Значение нефти и газа явно недооценивается. Мы не хотим замечать, что интенсивная добыча природных ресурсов только приближает тот день, когда мы проснёмся утром и увидим, что у нас нет ни промышленности, ни ресурсов. Спасёт ли нас альтернативная энергетика.
Песня В.С. Высоцкого - Товарищи учёные 2,77 Мб
Эта статья была мной опубликована 19 июня 2004г. на форуме forum.msk.ru. Однако обсуждения на форуме проходят, а поднятые в статье проблемы остаются и ещё больше обостряются. Появились новые проблемы, которые почти не затрагиваются в прессе. Это и послужило причиной создания данного сайта. Статья публикуется без изменений, но дополнительные пояснения есть в комментариях к отзывам на статью.
Средства массовой информации особенно в последнее время часто дают неверную информацию, или полуправду, которая, как известно хуже, чем ложь, что может иметь серьёзные последствия. Не секрет, что против России ведётся информационная война. Дезинформация в области науки и техники в пользу негодных, малоэффективных и тупиковых концепций.
Так, например, причиной подорожания нефти и других энергоносителей называют войны, региональные конфликты, сговор монополистов и другие причины, хотя на самом деле причиной является истощение мировых запасов, в том числе естественно и в России.
Вместо этого раздаются бодрые радиоголоса, что Тюменской нефти у нас много, аж на двадцать лет хватит. Что на Каспии у нас всего только 7% залежей нефти и поэтому нас такие мелочи мало интересуют. Называются разные сроки, когда у нас в России кончиться нефть-это от 10 до 50 лет. Даже при самых оптимистичных прогнозах уже нынешнее поколение российских людей будет жить без российской нефти. Значение нефти явно недооценивается. Обычно говоря о нефти, имеют в виду, что это дополнительный источник доходов в казну и бензин для легковых автомобилей. Можно подумать, что для простых людей её отсутствие не будет иметь существенного значения. На нефтепродуктах работает сельскохозяйственная техника и для большинства людей не всё равно, почём завтра будет хлебушек. От нефтепродуктов зависят все виды транспорта, включая водный, воздушный и просто грузовой автомобильный. Смазочные масла из нефтепродуктов будут нужны и через 100, и через 200 лет. Без нефтехимии невозможно производство большинства пластмасс и многих других компонентов для промышленности.
Сейчас СМИ стали часто упоминать об альтернативных источниках энергии, например энергии солнца, ветра, вулканов и др. При этом обычно не забывают приговаривать: «Что нам теперь делать с имеющимися запасами нефти?». Зато почти не упоминается о том, что такие источники энергии в лучшем случае в десятки раз дороже, а то и вовсе нерентабельны в обозримом будущем. Ну не будет трактор работать на солнечных батареях, а металлургический завод на ветровых генераторах. Сколько надо было заряжаться знаменитому марсоходу, чтобы проехать несколько метров? Почему нет желающих отключиться от «дорогой» электроэнергии и пользоваться «бесплатной» от ветрогенератора и аккумуляторов хотя бы на даче? Примерно то же, но дороже получается с водородными двигателями для транспорта.
Для того чтобы уменьшить цену на горючее нам рекомендуют строить больше нефти и газопроводов, добывать больше нефти и сбивать мировые цены, что мы послушно и делаем. Из-за легко достающихся нефтедолларов проще покупать товары за границей, чем производить их. Поэтому, например лёгкая промышленность практически не работает, а население в сельскохозяйственных районах живёт очень бедно. Как в таких условиях может расти валовой внутренний продукт?
Мы не хотим замечать, что интенсивная добыча природных ресурсов только приближает тот день, когда мы проснёмся утром и увидим, что у нас нет ни промышленности, ни ресурсов. Возможно, кто-то надеется на стабилизационный фонд, который вкладывает деньги в иностранные банки. Но доход от любого банка намного меньше, чем рост цен на энергоносители. Если мы, например, продали нефть в количестве необходимом нам в течение 10 лет и положили эти деньги в банк. Когда у нас кончится нефть, и мы захотим купить её по новым ценам, то приобрести её сможем на эти деньги в количестве во много раз меньше, хорошо если на несколько месяцев. Так зачем её было трогать? В месторождениях она и так неплохо сохранится, пока вырастут цены. А так образно говоря через 50 лет мы за килограмм нефти будем отдавать килограмм теперешних долларов. И ещё одна шутка: если вдвое уменьшить поставки газа в Европу, то возможно ЕС будет проситься в состав России. Стоит ли продавать нефть сейчас, если цена на неё за год вырастает больше, чем проценты в банках.
