Земля багата на запаси енергетичних ресурсів, але вони не безмежні. Цілком може статися, що в один прекрасний день, причому не такий уже й віддалений, поклади вугілля, нафти і природного газу вичерпаються зовсім.

За оцінками експертів ООН, у ХХІ столітті енергоспоживання зросте вдвічі. Тому проблема пошуку нових джерел енергії стає вкрай актуальною.

Це питання нині набрало особливої ваги ще й у зв’язку з аварією на японській АЕС «Фукусіма». Техногенна катастрофа в одній із найрозвинутіших країн, де впроваджені високі технології і системний підхід до безпеки, показала, що атомна загроза не вибирає країну. Сьогодні знову, як і після Чорнобиля, непокоять питання, як захистити АЕС від ймовірних і неймовірних ситуацій — пожежі, землетрусу, падіння літака чи метеорита...

Ця проблема не може не хвилювати Україну, енергетична стратегія якої, розроблена до 2013 року, ґрунтується, передусім, на розвитку атомної енергетики як найбільш дешевого виду енергії. Нагадаємо, що у нас є 15 ядерних реакторів і ще два планується добудувати додатково.

Та основний аргумент на користь альтернативних джерел енергії полягає в тому, що Україна на 60 відсотків залежить від поставок органічного палива (середньоєвропейський показник — 51 відсоток). Отже, важливо нарощувати обсяги вітчизняної енергетики не тільки за рахунок традиційних, а й нетрадиційних джерел.

Тут можна орієнтуватися на інші країни, які докладають багато зусиль, щоб сонце, море чи вітер поділилися з ними своєю енергією. За даними ООН, якщо у 2008 році у всьому світі у видобуток вугілля і нафти було інвестовано 110 мільярдів доларів, то в проекти, пов’язані з альтернативною енергетикою, — 140 мільярдів. Найбільше — у розвиток сонячних і вітрових генераторів, виробництво біопалива тощо. Країни Європи витратили на це 50 мільярдів доларів, Америки — 30, Китай — 15,6, Індія — 4,1 мільярда доларів. Якщо взятий темп не спаде, то очікується, що до 2040 — 2050 років виробництво енергії у світі на 50 відсотків базуватиметься на альтернативних джерелах.

Який їхній потенціал? Яка ситуація в цьому секторі енергетики в Україні і за кордоном? Що слід зробити на нинішньому етапі, щоб силам природи відкрити ширшу дорогу?

У союзниках навіть сніг

Насамперед треба сказати, що альтернативні або відновлювані джерела енергії — невичерпні, поширені, екологічно чисті.

Підраховано, що за одну секунду Сонце надсилає на Землю 170 мільярдів джоулів енергії. За три дні планета отримує її стільки, скільки міститься у всіх розвіданих корисних копалинах.

Не менш вражаючий потенціал вітрів. Вони володіють енергією 2,7 трильйона кіловат, що перевищує гідроенергетичні можливості Землі у десять разів.

Велике різноманіття форм енергії містить Світовий океан. Її можуть дати припливи, прибій, хвилі, течії, різниця температур поверхневого і глибинного шарів...

Пожнивні рештки, відходи тваринництва теж належать до альтернативних джерел. Скажімо, з однієї тонни цієї речовини можна одержати 10 — 12 кубометрів метану, який використовуй хоч у двигуні внутрішнього згорання, хоч конвертуй у теплову чи електричну енергію.

А якщо заглянемо в надра Землі, то побачимо підземні басейни з гарячою водою або парою, які вибиваються на поверхню у вигляді гейзерів...

Усі ці джерела давно відомі науці. А чи є невідомі? Можна припустити, що так. Нещодавно японські дослідники встановили, що звичайний сніг теж може бути резервуаром пального. Вони звернули увагу на те, що сніг — це чудовий природний фільтр. Разом з пилом він вбирає з атмосфери, особливо вздовж пожвавлених автомагістралей, і шкідливі гази. Винайшовши своєрідну технологію, японці отри­мали зі снігу метан.

