Энергетика победы

 
 

По материалам научной сессии Общего собрания УрО РАН 9 декабря

 

Декабрьская научная сессия УрО РАН, посвященная энергетике, открылась традиционным вручением высшей награды УрО — Золотой медали имени академика С.В. Вонсовского, а также ежегодных премий имени выдающихся ученых Урала (список лауреатов опубликован в предыдущем номере «НУ»).
 

Доклад председателя Отделения академика В.А. Черешнева.   Затем прозвучал яркий научно-публицистический доклад председателя Отделения академика В.А. Черешнева «Академия наук в годы Великой Отечественной войны». Тема эта возглавила повестку неслучайно. Во-первых, завершается год 60-летия Победы, и вспомнить о ее цене самое время. Во-вторых, сегодня, когда РАН переживает период реформ и периодически высказываются сомнения в ее значимости и эффективности, осмысление исторического опыта работы научного сообщества страны в тяжелейших условиях «форс-мажора» весьма полезен. Наконец, как ни парадоксально это на первый взгляд, именно в 1941 — 1945 годах, и во многом на Урале, наиболее эффективно решались проблемы страны, в том числе энергетические, не говоря уже о высочайшем примере душевной, умственной энергетической отдачи, показанном нашими дедами и отцами. И хотя главная книга о войне еще не написана, а ряд засекреченных документов можно будет опубликовать лишь через сто лет после их появления, число доказательств тому растет с каждым годом. Как известно, после революции 1917 года АН многие называли «последним оплотом царизма», так же, как теперь называют «последним оплотом коммунизма». Однако уже в 1941 году, сразу после нападения Германии на СССР этот «неповоротливый» оплот проявил поистине чудеса мобильности и способности перестраиваться. 23 июня под председательством академика О.Ю. Шмидта состоялось расширенное заседание президиума, посвященное переориентации АН на «военные рельсы», а 1 июля были утверждены основные направления ее деятельности в военных условиях, среди которых — решение вопросов, имеющих оборонное значение, поиски и конструирование средств обороны, научная помощь промышленности, мобилизация сырьевых ресурсов, в том числе для нужд энергетики. Все эти задачи начали решаться немедленно. В то же время очень быстро и слаженно прошла эвакуация основных подразделений, прежде всего в Казань и Свердловск, ставший второй по значению академической базой страны. Академик Шмидт в октябре 1941 года писал: «Очень радостно, что за сравнительно короткий срок институты Академии наук решительно перестроили свою работу, значительно улучшили связь как с оборонными организациями, так и с заводами. Это относится не только к физическим и химическим институтам, но и к биологическим, географическому, геологическому и др. Наша современная тематика требует более гибкого планирования и конкретных решений по направлению той или иной работы». Такие решения находились и принимались оперативно и грамотно. Для этого были созданы специальные комиссии: по мобилизации ресурсов Урала, Западной Сибири и Казахстана, мобилизации ресурсов Поволжья и Прикамья, научно-техническим военно-морским вопросам, по геолого-географическому обслуживанию, военно-санитарная комиссия, комиссии по редким металлам, по восстановлению разрушенного хозяйства. Возглавляли их такие выдающиеся умы, как Е.А. Чудаков, А.Е. Ферсман, А.Ф. Иоффе, И.В. Курчатов, Л.А. Орбели, А.А. Скочинский. То, что нынче называется проблемой внедрения инноваций, осуществлялось в считанные месяцы. Академики лично работали в цехах, дистанция «лаборатория — производство» сократилась до минимума. Результаты такой «реструктуризации» сказались на всей экономике СССР. Например, за годы войны только в Поволжье было освоено производство авиамоторов, самолетов, автомобилей, заново созданы кабельная и газовая промышленность. Несмотря на тяжелейшие условия жизни и работы людей индустриально крепли другие регионы. И все это при активном участии и под прямым патронажем РАН, хотя академики часто сами жили впроголодь. Великий математик Л.С. Понтрягин с удовольствием вспоминал, как ездили из Казани в Свердловск на «обжорную» сессию, где давали белый хлеб с маслом…
 

