Ядерная альтернатива, или Станет ли Китай энергетическим властелином Земли?
Сможет ли Россия реализовать свою программу «зеленой» энергетики до 2050 года, – это еще вопрос. Но ответ на него пытаются получить уже сегодня. Хотя, кажется, нам-то к чему заморачиваться, при наших-то колоссальных запасах нефти и газа? Ну, предположим, перейдет цивилизованный мир на эту самую «зеленую» энергетику, - а мир обязательно перейдет на нее уже к середине ХХI века, - нам ведь от этого ни холодно, ни жарко? Правда, остается вопрос: кто тогда будет покупать у нас традиционные невозобновляемые энергоносители, если миру будет достаточно нетрадиционных возобновлямых источников энергии? В общем, куда ни кинь, всюду клин: нефть и газ девать некуда, и пока они у нас генеральные поставщики денег в бюджет; а не будешь развивать альтернативную энергетику, в один прекрасный день отстанешь от всего мира, - и уже навсегда. Что делать?
- Надо строить такие атомные станции, которые производили бы больше энергии, чем затрачивается на ее производство, – предложили ученые. - На этом основан термоядерный синтез, с помощью которого можно даже произвести искусственное солнце!
Но это мы и без них знали, только вот где взять такие супермощные реакторы для АЭС? Как сказку сделать былью, и при этом не полететь в тартарары в случае чего?
Первыми ответили на этот вопрос китайские товарищи. Посоветовавшись с партией, они создали настоящее китайское «искусственное солнце». И оно работает! Пока, правда, плазму с температурой более 120 миллионов градусов удалось удержать меньше двух минут, но лиха беда начало. Москва тоже не сразу строилась, а вон как вымахала за МКАД. Отчего бы и реактору солнцеподобному не появиться?
Что сделали китайцы? Они установили свой рекорд на недостроенном еще токамаке EAST - Experimental Advanced Superconducting Tokamak - в Хэфэйском институте физических наук. А рекорд получился знатный: достаточно сказать, что на токамаке удалось получить температуру в десять раз выше, чем на Солнце! Если научиться обуздывать этот процесс, и с помощью технологий сделать его подконтрольным, а значит, и безопасным, - в таком случае, уже в обозримом будущем человечество сможет получать энергию в неограниченных количествах. И тогда сбудется мечта многих поколений физиков и энергетиков: производство огромного количества энергии при минимальных энергетических затратах на ее производство. И такой сумасшедший КПД вполне реален.
А если вспомнить, что китайцы установили свой рекорд на строящемся и еще не доведенном до ума экспериментальном термоядерном реакторе ИТЭР, можно с уверенностью сказать, что именно китайские товарищи получат первый киловатт такой «солнечной» энергии. А вместе с ним они получат и технологическое преимущество, и тогда Китай сделает такой рывок вперед, что все его нынешние успехи покажутся детским лепетом.
А что же мы? У нас ведь и ядерная энергетика начала раньше развиваться, и ученых с мирровым именем пруд пруди. О Сколково промолчим, потому что не знаем, чем там занимаются. А вот в Курчатовском институте есть собственный токамак. И в отличие от китайского, он уже готов к употреблению. Речь – о новеньком Т-15МД, запущенном в начале июня. Напомним, что токамак необходим для создания установки термоядерного синтеза, без которой «искусственное солнце» получить не удастся. Это так называемый «реактор-размножитель», и именно созданием такого реактора озабочены сегодня и мы, и наши ближайшие конкуренты в этой области - китайцы. Кто выиграет в этой энергетической гонке, тот и обеспечит себе не просто технологическое, а тотальное преимущество в будущем мире. И это не красивые слова, это реальность, которая наступит скорее, чем многие думают.
Наши, конечно, тоже не сидят сложа руки. Например, 10 февраля нынешнего года случилось историческое событие – Ростехнадзор, наконец, выдал атомщикам лицензию на энергоблок с реактором на быстрых нейтронах. Об этом энергоблоке знают немногие, поскольку первая информация о нем появилась в прошлом году в разгар пандемийного карантина, и всем было не до малопонятных энергоблоков. Поясним: почти полтора года назад руководство научно-исследовательского и конструкторского института имени Н. А. Доллежаля доложило правительству о готовности атомного реактора-размножителя бассейного типа БРЕСТ-ОД-300. Этот реактор-размножитель должен генерировать больше ядерного топлива, чем потребляет. То есть, это то, о чем мы говорили в начале статьи: установка, способная выдавать на гора больше энергии, чем затрачивается на ее получение. Если сказать совсем уж просто, - это атомный вечный двигатель, который уже сегодня сможет подпитывать атомные электростанции до появления больших термоядерных реакторов промышленного типа.
