На днях Калифорния приняла решение увеличить долю производства геотермальной энергии в общем энергетическом балансе штата. Подобные меры вызваны, с одной стороны, объективными, имеющими глобальный характер причинами, с другой — местными нуждами и географическими особенностями штата. К последним относится, в первую очередь, тот факт, что Калифорния обладает богатыми геотермальными ресурсами, позволяющими ей наращивать данный потенциал. А объективные причины заключаются в топливных проблемах, свя-занных с резким подорожанием нефтепродуктов и угрозой глобального потепления.

Не только в Калифорнии, но и во всей стране четко обозначился новый подход к энергоносителям, при котором предпочтение все больше отдается возобновляемым, экологически чистым и дешевым видам энергии, таким как энергия ветра, Солнца, падающей воды, приливной волны, геотермальная энергия. Перед страной открылись новые энергетические горизонты, констатирует американская пресса.

По сведениям, предоставленным GEA (Геотермическая Ассоциация Энергии), около 60 новых проектов по развитию геотермальной энергии в США находятся в настоящее время в стадии разработки. Работы ведутся на Аляске, в Аризоне, Калифорнии, на Гавайях, в Айдахо, Нью-Мексико, Неваде, Орегоне и Юте.

«Отрадно, что федеральные и государственные установки на продвижение и развитие геотермальной энергии не только оправдывают, но и окупают себя, — с воодушевлением отмечает Карл Говелл, исполнительный директор GEA. — Мы становимся свидетелями геотермального ренессанса энергии в США».

Практически все страны мира пытаются переключить внимание на альтернативные — возобновляемые, источники энергии. Самым популярным из них испокон веков считалась энергия падающей воды. В США на долю гидроэлектростанций приходится 97,9% всей «чистой» энергии. На протяжении последних 100 лет США являлись мировым лидером по строительству дамб, число которых превысило 75 тыс. Однако со временем ситуация изменилась. К 1998 году количество демонтированных дамб превысило количество возводимых. Плотины, лик-видированные или предназначенные под снос, стали характерным явлением в сорока с лишним штатах. Более 250 плотин уже прекратили свое существование. Так что на сегодняшний день только 3% из них используется для производства электроэнергии. Не оправдывают себя и целые поля ветровых маховиков, преобразующих энергию ветра в электричество. Но поиски в стране продолжаются. И лидером в данном начинании выступает Калифорния.

Двое крупных политических деятелей страны, проживающие в Золотом штате, всерьез озабочены вопросами экологии. Это бывший вице-президент страны Ал Гор, сделавший борьбу за чистоту окружающей среды смыслом своей жизни, и губернатор штата Арнольд Шварценеггер. Одного в прессе окрестили «экологической совестью нации», второго — «флагманом экобизнеса», этаким экологическим пиарщиком, сумевшим внушить штату, что зеленый цвет — это не только «Гринпис», но и цвет купюр, которые можно заработать. Шварценеггер поставил перед собой задачу сделать борьбу с глобальным потеплением и загрязнением атмосферы доступной, привлекательной и относительно безболезненной для всех. И, кажется, на этой стезе уже достаточно преуспел.

По данным СМИ, Калифорния занимает 12-е место в мире по количеству выбросов в атмосферу парниковых газов, обогнав тем самым многие развитые страны мира, борющиеся за чистоту окружающей среды. Отныне, заявил Шварценеггер, основным источником парниковых газов в Калифорнии являются не предприятия, а транспортные средства.

В 2005 году губернатор подписал законопроект, благодаря которому Калифорния в скором будущем должна стать одним из самых активных потребителей солнечной энергии в мире. Законодательные органы штата утвердили эту программу, предусматривающую расширение использования возобновляемой энергии, сроком на 10 лет. Она получила название Million Solar Roofs («Миллион солнечных крыш»). На ее осуществление в качестве стартовой суммы было выделено 200 млн долларов. Но в течение последующих 10 лет эта сумма должна возрасти до $3,2 млрд.

В январе 2006 года был принят билль на $3,6 млрд по развитию альтернативной энергетики с увеличением доли электроэнергии на возобновляемых источниках до 15-30% от общего ее производства уже к 2010-2012 гг.

