит для выработки нескольких гигаватт электричества в день. В реакции участвуют изотопы водорода, добываемые из морской воды, и литий — довольно распространенный металл.
Реактор синтеза не продуцирует парниковых газов вообще. Ученые утверждают о принципиальной безопасности таких термоядерных реакторов — небольшие реакторы можно будет размещать прямо в жилых кварталах. Даже если разрушить термоядерный реактор, то степень радиоактивного загрязнения рядом с реактором будет настолько мала, что даже не потребуется эвакуировать жителей, считает Фаррох Наджмабади (Farrokh Najmabadi), руководитель Центра исследований энергии при университете в Сан-Диего (Center for Energy Research at the University of California, San Diego), Калифорния, США.

Главнейший вопрос — сможет ли технология ядерного синтеза стать основой энергетики уже в 21-м веке или это все-таки решение для 22-го века. «Десятилетием ранее многие ученые задавались вопросом: «А возможен ли управляемый ядерный синтез вообще, хотя бы в лабораторных условиях?», — подмечает Дэвид Болдуин (David E. Baldwin), который в качестве председателя энергетической группы в компании General Atomics курирует крупнейший реактор синтеза в США DIII-D.
Но за последние 20 лет было достигнут прорыв в развитии еще советской технологии ловушек плазмы типа токамак (тороидальная камера с магнитной катушкой), т.е. агрегатов, которые представляют собой гигантский пустотелый «бублик», окруженный сверхпроводящими электромагнитными катушками, позволяющий удерживать в круговой вакуумной полости ионизированное «топливо» в виде кольцевого потока плазмы, раскаленной до более чем 100 млн. °C.
«Мы знаем, что «топливо» будет работать, — говорит Болдуин. — Вопрос лишь в том, будет ли цельное решение в нынешнем виде экономически оправданным. Если да — то следующий вопрос, как скоро можно от экспериментов перейти к коммерческому воплощению идеи в полномасштабном реакторе. Даже если те проекты, которые разрабатываются сейчас, потерпят фиаско, то, думается, потребуется еще 20–25 лет исследований и опытно-конструкторской деятельности, но успешное решение задачи неизбежно».
Масса скептических разговоров в ученой среде привела к тому, что политики притормозили развитие этих проектов, они сейчас воплощаются намного медленнее, чем раньше. Около 20 лет тому назад был предложен для реализации международный проект термоядерного реактора, названный International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), и только сейчас он подходит к своей финальной стадии. Если нынешние планы не замедлятся, то реактор, на который уже израсходовано $10 млрд., заработает на юго-востоке Франции к 2016?г.
Цель проекта ITER тройная. Первое, проект дожжен доказать, что реакция синтеза ядер дейтерия и трития в гелий устойчива и контролируема длительное время, а полученной энергии синтеза будет минимум в 10 раз больше, чем израсходовано. Вторая цель — добиться «размножения» тритиевого топлива путем бомбардировки, например, литиевой мишени, быстрыми нейтронами, которые испускаются в процессе синтеза. Третья цель — исследовать и выработать различные технологии, которые будут использованы для создания коммерческой термоядерной электростанции.
Если проект ITER будет успешным, то, по мнению некоторой части ученых, потребуется еще 20–30 лет исследований на этом реакторе, т.е. коммерческая реализация проекта откладывается на конец 21-го века. Однако другие ученые более оптимистичны, поскольку уже ведется работа над другими проектами коммерческого воплощения идеи синтеза легких ядер.
Например, есть проект реактора ARIES-AT, конструктивно меньшего и требующего меньших капвложений, но способного достигнуть по расчетам мощности 1000  МВт при цене около ў5 за кВт.час, что сопоставимо с нынешними тепловыми станциями, работающими на нефти и газе. Реактор ARIES-AT будет работать параллельно с ITER. Фаррох Наджмабади считает, что промышленная эксплуатация электростанций синтеза ядер может начаться уже в середине нашего века.
Еще одна альтернатива развития ядерной энергетики, по мнению Гофферта — использование быстрых нейтронов, получаемых на токамаках — синтез из ядер тория (достаточно распространенного элемента) ядер урана (которого на Земле значительно меньше, чем тория), который будет использоваться в обычных ядерных реакторах деления. По мнению Гофферта, гибридные реакторы синтеза-деления — даже более вероятный в смысле скорости воплощения проект, чем собственно чистый «термояд», во всяком случае, для получения нейтронов для синтеза урана не требуется устойчиво и долго удерживать высокотемпературную плазму.