В отличие от нас некоторые иностранные компании это понимают и поэтому приобрели у нас права на добычу в некоторых месторождениях. При гарантировано быстром росте цен на энергоносители нерентабельные месторождения быстро становятся сверхдоходными.
Несмотря на массовый вывоз нефти, назывались небольшие суммы, приходящиеся на каждого россиянина, но распределяются они крайне неравномерно. Часть идёт в стабилизационный фонд на покупку обесценивающихся долларов, другая часть идёт нефтяным миллиардерам. Так, что большинство населения России особенно не пострадает от сокращения экспорта энергоресурсов. Зато появится возможность развития собственной промышленности и сельского хозяйства, задавленных импортом от нефтедолларов. У нефти и газа нет и не будет альтернативы. А мы вывозим их на пределе технических возможностей, якобы надо пользоваться удобным моментом. Цена на нефть хоть и будет колебаться, но неизбежно будет расти. Настоящую цену нефти мы узнаем в момент истины, когда перестанем её продавать, а будем уже покупать. Чем быстрее мы движемся к этому, тем резче и болезненнее будет остановка.
Большую часть электроэнергии мы получаем от тепловых электростанций при сжигании минеральных ресурсов.В СМИ постоянно ругают якобы высокие цены на бензин и электроэнергию. То ли ещё будет. А с чем вы сравниваете? Если сравнивать со стоимостью альтернативной энергии, на которую все-таки придется перейти, то бензин и электроэнергия у нас почти бесплатные. Зарубежная информация в Интернете и подконтрольные олигархам СМИ очень часто небезуспешно убеждают нас, что нефть скоро подешевеет, что в мире много дешевой и доступной энергии. Вот как только закончится нефть, так сразу легко и просто перейдём на экологически чистые источники энергии.
Недавно на НТВ показывали грузинских якобы кандидатов на нобелевскую премию, которые при помощи автомобильного аккумулятора получали из воды водород и кислород (гремучий газ) для питания автомобильного двигателя. Полученного от одного аккумулятора газа хватит автомобилю, чтобы несколько раз чихнуть, но не хватит, чтобы выехать из гаража. А у многих телезрителей может сложиться мнение, что и правда скоро вместо бензина можно будет заливать воду.
На автомобильных выставках некоторые фирмы демонстрируют автомобили на водородном топливе. Один из лучших таких автомобилей на базе минивэна Opel Zafira при потреблении 75 литров жидкого водорода и имеет дальность пробега 400 км. Получается, что для пробега одного и того же расстояния нужно примерно в два раза больше литров жидкого водорода, чем бензина. Но цена такого автомобиля и особенно топлива, скорее всего не позволят заменить ими бензиновые автомобили. Далёкие от реального производства экономисты и телевизионные комментаторы плохо представляют себе, сколько и каких нужно, например ветрогенераторов для получения энергии нужной для работы хотя бы их автомобиля. Автомобили на аккумуляторах и водородных двигателях перемещают в основном самих себя и работают на вторичных энергоносителях, то есть на энергии полученной от других источников.
Покажите мне работающий солнечной энергии или на водороде трактор, грузовой автомобиль для дальнобойщиков, самолёт или хотя бы станок, не говоря уже о заводах.
А на чём, извините за выражение, пахать будем?
Продажу энергоресурсов за рубеж объясняют тем, что так выгодно фирмам и ничего невозможно сделать. В США и странах ЕС существует множество запретов и ограничений как на покупку товаров подрывающих собственное производство, так и на продажу стратегически важных товаров и технологий. И такие ограничения касаются в основном России. На сколько увеличили добычу нефти США?
