На прага на нова технологична ера

Доц. Станимир Калчевски*
Колеж по енергетика и електроника, ТУ-София

Последната енергийна криза от 70-те години на миналия век и последвалото петролно ембарго, наложено от страните - производителки на петрол (ОПЕК), недвусмислено показаха, че световната консумация на течни горива и природен газ достига своя максимум. Днес човечеството се движи надолу в производството и консумацията на течни горива. Дори най-ярките оптимисти сред специалистите определят следващите 15-20 години като глобален връх на петролната продукция в света, а за природния газ малко след това. Тогава недвусмислено ще се разрази следващата енергийна криза.
Докато първият петролен шок беше предизвикан по чисто политически причини, предстоящият ще бъде резултат от недостиг на суровини. Тези прогнози се основават на реално съществуващите и експлоатирани в момента световни находища. Откритите нови залежи (огромното нефтено находище в Бразилия през 2007 г., новото гигантско находище в Коми от 2008 г., последните петролни залежи в Западна Африка, Казахстан, Иран и др.) само компенсират непрекъснатия годишен ръст в световната консумация на течни горива от 2-3%.
Ако в историята на човечеството първият източник на енергия е дървесината и ерата на дървения материал продължи до 1700 година, то въглищата - следващият енергиен източник, ги изместиха за около 180 години, т.е. до края на XIX век. По това време петролната епоха е започнала да се утвърждава и до наши дни почти за 150 години е достигнала своя връх.
Към тази констатация трябва да се добавят ескалиращите заплахи на тероризма (ислямския фундаментализъм), идващи от Близкия изток, както и глобалното затопляне или повишаващите се температури на Земята в резултат от парниковия ефект и парниковите газове, получени от неимоверното използването на минерални органични горива. Взети заедно, тези факти доказват, че човечеството е изправено пред края на ерата на минералните горива или пред един голям фатален кръстопът на развитие с дълготрайни последствия, чиито измерения едва сега започваме да осмисляме. С

увеличението на населението на света

от около 7 млрд. днес до над 8 млрд. души към 2020 г. глобалният натиск върху използването на петролните резерви се усилва, увеличава се консумацията на петрол в транспорта, електропроизводството, комунално-битовия сектор, земеделско-промишленото производство и т.н. Само Китай и Индия днес внасят огромна паника и диспропорции в световната консумация на органични горива, която вече не може да бъде овладяна! По-бедните страни уверено вървят по пътя на индустриализацията и се стремят да достигнат стандарта на живот в силно развитите индустриализирани страни на Запада, което от своя страна ги тласка към все по-агресивно участие в световната консумация на оставащите петролни резерви. По този начин стремителният демографски растеж внася допълнително напрежение и трагизъм в консумацията на течни горива и особено в световната петролна геополитика. Тези тенденции освен че вещаят края на ерата на минералните горива, ще определят и постоянния ръст на цените им и перманентна хиперинфлация.
Десет от страните членки на ОПЕК са мюсюлмански държави. Други шест мюсюлмански държави са големи производители на петрол. В центъра на мюсюлманския свят стои Саудитска Арабия, където са най-големите световни петролни резерви (около 260 млрд. барела). Така че петролът и ислямът са неделими. От друга страна, противопоставянето на ескалиращия ислямизъм (съпроводен с развиващата се демократизация на мюсюлманските общества) и утвърдените в мюсюлманските страни деспотични правителствени режими са стряскащи и непредсказуеми. Властта на петрола или "ислямизацията на петрола" в Близкия изток ще бъде от голямо значение за света. Противопоставянето на цивилизования, силно индустриализиран Запад на мюсюлманския свят (Персийския залив) в края на петролната ера е най-голямата заплаха за света и може да поеме в най-неочаквана посока. Войната в Ирак, започната от САЩ без доказани мотиви и аргументи, атентатите в САЩ от 2001 г. и последвалите други терористични актове (в това число и смъртоносният антракс) на войнстващи ислямизъм изостриха до краен предел геополитическото напрежение и противопоставянето на Близкия изток и Запада. В последните години на ерата на минералното гориво това глобално съперничество ще се задълбочава и е с най-лоши перспективи.
Другата потенциална дестабилизираща сила е увеличаващото се глобално затопляне на климата на Земята в резултат на човешката дейност при максимално използване на минерални органични горива и минерализацията на световното селско стопанство. Прогнозите за поддържането на глобалната икономика в нормален вид предвиждат удвояване на използването на енергия между 2000 и 2040 г., утрояване - към 2070 г., и учетворяване -към 2100 г., за да се отговори на потребностите на увеличаващото се население на света. Това означава увеличаване на емисиите на въгрероден диоксид над три пъти - от 6 млрд. тона годишно през 2000 г. до 20 млрд. тона към 2100 г. Дори преходът от течни горива към въглища (с нови технологии за преработката им в синтетично гориво) като последен етап в ерата на минералните горива още повече ще влоши въздействието върху климата в света. Световните тенденции за пренасочване към използването на природен газ, което е повсеместен енергиен хит през последното десетилетие, няма да промени в близко бъдеще утвърдилата се ситуация върху резултата на глобалното затопляне.
Анализът на всички основни промени в живота на обществата по времето на ерата на минералните горива и особено през последните десетилетия показва, че първата жертва при достигане върха на петролното производство вероятно ще бъде селското стопанство. По приципа на "доминото" ще последва верижната реакция: спад на добивите, срив на производството, услугите, информацията и т.н. Т.е. цялата икономика ще бъде обречена на провал.