 

Валерий Александрович рассказал о конкретных разработках выдающихся ученых, приблизивших Победу. Так, Игорь Васильевич Курчатов с коллегами изобрели систему размагничивания наших кораблей, сделавшую невозможным применение сверхсекретного оружия Гитлера — мин с магнитным взрывателем. М.А. Лаврентьев создал кумулятивные снаряды повышенного пробивного действия, заставив противника увеличить толщину брони танков и тем самым сократить их маневренность. На Урале физики М.Н. Михеев, Я.С. Шур, Р.И. Янус, С.В. Вонсовский (двое из них в 1951 году удостоены Сталинской премии) разработали методы магнитной дефектоскопии и приборы контроля качества металлических материалов, из которых делалось практически все оружие.. Таких примеров сотни, тысячи из самых разных сфер, в том числе геологоразведки, нефтедобычи. Одновременно, опять же не благодаря, а вопреки обстоятельствам, в военные годы продолжались накопление фундаментального знания, обучение студентов, издавалась академическая литература, причем не только патриотические книги типа сборника «Гитлер должен пасть!», но и, например, переписка Пушкина 1828–1831 годов, «Элементы мысли» И.М. Сеченова, труды по математике, физике, биологии. В 1942 году на Общем собрании АН СССР академик Л.А. Орбели сказал: «Есть вещи, которые нельзя откладывать на потом. К таким неотложным вещам относится человеческая мысль». И вот в 1944–1945 годах великий В.И. Вернадский подходит к завершению формулировки концепции ноосферы.
 

 

Разумеется, особое место в докладе заняла уральская тема. Валерий Александрович рассказал о влиянии, которое оказала эвакуация в Свердловск ряда столичных институтов и организаций АН на индустриальную и интеллектуальную жизнь края, перечислил самые выдающиеся открытия и награды того периода, назвал ученых и сотрудников современного УрО РАН, защищавших Родину на фронте (о большинстве из них «НУ» рассказывала в течение года). Особо было подчеркнуто, что во время войны уральская наука не только не «сократилась», но «расширилась». Так, в это время здесь были созданы сектор технико-экономических исследований (1942), Институт биологии (1944), Коми научный центр (1944). Появились также филиалы АН в других регионах страны.
 

Вообще же «академическая» составляющая истории войны выглядит более чем достойно. Ее вполне можно назвать образцом сочетания интеллекта, патриотизма, человеческого мужества (достаточно вспомнить подвиг тогдашнего президента АН академика В.Л. Комарова, несмотря на болезнь, руководившего огромным объемом работ) и мудрости государства, давшего своему интеллектуальному потенциалу возможность полноценно реализоваться на благо страны. Конечно, были интриги, было идеологическое давление на ученых со стороны сталинского руководства, были в академических кругах и свои одиозные фигуры, однако в целом советская Академия не просто доказала свою состоятельность, но вызвала огромное уважение всего мира способностью решать самые сложные задачи в самое ответственное время. «Говорят, что это была война моторов, но в действительности это была война интеллектов, и наши предшественники ее выиграли», — сказал академик Черешнев, сын фронтовика и почти ровесник Победы.
 

Энергетический фактор в истории общества

Так назвал свой доклад директор Института истории и археологии УрО РАН академик В.В. Алексеев, полагающий, что обществоведы пока недооценивают этот аспект истории. Если классификация исторических эпох по видам применяемых материалов — например, деление древней истории на каменный, бронзовый, железный века — осуществлена четко, то классификации по видам используемой энергии нет. Между тем прогресс общества все больше зависит от уровня ее потребления.
 

