Климатологи предсказывают, что через 100–200 лет при сохранении существующего темпа потребления энергии производимое человеком тепло вызовет глобальные изменения климата на всей планете. К 2050 году растают льды в Арктике. Начнется разрушение Гренландского и Антарктического ледников. Повысится уровень Мирового океана. Произойдет перераспределение осадков. Житницы планеты окажутся под угрозой засух. Не исключено, что интенсивное таяние полярных льдов ускорит процесс потепления, и человечество не успеет подготовиться к новым климатическим условиям. Последствия потепления предсказать сейчас невозможно.
По данным национального управления США по океанам и атмосфере Земли, воды Мирового океана за последние десять лет поднялись на десять сантиметров. К концу 80-х годов они поднимутся еще больше — на четверть метра, грозя затопить немалое количество суши. Нельзя позволить тепловому джинну вырваться из бутылки: загнать его обратно вряд ли удастся.
И снова проблема — в ближайшем будущем необходимо научиться управлять климатом. Работы в этом направлении уже ведутся. Один из методов предложен группой сотрудников Гидрометслужбы. Недавно ученые обнаружили в нижней части атмосферы слой из аэрозолей: очень мелких частиц, в основном из соединений серы. Небольшие колебания количества аэрозолей заметно изменяют температуру воздуха у земной поверхности. Чем больше аэрозолей, тем ниже температура. Чтобы предотвратить резкое потепление, предлагается сжигать в атмосфере ежегодно 60 тысяч тонн серы на специальных самолетах. Это количество совершенно ничтожно по сравнению с массой вещества, поступающего в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека. Есть и другое предложение — использовать для самолетов топливо с повышенным содержанием серы.
Возможное изменение климата надо учитывать в хозяйственной деятельности уже сегодня. Так считает один из ведущих климатологов, член-корреспондент АН СССР Михаил Иванович Будыко. В предисловии к сборнику статей-докладов "Изменения климата" (Л., Гидрометеоиздат, 1980), принадлежащих перу известных специалистов ряда стран в области климатологии, он пишет: "…народное хозяйство всех стран существенно зависит от современных климатических условий, причем заметное изменение климата потребует больших капиталовложений, чтобы обеспечить приспособление хозяйственной деятельности к новым условиям.
Период времени, для которого необходимо иметь сведения об изменениях климата, по-видимому, сравним с вероятной длительностью эксплуатации проектируемых сейчас промышленных и сельскохозяйственных сооружений и систем, работа которых зависит от климата. Для более долговечных сооружений такой период достигает 50—100 лет. Если в будущем климат может существенно изменяться, то очевидно, что такая возможность должна в той или иной степени учитываться при проектировании этих сооружений.
Это относится, например, к проектированию будущих гидроэлектростанций, которое основывается на учете данных о режиме речного стока. Очевидно, что при изменении климата и, в частности, при изменении количества выпадающих осадков существующий режим стока не может сохраниться, в связи с чем проектировщикам следует принимать во внимание сведения не только о современном стоке, но и о режимах стока в будущем. Другой пример практического значения данных о возможном изменении климата — обоснование проекта переброски стока северных рек, который сейчас привлекает большое внимание. Так как этот проект предполагается осуществить на протяжении нескольких десятилетий, ясно, что в данном случае также нельзя ограничиваться использованием данных о современном климате и режиме речного стока — обоснование проекта должно предусматривать учет вероятного изменения климатических условий".
С точки зрения экологии переход к ядерной энергетике — решение далеко не оптимальное. Это вынужденная мера. Цивилизация должна располагать значительными энергетическими резервами, чтоб иметь время для получения информации, которая откроет ей врата новой энергии. Человечеству нужен неисчерпаемый чистый источник энергии, не загрязняющий и не перегревающий планету. Ответ знали еще древние. Это — Солнце, самый изначальный энергоисточник на нашей планете. Меньше чем за час оно посылает на Землю такое количество энергии, которое превышает нынешние годовые потребности планеты. И это при том условии, что почти одна двухмиллиардная доля общей энергии Солнца попадает на Землю. По количеству солнечного света, которое в межпланетном пространстве приходится на Землю, ее можно сравнить с трехкопеечной монетой, лежащей где-то на круглом поле диаметром полкилометра.