«За» — сказано, а чи є «проти»?

Є. Почнемо із Сонця. Більша частина його енергії розсіюється або поглинається атмо­сферою, особливо хмарами, і лише третина досягає земної поверхні. Це проміння має невелику щільність, а, крім того, залежить від погоди, зміни дня і ночі.

Можна, звичайно, помріяти про те, щоб геліостанцію винести у відкритий космос, де немає цих земних незручностей та й потік проміння щільніший. За прикладом сонячних батарей космічних літальних апаратів. Але поки що це нереально. Тому перед дослідниками постають складні технічні завдання. Щоб генерувати, скажімо, 100 тисяч кіловат електро­енергії, треба зняти сонячне тепло з площі 1,6 квадратного кілометра, що призводить до надто великої матеріаломісткості пристрою та є економічно невигідним. Тим часом учені шукають нових способів перетворення сонячної енергії в електричну. Але про це трохи далі.

З давніх давен люди навчилися використовувати вітер. Напинали на човнах вітрила і бороздили моря та океани, будували вітряні млини... Та це мізерна частка того, що може вітер. Головна перепона для ширшого використання його потенціалу — непостійність і розсіяність.

Недолік геотермальної енергії криється в її слабкій концентрації, яка пов’язана переважно з поясами сейсмічної і вулканічної діяльності, а це одна десята частина всієї земної кулі.

Непросто сьогодні «укласти контракти» на поставку струму зі Світовим океаном чи налагодити широкомасштабне виробництво біогазу.

І все ж ідея скористатися всіма цими скарбами дуже спокуслива.

У рекорду — українське ім’я

З книги «Україна в цікавих фактах» довідуємося, що перша в світі вітряно-електрична станція «Балаклавська» була споруджена у Криму ще в 1931 році. На металевих опорах висотою з восьмиповерховий будинок встановили генератор з лопастями, які розбігалися в діаметрі на 30 метрів. Його потужність становила 100 кіловат. На жаль, у роки війни цей об’єкт був зруйнований.

Перша в Україні спроба використання геотермального тепла була зроблена теж у Криму, в селі Іллінка. Тут на глибині близько тисячі метрів геологи розвідали водоносні горизонти з температурою 80 градусів. Для подачі води в будинки спорудили експериментальну циркуляційну систему.

Кримську прописку має й перша в колишньо­му Союзі сонячна електростанція, збудована в середині 80-х років минулого століття. На 78-метровій висоті на металевих підпорках помістили котел з водою, на який фокусували сонячне проміння спеціальні дзеркальні концентратори загальною площею 40 тисяч квадратних метрів. Вода нагрівалася і закипала, пара рухала турбіну і ротор електрогенератора... Аби досягти кращого ефекту, кожне дзеркало оберталося навколо вертикальної та горизонтальної осей.

Є відомості й про перший сонячний будинок в Україні. Це чотирикімнатний дім, зведений у 1979 році в селі Колісне Одеської області. На його даху було змонтовано сонячний колектор площею близько 60 квадратних метрів для нагрівання води.

Чому сили природи безробітні?

Сьогодні в Україні працюють сім вітрових електростанцій. Багато це чи мало? Робіть висновки самі: за 15 років незалежності в Україні їх потужність досягла 0,2 тисячі мегават, тоді як у Німеччині — 2,6 тисячі, у США — 11,6 тисячі мегават. Свого часу в нашій державі була навіть розроблена комплексна програма будівництва таких електростанцій, але з різних причин виконати її не вдалося.

Тим часом, як стверджують фахівці, для розвитку вітрової енергетики у нас є добрі можливості, особливо у Причорноморському та Приазовському регіонах, і цілком реально за її рахунок забезпечити покриття до 25 відсотків потреб країни в електроенергії.

А яка ситуація з використанням сонячної енергії? Перша електростанція з гігантськими дзеркалами на початку 1990-х стала нікому не потрібною і припинила свою роботу. Але тут вчені винайшли досконаліший спосіб отримання сонячної енергії, який базується на використанні високоефективних кремнієвих батарей. Одна з австрійських компаній, яка за­ймається виробництвом кремнію і монтажем сонячних електричних систем, підрядилася до 2012 року побудувати в Криму п’ять геліоелектро­станцій потужністю 300 мегават.

Відрадно й те, що в Україні налагоджено виробництво сонячних елементів на кремнієвій основі. До речі, запасів цього мінералу у нас стільки, що наша держава може посісти одне з перших місць серед країн — виробників цієї продукції.

Але, як то кажуть, перші ластівки весни не роблять. До того ж розвиток вітрової та сонячної енергетики стримує поки що й висока ціна видобутої енергії, обумовлена дорогим обладнанням (вітрових турбін, кремнієвих фотоелементів) та достатньо тривалим терміном їх окупності.

Про використання геотермальних вод в Україні особливо говорити не доводиться — їх обсяг не перевищує двох відсотків існуючого потенціалу. Те ж саме можна сказати про виробництво біогазу та малу гідроенергетику, яка, на відміну від великої, також належить до альтернативної. Якби влада, особливо регіональна, серйозно зацікавилася нею, вона могла б внести вагому частку в енергопостачання.

Придунав’я — другий Крим

Чи знаєте ви, що за потенціалом сонячної енергії наше Придунав’я є другим регіоном в Україні після Криму? Тому фахівці, про що йдеться у складеній ними відповідній аналітичній записці, вважають цей район особливо перспективним для розвитку альтернативної енергетики на Одещині.

Ефективним є застосування, зокрема, плоских і концентруючих сонячних колекторів для теплопостачання. І такі пристрої в області вже не дивина. Зокрема, ними обладнані школа в Овідіополі (за рахунок спонсорів), дитсадок у селі Кагарлик Біляївського району (за підтримки відповідної міжнародної програми), деякі санаторії і пансіонати, кілька престижних житлових будинків та низка котеджів, які належать заможним людям. Такі системи ще коштують дорого, й хоча через кілька літ вони окуповуються, далеко не кожен може дозволити собі одразу викласти за них кругленьку суму.

Потенційно вигідне у нас і використання вітрової енергії. Підраховано, що на узбережжі моря середньорічна швидкість вітру перевищує п’ять метрів за секунду. За таких умов, застосувавши вітрогенератори, можна отримати 15 — 19 відсотків всієї споживаної енергії. Особливо придатні для будівництва таких агрегатів — Татарбунарський і Кілійський райони.

Суттєвою підмогою може стати й біоенергетика, передусім з огляду на те, що рівень аграрного сектору у нас досить високий. Це довела на практиці компанія «Біодизель Бессарабії», яка у Саратському районі відкрила міні-завод з виробництва пального.

Не варто забувати й про те, що одним з основних природних ресурсів рослинної біомаси у Придунав’ї є очерет, який колись використовували для опалення помешкань, а зараз відправляють на експорт у країни Західної Європи як екологічно чистий матеріал для накривання дахів. Дослідження, проведені на базі Дунайського біосферного заповідника показали перспективність відновлення заготівлі очерету для виробництва паливних брикетів. Втім, така заготівля має суворо контролюватися, аби не завдати негативного впливу водно-болотній екосистемі дельти Дунаю.

А тим часом за кордоном...

Одним з лідерів практичного використання Сонця стала Швейцарія. У цій країні діють 2600 геліоустановок на кремнієвих фотоперетворювачах потужністю до тисячі кіловат і сонячних колекторів для отримання теплової енергії. А загалом сонячні електростанції існують у більш ніж 30 країнах.

У Данії отримують чверть всієї енергії з вітру. Цим джерелом активно послуговуються також у Німеччині, Англії, Голландії, США і Китаї.

Відомі десятки геотермальних електростан­цій, найбільша з яких — «Гейзерс» потужністю 1500 тисяч кіловат — розташована в США. А Ісландія набула великого досвіду у використанні термічних вод для обігрівання будинків.