Зачатки присвоения человеком энергии природы можно отнести к тому времени, когда люди научились добывать огонь. По словам Ф. Энгельса, открытие огня «окончательно отделило человека от животного царства». Следовательно, энергетический фактор сыграл важную роль в становлении человека как разумного существа. При рабовладельческом способе производства в силу ограниченности знаний, неспособности расширить энергетические возможности огня и овладеть другими видами энергии общество прибегло к превращению в массовый источник энергии себе подобных — рабов. Феодализм изменил форму эксплуатации человека человеком и ограничил рекрутирование энергетических возможностей его организма. Между тем развитие производства требовало все больших энергетических затрат. Человечество вновь обратилось к силам природы, овладев энергией воды и ветра. Водяное колесо оказалось в 30 раз производительней мускульных усилий человека.
 

Скачок в развитии энергетики был сделан в середине XVIII в., когда начали действовать первые паровые машины. Став основой энергетической базы капитализма, паровой двигатель обеспечил стремительные темпы развития. Объем мирового промышленного производства в течение XIX века возрос в 125 раз. Изобретение паровоза и парохода открыло невиданные возможности совершенствования средств передвижения. К концу XIX в. паровая энергетика в значительной степени себя исчерпала. Новый скачок в производстве и распределении энергии был совершен в последней четверти XIX в. и ознаменовался переходом к промышленной электроэнергетике. Электрическая энергия стала универсальным энергоносителем и создала предпосылки для гигантского роста производства. В XX в. чрезвычайно возросло значение мобильной энергетики, что было связано с изобретением двигателя внутреннего сгорания.
 

Темпы роста потребления энергии значительно опережают темпы роста населения. За 100 лет (1860—1960 гг.) население земного шара увеличилось в 2,5 раза, а потребление энергии на душу населения — более чем в 4. Мир глубоко озадачен углубляющимся энергетическим кризисом и поиском новых, достаточно емких и надежных источников энергии.
 

Энергетическому кризису сопутствуют экологические проблемы, что во многом связано с издержками энергетического производства. В ХХ в. резко возросло разрушительное значение энергетического фактора. На базе двигателей внутреннего сгорания созданы многочисленные виды оружия, а изобретение атомной и водородной бомб поставило под вопрос само существование человечества.
 

Энергетический и экологический кризисы, опасность новой мировой войны показали неспособность современного общества разрешить противоречие между неимоверно возросшими масштабами потребления энергии и способами ее получения и использования, что свидетельствует о необходимости нового скачка в развитии энергетики.
 

Таким образом, исторический опыт свидетельствует, что каждой общественно-экономической формации соответствует специфическая энергетическая база. Эта закономерность была проигнорирована в последней программе КПСС — программе построения коммунизма, что во многом и определило ее нереалистичность.
 

Утилизуем отходы грамотно

В своем докладе «Вторичное сырье как источник энергии» директор Института прикладной механики Удмуртского НЦ академик А.М. Липанов обратил внимание на масштабную и трудноразрешимую общероссийскую проблему утилизации бытовых отходов, отходов животноводческих комплексов и предприятий питания. Под городские свалки выделяются гигантские территории, часто они превращаются в экологически опасные зоны. Наиболее предпочтительный метод утилизации отходов — не сжигание, а целесообразная переработка на основе экологически чистых технологий.
 

В реактор специальной установки в определенном процентном соотношении загружаются навоз, органические отходы (бытовые или от предприятий питания) и измельченные отходы деревообрабатывающих производств. В результате деятельности бактерий загружаемая в реактор масса превращается в компост (конденсированный остаток) с одновременным выделением газообразных компонентов, основную массу которых составляют метан и углекислый газ. После очистки фильтрацией газы оказываются пригодными для закачки в баллоны. Компост высушивается и может использоваться в составе удобрений. В итоге создается замкнутое экологически чистое производство. Так, в Гамбурге целый район обеспечивается энергией за счет утилизации бытовых и прочих органических отходов.
 

Правда, чтобы такая установка функционировала, в нее не должны попадать посторонние предметы, например, металлические детали. А для этого россиянам нужно привить культуру раздельного складирования бытовых отходов различной природы: пластмасс, металлических предметов, стекла, кирпича, других неорганических отходов и твердых органических — пищевых, древесных, технических. При выносе мусора их следует складировать в различные контейнеры. Здесь можно использовать зарубежный опыт, в частности, Германии, где администрации городов для поощрения граждан, соблюдающих правила складирования отходов, уменьшали плату по линии ЖКХ, а не соблюдающих, наоборот, штрафовали. Через несколько лет проблема была решена. России такую проблему еще предстоит решать.
 