• Share

2. Высотный ветер
Оценка реализуемости: 4*
Ветровая энергетика базируется сейчас на поворотных ветротурбинах, расположенных на стойках. Новые конструкции предлагают забраться куда выше — на высоту полета реактивных самолетов.
Ветер — это солнечная энергия в движении. Примерно 0,5% энергии солнечного света, поступающего в атмосферу, преобразуется в кинетическую энергию движения воздуха, оцениваемую величиной 1,7?Вт на каждый 1?м2 проекции воздушного столба на поверхность Земли. Ветровая энергия, к счастью, распределяется неравномерно, и существуют участки суши или мелководья с высокой концентрацией ветровой энергии и более или менее стабильным направлением ветрового потока. Но, к несчастью, мощные и стабильные ветры с наибольшей скоростью дуют высоко над землей. По оценке Гофферта, примерно 2/3 ветровой мощности на этой планете переносится воздушными массами в тропосфере, совершенно игнорируя расположение нынешних «ветровых ферм».
Сотрудник института им. Вашингтона Кен Калдейра (Ken Caldeira) однажды подсчитал, как именно ветровая энергия распределяется по высоте на разных широтах и долготах в зависимости от сезона.
«Основная жила» среди «залежей» ветровой энергии — кольцевой ветровой поток, который опоясывает Землю по периметру между 20° и 40° северной широты. Этот высокоскоростной поток охватывает планету, проходя на высоте около 10 км над всей Европой, Сибирью, частью Китая, над Тихим океаном и вдоль всей территории США, над Атлантикой. Мощность ветровой энергии в этом кольцевом канале достигает от 5 кВт до 10 кВт на каждый 1?м2 поверхности Земли. Этот поток иногда мигрирует и несколько меняет направление, но никогда не прекращается.
Если вклад от ветровой энергетики прибавит всего несколько тераватт в общий энергетический бюджет планеты, то разработкой этой «жилы» стоит активно заниматься.

• Share

Способы получения ветровой энергии из тропосферы сейчас активно разрабатываются: это и решения, предлагающие забросить особой формы надувные вращающиеся турбины барабанного типа, наполненные гелием, и разного рода высотные змеи или парашюты типа «гибкое крыло», которые парят за облаками и выписывают в небе кольца или восьмерки, то натягивая, то отпуская трос, вращающий туда-сюда катушку-маховик, подобно ролику в игрушке йо-йо. Проект одной такой «игрушки», между прочим, предполагает съем до 50 МВт мощности с каждого троса!
Другой способ получения высотной тропосферной энергии — снимать энергию молний, которые будут обязательно возникать от статического электричества при трении высокоскоростного потока воздуха о поверхность громадных летающих объектов — змеев или стратостатов. Здесь концентрация энергии может достигать мощностей, сравнимых с мощностью ядерных энергоблоков.

• Share

3. Научно-фантастические решения
Оценка реализуемости: 1*
Футуристическое видение подталкивает к реальным открытиям. Но оно слишком противоречит основам физики.

