Над Землёй [фигня] летала
Серебристого металла.
Слишком много в наши дни
Неопознанной [фигни]!
(частушка конца XX века).
Иногда фантасты предвосхищают научные достижения, но часто – увы, очень часто! – отстают от них. Особенно сейчас, когда наука и техника развиваются так быстро.
Поэтому быть в курсе происходящего, на мой взгляд, не просто интересно, но и важно. Если этого не делать – в лучшем случае, мы изобретём велосипед, в худшем же – в рамках описываемого (нами) будущего человечество будет мучительно решать вопросы, которые решены (или хотя бы решаются) уже сейчас.
Пока я подбирала материал об изменениях климата, мне не раз и не два попадались всякие любопытности на тему: что можно сделать, если ограничить промышленный выброс углекислого газа не получится? А если дело вообще не в антропогенном воздействии на климат?
Здесь я подобрала те решения, которые касаются возможного влияния на климат. И, по понятной причине, все они касаются не варианта с похолоданием, а варианта с потеплением. Фактически, речь идёт о терраформировании Земли – в том смысле, который нам привычнее видеть у фантастов по отношению к заселяемым планетам описываемого будущего.
«С инженерной точки зрения это звучит как полный бред: «Необходимо тратить больше энергии на потерю тепла», – согласился Фортиц, – но я предполагаю, что здесь всё обстоит именно так»
(Л. М. Буджолд. Комарра)
Часть первая. Куда девать углерод?
Понятно, что в основном публично обсуждается отказ от природного топлива (ну или хотя бы существенное сокращение его потребления). Это то самое место, где природоохранные вопросы «влезают» на территорию политики даже не одной ногой в тапочке, а прямо двумя – в угвазданных болотниках. Поэтому, вероятно, мимо внимания широкой публики проходит целый букет обсуждений другого толка: если снизить выброс углекислого газа не получится (или если мер по его снижению окажется недостаточно) – что ещё можно сделать? Ну, технически.
Между тем, эти обсуждения давно вышли за пределы чистого теоретизирования. Речь идёт об очистке промышленных выбросов от углекислого газа и о последующем его захоронении (поскольку использовать его в таких количествах попросту негде). Здесь две группы проблем: как улавливать и где захоранивать?
Методы очистки разнообразны. Абсорбция, разделение на мембранах, приготовление газовых гидратов. Используют и ферментное превращение углекислого газа в бикарбонат. Все эти технологии пока что очень дороги: расходы на их применение значительно превышают плату за выбросы. Да и само переоборудование электростанций потребовало бы немалых вложений, причём КПД станций снизился бы, ведь на работу очистного оборудования тоже нужна энергия. То есть, если начать применять эти технологии уже сейчас не экспериментально, а массово, это будет означать существенное повышение стоимости электроэнергии. Недавно появившаяся новая технология кальциево-карбонатного цикла на этом фоне презентуется как прорыв: она значительно дешевле прочих. Суть метода – в химическом связывании углекислого газа с оксидом кальция, последующим его высвобождении и захоронении.
Захоронение – опять-таки проблема. Предлагают использовать подземные полости (в том числе, те, что остаются после добычи полезных ископаемых), захоранивать углекислый газ на больших глубинах в океане – но всё это тоже дорого. Да и объём возможных хранилищ ограничен. В некоторых обзорах захоронение углекислого газа сравнивают с прямым закапыванием денег в землю.
Тем не менее, действующие установки существуют, и их число растёт. В 2009 году таких установок было три, а десять лет спустя – уже семнадцать. Пока действующие установки предназначены «всего лишь» для отработки различных технологий. Речь идет о создании технологического задела, который может пригодиться лет через 20-30. Однако крупные корпорации не могут себе позволить отставание. Недавно было объявлено о том, что и «Роснефть» разрабатывает пилотный проект по улавливанию, закачке и хранению углекислого газа. Предполагается создать три места захоронения – на Сахалине, Самотлорском нефтегазоконденсатном месторождении и в Нефтеюганске.
Здесь надо отметить, что, конечно, действующие установки создаются прежде всего на угольных электростанциях, выбрасывающих очень много углекислого газа, но чисто теоретически речь идёт ещё об одной возможности. Что, если нам когда-нибудь понадобится захоранивать не тот углекислый газ, который содержится в промышленных выбросах, а неантропогенный, выделяемый океаном при повышении температуры?
