вторник, 27 декабря 2011 г.

Взгляд со стророны: Украина в меняющемся мире

Украина и мир

В прессе существует расхожая рубрика: “Украина и мир”. В общем, понятно, о чем она. Если посмотреть на Украину и мир в контексте этой рубрики, то оказывается, что они движутся во многих отношениях как бы в противоположных направлениях. Посмотрим, например, на электроэнергетику.
Украинская электроэнергетика живет по консервативному сценарию. Подавляюще большая часть ее генерирующих мощностей создавалась еще в СССР. После развала СССР Украина испытывала грандиозный многолетний спад промышленного производства, из-за которого в ней сложилась парадоксальная ситуация. В то время, как большинство стран испытывает энергетический голод, в Украине сформировался избыток генерируемых мощностей – она является экспортером электроэнергии. И это при том, что явления износа основных фондов нарастают, и пока что – невосполнимо.

В мире (в отличие от Украины) идут очень активные поиски альтернативных источников энергии. Что вы скажете, например, об электростанции, работающей на стабильном перепаде давлений между двумя удаленными точками? Оказывается, есть такие пары точек на глобусе. Из одной точки в другую можно проложить трубопровод, а в его разрыв поставить турбину. Воздух в таком трубопроводе может ускоряться до сверхзвуковых скоростей. В США есть акционерное общество, созданное для реализации такого проекта.
А что вы скажете на то, что исследователи из Министерства энергетики США и Института биоэнергетики (JBEI) разработали новый тип биотоплива, идентичного дизельному горючему?
Есть такой углеводород, относящийся к классу т.н. сесквитерпенов (с 15 атомами углерода) – бисаболен. Бисаболен содержится в продуктах некоторых растений и используется в производстве косметики. А кроме того, он прекрасно горит в дизельных двигателях. С ним не надо делать ничего дополнительно – можно заливать прямо в бак. Вот только мало его, и потому он дорог – солярке не конкурент.
Ученые упомянутых выше двух организаций, тем не менее, сумели сделать его конкурентом. Специалистам JBEI удалось разработать новую обменную реакцию, которая позволяет с помощью генно-модифицированных кишечной палочки и дрожжей производить бисаболен. Сейчас они готовятся к производству больших количеств нового топлива для испытаний в обычных дизельных двигателях.
Многие, наверное, скажут: ну вот и хорошо, они сделают, отработают технологию, а мы ее воспроизведем. Может, мы и будем способны ее воспроизвести, но тогда это будет называться кражей интеллектуальной собственности. Одно дело – украсть у “врагов”, как это и делалось во времена “холодной войны”, и совсем другое – якобы у друзей. Мир движется к соблюдению конкурентного принципа: если ты не первый, то ты – последний. А последнему – при всей дружбе, ой, как несладко!
В то же время существуют альтернативные источники энергии, почти не защищенные (по крайней мере, на уровне физических принципов) от их воспроизводства, на которые ни у кого нет монопольных прав. Например, ветроэнергетика или солнечная энергетика. Но здесь есть свои сложности.
Тем не менее, в период с 2000 г. до 2009 г. суммарная мощность всех ветроэлектрических установок (ВЭУ) в мире увеличилось приблизительно в 6 раз и составила 160 ГВт, а по прогнозам World Wind Energy Association (WWEA) к 2020 году может составить 2000 ГВт. Причем растут как количество ветроэлектрических станций (ВЭС), так и установленная мощность ВЭУ. Учитывая дороговизну как самой установки, так и выработанной с её помощью электроэнергии, можно сделать совершенно однозначный вывод: без поддержки государства ветроэнергетика в современном её состоянии обречена на коммерческий провал. Это подтверждают все страны, где ветроэнергетика дотируется из государственных средств.
Я вообще сомневаюсь, чтобы производство каких бы то ни было жизнеобеспечивающих благ могло основываться только на частной инициативе. Государство как социальное изобретение и возникло-то для того, чтобы заниматься их производством. Ни в долине Нила, ни в Междуречьи цивилизации так и не возникли бы, если бы у людей не было необходимости создавать и совместно ипользовать гигантские ирригационные сооружения.
Привлекательно выглядит солнечная энергетика, в том числе и на площадках космического базирования.
Вообще-то, на Западе солнечная энергетика давно вышла на уровень бытового ширпотреба. Сын моих друзей, переехавших на жительство в Германию лет 15-20 тому назад, работает в фирме, занимающейся монтажом солнечных панелей не в каких-то крупных проектах, а по заказам самых обыкновенных граждан – как вы да я, да целый свет. Купил – и тебе смонтируют. В Японии на таких станциях можно построить даже небольшой домашний бизнес: государство выкупает у граждан избытки энергии по привлекательным ценам.
На днях в новостях появилось сообщение, что чешская компания Ekotechnik Praha получила технические условия на присоединение к сетям “AES Киевоблэнерго” и собирается построить солнечную электростанцию мощностью 42 МВт недалеко от города Богуслав в Киевской области. Электростанция будет введена в эксплуатацию в конце 2012 г.
Это очень скромненько. Особенно на фоне сообщения, что американские ученые подготовили по заданию Международной академии астронавтики доклад о потенциальных способах улавливания солнечной энергии в космосе и ее беспроводной передачи на Землю, а NASA подписало контракт на $100 тыс. с консультационной компанией на дальнейшую проработку концепции. 
У этого, последнего, проекта – интереснейшая история, к которой причастна и Украина. Правда, не очень почетным способом. Есть в ней отдельные люди, прославившие ее и себя, но, как система, Украина, благодаря опять же некоторым своим гражданам, повела себя здесь скверным образом.
С Украиной (в частности, с Харьковом) оказалась связанной жизнь одного из замечательных специалистов-антеннщиков – профессора Я.С. Шифрина. Это не тот Шифрин, который артист, это другой Шифрин. Полковник Шифрин занимал должность заведующего кафедрой антенн и распространения радиоволн в Артиллерийской радиотехнической академии имени Маршала Говорова и был уволен на пенсию в 1980 году по достижении предельного возраста для службы в Вооруженных Силах.
Он является отцом-основателем трех серьезных научных направлений, в частности, – теории антенн с нелинейными элементами (АНЭ). Такие антенны могут делать с радиоволнами многое такое, чего без них сделать просто невозможно. В частности, они могут служить преобразователями принимаемого ими СВЧ-излучения в энергию постоянного тока, являющимися оконечными  элементами систем беспроводной передачи энергии (БПЭ). Такие выпрямляющие устройства называют ректеннами и предложил их американец Браун.
В сущности, под руководством проф. Шифрина и при его участии на кафедре в ХНУРЭ, где он стал работать после выхода на пенсию, была построена достаточно общая теория антенн с нелинейными элементами. Полученные результаты опубликованы в большом количестве статей, ряде депонированных монографий и в 1 томе  антенного  справочника (Изд-ва ИПРЖР,1997 г., Москва )
Первый проект солнечной космической электростанции (СКЭС), проработанный во всех деталях, предложил в 1968 г. американец Петер Глэзер. В процессе работы над проектом он обнаружил, что никаких технических препятствий к его реализации не существует. Все упирается только в деньги. В начале 80-х годов американцы создали маленький макет системы и, убедившись, что реализация замысла Глезера обойдется более чем в $100 млрд., дело это надолго прикрыли. Они-то прикрыли, а в Япония и ряде других стран проектом продолжали заниматься. Так, японцы  планируют создать образец коммерческой  солнечной  космической  электростанции мошностью около 1-2  ГГв к 2030г
В эти же 80-годы проблемами БЭП и солнечной энергетики начали активно заниматься и в ХНУРЭ. Вспоминая то время, профессор Шифрин говорит так:
– Ну, и мы тоже влезли в эти дела. Почему мы решили, что этим надо заниматься? $100 млрд. – это не окончательная цена. Технологии не стоят на месте. Если в 60-е годы кпд полупроводниковых преобразователей составлял 8-12%, то сегодня он достиг 40-50%. Быстро развивается и радиоэлектроника, в частности, техника антенн. Все это ведет к качественному изменению стоимости проекта и сроков его реализации. А кроме того, есть множество куда более скромных задач по линии БПЭ, приниматься за решение которых можно уже сегодня. Например, переброска энергии через болота или из энергоизбыточных районов в энергонедостаточные, обмен энергией между космическими объектами – там вообще маленькие расстояния. Все эти «мелкие» задачи не требуют 100 лет для своей реализации. Они могут быть решены значительно быстрее.

В 1994 году Шифриным с сотрудниками были представлены на антенную конференцию в Ницце (Франция) два солидных доклада по антеннам с нелинейными элементами и ректеннам.  В частности, они попали в руки Глэзеру. Глэзер передал их Брауну (а это – в проблеме  БПЭ фигура №1) и прислал Шифрину письмо с предложением сотрудничать. Он предложил Я.С. и его сотрудникам две вещи. Первая – написать большую обзорную статью о работах ХНУРЭ по БПЭ для издаваемого в США журнала по этой проблеме, а вторая – принять участие в написании международной книги по БПЭ. Он же прислал короткий доклад по СКЭС  на первую антенную конференцию в Украине, организованную проф. Шифриным в 1995 г. К сожалению, из-за пассивности сотрудников Я.С., странного недопонимания ими ценности двух  предложений Глэзера, они не были приняты. Я.С. с горечью называет это первой важной упущенной возможностью. Ведь уже в 1996-97 годах Украина могла бы занять почетное место в международном разделении труда по этой проблематике и зафиксировать мировое лидерство ХНУРЭ в создании теории антенн с нелинейными элементами.
В 2002 году в Маастрихте проходила Генеральная ассамблея Международного радиосоюза, в рамках которой работала специальная секция по СКЭС, на которую пригласили и проф. Шифрина с заказным обзорным докладом. Там у него завязались научные связи, благодаря которым можно было выйти на крупный американский проект по разработке нового типа летательного аппарата (использующий линию БПЭ с ректенной) со сроком окончания в 2019 году и поучаствовать в нем. Очень жаль, но и эта интереснейшая возможность по вине  сотрудников Я.С. была упущена. Поэтому с 2003 г. Я.С. от работ по БПЭ отошел.
Вчера я позвонил Якову Соломоновичу:
– Яков Соломонович, у Вас, как правило, получается все, за что Вы беретесь. Почему же, на Ваш взгляд, так неудачно сложилось это дело?

– К списку упущенных возможностей я могу добавить еще одну. В начале 90-х мною была  запланирована и одобрена  министерством монография «Антенны с нелинейными элементами». Однако мои соавторы настолько затянули работу над ней, что издание ее вообще сорвалось. И это при том, что рукопись была готова на 85-90%, а в 2001 году я получил согласие американцев (IEEE) финансово ее поддержать. А вообще, я не хотел бы сегодня анализировать причины давних событий, но могу твердо сказать, что они никак не оправдывают существенных потерь Украины – как ее научного авторитета, так и ее возможностей еще в середине 90-х годов занять по праву почетное место в решении таких  глобальных проблем, как солнечная энергетика и системы БПЭ с их разнообразными приложениями. И хотя, насколько я знаю, исследования в области АНЭ в ХНУРЭ продолжаются, упущенного, увы, не вернешь.
Лично я полагаю что немалую (если  не главную роль) в  описанных странностях сыграло то, что стоявший во главе этого дела проф. Шифрин в 1997 году был освобожден от заведования кафедрой в результате – я так думаю – традиционной еще с советских времен недобросовестной конкуренции личных связей. Ну и конечно, немалую роль сыграла повсеместно господствующая сейчас в деловой сфере идеология “доедания” советского наследства.
…Как говорил когда-то бывший одессит Исаак Бабель, “плохая наша положения”. Я бы даже сказал, – хреновая!



Комментариев нет:

Rambler's Top100 Полный анализ сайта Всё для Blogger(а) на Blogspot(е)! Закладки Google Закладки Google Закладки Google Delicious Memori БобрДобр Мистер Вонг Мое место 100 Закладок