Электричество имеет долгую историю использования в фантастике. