4. Энергетика и технологии: слово о кругообороте

4. Энергетика и технологии: слово о кругообороте

Отрыв сверхкрупных массивов льда от антарктической шапки, о котором уже упоминалось, систематические зимние наводнения в Европе, ряд других симптомов планетарного потепления свидетельствуют о резком нарушении в земной атмосфере кругооборота энергии. Насколько невинно подобное нарушение – и верно ли, что главные проблемы заключены в материальных и иных затратах на адаптацию человека к новому климату?

Если бы даже дело состояло в одной перемене климата, то и тогда приспосабливаться к нему придется не одним нам, но и еще великому множеству биологических видов во главе с микроорганизмами, а также жизненных процессов во главе с фотосинтезом. Так ли много мы знаем о бесчисленных взаимосвязях в природе, чтобы усыплять публику суждениями облегченного, а то и шутовского характера? (К примеру, ежегодное январское потепление в средней полосе России с таянием снега приводит не только к затяжной «второй зиме». Оголение земли, не укрытой снегом, приводит к вымораживанию почвы со всем живым, что в ней укрыто. Действуя как мощный охладитель, оголенная мерзлая земля вынуждает увеличивать энергетические затраты и т. д.) А ведь потепление – далеко не все. Ширятся своим чередом механическое загрязнение, химическое отравление и радиационное заражение воды, воздуха и почв как следствие, в сущности, перепроизводства той же энергии, только с акцентом на нашей неспособности справиться с проблемой кругооборота веществ, выделяющихся в процессе ее получения и использования. Как получается, что на фоне таких свидетельств по меньшей мере кризиса перепроизводства то и дело приходится слышать о недостаточности производства энергии, чуть ли не о хронической ее нехватке?

Доктрина имеет почтенную традицию. Уже учение о теплоте (XIX век, от Карно до Больцмана добрая дюжина только вершинных имен) являет нам признаки неверного в корне отношения к природе: изначально изгнано из рассмотрения главное – кругооборот энергии в земной атмосфере; рассматривается, как уже отмечалось, только потребление, важен лишь высокий КПД. Более того, второе начало термодинамики прямо запрещает кругооборот энергии: из рассеянного тепла мы не вправе черпать энергию обратно (правда, с крайне важной, решающей оговоркой – в замкнутой системе). Таким образом, не только изначально взят курс на террор по отношению к природе, но под него подведена самая солидная научная база. В публикации не научно-технического характера не слишком уместны претензии на постановку задач научной проблематики или критика собственно научных положений. Те несколько слов, которые ниже посвящены собственно термодинамике, следует квалифицировать как взгляд заинтересованного дилетанта.

Термодинамика является статистическим обобщением опыта. Живая природа чуть не вся – ее опровержение. Если верить статистике второго начала, то сама жизнь невероятна, а между тем это – главное, что случилось со всеми нами. Основа естественных природных «технологий» – кругооборот (само собой разумеется, Земля – не замкнутая система, есть Солнце). Варварство просвещенного человечества состоит в отсутствии (скажем – острой недостаточности) технологических кругооборотов, которые черпали бы из природы только восполнимое. Прежде всего это относится к производству энергии, которая трансформируется ныне из высоких форм (химическая, ядерная) в вульгарное и крайне вредное тепло. К примеру, автомобиль, мчавшийся с высокой скоростью по шоссе и безмолвно прикорнувший у модернового плетня, преобразовал всю химическую энергию топлива в тепло, токарный станок преобразовал подводимую энергию в разогрев заготовки и самого себя и т. д. А между тем тепло оказывается тут же, рядом, необходимо, и его приходится добывать, сжигая топливо! Если тепловая энергия так необходима для нужд отопления, транспорта и иных, отчего бы не попытаться извлечь тепло из воздуха, из окружающей среды, куда оно неизбежно вернется, – организовать хоть примитивный его кругооборот? Термодинамика этого отнюдь не запрещает! (Русский ученый профессор Павел Ощепков, ныне покойный, вел, насколько можно судить, обнадеживающие работы в этом направлении, см. П.К.Ощепков. «Жизнь и мечта», М., 1984.) Но трудность решения этой задачи сродни нелегкости вырастить лес сравнительно с легкостью лесоповала. Те добросовестные труженики, которые только пилили, рыли, «добывали», завели в нынешний тупик, – нужно заново учиться кругообороту технологий, веществ и энергии, учиться понимать, как нелегко вырастить!