Северная энергетическая политика: необходима смена парадигмы

Об этом шла речь в докладе директора Института социально-экономических и энергетических проблем Севера Коми НЦ члена-корреспондента РАН В.Н. Лаженцева «Север России: проблемы развития энергетики». К районам Крайнего Севера и приравненным к ним относятся полностью 16 и частично 11 субъектов Российской Федерации. Площадь северных регионов составляет две трети территории России, здесь проживает около 10 миллионов человек (7,4% российского населения). На Севере сосредоточено примерно 80% сырьевых ресурсов страны, в том числе 84% начальных суммарных ресурсов нефти и 93% газа. Таким образом, Север — основной поставщик энергетических ресурсов России, и это положение сохранится в обозримой перспективе. Между тем обеспеченность энергией населения и экономики северных регионов крайне низка. Нефте- и газопроводы, по которым топливо уходит на «материк», подобны курьерскому поезду, проносящемуся мимо буранных полустанков, или линии электропередач, протянутой по территории, где население пользуется керосиновыми лампами. Так, в Республике Коми степень газификации составляет 34% в городах и 22% в сельской местности. Это средние показатели по стране, но они значительно ниже, чем, например, в Тульской, Липецкой, Московской, Белгородской областях, где уровень газификации села находится в диапазоне от 45 до 90%. Ямало-Ненецкий автономный округ газифицирован неравномерно: 92% — города и 18% — поселки. Как правило, на Севере газификация охватывает населенные пункты, расположенные вдоль трасс магистральных газопроводов. Остальное коренное население лишено этого блага цивилизации.
 

По мнению докладчика, необходима смена самой парадигмы северной энергетической политики: от стратегии освоения Севера нужно переходить к стратегии его обживания, к использованию добываемых здесь энергоресурсов для нужд самих северян, к созданию условий устойчивого социально-экономического развития северных территорий.
 

Институт социально-экономических и энергетических проблем Севера Коми НЦ — единственное научное учреждение Уральского отделения, которое более 50 лет постоянно занимается проблемами энергетики Севера. Основные направления энергетической тематики института: развитие энергетики (включая топливные отрасли), электрификации, топливо- и энергоснабжения Европейского Северо-Востока, роль малой энергетики, проблемы энергосбережения, разработка региональных энергетических программ, теория и методы анализа и синтеза надежности электроэнергетических систем, применение новых информационных технологий в управлении режимами региональных энергосистем.
 

Для энергетики северных районов характерны те же проблемы, что и для российской энергетики в целом, но часто они выражены в более острой форме и усугублены климатическими и географическими условиями. Так, производственные фонды нефтегазового комплекса на Севере в основном сильно изношены. Их обновление, а также освоение новых газовых и нефтяных месторождений требует огромных инвестиций. Сегодня в сфере нефтегазодобычи актуальна поддержка независимых малых предприятий, что определяется прежде всего состоянием сырьевой базы: выработкой промышленных запасов крупных месторождений и необходимостью приступать к освоению новых трудноизвлекаемых запасов или поддерживать уровень добычи за счет освоения мелких месторождений. Малые независимые предприятия как мобильные структуры могут решить эти проблемы. Перспективы модернизации существующей системы энергоснабжения периферийных регионов связаны с развитием малой энергетики. Для каждого из районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей нужно разрабатывать индивидуальную программу обеспечения энергетическими ресурсами.
 

В целом региональный аспект энергетики Севера заслуживает специального рассмотрения в Энергетической стратегии России. На Севере роль государственного регулирования объективно выше, поскольку освоение его ресурсов требует системного подхода.
 

Когда закончится цивилизация нефти?

