Вопрос о том, как мы будем жить, неразрывно связан с вопросом, какими энергоресурсами мы будем пользоваться. Очень хочется верить, что они будут экологически безопасными.

С очень высокой степенью вероятности мир высокотехнологичного будущего, кроме прочего, будет экологически значительно чище нашего. Тому есть несколько видимых причин.

Во-первых, уровень чистоты практически всегда коррелирует с уровнем жизни. Причем экология тут, вопреки мнению большинства обывателей, выступает не первичным, а вторичным фактором. То есть, если рассматривать достаточно большую территорию, как страна или регион, то обычно там не уровень жизни высок, потому что экология хороша, а экология на высоте, потому что люди хорошо живут. Причина проста и понятна. Человеку, добывающему свой рубль тяжелым трудом, считающему каждую копейку, у которого масса проблем, который приходит домой с работы смертельно уставшим, просто не до экологии. Тут бы выжить. И, напротив, если человек живет комфортно, если у него много личного времени, достаточно средств и сил, тут самое время «убрать свою планету». Конечно, это правило не общее, но общая тенденция именно такова.

Во-вторых, именно «зеленые» технологии наиболее близки электронному ИИ, который, как мы уже условились, начнет править миром уже в ближайшие десятилетия. Проще говоря, компьютеру легче справиться с электромобилем, чем с его собратом на двигателе внутреннего сгорания. И совсем уж сложно управиться с паровозом. Чем меньше в аппарате механики, тем больше в нем электроники, тем ближе он к компьютерному будущему. И тем он, очевидно, чище.

Кроме того, если в ИИ будет заложена «любовь» к человеку, а мы ему ее обязательно заложим, он будет стараться сформировать для своего создателя наиболее комфортную среду. Мы же не везем престарелых родителей доживать век в загазованные, зашлакованные и зашумленные промышленные центры, а стараемся переселить их за город, в чистенький отдельный домик, желательно в место с приятным и полезным для здоровья климатом.

И, конечно, комфорт «зеленого мира будущего» будет обеспечиваться большей частью самой «зеленой» энергетикой.

Вообще вопрос энергообеспечения будущего заслуживает отдельного рассмотрения. Поскольку продвижение высокотехнологичного сценария невозможно без развития даже не информационных, но энергопроизводящих технологий. Ведь даже загруженный самым передовым программным обеспечением суперкомпьютер без доступа к розетке превращается в груду бесполезного металла, кремния и пластика. А энергопотребление при вхождении в технологическую сингулярность должно расти экспоненциально. Оно и до того росло темпами, опережающими рост человечества.

В 1973 году на 4 млрд землян производилось 6116 ТВт*ч электроэнергии, а в 2015 на 7,2 млрд - 24 255 ТВт*ч. То есть удвоение численности народонаселения Земли сопровождалось четырехкратным ростом энергопроизводства. По прогнозам, к интересующей нас дате, то есть к 2030 году, на планете будет проживать 8,5 млрд человек, а к середине века - 9,7 млрд. При этом для их комфортной жизни потребуется уже 33 400 ТВт*ч и 41 300 ТВт*ч соответственно.

Конечно, можно предположить, что ИИ придумает и создаст специально под свои растущие потребности новые, доселе нам неизвестные энергопроизводящие технологии, но на их реализацию и широкое развертывание уйдет немало времени. Поэтому, по крайней мере первые несколько десятилетий, нашему детищу и господину придется использовать человеческие наработки.

И тут пока несомненным лидером является энергетика атомная. Кто-то может удивиться, но де-факто именно атомная энергетика, если рассматривать традиционные источники, на сегодняшний момент является наиболее экологически чистой.

К сожалению, принять эту простую идею мешают две случившиеся за последние полстолетия технологические катастрофы: на Чернобыльской АЭС и на Фукусиме.

