РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрический генератор) — это устройство, которое преобразует тепло, выделяемое при распаде радиоактивных изотопов, в электрическую энергию. РИТЭГи используются в ситуациях, где требуется долговременный и автономный источник энергии, а доступ к другим источникам (например, солнечному свету или топливу) ограничен или невозможен.
Грубо говоря, поставил мощный РИТЭГ у себя дома, и получай от нее десятилетиями тепло и электричество... Разберемся, почему так не получится.
РИТЭГи хоть и способны работать автономно десятки лет без обслуживания, так как используют распад радиоизотопов, который не зависит от внешних условий. Однако их неэффективность связана с другими аспектами — низким КПД, высокой стоимостью, рисками и ограниченной сферой применения.
1. Низкий КПД (5–10%)
- РИТЭГи преобразуют тепло от распада радиоактивных материалов в электричество через термоэлектрические элементы (эффект Зеебека).
- КПД таких систем крайне мал — около 5–10%. Это означает, что 90–95% энергии рассеивается в виде тепла, которое не используется.
- Для сравнения: солнечные панели имеют КПД 15–25%, а современные литий-ионные аккумуляторы эффективно запасают до 90% энергии.
2. Огромная стоимость
- Радиоактивные материалы (например, плутоний-238) очень дороги в производстве. Например, 1 кг плутония-238 стоит около $8–10 млн.
- Добавьте затраты на защитные оболочки, термоэлектрические модули и сертификацию. Стоимость одного РИТЭГа может достигать $100 млн (например, генераторы для космических миссий NASA).
- Для бытовых нужд это совершенно нерентабельно, особенно на фоне доступных альтернатив.
3. Ограниченная мощность
- Большинство РИТЭГов вырабатывают десятки–сотни ватт мощности. Например, советские РИТЭГи «Эфир-МА» давали 80 Вт, а американский генератор для зонда «Вояджер» — около 470 Вт.
- Для питания дома (где требуется 1–10 кВт) понадобилось бы множество РИТЭГов, что нереально из-за цены, габаритов и радиационной опасности.
4. Устаревшая технология
- РИТЭГи разрабатывались в середине XX века для задач, где альтернатив не было (космос, Арктика).
- Сегодня их почти не производят. Например, Россия с 2010-х заменяет РИТЭГи на маяках солнечными батареями, а США прекратили их выпуск для наземного применения.
- В космосе их тоже вытесняют: современные аппараты используют солнечные панели (даже для Марса, как марсоход Perseverance) или более эффективные реакторы (например, Kilopower на уране-235).
5. Проблемы утилизации
- После окончания срока службы (20–30 лет) РИТЭГ остаётся радиоактивным. Его нужно разбирать и захоранивать в специальных хранилищах, что сложно и дорого.
- Например, в России до 2000-х годов тысячи брошенных РИТЭГов создавали угрозу для экологии, и их ликвидация заняла десятилетия.
6. Сравнение с альтернативами
Современные технологии для автономного энергоснабжения превосходят РИТЭГи по всем параметрам:
- Солнечные панели + аккумуляторы: дешевле, безопаснее, проще в обслуживании, срок службы 25+ лет.
- Ветрогенераторы: подходят для регионов с сильными ветрами, масштабируемая мощность.
- Геотермальные установки: стабильная энергия, не зависит от времени суток.
- Топливные элементы (водородные): высокая энергоёмкость, экологичность.
Почему РИТЭГи всё ещё используют?
Их сохраняют только в узкоспециализированных сферах, где альтернатив нет:
- Космические миссии за пределами орбиты Марса (где солнечный свет слишком слаб). Пример: зонд «Вояджер», миссия «Новые горизонты».
- Военные объекты в удалённых регионах (но даже там их заменяют на реакторы нового типа).
Итог
РИТЭГи — это технология прошлого, которая оправдана только там, где невозможны другие решения. Их «автономность» перевешивается низкой эффективностью, опасностью и экономической нецелесообразностью. Для дома или бизнеса всегда есть более безопасные, дешёвые и удобные варианты.