3-A: Холодный и кавитационный термоядерный синтез
«Бурю в чашке воды» по поводу холодного термоядерного синтеза «замутили» физики Стенли Понс и Мартин Фляйшманн (B. Stanley Pons, Martin Fleischmann) в 1989г. своим сообщением о возможности синтеза ядер при почти комнатной температуре. Идея сразу получила множество сторонников, но бульшая часть физиков стала в жесткую оппозицию к ней.
Теоретически нет явных запретов на холодный синтез в присутствии катализатора и некоторых дополнительных условий. Из всех возможных схем возбуждения холодного синтеза сейчас, пожалуй, наиболее перспективным видится способ, предложенный в 2002г. Руси Талейаркханом (Rusi Taleyarkhan), физиком из лаборатории Oak Ridge National Laboratory, который сообщил, что сверхинтенсивный пучок ультразвука может вызвать условия активного образования и схлопывания микропузырей, при котором из дейтерия образовались атомы трития с выделением энергии.
Метод был назван сонофьюжн (sonofusion). В принципе, кавитационные пузырьки действительно схлопываются с огромной интенсивностью, что сопровождается выделением тепловой энергии, то есть логично ожидать условий, при которых реакция синтеза легких ядер может происходить. Словом, страница научных поисков «холодного термояда» еще не закрыта.

• Share

3-B: Элестростанции на антивеществе

Описанные фантастами звездолеты бодро движутся по Вселенной на двигателях, использующих энергию столкновения материи и антиматерии, что выглядит вполне научно. Почему бы и нам не попробовать получить подобный источник энергии тут, на Земле? Всего 2 килограмма антивещества при столкновении с 2 кг материи аннигилируют с выделением такого количества энергии, что было получено при сжигании нефтепродуктов всех видов в топках и двигателях всех типов в США в прошлом году. Но есть еще две правды — первая правда в том, что у нас нет естественного источника антиматерии. Вторая правда — что самым эффективным синтезатором антиматерии должен стать ускоритель частиц БАК (Большой Адронный Коллайдер) в Европейском исследовательском центре CERN недалеко от Женевы. БАКу нужно будет трудиться без остановки 100 триллионов лет, чтобы насинтезировать нам всего один килограмм антипротонов. И где его потом хранить?
На самом деле БАК займется углубленным поиском и изучением наименьших из теоретически возможных субатомных частиц, в частности, би-мезонов и бозонов Хиггса — «частиц Бога», ответственных, по мнению ученых, за то, что наш мир состоит как раз в огромной мере из вещества, а антивещество аннигилируется с выделением энергии в виде электромагнитного излучения. Считается, что бозон Хиггза создает всю массу во вселенной.
С помощью БАК ученые намерены воссоздать условия, существовавшие во Вселенной непосредственно после так называемого Большого взрыва. 26 ноября 2009?г. инженеры CERN впервые осуществили столкновение протонов в 27-километровом тоннеле Большого адронного коллайдера (БАК, HLC), запущенного пока на половину мощности.
Ученые уже объявили это событие эпохальным и большим шагом вперед в нашем понимании астрофизики и природы вселенной. «Это большой успех, и проделан он за довольно короткое время, — сказал генеральный директор CERN Рольф Хойер (Rolf Heuer). — Но мы должны ориентироваться на перспективу. До запуска физической программы БАК у нас еще очень много работы».
Но что касается электростанций, работающих на антивеществе — это фикция.