Другой более чем смелой задумкой губернатора явилось водородное топливо, возможности использования которого рассматриваются уже давно. Шварценеггер вознамерился посадить калифорнийских водителей вместо бензина на водород. Справедливости ради надо заметить, что Джордж Буш был первым, кто откликнулся на эту идею. Некоторые ученые склонны считать водород топливом будущего. Нефть, газ, уголь, даже спирт, говорят они, содержат углерод, который при сгорании образует углекислый газ, больше всего повинный в парниковом эффекте. И только водород, сгорая, превращается в воду. Он легко восполняется в природе, прекрасно горит, его отходы безвредны, а мотор работает на водороде абсолютно бесшумно. Не топливо, а сказка!

Как прогнозируют мечтатели от науки, к 2020 году в каждом автосалоне будут продаваться автомобили с водородными моторами (наверняка по супербаснословным ценам), а электричество для каждого дома будет вырабатывать водородный генератор.

Размечтался вслед за ними и Шварценеггер, пообещавший построить уже к 2010 году по всей Калифорнии «водородную магистраль» с 200 заправочными станциями. Только совершенно непонятно, как он это себе представляет. Водород можно получить, сжигая метан или уголь — те самые ископаемые источники, что повлечет за собой еще большее загрязнение окружающей среды. Водород можно выделить и из воды, даже морской, но для этого нужны колоссальные затраты электроэнергии и, соответственно, средств. Специалисты считают, что самый оптимальный срок для реализации подобных проектов — 2050 год. Так что пока идея прославленного терминатора выглядит не менее фантастичной, чем его голливудские роли.

В том же, 2006-м, году губернатор Калифорнии и британский премьер-министр Тони Блэр договорились о сотрудничестве в борьбе с глобальным потеплением, в поисках экологически чистого топлива и энергосберегающих технологий. Причем договаривались они практически в обход Джорджа Буша, выступающего против присоединения США к Киотскому протоколу об ограничении выбросов вредных газов в атмосферу.

А теперь вот новый проект, о котором упоминалось вначале, — «геотермальный ренессанс». Согласно закону, принятому на днях в штате, компании-производители энергии обязуются представить портфель предложений по увеличению использования геотермальной энергии к 2010 году с 5 до 20%. Если компании не выполнят в срок поставленную перед ними задачу, они вынуждены будут платить штату большие штрафы.

На данный момент геотермальная энергия покрывает 5% всех потребностей штата (в целом по стране этот показатель составляет всего 1,6%).

Насколько эта очередная идея перспективна и жизнеспособна, вряд ли кто-либо возьмется ответить. Но отраден уже сам факт, что альтернативу не оправдывающим себя технологиям ищут не только защитники окружающей среды, но и государственные мужи самого высокого ранга.

Впрочем, на геотермальных источниках энергии стоит остановиться подробнее. Наша планета, как кусочек Солнца, остывший и покрыв-шийся корочкой снаружи, все еще хранит внутри огромный жар — в тысячи градусов Цельсия, где раскаленная добела магма расплавляет металлы и камень, разогревает до крутого кипения подземные воды. А мы, обитая на плавающей по ней оболочке (составляющей всего 0,003 диаметра Земного шара), ломаем голову над тем, где нам раздобыть энергию для обогрева и электричества.

В какой-то степени человек издавна пользовался внутренним теплом Земли (вспомним хотя бы знаменитые Римские бани, горячие целебные источники), но ему не хватало теоретических знаний, чтобы воспользоваться этим подарком природы в полном объеме. Коммерческое использование геотермальной энергии началось только в 20-х годах прошлого века — со строительства первых геоэлектростанций в Италии, а затем и в других странах. К началу 80-х в мире насчитывалось около 20 таких станций. Самая крупная из них — геотермальная тепловая электростанция «Гейзерс» (ГеоТЭС), которая находится в Калифорнии, в Долине Больших Гейзеров.

Современные геофизики убеждены, что на глубине 5-10 км под поверхностью Земли на всей планете протекают геотермальные воды, тем-пература которых достигает 6000°C. А американские ученые недавно выдвинули совсем уж невероятную гипотезу: будто глубоко в мантии Земли существует огромный подземный океан, по площади и запасам воды сравнимый с Северным Ледовитым океаном. (Только почему именно с Северным Ледовитым, при таких-то температурах?!)