В основе первой - пресловутый и ужасный человеческий фактор и техническое несовершенство установленных на станции реакторов РБМК-1000 (Реактор большой мощности канального типа, электрической мощностью 1000 МВт. - Ред.). В отличие от используемых сейчас на подавляющем большинстве АЭС реакторов ВВЭР (Водо-водяной энергетический реактор), РБМК были реакторами бескорпусными. Да-да, у него не было высокопрочного корпуса, он именно строился вместе со всей электростанцией. Именно поэтому при произошедшем по вине персонала гидротермическом взрыве, а взрыв был именно гидротермическим, а не ядерным, как полагают многие (грубо говоря, в реакторе перегрелся теплоноситель, в качестве которого использовалась вода), реактор именно разрушился, разбросав на огромной территории свои радиоактивные осколки.

В случае Фукусимы авария стала результатом безалаберности проектировщиков и почти невероятного сочетания природных факторов. Обе аварии, как это ни цинично будет сказать, стали хорошим уроком, который конструкторы ядерных установок усвоили на отлично. Как говорится, все инструкции безопасности писаны кровью. Но писаны они именно для того, чтобы эта кровь больше никогда не пролилась. Поэтому современные ядерные реакторы устроены так, что аварии, подобные этим двум, просто исключены.

Во-первых, на пути радиации в современных реакторах выстроено четыре барьера. Первый - топливная матрица, которая не позволяет продуктам деления выйти под оболочку ТВЭЛа (тепловыделяющего элемента). Второй - сама оболочка, не дающая этим продуктам, если они таки просочатся через матрицу, попасть в теплоноситель главного контура. Третий - этот самый главный циркуляционный контур, препятствующий выходу радиоактивных продуктов, пробившихся через первые два барьера, под защитную герметичную оболочку. Которая и является четвертым, окончательным барьером, сводящим риск попадания продуктов деления в окружающую среду к нулю. Оболочка эта (атомщики называют ее «контайнмент». - Ред.) может выдержать и внутренний взрыв, и внешнее воздействие, падение самолета массой до 5 тонн, смерч, ураган и даже подрыв. Даже если представить, что вся вода в реакторе (а рабочая камера ВВЭР наполнена водой) превратится в пар и, как в огромном бойлере, будет давить изнутри на крышку и на стенки, контайнмент выдержит и это невероятное давление.

Все реакторы снабжены специальными аварийными системами. Одна из них представляет собой расположенные над реактором огромные, объемом в десятки кубометров, стальные емкости, в которых под давлением свыше 60 атмосфер закачана борная кислота. В случае максимальной проектной аварии (то есть аварии, возможность которой была просчитана конструкторами и защитные механизмы против которой заложены в конструкцию), когда под действием каких-то невероятных факторов все-таки разрушается первый контур охлаждения реактора, содержимое емкостей самотеком идет внутрь активной зоны и почти моментально гасит цепную ядерную реакцию. Кроме того, если произошла запроектная авария и радиоактивные вещества все-таки прорвались за пределы оболочки, и тут их будут встречать аварийные системы: системы удаления водорода, защиты первого контура от превышения давления, отвода тепла через парогенераторы, отвода тепла от защитной оболочки и устройство локализации расплава (так называемая «ловушка расплава»). Последняя представляет собой расположенный под реактором и заполненный так называемым «жертвенным» материалом из оксидов железа и борной кислоты холодный тигель. Если оболочка разрушается, расплавленное топливо просто падает в этот огнеупорный стакан. В котором спокойно остывает, не нанося большого вреда окружающей среде.

Но если исключить аварийную опасность, то никаких других отрицательных сторон, по сравнению с тепловыми и гидроэлектростанциями, у АЭС нет. Они не выбрасывают в атмосферу углекислоту, не затопляют огромные территории, что чрезвычайно важно, в отличие от ТЭС они не выбрасывают в атмосферу радиоактивные вещества. Да-да, уголь, хоть и слабо, но радиоактивен. При сгорании тонны угля выделяется в среднем 20 тыс. беккерелей по урану и 50 тыс. беккерелей по калию-40. Это немного, но ведь уголь сжигается сотнями миллионов тонн, а никаких специальных мер по дезактивации продуктов сгорания не предпринимается. С нефтью дела обстоят немного получше, а вот с газом - хуже, потому что с газом в атмосферу выбрасывается еще и радон. Который, хотя и быстро распадается, тем не менее навредить природе успевает изрядно.