Существует очень много способов получения энергии. Но не следует путать технические возможности и экономическую целесообразность. Когда-то мы мечтали, что за счёт богатого государства и на Марсе будут яблони цвести. А сейчас, когда за всё самим приходится платить, нет желающих кушать эти яблочки. Чтобы представить эффективность альтернативных источников надо обращать внимание не на рекламу, а на цифры и факты. Сможем ли мы оплачивать альтернативную энергетику, сохранив цивилизацию хотя бы в нынешнем виде?
Примерный расчёт ветрогенератора и его экономической эффективности:
1Вт = 0,102 кгсм/с
Из этого получается, что для того, чтобы вращать ветрогенератор с мощностью 5кВт нужна мощность способная поднимать 102 кг груза на высоту 5м за каждую секунду. Не слабо и размер такого ветряка не может быть маленьким.
Если мы имеем ветрогенератор мощностью 5кВт, то это означает, что такую мощность мы будем иметь на выходе генератора только при довольно сильном ветре, обычно со скоростью 9-12м/с, что бывает далеко не всегда. Получаемое переменное напряжение при разной силе ветра отличается от необходимого нам ~220В 50гц. После выпрямителя и регулятора напряжения, которые съедают часть энергии, напряжение подаётся на аккумуляторы, которые для зарядки требуют в 1,5 раза больше энергии, чем потом способны отдать и плюс потери на саморазряд 1%-2% в день. Для сравнения обычный автомобильный аккумулятор ёмкостью 60 ампер-часов способен отдать после полной зарядки всего 0,72 кВтч электроэнергии, но он не любит ни перезарядки, ни глубокого разряда. Поэтому нам нужны также схемы защиты от перезаряда, от глубокого разряда, от перегрузки и стабилизированный преобразователь в привычное для нас напряжение со своей защитой. Все эти устройства также потребляют часть электроэнергии, поэтому они уменьшают выход электроэнергии и увеличивают её стоимость.
Например, довольно неплохая ветроустановка с аккумуляторами и преобразователями «Сапсан-0,5» способная в течение месяца выдавать в условиях Подмосковья 100кВтч электроэнергии в месяц стоит 3724 евро. Сюда надо добавить расходы на доставку, монтаж, обслуживание и замену аккумуляторов (примерно один раз в два-три года). При средней стоимости электроэнергии 1 рубль за кВтч за год он выдаст энергии всего 1200 кВтч (на 1200 рублей). Этой энергии хватит только на экономное освещение небольшой квартиры. А когда окупятся затраты? Мы можем потреблять только меньше энергии, чем выдаёт генератор. Реально цена электроэнергии получается больше10 рублей. Для того чтобы готовить пищу и подогревать воду нужен агрегат помощнее, например, «Сапсан-5», способный давать в месяц 500кВтч стоимостью 13765 евро. А для того, чтобы немного подогревать квартиру зимой, например электроподогревателями общей мощностью 5кВт нужно добавить ещё 7 таких же установок. Расход энергии за месяц на обогрев: 5кВт * 24ч * 30дн = 3600кВтч в месяц. Надо 3600 : 500 = 7,2 (ветрогенератора)
Получается, что каждая семья для выживания должна иметь над головой около десятка огромных ветрогенераторов и несколько тонн аккумуляторов имеющих ограниченный ресурс и множество другого оборудования, которое нуждается в обслуживании, ремонте и замене. Какая крыша и какой семейный бюджет это выдержит? Ну а если для того, чтобы варить сталь и изготавливать эти генераторы использовать дорогую электроэнергию, то возрастёт и цена генераторов.
Некоторые рекламные предложения о ветрогенераторах преувеличивают их возможности. Реально мы имеем в 5-10 раз меньшую выходную мощность, чем номинальная мощность ветрогенератора. Некоторые надеются, что кто-то что-то придумает. Но невозможно по законам природы придумать механический генератор, который при лёгком усилии будет выдавать много энергии. Или наши депутаты издадут новые законы природы?