Призракът на ГЛАДА

като първи световен проблем от хилядолетия насам ще възникне с нова сила.
Най-важният въпрос пред човешката цивилизация е дали може да бъде открит и своевременно въведен в действие нов енергиен режим, който да смени минералните горива и да задоволи потребностите на нарастващото население на Земята през следващите векове.
Бъдещето ни е свързано с водорода. Той достига до 70% от повърхността на Земята (вода и органика) и поставя началото на нова енергийна епоха в развитието на света. Водородният енергиен режим ще осигури преход към икономика на възобновяем ресурс. Като неограничен източник на енергия той гарантира човешкото енергийното бъдеще за хилядолетия напред.
Предимствата на водорода пред другите форми на енергия се свеждат до:
- дава три пъти повече топлина за единица мярка, отколкото петрола;
- гарантира абсолютно екологично равновесие;
- производството на енергия от водород ще бъде изравнено по целия свят и по този начин водородната енергетика ще се децентрализира или с други думи ще се демократизира. Затова водородната енергетика носи и друго име - "народна енергетика";
- тъй като водородът рядко се среща самостоятелно, той трябва да бъде отделен от водата като вторичен продукт; един от главните технологични процеси за това е електролизата, за която е необходима предимно евтина електрическа енергия (за нейното производство най-подходящи са възобновяемите енергийни източници - ВЕИ като вятър, слънце, биомаса, водна и геотермална енергия); днес се разработва "възобновяемата електролиза" в голям мащаб; най-важният аспект на използването на ВЕИ за производство на водород е, че слънчевата енергия и вятърът, водната и геотермалната енергия ще бъдат превръщани в "складирана" енергия, която може да се прилага в концентрирани форми, когато и където е необходимо и при нулева емисия на въглероден двуокис.
Следващата стъпка на научно-техническия прогрес е започналото вече

разработване на малки енергийни клетки

като миниелектроцентрали за всеобхватно практическо електропроизводство или т.нар. електропроизводство на място. Това е и пътят към новата енергийна ера и водородната икономика. Въпреки все още високата цена електропроизводството на място обръща класическата конвенционална логика на действащото в момента електроснабдяване надолу с главата. Огромните мегаелектроцентрали, дългите далекопроводи и разпределителни станции до крайните потребители се изместват от стотици хиляди миниелектроцентрали по фабрики, офиси, магазини на дребно, търговски предприятия, обществени сгради, квартали, жилища, автомобили. Навсякъде по света започва ерата на водородната енергетика или "електропроизводството на място". Паралелно с това протича и процесът на преход от колосалната централизация на световното електропроизводство към децентрализиран модел. Ако днес цената на електричеството от една електроцентрала, работеща с природен газ, достига 1000 $ за един киловат, то цената на електричеството, произведено от енергийни клетки, сега струва 3000-4000 $ за киловат.
Другата особеност на водорода и новата   технология на електропроизводство на място с енергийни клетки е съчетаването им с компютърната и телекомуникационната революция в навечерието на една качествено нова икономическа епоха. Предстоящото възникване на милиони самостоятелни малки енергийни клетки се нуждае от

свързването им за обмяна на енергия

помежду им. За това са необходими компютърен софтуер, дигитални технологии, достъп до интернет, с което да бъде изградена мрежата на електропроизводството на място. Всичко това се предоставя от съвременните постижения на компютърната революция. Хилядите енергийни клетки в САЩ вече обменят излишната енергия с базовата класическа електропреносна мрежа.
Водородната икономика и революционните промени в световната енергийна мрежа като резултат от една глобална енергийна форма на енергията (която ентусиастите наричат "вечното гориво') са дело на ХХI век. Електропроизводството на място и водородно-енергийната мрежа са в много ранни етапи на развитие днес, точно както интернет беше в края на 80-те години. Сега 65% от населението на света никога не е използвало телефон (за GSM апарати да не говорим), а 30% от него не е имало достъп до електричество или други форми на търговска енергия. Липсата на достъп до енергия и по-специално до електрически ток е ключов фактор в увековечаването на бедността в света. Необходимостта от еленергия на човечеството през следващото десетилетие (8-9 млрд. души) може да се удовлетвори само от водородната енергетика, АЕЦ и ВЕИ! Преминаването към водороден енергиен режим и създаването на мрежи от електростанции на място, които могат да свързват общности из целия свят, е единственият начин да се измъкнат от бедността милиарди хора. Слага се край на продължителното хилядолетно и варварско господство на геополитиката! Тази коварна геополитика, коята е донесла само световни нещастия и злини, отива в миналото и започва политика на дълготрайна биосфера.

--------------
*Авторът е бивш член на комисията по енергетика в 37-ото и 38-ото НС