На этот вопрос попытался ответить зав. лабораторией региональной геологии и геотектоники Института геологии и геохимии доктор геолого-минералогических наук К.С. Иванов в своем докладе «Строение и перспективы нефтеносности фундамента Западной Сибири». Современное общество живет в период, который можно назвать цивилизацией нефти. Нефть — основа экономики нашей страны, главный экспортный продукт. А основной поставщик углеводородного сырья в России — Западно-Сибирский нефтегазоносный мегабассейн. Возникает вопрос: как долго это продлится? Сколько лет еще будет возможно, практически не развивая собственное производство, ввозить в Россию в обмен на нефть китайский ширпотреб, японские лимузины, южноамериканских футболистов, приобретать за рубежом футбольные клубы и дворцы на Канарах?!
 

Большинство месторождений нефти Западной Сибири были открыты в советский период и разрабатываются уже достаточно давно. Открытые российскими геологами и геофизиками позднее и гораздо менее истощенные нефтяные месторождения Прикаспийской впадины отошли главным образом к Казахстану. Новые месторождения в Западной Сибири вводятся в эксплуатацию медленнее, чем уменьшаются запасы действующих, а среди еще не выявленных, по экспертным оценкам, преобладают мелкие и средние, к тому же, как правило, расположенные на больших глубинах.
 

Проекты создания новых нефтедобывающих районов в России (арктический шельф, Восточная Сибирь и др.) не вызывают большого оптимизма: во-первых, освоение этих суровых отдаленных регионов требует колоссальных капиталовложений, во-вторых, их нефтегазовый потенциал вызывает сомнения. А себестоимость нефти из новых регионов примерно в 10 раз превысит себестоимость арабской.
 

Западно-Сибирская платформа имеет толщину земной коры около 40 км. Как и другие платформы, она состоит из двух структурных геологических этажей: верхнего осадочного чехла толщиной от 0,1 км на юге до 6 км на севере и фундамента, толщина которого примерно в 7–10 раз больше толщины чехла. Вся добытая на сегодня в промышленных количествах нефть в Западной Сибири извлечена из чехла. Понятно, что проблема нефтеносности фундамента вызывает большой интерес. Еще в 60–70-е годы академик А.А. Трофимук называл палеозой Западной Сибири «золотой подложкой» мезозойско-кайнозойского осадочного бассейна.
 

По мнению автора доклада, фундамент Западно-Сибирского нефтегазоносного мегабассейна, прежде всего зона выветривания и дезинтеграции поверхности палеозоя, — один из перспективных объектов для выявления новых залежей нефти и газа. Вместе с коллегами из Уральского государственного горного университета (Ю.Н. Федоров и др.) и Института геофизики УрО РАН (В.В. Кормильцев) он в течение 5 лет интенсивно занимается изучением этой проблемы, используя для ее решения новые подходы и методы. Этому посвящены также исследования по интеграционному проекту Уральского и Сибирского отделений РАН, выполняемому совместно с академиком А.Э. Конторовичем, доктором А.Г. Клецом и другими.
 

Для оценки нефтеносности фундамента необходимо знать его строение и развитие, т.е. обобщить огромный объем геолого-геофизических данных в единой геоинформационной системе и составить геологическую карту фундамента всей исследуемой территории масштаба 1:500000. В 2001–2005 гг. уральские ученые провели комплексное геолого-геофизическое изучение Шаимского нефтегазоносного района — эталонного для отработки методики картирования фундамента Западно-Сибирского мегабассейна и прогноза его нефтегазоносности. Составлена геологическая карта фундамента масштаба 1:200 000, которая на сегодня является самой детальной из карт фундамента Западной Сибири. Кроме того, составлена карта фундамента всей западной части Западной Сибири более мелкого масштаба. Благодаря аппаратурно-методическим разработкам, например, осуществленным в последние годы в Институте геофизики УрО РАН докторами А.И. Человечковым, А.Г. Дьяконовой и другими, появились реальные перспективы индуктивной электроразведки при решении широкого круга задач. Комплексный подход к изучению фундамента с использованием современных высокоточных аналитических методов и геоинформационных технологий было бы полезно использовать и для других районов Западно-Сибирского мегабассейна.
 