Читатель, вероятно, понял, что речь идет отнюдь не об «энергосбережении». Но нелегко принять к сердцу непривычно странное: мы не вправе вовсе производить энергию помимо той, что уже дана нам в солнечном потоке (и его производных – ветре и т. д.), равно и изменять норму его отражения от атмосферы. Мы вправе в лучшем случае перераспределять ее, участвуя в ее кругообороте; при этом опять-таки неизбежны локальные тепловые перегрузки, но энергетический баланс будет сохранен хотя бы в среднем. Сегодня цивилизованный мир идет мертвящим путем все возрастающего производства энергии; электричество, назначавшееся поначалу спасению мира от несовершенства и копоти тепловых машин, являет миру свою «копоть», почище паровозной…

Статистическая модель в физике, порождающая в энергетике однонаправленное рассеяние тепла, является закономерным банкротством математической модели природы и в этом отношении достойна своего социального близнеца – марксизма: не различая индивидуумов, мы перешли к совокупностям. Вместе с тем сам подход к изучению явления типичен: скорее и легче «объяснить», обходя трудности, чтобы скорей урвать, активнее пользовать, жечь ресурс природы!

По поводу незамкнутых энергетических систем (а других, насколько можно судить, в природе нет!) физическая теория попросту отмалчивается, – несмотря на то, что примеры энергообмена между хаосом и упорядоченным движением в самой физике широко известны. Так, в броуновском движении теплота (молекулярный хаос) самопроизвольно переходит в высокоорганизованное (прямолинейное) движение крупной частицы (например, частицы дыма в воздухе), т. е. сама по себе преобразуется в механическую работу, а затем (при следующем столкновении) – снова в нее же. (То, что мы не умеем пользоваться мечущимися движениями частицы, означает наше неумение и только: сама частица прекрасно ими пользуется, уносясь довольно далеко). Сходным образом, чашечный анемометр преобразует разнонаправленные порывы ветра в высокоорганизованное (однонаправленное) вращение и т. д. Примеры самопроизвольного преобразования хаотического движения в ту или иную форму порядка (а значит, производства работы за счет хаоса) можно множить, – однако столь элементарные примеры энергообмена оказываются отчего-то неприступны для научного моделирования и использования – не оттого ли, что не обещают циклопических финансовых затрат? Большая наука предпочитает обращаться к крупномасштабным свершениям – в духе проектов зажигания «второго солнца» (которые – говоря всерьез – нельзя расценивать иначе как призыв к тысячекратному Чернобылю). Научные школы, развивающие идеи, подобные термоядерному синтезу и «второму солнцу», заинтересованы в финансовых вливаниях в проекты, которые, чем они рискованнее и фантастичнее, тем даже лучше. Инерция маховика научно-технического «прогресса» огромна, накоплены колоссальные, часто простаивающие научно-производственные мощности, а ленивая доверчивость общества «к науке» допускает загрузку этих мощностей работами с непредсказуемым результатом. Зрелости общества явно недостает для наложения запрета на финансирование будущих энергетических, химических, генетико-биологических и психотронных катастроф. (В этом же роде оценивается вполне предсказуемая катастрофа «трансгуманизма», см. Ф.Хэпгуд. Больше, чем человек // Журнал «Computerword», № 01/02/2005. Речь идет о вытеснении многих функций человека их технологическими «усилителями». Замечательно видение автором-янки «проблем» трансгуманизма: нет вообще ни слова о проживании будущих и нынешних трансгуманистов в христианской (по преимуществу) стране; это – «этика», читай: дело одиночек. Зато: «Немало вопросов вызывает управление цифровыми правами… Если рассуждать с точки зрения продаж…» и т. п. – все это при полном, в то же время, осознании автором «постгуманистического будущего» как катастрофы).

Переизбыточность «инерции прогресса» относится отнюдь не только к отечественной науке, но даже прежде нее к науке США, Европы и Японии. Постоянно слышимые уверения в том, что «у них» удается справиться с проблемами технологического отравления жизненной среды, попросту лживы – иначе зачем бы хоть той же Франции хлопотать о захоронении радиационных отходов своей «безопасной» атомной энергетики на территории России, соблазняя ее криминальный бюджет гомерическими суммами выплат? Если они (отходы), как уверяют нас, не несут опасности, отчего бы министру энергетики той же Франции не прикопать их где-нибудь в Провансе? Не оттого ли, что ему оторвут за это его умную голову?

Все эти усилия, исходящие от Европы, говорят только о том, что демонтаж технологий с них и нужно начинать…

О перспективах «безопасности» будущей ториевой, «неисчерпаемой» термоядерной и т. п. энергетики (которая, по умолчанию, в конечном счете опять-таки обратится в тепло!) по-видимому, лучше прочесть в Апокалипсисе.

Как можно видеть, современная наука в целом и деловые круги далеки от понимания необходимости глубочайших перемен.