Немного о солнечных батареях:
Многое из того, что говорилось о ветрогенераторах, относится и к солнечным батареям. Солнечные батареи естественно тоже не могут круглосуточно выдавать свою номинальную мощность. Существующие автомобили на солнечных батареях, показываемые по телевидению, представляют собой громоздкие и лёгкие велосипедные тележки, иногда закамуфлированные под автомобиль. При очень ярком освещении они медленно двигаются по идеально ровной поверхности. Если на такой автомобиль поставить аккумулятор, то эта конструкция не сможет проехать сколько ни будь существенное расстояние. Правда, некоторые экспериментальные электромобили, забитые аккумуляторами без груза могут проезжать до ста километров и потом становятся на подзарядку на 6-10 часов. Если поставить на мощный автомобиль солнечные батареи, то прибавка энергии будет такой незначительной, что это теряет всякий смысл. Сравните мощность автомобиля и солнечной батареи.
По водородным двигателям:
В отношении водородной энергетики СМИ преподносят её как почти решенную задачу. Говорят, что машины на водороде пока несколько громоздки и дороговаты, но в самом ближайшем будущем эти недостатки будут устранены. Но это не совсем так, есть и другие принципиальные проблемы.
Автомобили на водородном топливе в принципе не могут конкурировать с обычными ни по стоимости, ни по своим характеристикам, ни по удобству и надёжности в эксплуатации.
Одна из причин это большие затраты энергии на производство водорода. Для получения из воды методом электролиза всего 0,6 м3 кислорода и 1 м3 водорода весом 90 гр. нужно 2390 ампер-часов электроэнергии (без учёта потерь на нагрев). Для сравнения водородный автомобиль на базе автобуса «MAH-NL236» при общем объёме 9 баллонов вмещающих 15 481м3 сжатого водорода имеет пробег всего 250-300 км, то есть больше 50м3 на каждый километр.
Из расчётов получается, что 1кг это14,3 л жидкого или 11,1 м3 газообразного водорода по теплоёмкости равнозначны 3-м кг или 4 л бензина.
Для его получения требуется 29 300 ампер-часов электроэнергии, которые получаются при разрядке 488 автомобильных аккумуляторов на 60 ампер-часов или 351,6 кВтч электроэнергии (без учёта энергозатрат на сжатие или охлаждение водорода).
По калорийности один кубометр водорода примерно равен одному килограмму дров или в полтора раза меньше, чем калорийность обычного природного газа.
Вторая проблема это как его надёжно упаковать.
Обычный 40-литровый газовый баллон (вес тары около 80 кг) вмещает 6-7м3 газа под давлением 150-160 атм. (вес водорода 0,54-0,63 кг)
Конечно, затратив ещё некоторое количество энергии, можно получить и жидкий водород. По объёму жидкий водород занимает в 10 раз больше места, чем столько же по весу бензина. Температурные границы существования жидкого водорода всего 4,30С от -257,10С до -252,750С. Поэтому существует проблема его хранения. Если в автомобиле остался жидкий водород, то при повышения температуры водорода выше температуры кипения (-252,750С), водород улетит через обратный клапан. Если клапан не сработает, то взлететь может машина. Набрать баночку жидкого водорода у соседа, чтобы доехать до заправки тоже довольно затруднительно. Держать жидкий водород в открытых дюаровских сосудах, как, например жидкий воздух, нельзя. В случае открытого сосуда воздух, пришедший в соприкосновение с холодными парами водорода, сейчас же превратится в твёрдые хлопья, которые будут падать на дно сосуда (ввиду малой плотности жидкого водорода), и через несколько минут получится плотная гремучая иогнеопасная смесь из твёрдых кислорода и азота и жидкого водорода, которая при малейшей неосторожности может дать сильнейший взрыв. Водородно-воздушная смесь горит при 4% водорода. Кстати, динамит не взрывается при попадании в него пули.
Третья проблема это высокая стоимость как самого автомобиля, так и топлива для него. Возможно, со временем получится немного снизить стоимость и габариты оборудования. А вот энергозатраты на получение водорода сколько ни будь существенно снизить не удастся. Изменить электрохимический эквивалент или температуру образования жидкого водорода не получится, да и цена такого холодильника не из дешевых. При работе водород естественно будет отдавать только часть энергии затраченной на его получение.
