Представьте себе экологически чистый автомобиль, ракету, электростанцию, которые работают на топливе, добытом… из вод Черного моря.
Оказывается, о таком эксперименте думали еще в советское время. Ведь однажды море загорелось, и пошли слухи, что оно может даже взорваться!
После аварии на Саяно-Шушенской ГЭС и в преддверии наступающего нефтяного и энергетического кризиса ученые вновь задумались, как достать и использовать водород, который в избытке примешан к черноморской воде.
Может ли Черное море стать новым источником энергии или же оружием террористов ХХI века.
Горбачев боялся, что взорвется его дача
— Соление Черного моря происходило 7 тысяч лет, — говорит Владимир Часовников, сотрудник Южного отделения Института океанологии РАН. — В нем постоянно находится около 35—40 миллионов тонн смертельно ядовитого вещества — сероводорода, который распределен неравномерно, иногда он появляется на глубине уже от ста метров, а ко дну концентрация увеличивается. То есть мы можем сказать, что с определенной глубины Черное море является “мертвым”… Но яд еще ни разу не выходил на поверхность — природа сама следит за его балансом.
Откуда в Черном море образовался сероводород, бытует несколько версий.
— Есть мнение, что сероводород выделяется из-за разложения водорослей, но другая версия имеет более глубокую научную основу, — говорит Михаил Иванов, академик Института микробиологии РАН. — Скорее всего вещество поступает через разломы на самом дне, там находятся известняки юрского периода — в них микроорганизмы, которые вырабатывают сероводород, единственные обитатели черноморских глубин. Вещество выделяется и окисляется прямо в море, так что количество сероводорода на протяжении столетий примерно одно и то же, что позволяет нам не опасаться “отравления” морских жителей.
Тем не менее к выводу о том, что Черное море — наш друг, а не враг, пришли буквально в последние десятилетия. А в советское время в его химическом составе видели скрытую угрозу. Дело в том, что в 80-е годы были рассекречены данные от 1927 года. Оказалось, что во время Крымского землетрясения было зафиксировано ужасающее явление: большая поверхность штурмующего моря вдруг самовозгорелась! Информация вызвала скандал на пленуме ЦК КПСС.
— Всем известно, что в Форосе тогда была правительственная дача, — говорит Дмитрий Фащук, доктор наук Института географии РАН. — Ученых подняли на уши: вдруг резиденция Горбачева загорится вместе с морем? Я лично занимался этими исследованиями: от нас требовалось узнать максимальную глубину, на которой начинается слой сероводорода. И может ли он во время шторма подняться на поверхность. В Форосе выставили круглосуточную смену ученых, которые измеряли баланс ядовитого вещества напротив дачи Горбачева. Однажды мы зафиксировали рекордно маленькую глубину — нашли сероводород в 50 метрах от поверхности моря. Еще поняли, что вихри антициклона пригибают сероводород ко дну, а циклон, наоборот, поднимает его. Но выхода на поверхность не зафиксировали ни разу. А то возгорание, скорее всего, было следствием выброса метана из тектонического разлома.
Спецслужбы не успокаивались: одно из озер Африки, содержащее сероводород, вдруг взорвалось, пострадали близлежащие поселения. Но это была природная “диверсия”. Власти же опасались действий со стороны человека.
— Однажды ко мне пришли сотрудники КГБ и дали задание сделать интересное исследование, — говорит Анатолий Рябинин, зав. лабораторией химии моря Украинского научно-исследовательского гидрометеорологического института. — Водород взрывоопасен, а им поступила информация, что в свете “холодной войны” с Америкой у нас в Черном море готовится теракт. Меня просили дать расчет, насколько реально выполнить этот план. И я им честно сказал, что искусственный взрыв черноморских глубин и выход вследствие этого на поверхность сероводорода стали бы настоящей экологической катастрофой.
Такая опасность есть и по сей день. Но в последнее время ученые задумались над тем, что наш запас сероводорода может принести и экономическую выгоду: ведь водород самое мощное и экологически чистое топливо. Осталось понять, как его добыть.
Две тысячи лье за водой
Добычей нового топлива из глубин Черного моря заинтересовались энергетики Краснодарского края.