Тем не менее в фундаменте Западной Сибири трудно ожидать месторождений-гигантов, подобных открытым в ее чехле. Таким образом, на вопрос, как долго еще можно проедать и безнаказанно проматывать невосполнимые природные ресурсы страны, следует ответ, что запаса времени у нас (у тех, кто не сможет улететь на Канары) нет совсем. Примерно через 20 лет нефть в России закончится. Этот черный для страны момент можно отсрочить, вкладывая деньги в геологию и тормозя аппетиты ведущих из страны трубопроводов, но готовиться к этому надо было начинать вчера.
 

Жизнь становится все более энергоемкой

Предваряя свой доклад «Электрохимические источники тока — основа автономной энергетики XXI века» директор Института высокотемпературной электрохимии В.А. Хохлов напомнил собравшимся о том, что с каждым годом наша жизнь становится все более энергоемкой. Но в экономической стратегии России предпочтение по-прежнему отдается теплоэнергетике, традиционному способу добычи энергии, к недостаткам которого относятся высокое потребление невозобновляемых сырьевых ресурсов, низкий коэффициент полезного действия сгорания топлива, большие затраты на передачу энергии на дальние расстояния, а также окружающей среды. Еще Д.Д. Менделеев когда-то говорил: «Сжигая нефть и газ, мы сжигаем ассигнации».
 

Альтернативой должна стать электрохимическая энергетика, обеспечивающая прямое преобразование химической энергии в электрическую, минуя стадию получения тепла. Преимущества электрохимических устройств известны. Это возможность создания генераторов разной мощности — от нескольких ватт до сотен киловатт, простота эксплуатации и надежность, более высокий КПД. Автономная электрохимическая энергетика будет развиваться как дополнение к традиционной, но есть сферы деятельности, где мини-электростанции на основе ХИТ, резервные источники тока просто необходимы: работа в космосе, в морских глубинах, в отдаленных районах, в условиях аварийных и чрезвычайных ситуаций. Пока они одноразовые, но можно создавать и аккумуляторы с большим сроком действия. Наиболее перспективными представляются литий-воздушные аккумуляторы с удельной энергией более 300 ВТ. На базе топливных элементов в ИВТЭХ УрО РАН уже созданы демонстрационные энергоустановки — бесшумные, экологичные, с КПД около 60%.
 

Вообще производство альтернативных источников тока уже давно развивается на Урале — например, щелочные аккумуляторы и топливные элементы изготавливаются в Новоуральске.
 

В Институте высокотемпературной электрохимии не только проводятся фундаментальные исследования материалов и технологий, но и разрабатываются топливные элементы с расплавленным карбонатным электролитом, твердооксидные — с кислород- и протонпроводящими электролитами, резервные химические источники тока, высокотемпературные литиевые аккумуляторы и литий-полимерные источники тока, высокотемпературные электролизеры, твердооксидные конвертеры, анализаторы продуктов сгорания органического топлива. Создание и исследование материалов для всех этих устройств требует сотрудничества различных институтов УрО РАН.
 

Барьеры же реализации этой стратегии у нас традиционны — отсутствие государственной программы поддержки, трудности внедрения в производство и некоторые теоретические проблемы.
 

Компьютерное моделирование — в помощь физикам

В докладе «Компьютерное моделирование сильных электронных корреляций: стратегия, приближения, результаты» старший научный сотрудник Института электрофизики УрО РАН кандидат физико-математических наук И.А. Некрасов рассказал о стратегии и первых результатах этой работы.
 