• Share

4. Солнечные панели в космосе
Оценка реализуемости: 3*
Не правда ли, это очень привлекательно — вынести солнечные фотоэлектрические панели на высотную орбиту, т.е. туда, где солнечный свет наиболее интенсивен и не затеняется, а сама электростанция, вращаясь на орбите, может быть постоянно освещена лучами?
В 1968г. Питер Глазер (Peter Glaser) выдвинул идею разместить спутники размером с город на геостационарной орбите, собрать ими днем фотоэлектричество и передавать его на наземную станцию с помощью концентрированного пучка микроволн при 90% эффективности передачи. Идею SSP (Space Solar Power) сперва, как водится, дружно отринули.
Но после Великого нефтяного кризиса начала 70-х годов прошлого века, к идее дружно же и вернулись, причем и в США, и в СССР. Инженеры NASA плотно заглотили этот крючок, и даже подсчитали стоимость реализации такого проекта. Начав его реализацию в 1979г. , первое электричество из космоса можно было бы получить уже к началу 21-го века, затратив на это около $305 млрд. (по курсу доллара США в 2000г. ). Эта цифра, подтвержденная, очевидно, исследованиями в Советском Союзе, и стала концом для такого проекта.
Тем не менее, привлекательность и реализуемость идеи нынешними технологическими средствами заставляет разработчиков из NASA продолжать осуществлять поиск новой архитектуры и компонентов для SSP с 1995г. до 2003г. Тут уже фигурировали только что разработанная тонкопленочная фотовольтаика, высокотемпературные сверхпровод­ники, инфракрасные лазеры (взамен микроволнам) и прочие новинки техники.
Новые технологии позволили снизить стоимость реализации проекта и довести общий вес конструкции до вполне разумной массы, способной быть выведенной на орбиту. Однако соотношение итоговой величины съема энергии в пару сотен ватт с одного килограмма космической конструкции не позволяет всерьез рассматривать коммерческую сторону такого проекта.
В мае этого года швейцарские исследователи из University of Neuchвtel доложили о новой технологии нанесения аморфных силиконовых покрытий на стойкие в космосе подложки, которая позволяет достичь показателя плотности съема энергии 3200 Вт/кг, а общая стоимость вывода на орбиту таких элементов будет около $10 тыс. за 1 кг конструкции.
Это уже ближе к экономическим реалиям — показатели около 5000 Вт/кг при стоимости вывода на орбиту порядка 2000–3000 $/кг делают такие проекты рентабельными и конкурентоспособными по сравнению с наземной энергогенерацией. И достижение таких цифр ожидается через десяток-полтора лет исследований.
Японское космическое агентство JAXA уже анонсировало запуск в 2010?г. спутника парусной конструкции, собирающего на гибкую пленочную оболочку-экран 100 кВт фото­электричества и передающего его на Землю с помощью микроволнового направленного передатчика. К 2020 году, в развитие идеи SSP, японцы запустят уже модуль 250 МВт с лазерной передачей, а к 2030?г. в космосе будет работать японская фотоэлектростанция гигаваттного класса. Даже не сомневайтесь.