— Прогнозы, что запасы нефти и угля скоро закончатся, настораживают, — говорит Рафаэль Зурнаджян, руководитель одной из энергетических компаний. — Еще в начале года президент Дмитрий Медведев в своем докладе говорил, что нужно искать новые источники добычи энергии. Причем желательно экологически чистой. Саяно-Шушенская ГЭС остановилась неспроста — оборудование на станциях по всей России давно устарело, замена его требует огромных затрат. Оттого может и плата за энергию подорожать. Пора готовить новые технологии добычи и обработки энергии будущего…
Оказалось, что первая бытовая электростанция, работающая на водородном топливе, уже создана и сейчас проходит последние испытания.
— Энергии от переработки водорода раз в пять больше, чем от сжигания угля, а выбросы в атмосферу при этом экологически чистые, — говорит Виктор Пригожин, директор испытательного комплекса Конструкторского бюро химавтоматики. — На водороде уже летали в космос экспериментальные ракеты, ездили экоавтомобили… Топливо настолько мощное, что его надо меньше, чем бензина, — а значит, и двигатель крошечный. Мы уже создали водородную электростанцию размером с письменный стол, которая способна обеспечить светом небольшой городок или предприятие. Как в экстренном случае, так и на постоянной основе. Минус водорода — его взрывоопасность, но ее тоже можно держать под контролем.
Перед охотниками за новой энергией теперь стоит главная проблема: как достать из глубин Черного моря сероводород и разделить его, получив чистый газ: “Сера очень вредна для атмосферы, экологично использовать только один водород”.
— Проблема в том, что добыча должна вестись вдалеке от населенных пунктов, то есть от берега, — говорит Зурнаджян. — И лучше всего использовать воду с большой концентрацией вещества — то есть на глубине от двух километров, там на тонну воды приходится около 10 миллиграммов сероводорода. Опять же качать воду с такой глубины и выделять из нее водород — большая затрата энергии, чем прибыль от добычи нового топлива. Значит, отделять газ от воды лучше всего уже на глубине… На подводной станции!
У химиков возникает вопрос: а стоит ли вся эта технология таких затрат, когда кроме Черного моря водород содержится во всех водоемах и даже в пресной воде?
— В Черном море концентрация этого вещества гораздо выше, кроме того, это возобновляемый источник энергии: если мы заберем часть сероводорода, микроорганизмы восстановят его баланс в водоеме, — говорит Владимир Часовников, сотрудник Южного отделения Института океанологии РАН. — Здесь самое сложное — именно технология: ведь если забрать огромное количество воды, отделять топливо, то воду надо потом вернуть в море.
Погрузить на две тысячи метров трубу, насосом закачивать в нее воду до определенного уровня, где под напором начнет выделяться сероводород, который останется уловить наверху. Лишняя вода же будет сливаться обратно в море. Такой план придумал доцент Сергей Политов из Пятигорского технологического госуниверситета.
— Но если выплескивать всю эту массу на поверхность, — вступает в спор эколог Владимир Часовников, — мало того что образуется второй Босфор, так еще вода, насыщенная ядовитой серой, смешается с морскими слоями, населенными животными и растениями. Не только погибнут морские обитатели, тут уже и жители прибрежных поселков могут пострадать — мы просто потеряем наши черноморские курорты! Заливать же воду на глубину — опять энергозатраты. Остается только выделять водород под толщей воды.
Другой кандидат наук из Пятигорского государственного технологического университета предложил вдоль той же трубы установить динамики с ультразвуком — при определенной частоте газ должен начать отделяться от воды. Поймать его наверху и удержать тоже непросто: “Транспортировка водорода тоже дело не простое — его надо сразу аккумулировать”.
— Но от ультразвука погибнут те самые бактерии, которые выделяют сероводород, — опять сопротивляются экологи из Института океанологии РАН. — Так мы вычерпаем из моря все ресурсы, и они уже не восстановятся!
Профессор Чебоксарского пединститута Вадим Козлов предлагает вставить в трубу мембрану, выделять через нее под давлением сероводород уже на глубине. Единственная проблема, что по законам физики площадь этой пластины может растянуться на все Черное море…
У химиков тоже готов проект водорододобывающей машины: конвейер из кубов-контейнеров, внутри с сорбентом, которые погружаются на дно, пропускают и выпускают воду, а сероводород удерживают — это предлагает зав. кафедрой химии и экологии ПГТУ Михаил Маршалкин.
Отчего именно сейчас столкнулись с экологами химики, физики и энергетики? Несмотря на фантастичность выдвигаемых теорий, первый, кто найдет способ качать новую энергию и кто ее применит, заработает на этом не меньше, чем изобретатель и владелец нефтевышки.
Тогда эра нефтяных магнатов подойдет к концу и наступит время водородных олигархов.