В принципе, от обычных водо-водяных реакторов «Брест» отличается теплоносителем. А в роли теплоносителя здесь - энергетическая установка на свинцовом теплоносителе мощностью 300 МВт. Пока разработан проект первого энергоблока такой АЭС, а сам энергоблок начнут строить осенью в Томской области.
Увы, здесь мы слегка припозднились, и отстали от китайских товарищей почти на год. Дело в том, что китайцы уже в январе этого года начали строить на острове Бачи два реактора-размножителя со свинцовым теплоносителем. Судя по всему, китайские коллеги запустят их раньше россиян, и это сразу сделает Китай одной из ведущих мировых энергетических сверхдержав. Для Пекина это будет означать выполнение внесенного в партийные документы обещания слезть с нефтяной «иглы» уже к 2060 году. А потому не стоит обольщаться тем, что Китай достаточно активно заключает сегодня с Москвой соглашения о поставках нефти и газа. В один прекрасный день такие соглашения окажутся ненужными бумажками, потому, что для получения неисчерпаемых запасов энергии китайцы будут обходиться своими суперреакторами, и быстро перейдут на полностью «зеленые» транспортные и промышленные технологии.
Если китайцы опередят нас и здесь, мы должны быть готовы к тому, что цена на электроэнергию рухнет в десятки раз. А единственный верный способ подготовиться к такой ситуации, - уже сейчас активно работать над созданием собственных мощных реакторов, позволяющих гарантированно получать «искусственное солнце» практически в неограниченных количествах.
У нас есть для этого не более двадцати лет. Сейчас, когда спрос на энергоносители чуть выровнялся после пандемийного застоя, мы еще как-то продержимся на экспорте нефти и газа в Европу и в Китай. Возможно, продержаться нам поможет и ожидаемый в 2022 году дефицит электричества. Но это все будут временные успехи, за которыми опять наступит период «затоваривания», и соответствующего снижения цен на нефть, а значит, и уменьшение поступлений в российский бюджет. Поэтому куда полезнее сегодня не гнаться за большими контрактами на поставки традиционных энергоносителей, а развивать свою атомную энергетику, и прежде всего – обратить внимание на разработку современных технологий воспроизводства сырья для АЭС. У кого это получится раньше – тот и станет энергетическим властелином Земли.
Пока в этой гонке лидирует Китай. Именно китайцы ежегодно могут обеспечивать себе огромный недобор электроэнергии: при выработке в 7,5 тераватт-часов вся Поднебесная потребляет всего лишь 6,4 тераватт-часов электроэнергии.
Ко всему прочему, китайцы успели создать колоссальную инфраструктуру атомной энергетики, - у них уже сегодня на 17 атомных электростанциях работает полсотни промышленных ядерных реакторов суммарной мощностью около 50 ГВт. А китайская программа предусматривает производство своего ядерного топлива для реакторов. Это резко удешевит стоимость энергии для китайской промышленности, что резко повысит конкурентоспособность китайской продукции на мирровых рынках. Сейчас стоимость электричества в Китае стоит от 0,003 до 0,10 доллара США. Если китайцы запустят термоядерный реактор, работающий на новых технологиях, стоимость электроэнергии снизится в разы. Тогда ни нефть, ни газ, ни даже рекламируемый сегодня чистый водород, окажутся не нужны китайцам, как источники энергии. Для всех нефтегазодобывающих компаний мира это будет означать крах, - но это будет означать катастрофу и для всех нефтегазодобывающих странах. Если конечно, они не озаботятся поисками новых технологий, обеспечивающих высокий КПД энергетических установок.
Пока же Китай опережает в этой гонке всех. Как только китайцы освоят производство ядерного топлива в промышленных масштабах, - и нам, и американцам, и европейцам останется только помахать вслед уходящей в Будущее китайской ракете. Хуже того, - всему миру в таком случае придется смириться с китайской энергетической экспансией, и вот тогда китайцы точно станут властелинами планеты.