Основные отходы АЭС - пар и вода. Еще один компонент, который люди несведущие называют отходами, а сведущие - ценным сырьем, - ОЯТ, отработанное ядерное топливо. Это отработавшие свое и выгруженные из реактора ТВЭЛы. Хранящиеся в специальных хранилищах, они не приносят окружающей природе ровно никакого вреда. При этом уже созданы и реально работают технологии, позволяющие использовать их снова и снова в специальных реакторах на быстрых нейтронах. Не вдаваясь в подробности, скажем только, в этих реакторах, которые уже давно работают, например, на Белоярской АЭС, полученное из ОЯТ МОКС-топливо не просто «сжигается», но еще и производит в процессе этого сжигания новое топливо. Представьте только: утром вы залили в бензобак 40 литров 95-го бензина, проездили весь день, посмотрели, а в баке - 50 литров смеси 95-го и 92-го.

Что касается людей, то при прочих равных условиях при производстве одинаковых объемов энергии на углеводородных станциях происходит в 22 раза больше несчастных случаев, от не связанных с радиацией болезней страдает в 46 раз больше работников станции и в 100 раз - окружающего населения. А от радиационного облучения на ТЭС, о котором мы уже сказали, тоже страдает в полтора раза больше сотрудников, чем на АЭС.

Но, как и углеводородной, так и у ядерной энергетики есть общий минус: они пользуются невозобновляемыми ресурсами. В то же время альтернативные источники, к которым традиционно относятся Солнце, воздух (в смысле - ветер) и вода, не иссякнут до тех пор, пока на Земле будет что-то существовать. То есть - почти вечно (в человеческом понимании). Поэтому отказываться от них было бы высочайшей невежественностью. Пока эти энергоресурсы сравнительно дороги, но, как это всегда бывает, технологии их использования растут, а цены при этом падают. И, вполне возможно, в обозримом будущем «бесплатная» альтернативная энергия лишится своих кавычек. При этом технологии эти уже достигли таких высот, что их вполне можно сравнить с ядерными. Поэтому их развитием занимаются именно ядерщики.

О прошлом и будущем отрасли рассказывает академик Российской академии наук Николай Пономарев-Степной:

- В XXI веке Европа и некоторые страны Азии взяли курс на отказ от нефти и газа. Главный тренд - водородное топливо. Есть энергия ветра, но ветряки сложны в изготовлении и окупаются четверть века. К тому же ветер везде дует по-разному и малопредсказуем. Солнечные батареи занимают много места, а их изготовление очень энергозатратное. Уверен, что будущее - за всеми видами добычи энергии, включая использование энергии приливов и отливов. Но пока главный тренд - водород. Тут атомная энергия и открывает еще одно направление - направление водородной энергетики. Потому что экономически целесообразный способ получения водорода базируется именно на атомных технологиях.

И тут у России есть шанс. У нас хорошие наработки, а водородное топливо можно доставлять по существующим системам газопроводов. Емкость энергетического водорода в три раза больше природного газа, а получим мы его при помощи атомной энергии - в стране все для этого есть. Мы можем в ближайшие годы перейти на экспорт высокотехнологичного продукта.

Для отработки этих технологий уже выбрана пилотная площадка - Кольская АЭС. Здесь будет создаваться инфраструктура для отработки создания заправочных станций для поездов, легковых автомобилей и другого транспорта на водородных топливных элементах. В дальнейших планах - перевод на водородное топливо промышленных предприятий, быта. Но транспорт - в первую очередь. Он будет выпускать в атмосферу только пар, к тому же такой транспорт - бесшумный.