• Share

5. Наносолнечные элементы
Оценка реализуемости: 5*
Материалы, созданные на основе покрытий толщиной, сравнимой с размерами атома, поднимут эффективность фотоэлектрического преобразования с уровня патетики до уровня реальной выгоды.
Цифра 5 ГВт — примерно 0,038% от всего мирового потребления энергоресурсов из всех источников. И эта цифра соответствует примерно всей мощности, получаемой ныне со всех солнечных фотоэлектрических установок по всей Земле. И это за полвека с начала первого опыта коммерческого использования! В категории «наиболее неиспользованный потенциал» фотовольтаика — бесспорный лидер. Но дело сдвинулось с мертвой точки настолько успешно, что сейчас изготовители фотоэлектрических панелей потребляют больше стекла, чем все глобальное строительство и весь мировой автопром!
Планируется, что к 2050 году 65% всего электричества, вырабатываемого в США, и 35% всего энергобаланса Соединенных Штатов составит электроэнергия, получаемая от фотоэлектрических и фотовольтаических станций. Это потребует за период с 2011?г. до 2050?г. инвестировать $412 млрд. в технологии получения электроэнергии от Солнца (см. журнал Scientific American, январь 2008?г. , США), причем большая часть этих вложений будет направлена на внедрение панельных BIPV (встроенных в здания фотоэлектрических панелей), подобных по конструкции обычному стеклопакету в раме.
Германия — нынешний лидер по разработке и внедрению фотовольтаики, к 2020?г. будет вырабатывать не менее 20% энергии, полученной от фотопанелей, размещенных на домах или прямо встроенных в фасады и стены зданий. Это помимо тех 20% энергии, вырабатываемой другими возобновляемыми источниками.
Почему же наземная фотовольтаика, несмотря на громадные инвестиции, теперь, после ряда технологических прорывов, более реализуема, чем космическая? Потому что эти инвестиции, во многом частные, вкладываются не в один огромный проект, а в огромное множество проектов с вполне достижимыми и экономически выгодными результатами. В 2010 году, как отдельная выставка рядом с международным стекольным форумом glasstec (Германия), пройдет выставка solarpeq, которая будет полностью посвящена показу серийного оборудования и роботизированных комплексов для массового выпуска разнотипных фотоэлектрических панелей (см. «Окна. Двери. Витражи», № 4/2009, стр. 60–61).
Все большее распространение получают технологии печати солнечных элементов на различных носителях (от пленки до бумаги).
Наиболее продвинутые (и дорогие) кремниевые материалы второго поколения достигают примерно 22% к.п.д. фотопреобразования. Помимо известных тонкопленочных элементов, уже разрабатываются новые материалы с нанесением наноточек размером в одну миллиардную метра. Они показывают уже удвоенный результат по сравнению с самым лучшим цельным кремнием. Когда кремний облучается светом, то фотон световой волны определенной длины (цвета) может выбить с орбиты, в лучшем случае, один электрон. При облучении наноточки из Cu?In?Ga?2Se (медного индиево-галлиевого деселенида, CIGD) одним фотоном (причем с длиной волны значительно более широкого диапазона) можно отлучить от каждого протона и утилизировать уже семь электронов. Несмотря на «продвинутое» название, получить полупроводниковые наноточки даже дешевле, чем дорогой чистый аморфный или кристаллический кремний.
Технология нанесения наноточек подобна технологии газетной печати. Компания Nanosolar, расположенная неподалеку от Сан-Франциско, США, уже объявила, что в 2010?г. стоимость затрат на оборудование для съема одного ватта энергии с наносолнечного элемента их производства (к.п.д. 9–10%) будет обходиться не более ў50. А это даже дешевле, чем необходимо для достижения «сетевого паритета» (см. «Окна. Двери. Витражи», № 4/2009, стр. 58–59).
Еще больших показателей ожидают от технологии солнечных фотоэлектрических преобразователей в виде полупроводниковых нанотрубок. Эта идея не нова, зато позволяет снимать до 40?Вт/м2 и работать при 3% от среднего уровня освещенности, достигающего поверхности Земли.

• Share

6. Глобальная суперэлектросеть
Оценка реализуемости: 2*
Чем больше мы производим энергии, тем больше ее тратится впустую. Революционные источники энергии нуждаются в революционных сверхпроводящих линиях электропередач, которые должны покрыть всю планету.
Создание сверхпроводящих линий хотя бы для самых мощных энергопотоков к крупнейшим потребителям в промышленности и к крупным городам — это уже огромный вклад в решение энергетической проблемы человечества. Больше половины выработанной электроэнергии растрачивается «в проводах». Основная проблема и традиционной, и возобновляемой энергетики — генерация энергии сконцентрирована, как правило, далеко от мест ее потребления.
Различные проекты сверхпроводимых электросетей большой протяженности, даже работающих на т.н. высокотемпературных сверхпровод­никах — крайне, просто фантастически дороги. Это триллионы долларов.
Однако исследовательско-кон­струк­тор­ские работы в этом направлении продолжаются.