Компьютерное моделирование — численный эксперимент по исследованию поведения определенной системы в зависимости от различных параметров, проводимый при помощи компьютера. К его достоинствам относятся высокая предсказательная способность, экономичность, широкая апробация методов. Развитие современных физических моделей и численных методов, рост вычислительных мощностей позволяют описывать все более сложные системы и процессы и применять эти методы не только к фундаментальным физическим задачам, но и к прикладным инженерным разработкам. В данном же случае они были использованы для описания сильно коррелированных систем, каковыми являются, например, соединения (как правило, оксиды) переходных металлов, редкоземельные элементы и их соединения. Сейчас активно изучается менее двух десятков таких систем, то есть исследователи находятся лишь в начале пути. С корреляционными эффектами связаны явление высокотемпературной сверхпроводимости, эффекты гигантского и колоссального магнито-сопротивления, орбитальное, зарядовое, спиновое упорядочения, различные магнитные явления и т.д.
 

В докладе были представлены расчетная схема для реальных сильно коррелированных систем, основная идея решения соответствующих уравнений — метод на основе теории динамического среднего поля, построение компьютерной модели и принципы работы с ней. Проведено компьютерное моделирование фотоэмиссионных спектров с угловым разрешением, а также поверхности Ферми для высокотемпературного сверхпроводника Bi2212. В результате получена единая схема для описания систем с различными параметрами, причем теоретические результаты хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.
 

Век атомной энергии: «за» и «против»

Заведующий отделом континентальной радиоэкологии ИЭРиЖ УрО РАН доктор биологических наук А.В. Трапезников выступил с докладом «Атомная энергия и экология».
 

 

По данным МАГАТЭ, ядерная энергетика сейчас дает 5,8% потребляемой в мире электроэнергии. В России эта доля составляет 16%. Несомненные достоинства атомных установок — то, что они почти не образуют парниковых газов и выбрасывают в атмосферу минимальное количество углерода. Но в то же время на всех стадиях их производственного цикла происходит поступление радионуклидов в окружающую среду. С начала «атомной эры» в мире зафиксировано множество происшествий, связанных с радиационной опасностью, из них выделены 7 крупнейших аварий и инцидентов: 1. Авария на заводе Уиндскейл (Англия, 1957 г.), 2. Авария на АЭС Три-Майл Айленд (США, 1979 г.), 3. Загрязнение реки Теча (СССР, 1949–1951 гг.), 4. Авария на ПО «Маяк» (СССР, 1957 г.), 5. Ветровой перенос радионуклидов с берегов озера Карачай (СССР, 1967 г.), 6. Авария на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986 г.), 7. Авария на Сибирском химическом комбинате (СССР, 1993 г.).
 

Радиоэкологией Уральского региона начал заниматься один из создателей этой дисциплины Н.В. Тимофеев-Ресовский, определивший ее важнейшие задачи: исследование миграции радионуклидов, изучение их биологического действия на живые организмы и поиск мер радиационной реабилитации. Многое сделали в этом направлении его ученик, автор «Экспериментальной радиоэкологии», основатель биофизической станции в Заречном Н.В. Куликов, а также сотрудник химкомбината «Маяк» Д.И. Ильин. Его докторская диссертация «Миграция радиоактивных веществ из открытых водоемов» (1956) содержит бесценные для сегодняшних исследователей сведения о радиоактивном загрязнении р. Течи в 40–50-е годы.
 

В настоящее время радиоэкологическая обстановка в Уральском регионе остается очень тревожной. Общая радиоактивность отходов ПО «Маяк» составляет приблизительно 1 миллиард Кюри, но следует уточнить, что в основном это продукты «жизнедеятельности» комбината в ранние годы, а не в настоящее время, хотя федеральный иск предъявляется его руководству именно сейчас.
 

Отдел континентальной радиоэкологии УрО РАН изучает промышленное загрязнение и его последствия не только на Южном и Среднем Урале, но и в бассейне Обь-Иртышской водной системы, вплоть до Северного Ледовитого океана. Задача ученых — постоянный экологический мониторинг, точный расчет концентрации радиоактивных веществ в воде и донных отложениях, разработка мер радиационной защиты и реабилитации. Работа колоссальная, требующая вклада и других институтов УрО РАН. В настоящее время уже налажено сотрудничество с Институтом химии твердого тела, специалистами СО РАН и «чернобыльцами».