Еще в самый разгар "атомного бума" один из крупнейших физиков XX века, Фредерик Жолио-Кюри, прозорливо сказал: "Решение проблемы использования солнечной энергии для человечества важнее, чем покорение энергии атома".
Солнце на Земле
Легенда об Икаре — символ безотчетного стремления человечества к Солнцу. Но если Икар пал жертвой Солнца, то американский инженер-изобретатель Пол Маккреди перелетел Ла-Манш благодаря энергии нашего неутомимого светила. Двигатель сконструированного им самолета "Солар Чэлленджер" работал от электрической энергии солнечных батарей, размещенных на хвостовом оперении. Весил самолет 80 килограммов. Бойкие журналисты окрестили изобретателя "мстителем за Икара". 180 миль он преодолел почти за пять с половиной часов. "Я не жертва Солнца, как Икар, — сказал инженер, — я его хозяин. Я хотел потрясти общественное мнение: мы должны помнить о том, что у нас есть такой вечный и чистый источник энергии, как Солнце".
В 1980 году в США совершил пробный полет солнечный воздушный шар "Санстат". В течение более чем четырех часов парил он на высоте 3700 метров. Принцип действия "Санстата" прост и основывается на законе Архимеда. Когда воздух во внутренней полости нагревается и становится, таким образом, легче воздуха, окружающего оболочку, шар взлетает. Бесплатной "грелкой" служит Солнце. Часть поверхности шара прозрачна и действует как линза, собирая солнечные лучи на противоположной, черной стороне шара, которая служит коллектором. Циркулируя внутри шара, воздух нагревается возле черной поверхности, а затем распространяется по всей полости. Небольшие пропеллеры позволяют разворачивать шар в нужном направлении.
"Солнечные шары, — как утверждает их изобретатель Фредерик Эшо, американец иранского происхождения, — могут использоваться и в торговых и научных целях. Достаточно лишь увеличить их объем, потолок и грузоподъемность". Как ни парадоксально, по как раз в космическую эру солнечные шары могут найти себе применение. Свидетельство тому американский проект гигантского солнечного аэростата. Аэростат будет летать на высоте более тридцати километров, где нет воздушных потоков и самолетных маршрутов. Поглощение шаром солнечной энергии будет регулироваться, и в зависимости от этого аэростат будет подниматься или опускаться, а с помощью небольшого двигателя перемещаться в горизонтальном направлении. По проекту вес аэростата составит шесть тысяч тонн, а грузоподъемность — пять тысяч тонн.
Еще недавно голубоватые шлейфы, рвущиеся из выхлопных труб автомобильных двигателей, были своего рода символом мощи и богатства государства. Но количество постепенно перешло в качество. Специалисты забили тревогу. Оказалось, что пасущееся на дорогах нашей планеты более чем четырехсотмиллионное автомобильное стадо чинит настоящий экологический разбой. В некоторых странах на долю автомобилей приходится более 60 процентов атмосферных загрязнений. Ученые и инженеры напряженно работают над созданием "чистого" автомобиля. Мексиканские конструкторы показали, что определенную лепту в решение этой проблемы может внести и Солнце. Они построили "солнцемобиль" — электрический автомобиль, работающий на солнечной энергии. На его крыше расположены солнечные батареи. Электрическая энергия, вырабатываемая ими, накапливается в аккумуляторах и вращает электродвигатель. Опытный образец развивает скорость до 40 километров в час, но запас хода пока ограничен 40 минутами.
А в Туркмении проходит испытания первый советский солнечный электромобиль. Его схема разработана специалистами Всесоюзного научно-исследовательского института источников тока под руководством члена-корреспондента АН СССР Н. Лидоренко. За основу был взят электромобиль-микроавтобус РАФ-2910, который был создан специально для сопровождения участников марафонского забега на Московской олимпиаде. Внешне он походил на своих собратьев из семейства РАФов, только движок у него был электрический и приводился он в движение электроэнергией, запасенной в аккумуляторах. На крышу этого РАФа установили солнечные блоки — стеклянные трубки, наполненные водородом. Внутри трубок — кремниевые фотоэлементы, они превращают солнечный свет в электроэнергию. Правда, пока только одна солнечная электростанция не справляется. Слишком много весит РАФ: три тонны вместе с пассажирами, да и движок мощный — 10 киловатт. Пришлось вводить схему двойного использования энергии — от предварительно заряженных аккумуляторов и от Солнца.