Самые привычные вещи, творимые нынче на Земле, вызывают, на свежий взгляд, оторопь: стоит взглянуть на стандартное жилище в средних широтах – при отоплении которых зимой обогревается улица; и зимой, и летом обогревается… она же посредством холодильников, кондиционеров, кухонных плит и т. п., – на транспорт, обогревающий ту же улицу всей своей энергией круглый год, – не говоря ни слова о промышленности, чтобы не рехнуться. Сам метод извлечения энергии, основанный на сжигании углеводородов, делении ядра и т. д., враждебен в корне живой природе (следовательно, человеку) – между тем эти и подобные технологии еще предполагается развертывать! Взгляд на техническую деятельность человека вызывает тяжелое чувство. Сегодня в России массово строятся быстровозводимые здания со слабой теплоизоляцией, рассчитанные на интенсивный внутренний обогрев, активно рекламируются обогреваемые полы, кондиционеры (между прочим, омертвляющие – деионизирующие – воздух), электрические антиобледенители для крыш!!!!

Точно запущенные дети, «игры» которых состоят в том, что они бьют друг друга портфелями по голове, от безделья и сдуру поджигающие дом и т. п., – мы производим тяжелое впечатление поистине слабоумных, если только не безумных, людей.

Своим террором по отношению к природе, принципиальным отсутствием кругооборота тепла (не говоря о кругообороте веществ и самих технологий) индустриальная сторона нашей жизнедеятельности вопиет к разуму. Разрешением именно частных (а не глобальных) задач из этого ряда могла бы помочь практическая наука.

Как мы оказались на этом безнадежном пути?

В тупик, на легкий путь примитива свернула блудная порода человека, линия на потребительство дарового ресурса. Сам человек не производит ресурса, он заложен в источниках: природа копила, мы – только проедаем. Человек выучился «раскупоривать» ресурс, взламывать кладовые: подставлять реке турбину, расковыривать ядро урана и т. п. Понимание живых процессов нам не по зубам, требует иных возможностей разума. Но закоренелые переростки, мы все припадаем к сосцам природы, покуда из них не польется кровь. Разве один только страх гибели способен пробудить в нас эти иные возможности разума. Природа ждет нашей зрелости, а тем временем гибнет.

Что произойдет с жизненным корпусом Земли, если внутренняя энергия одних только углеводородов, накопленная в органике – прародительнице нефти в течение многих сотен тысяч лет, будет высвобождена в течение какой-нибудь сотни лет? Некоторое представление об этом дают крупные мегаполисы вроде нынешней Москвы – жители которой обитают уже не «в одной лодке», а в одной газовой камере.

Как бы мало это ни осознавалось нынче футурологами и (кажется, еще менее) экологами, сама единственность выбора обусловит мировые ограничения на сжигание углеводородов – а значит, на нефте– и газодобычу, производство основного ряда двигателей и энергоустановок и т. д. (мы же собираемся бурить Каспий). Одновременно свертывание – скажем мягко – некоторого числа технологий будет обусловлено требованием кругооборота веществ (включая утилизацию продукта и тары), как чуждых естеству природы, так и вполне «своих» – в частности, кислорода и воды. Это не утопия, а рецептура. В этой перспективе уже обсуждаемые (пока абстрактно) ограничительные квоты на техническое потребление кислорода и воды, порубку леса, космические запуски и т. п. – только первые шаги (точнее, намерение шагнуть). Само собой разумеется, актуален научный (!) поиск альтернатив нынешнему транспорту, отоплению жилища, но главное – самому методу извлечения энергии из окружающей среды. Не «водородные двигатели» и «ветровые электростанции» – но, в кратчайшие сроки, отказ от самого склада подобных мыслей, покуда не обеспечен принципиальный возврат существенной части рассеянной энергии обратно в источник – к этому следует призвать сейчас фундаментальную и прикладную науку, не потерявшую разум! (Стоит попутно отметить, что более чем сомнительны какие-либо (кроме военно-тактических) преимущества высоких транспортных скоростей: известно, что аэродинамическая сила сопротивления растет примерно как квадрат – соответственно, мощность, потребная для ее достижения, – как куб скорости. Истраченная на одном и том же пути работа (которая вся обратится в тепло!) растет опять как квадрат скорости (в силу сокращения времени)).

«Права» природы, как говорилось, выше «прав человека», поскольку включают их в себя. Что это может означать применительно к технологиям? Можно предполагать, что простейших категорий воспроизводимости и кругооборота окажется совершенно недостаточно и технологии должны будут «мимикрировать под природу», вовсе не производя веществ, излучений и т. п., чуждых ей, – вовсе ничего, что природа не может «опознать» как свое.

Относительно природных внутриземных источников тепла нужно упомянуть о неоспоримой важности радиационного разогрева земной коры, поддерживающего сердцевину планеты в состоянии расплава; однако смена времен года (наступление зимы) говорит о том, что для обитателей биосферы влияние этого разогрева мало по сравнению с воздействием Солнца. Подобно тому, как в термосе сохраняется высокая температура, мало проявляясь вовне, проявление теплового влияния расплава вовне мало и компенсируется излучением Земли. (Это верно, конечно, при слабом парниковом эффекте; его усиление усугубляет и разогрев коры). Таким образом, именно мы, наша деятельность, а не радиация в земной коре ответственны за тяжелые климатические нарушения в биосфере, и от этой ответственности нам не уйти.