 

 

Прения в этот раз были достаточно короткими. Однако уже первое выступление показало, что уровень их ничуть не ниже основных докладов.
Академик Б.В. Литвинов отметил, что развитие альтернативной энергетики сегодня сдерживается неготовностью ее использования конечным потребителем: ни один из возможных вариантов «не стыкуется», например, с современным автомобилем. И уж если говорить о практически неисчерпаемых запасах, то в мире их только два: мусор (который на роль источника энергии все-таки не годится) и дейтерий. К сожалению, ядерная энергетика развивается по достаточно консервативному пути, используя уже отработанные схемы. Добыча и переработка природных радиоактивных элементов настолько сложны и энергозатратны, что реальный КПД атомных электростанций, высчитаный с учетом этих затрат, не столь уж высок. Гораздо более выгодным представляется сжигание дейтерия. Однако сегодня не существует установок, способных извлекать эту энергию в промышленном масштабе. Несмотря на уже полувековой опыт эксплуатации токамаков, эти установки так и не смогли стать чем-то пригодным для массового использования. В то же время и во ВНИИТФ, и во ВНИИЭФ в свое время проводились опыты по сжиганию действительно больших объемов дейтерия. К сожалению, с прекращением ядерных испытаний и эти работы были остановлены. Видимо, настало время всерьез вернуться к этой проблеме.
 

Член-корреспондент М.И. Соколовский рассказал об опыте внедрения газотурбинных электростанций малой мощности. «Малой энергетикой» считаются установки до 25 МВт; в мире на их долю приходится до 7% выработки электроэнергии, в то время как у нас в стране — менее 1%. Блочные станции «Искра», выполненные на базе модифицированного авиационного двигателя, обладают хорошими параметрами (КПД по электричеству 30–35%, а с учетом тепловой энергии — до 60%) и пользуются спросом у небольших муниципальных образований и удаленных предприятий. Например, неподалеку от Екатеринбурга, в г. Сысерть действует подобная электростанция мощностью 4 МВт. Администрацией Пермской области разработана специальная программа по малой энергетике, которой предусмотрено возведение 66 станций суммарной мощностью до 1000 МВт по электричеству и 2000 МВт по теплу. Следует учитывать и экологический фактор — переход на газотурбинные электростанции дает существенное снижение выбросов двуокиси углерода по сравнению с мазутными мощностями. Однако основными заказчиками на сегодня являются газовики, в частности, Сургутнефтегаз — они в полной мере могут оценить технологические преимущества блочных станций.
 

Завершая прения, член-корреспондент В.Л. Яковлев отметил, что сессия в целом прошла успешно — хотя по его мнению, следовало бы больше внимания уделить углю и особенно биомассе. Вопросы новых технологий использования этих традиционных источников энергии сейчас активно обсуждаются во всем мире. Не следует забывать, отметил Виктор Леонтьевич, что наша страна обладает уникальными запасами не только нефти и газа, но и леса. И думать об эффективном использовании этого ресурса энергетики надо сегодня, пока нефть и газ еще не кончились.
 

В заключение счетной комиссией были объявлены результаты выборов директоров институтов, единогласно утвержденные собранием. В ходе тайного голосования были избраны сроком на пять лет:
 

— член-корреспондент РАН Лаженцев Виталий Николаевич — директором Института социально-экономических и энергетических проблем Севера Коми НЦ УрО РАН;
 

— кандидат биологических наук Щеголева Любовь Станиславовна — директором Института физиологии природных адаптаций УрО РАН;
 

— доктор биологических наук Шавнин Сергей Александрович — директором Ботанического сада УрО РАН.
 


Отчет подготовили
А. ПОНИЗОВКИН, Е. ПОНИЗОВКИНА,
Е. ИЗВАРИНА,
А. ЯКУБОВСКИЙ
 

На фото С. НОВИКОВА: вручение премии им. академика С.В. Вонсовского академику Н.А. Ватолину.

На фото С. НОВИКОВА: вручение премии им. академика С.В. Вонсовского академику Н.А. Ватолину.

 

 

11.01.06

 Рейтинг ресурсов