7. Волны и приливы
Оценка реализуемости: 4*
Волнения океана, его приливы и отливы — огромный и вечный источник энергии. Многие компании пытаются «схватить свою волну».
Энергия волнения океана — это около 20% всей ветровой энергии на Земле. Такую оценку дает Роджер Бедард (Roger Bedard), руководитель известного института Electric Power Research Institute. Но взять ее экономически оправданным способом удается крайне редко.
Активные разработки 80-х и 90-х годов воплотились с коммерческим успехом в двух случаях — приливная 240 МВт станция во Франции в устье реки Ранс в Бретани и волновая станция на 20 МВт в Новой Шотландии, США. Ожидается строительство приливной станции в устье реки Ист-Ривер под Нью-Йорком, где будут смонтированы 6 турбин мощностью по 36 кВт.
Крупнейший из проектов, находящихся в стадии изучения — британский проект приливной станции в эстуарии Северна, для чего будет построена высокая 16 км дамба. Запруда Северна обойдется около $25 млрд., но там можно будет производить 8,6 ГВт электричества, когда прилив будет заполнять и освобождать чашу этого природно-искусственного водоема. Правительство Великобритании считает, что этот проект во многом обеспечит выполнение взятых страной обязательств по Киотскому протоколу.
Приливные станции имеют огромное преимущество перед волновыми своей предсказуемостью. Ведь только 20% волнения можно отнести к «энергетическому», т.е. к такому, с которого можно произвести съем энергии известными техническими средствами. Пока только 4 компании в мире продолжают вести серьезные разработки для волновых станций. Одна из них, Ocean Power Delivery, скоро начнет работы по постройке станции мощностью 2,25 МВТ на 120 метрах побережья Португалии. Если все пойдет хорошо, будет построено еще 30 таких машин.

• Share

8. Микробные конструкции
Оценка реализуемости: 4*
Инженеры-генетики полагают, что вскоре смогут создать синтетические формы жизни, которые будут обеспечивать нас энергией так же легко, как нам просто поесть.

«Мы рассматриваем геном как прикладную программу, или скорее — как операционную систему, или клетку, которой можно и пора сделать апгрейд», — говорит Дж. Крейг Вентер (J. Craig Venter), учредитель фирмы Synthetic Genomics, выступивший с докладом на 2-й международной конференции по Синтетической биологии в прошлом мае.
Доклад Вентера содержал информацию о создании искусственных хромосом, содержащих минимальный набор генов, требующихся для контролируемого самовоспроизведения и самообеспечения в среде питательных веществ. «Первое поколение прокариотических (безъядерных) клеток появится в течение ближайших двух лет, а синтетические евкариотические геномы (клетки с ядрами) — в течение десятилетия».
Вентер работает над микробами, способными захватывать СО2 из промышленных выбросов или из атмосферы и преобразовывать его в природный газ для последующего сжигания или в качестве химического сырья. «На нашей планете живут тысячи, возможно, миллионы видов организмов, которые делают подобное ежедневно. Но ни один из них не может быть использован в технике. Инженеры просто хотят одолжить их генетическую цепочку для новых созданий. Мы создаем также и соответствующую синтетическую биологическую среду для производства водорода прямо из солнечных лучей, благодаря фотосинтезу», — поясняет Крейг.
Первичные преобразователи такой энергии представляют собой конструкции, подобные комбинации фототермальных и фотоэлектрических панелей: между слоями стекла размещены тонкие ячейки с микробами и трубки, подводящие питательный раствор и отводящие добываемый газ.
Под руководством Стивена Чу (Steven Chu), директора Lawrence Berkeley National Laboratory, ведутся работы по преобразованию созданными человеком микробами перемолотой в кашицу древесины в органическое топливо, основной компонент которого — этанол. По его подсчетам, это возобновляемое топливо будет стоить около ў50 за литр.
А фирма GreenFuel в Кэмбридже, штат Массачусетс, США, построила установку по переработке сине-зелеными водорослями атмосферного CO2, 40% которого преобразуется в биоэтанол. Компания планирует построить теплоэлектростанцию мощностью 1 ГВт, где будет сжигать ежегодно до 50 млн. галлонов биоэтанола из управляемых водорослей.

• Share

По материалам scientificamerican.com