Местами подземные воды вырываются под давлением на поверхность в виде горячих источников, гейзеров или клубов пара. К примеру, в национальном парке Yellowstone насчитывают в общей сложности почти десять тысяч горячих источников, около 200 из которых гейзеры.

В северной части Залива (графство Сан-Франциско) сосредоточены самые большие запасы геотермальных вод США. Горячие реки и моря с глубиной залегания до 3,5 км и температурой воды до 200? (???)С занимают обширные подземные пустоты.

Источники геотермальной энергии, объясняют специалисты, могут быть разные. Например, подземные бассейны горячей воды (гидротермальные источники); в виде пара (паротермальные источники) или из пароводяной смеси. По существу, это готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добывать с помощью обычных буровых скважин для обогрева домов и теплиц, для теплых бассейнов, горячей воды в водопроводе. И для электростанций. Другой тип подземной термоэнергии — это тепло горячих горных пород. Для получения пара или перегретой воды, ее нужно прокачать через такие породы, а затем использовать в энергетических целях. На геотермальных источниках, парогидротермах, и возводят ГеоТЭС — геотермальные тепловые электростанции.

Долгое время считалось, что на поверхность геотермальные воды выходят лишь в местах вулканической активности. Но недавние открытия, сделанные американскими геохимиками, опровергли это мнение. Мак Кеннеди из Национальной лаборатории Лоуренса, в Беркли, и Маттейс ван Суст из Университета Аризоны открыли новый способ обнаружения геотермальной энергии, источники которой находятся в потоках горячего вещества мантии. Мантия просачивается через сеть глубинных разломов нижних слоев земной коры в результате тектонических подвижек.

На близость магмы указывают, считают Кеннеди и ван Суст, повышенные концентрации гелия-3. Изотоп гелия-3 — продукт термоядерного синтеза, происходящего в недрах горячих звезд. Иными словами, это визитная карточка того самого кусочка Солнца, сокрытого от внешней среды земной корой. Если содержание гелия-3 в подземных водах высокое, это указывает на то, что они, эти воды, омывают мантийные породы, то есть печка планеты подходит достаточно близко к поверхности, а значит, в этом месте можно ставить электростанцию, не опасаясь, что подземный нагреватель скоро остынет, а воды иссякнут.

«Пригодный для освоения геотермальный источник должен иметь как минимум три свойства, — говорит Мак Кеннеди: — большой темпе-ратурный градиент (то есть потоки мантии должны близко подходить к скальной породе); пополняемый подземный резервуар с жидкой средой, которой, как правило, является вода (именно она будет выносить тепло и давление на поверхность, где мы можем их использовать); а также сеть глубинных пор под источником, по которым потоки из мантии могли бы добираться до горячей зоны источника, неся с собой тепло».

Идеально подходящим местом, считают ученые, является так называемая Провинция бассейнов и хребтов, простирающаяся от Орегона и Юты через Неваду, Калифорнию и Аризону до Нью-Мексико. Земная кора в этой зоне, миллионы лет претерпевающая процессы расширения, самая тонкая на планете. А чем меньше ее толщина, тем выше температурные градиенты. На стыках тектонических плит, движущихся, как правило, в противоположных направлениях и оказывающих друг на друга травмирующее воздействие, возникают разрывы земной коры, уходящие почти вертикально вглубь. А по этим разрывам и поднимаются искомые источники геотермальной энергии.

В частности, ученые исследовали термальную систему сейсмического пояса Центральной Невады — в долине Дикси, и предположения их подтвердились. Результаты исследований показали самые высокие значения изотопов гелия-3. Так что остается только срочно ставить на этом месте ГеоТЭС, да помощнее.

Открытие Мака Кеннеди и Маттейса ван Суста может в ближайшем будущем существенно изменить всю энергетику, а следовательно, и экономику США, прогнозируют знающие люди, поскольку никому еще до сих пор не удавалось найти ключ к определению геохимических глубинных процессов. А ключ этот, в частности, позволит безошибочно определять места для строительства геоэлектростанций. По самым скромным подсчетам, суммарная мощность возобновляемых геотермальных источников энергии на территории США, то есть непосредственно под нашими ногами, в 3000 раз превышает сегодняшние запросы страны.