На одном литре жидкого водорода автомобиль проезжает меньше, чем на одном литре бензина, а стоимость получения водорода намного больше. Если на кошельке миллиардера это отразится не очень заметно, то на грузовых и обычных пассажирских автоперевозках это скажется очень и очень сильно. При больших размерах России это довольно существенно отразится на себестоимости продукции.
Среди различных видов дезинформации чаще встречается такой вид, как манипулирование цифрами. Например, когда говорят, что к.п.д. водородного двигателя больше, чем бензинового. При этом не учитывается, для получения менее калорийного водорода на электростанциях сжигается во много раз больше более калорийного природного газа.
Бывает и совсем ничем не прикрытая ложь. Это, например, прогноз о том, что из-за массового применения водородных двигателей в течение десяти лет цена нефти за баррель упадёт до 15$. Но коммерческое использование водородного топлива возможно только когда цена бензина будет намного больше цены водорода необходимого, чтобы проехать такое же расстояние. А пока водородная энергетика это дорогостоящие игрушки и наше дорогое в прямом смысле слова будущее.
Если для получения альтернативного топлива придётся использовать альтернативную электроэнергию, то, пожалуй, дрова из Сибири дешевле и проще возить на лошадках. Наша экономика это вряд ли выдержит. Россия, скорее всего, станет свалкой мировых токсичных и радиоактивных отходов, а насчёт доходов будет как в сказке, кому вершки, а кому корешки.
Хотелось бы знать какая сейчас стоимость жидкого водорода, какая будет стоимость проезда на таком автомобиле, или например стоимость доставки тонны зерна из Краснодара в Москву альтернативным транспортом? А ещё интересно знать, сколько нужно не только долларов и рублей, но и электроэнергии для получения этого горючего?
Многие надеются, что кто-то что-то придумает и всё решится само собой. Но наука и изобретатели-энтузиасты у нас далеко не в почёте. Изобретателю, чтобы зарегистрировать выстраданное изобретение нужны годы и большие расходы. Часто после большого количества предварительных платежей он должен заплатить ещё 300$ только за отказ в регистрации. Наверное, чтобы не только ему, но и другим неповадно было.
Законы о защите интеллектуальной собственности больше защищают эстрадных исполнителей. Более низкие внутренние цены на энергоносители позволят надолго обеспечить конкурентоспособность промышленности и сельского хозяйства.
Народу внушают: «Ещё немного и мы выйдем из штопора», но если ещё в несколько раз поднимутся цены на энергоносители и на транспортные перевозки, то не только пенсионеры, но и большинство населения не сможет оплачивать коммунальные услуги, а производство станет. Представьте последствия. Если темпы распродажи энергоресурсов будут расти и дальше, то сегодняшние молодые реформаторы рискуют дожить до этих времён. Рост цен на энергоносители и коммунальные услуги намного опережают рост зарплаты.
Для сохранения экономической безопасности нужно срочно ограничить продажу стратегически важных товаров. Россию будут уважать только в том случае, если мы сами научимся себя уважать и защищать свои интересы.
Монголо-татарская орда, собирая дань с Руси, не стремилась её до конца разорить.
Даже в фашистской Германии весной 1945г. сажали сосновые леса для будущих поколений.
А что оставят после себя олигархи с помощью депутатов-лоббистов и не понятно от чего свободной прессы?
Мне стыдно за Россию.
PS. Статья содержит личное мнение автора и не претендует на исключительную точность. Буду рад, если желающие не демагогией, а на цифрах и фактах опровергнут мои доводы. Тема уж очень интересная.
Литература:
Химия. Энциклопедический словарь школьника / Сост. А.Кошель. - М.; ОЛМА-ПРЕСС, 2000. - 560с.; ил.
Другие материалы по теме:
Дмитрий Верхотуров, Илья Кирилловский. Грязное лицо чистой энергетики.
http://www.topclimat.ru/publications/hydrogen_heater_myths_reality_perspectives.html - Водородный миф.
https://oren.ru/zapasov-nefti-na-zemle-hvatit-eshhe-na-40-let/ – Запасов нефти на Земле хватит ещё на 40 лет
Сергей Южный
Компонент комментариев CComment