Припливи дають струм у Франції, Росії, Індії...

У Бразилії та інших країнах альтернативою бензину став етиловий спирт...

Слід зазначити, що міжнародна спільнота не байдужа до наших проблем. Одне з підтвер­джень цьому — конференція, проведена нещодавно в Одесі за програмою транснаціонального співробітництва «Південно-Східна Європа» на тему «Поширення використання термальної сонячної енергії на прикладі успішних моделей». Керуючий менеджер цього проекту Джін Вероккі та партнер проекту Яковос Саріджіяніс ознайомили українських колег з кращим зарубіжним досвідом. Розмова вийшла корисною, змістовною і пізнавальною. Зрештою, все звелося до одного: як адаптувати закордоний досвід до наших умов? І тут своє слово має сказати, насамперед, законодавство.

Прийняти закон — одне, виконувати його — інше

Українська влада зробила низку кроків для стимулювання альтернативної галузі енергетики. Основний закон, який регулює правовідносини у цій сфері, — «Про альтернативні джерела енергії» (2003 рік). Окремі аспекти проблеми регулюються іншими законами та нормативно-законодавчими актами. І все ж представники компаній, які працюють на українському ринку альтернативної енергетики, зазначають: чинне законодавство недосконале й потребує значних доповнень та уточнень. Якщо сказати коротко, то основні напрями державної політики є, а механізму їх реалізації нема. Нема відповіді на те, яким чином залучити вітчизняні та іноземні інвестиції, як підтримати підприємства у сфері альтернативних джерел енергії, запровадити фінансові механізми стимулювання їх розвитку, наприклад, надали податкові преференції, пільгове кредитування, прямі субсидії тощо.

Більшість європейських країн успішно розвивають цей вид енергетики за рахунок саме потужної підтримки з боку держави, яка надає фінансову та організаційну допомогу як компаніям, які займаються цією справою, так і населенню.

В Австралії і Греції, приміром, залежно від регіону власникам сонячних осель виплачують від 50 до 70 відсотків вартості геліопристрою з державного чи місцевого бюджету. Зокрема, в Греції обладнання невеликого приватного котеджу сонячним колектором не виходить за межі тисячі доларів. Затрати окуповуються в середньому за три роки.

Втім, є підстави гадати, що з розвитком нового сектору енергетики ціни на геліоустановки знизяться і будуть доступні всім, як це сьогодні спостерігаємо на прикладі раніше вельми дорогих мобільних телефонів.

Законом передбачено й належне науково-технічне супроводження нових технологій. І в Україні існують для цього всі можливості — діють, зокрема, Інститут відновлюваної енергії НАНУ, Центр вітроенергетики в Києві, Інститут фізики напівпровідників НАНУ... Але недостатній рівень фінансування їх досліджень та конструкторських розробок не додає оптимізму.

Зважаючи на все це, чи ж варто дивуватися, чому існуючі проекти одержання енергії або тепла з альтернативних джерел у нас є поодинокими, які, зазвичай, розробляються та реалі­зуються окремими приватними підприємствами, причому здебільшого для малих або середніх об’єктів.

На закінчення хотілося б наголосити ще на одному аспекті. Яких би успіхів ми не досягли у розвитку альтернативної чи традиційної енергетики, завжди перед нами стоятиме питання бережливого витрачання енергії. Заколисані піснями про Дніпрогес і його побратимів, ми мало звертали уваги на енергозбереження та нові технології. За висновками експертів, населення України споживає енергії в 3 — 4 рази більше, ніж у Центральній Європі.

Сьогодні ми спостерігаємо зростання цін на електрику, на газ, на автомобільне пальне. Це боляче б’є по кишені. Однак нема лиха без добра. Стрибок цін, будемо спо­діватися, сприятиме ощадливішому ставленню до використання енергії, а водночас стане поштовхом і до розробки її альтернативних джерел.

Новий вік — нові підходи.