1. Энергия в жизни человека

Растет лес долго, а сгорает быстро. 

Луций Анней Сенека (5 г. до н. э. - 65 г. н. э.)

Наши внуки будут жить в мире, уже лишенном нефти. Использовать уголь в качестве топлива в будущем окажется нерациональным, так как с его помощью люди смогут получать различные химические вещества. В жизни народов возможны неблагоприятные изменения, и плохо, если они произойдут неожиданно. Не исключено, что беспечная эксплуатация природных видов топлива приведет к их полному уничтожению раньше, чем большинство наций достигнет того уровня развития, при котором от них можно будет отказаться.

До сих пор исчезновение традиционных видов топлива и возникновение каких-либо связанных с этим проблем представлялось чем-то невероятным. И сейчас большинство людей не подозревают о неизбежности подобных проблем. Даже если последние станут очевидными, многие люди по-прежнему будут надеяться, что специалисты найдут способы их разрешения. Их надежды, по-видимому, обоснованы. Именно ученые и инженеры должны предвидеть будущие потребности человечества и заранее делать все для их своевременного удовлетворения. Но, к сожалению, у нас слишком мало времени, чтобы предотвратить увеличение дефицита одного весьма существенного продукта - энергии. Наряду с борьбой за жилье и пищу людям придется вести борьбу за овладение источниками энергии:

Миллиард людей теснились на Земле. Колеса жизни начали вращаться. Через сто пятьдесят лет их стало два миллиарда. Остановите эти колеса. Через сто пятьдесят недель их снова только миллиард: миллиард мужчин и женщин умерли от голода. Так Олдос Хаксли представлял начало двадцатого столетия. Если даже нам удастся предотвратить подобную катастрофу, нищету и конфликты между людьми может вызвать простая нехватка энергии.

Как же избежать ее? Появление источников атомной энергии несомненно несколько скрашивает перспективу. Будем надеяться, что они помогут отсрочить энергетический кризис на некоторое время. И если за этот период человек сможет овладеть реакцией термоядерного синтеза, то кризиса удастся избежать. В настоящее время подобный путь представляется единственно возможным. Но отношение к нему в разных странах различно. Такой путь приведет к усилению существующей ныне тенденции к централизации крупномасштабной выработки энергии с последующей передачей ее потребителям в виде электричества. Однако финансирование разработок и строительства сложных и дорогостоящих линий электропередач способны взять на себя только высокоразвитые государства. Отсталые нации окажутся не в состоянии конкурировать с ними, и это приведет к их дальнейшему отставанию. Уже сейчас наметилось деление стран мира по уровню развития, и разрыв между ними все более увеличивается. В развивающихся странах энергетическая проблема имеет свою специфику: здесь нужны относительно небольшие количества энергии на разбросанных и разобщенных территориях. Более того, эти страны нуждаются в энергии именно теперь.

Проблемы, связанные с источниками энергии, появились сравнительно недавно, и с момента их возникновения прошел короткий в масштабах исторического развития срок, причем люди пока еще располагают значительными запасами таких природных видов топлива, как уголь и нефть. Однако и сейчас проводятся серьезные исследования возможностей использования энергии солнечного излучения и морских приливов, ветра и рек. Эта книга посвящена главным образом вопросам использования энергии солнечного излучения. Как мы увидим дальше, солнечная радиация слишком рассеянна и непостоянна по интенсивности, чтобы на нее можно было полагаться при крупномасштабном производстве энергии, хотя в принципе она могла бы полностью удовлетворить все энергетические потребности человечества. Для удовлетворения небольших запросов несомненный интерес представляют различные доступные уже сейчас методы преобразования энергии, которые и рассмотрены в книге. Мы будем неоднократно указывать на целесообразность применения этих методов в развивающихся странах, где они смогут быстро принести плоды.

В первой главе мы кратко остановимся на различных проблемах, связанных с подобного рода исследованиями, и рассмотрим некоторые обстоятельства, ограничивающие возможности преобразования и использования солнечной энергии.