«У нас есть ряд высших растительных форм, прошедших основные полевые испытания и подвергнутых генетическим изменениям и улучшению. Самое высокое наше достижение – с морозо- и СО2-устойчивыми торфяниками. <…> Мы выбираем наиболее подходящие места, которые по мере оттаивания полюсов в дальнейшем покроются озёрами и небольшими морями, и избыточный углерод, таким образом, будет закрыт наносными пластами. Если этот процесс правильно запустить, в дальнейшем он станет работать сам, без человеческого вмешательства» (Л. М. Буджолд. Комарра)
Часть вторая. Снижение инсоляции.
Ох, ну, всё-таки климат зависит не только и не столько от человека. Про активность Солнца забывать всё же не следует. А что можно сделать здесь?
А здесь начинается форменная фантастика.
«Последние серебристые лучи комаррского солнца исчезли за небольшими холмами на западе, и яркий свет, отбрасываемый висящим в небе солнечным отражателем, казался еще ярче на фоне пурпурно-синего неба. Когда Катриона впервые увидела на Комарре искусственное солнце, ей показалось, что в небе распустился огромный, сотканный из звёзд фейерверк, какой обычно бывает на Зимнепраздник, успокаивающий и красивый. И вот теперь, облокотившись о перила балкона, выходящего на центральный городской парк, она сосредоточенно изучала преломленные лучи, бьющие сквозь прозрачный купол. Слишком яркие на фоне темного неба. Три из шести дисков отражателя не работали вовсе, а седьмой, центральный, сделался тусклым и матовым».
(Л. М. Буджолд. Комарра)
Если при терраформировании Комарры отражатель решал проблему освещения и обогрева планеты, то в наших условиях всё наоборот. С восьмидесятых годов прошлого века обсуждается техническая возможность постройки такого щита, который уменьшал бы нагревание поверхности нашей планеты Солнцем. И технические решения здесь – весьма причудливые и остроумные.
1. Ещё в 1989 году было предложено сооружение тонкого стеклянного экрана-отражателя между Землёй и Солнцем для компенсации парникового эффекта. Предполагается, что щит может быть построен из лунных материалов и должен располагаться вблизи первой точки Лагранжа системы Земля-Солнце. (Early J.T. Space-based solar shield to offset greenhouse effect // Journal of the British Interplanetary Society. 1989. 42: 567–569.)
2. Предлагается создать искусственное планетарное кольцо вокруг Земли, состоящее из пассивных частиц или управляемых космических аппаратов с зонтиками. Плоское кольцо от 1,2 до 1,6 радиуса Земли будет затенять в основном тропики, смягчая экстремальные климатические явления и противодействуя глобальному потеплению. Разработан эскизный проект кольца. Чтобы определить стоимость кольца частиц и кольца космических аппаратов, сравниваются земные, лунные и астероидные источники материала (Kenneth R. The solar shield concept: Current status and future possibilities // Acta Astronautica. 2022. 197: 368–374)
3. На сайте Массачусетского университета опубликован любопытный проект. В нём рассматривается возможность постройки щита, который будет представлять собой пенный плот космического базирования размером с Бразилию. Изготовленная из однородного вещества, к примеру, расплавленного кремния, плёнка из пузырьков разного размера и толщины сможет отражать различные длины волн солнечного излучения. Здесь не придётся выдумывать хитроумных способов доставки светоотражающих элементов в космос: прослойку из пены можно будет "надувать" прямо на месте. Кроме того, подобную конструкцию в случае необходимости можно будет ликвидировать гораздо с меньшими затратами, чем, скажем, тот же стеклянный экран.
Подозреваю, что это вершина айсберга, и те, кто заинтересовались вопросом, без труда накопают информацию и о других идеях. Те из нас, кто описывают терраформирование фантастических планет, возможно, смогут найти что-то вдохновляющее – и преобразовать идею применительно к тем условиям, которые вам необходимы.
©Татьяна Виноградова для Синего Сайта
Не пропустите новые публикации, подписывайтесь на наш канал, оставляйте отзывы, ставьте палец вверх – вместе интереснее! Приносите своё творчество на Синий Сайт! Самые интересные работы познают Дзен!
#синий сайт #полезно для авторов #литература #биология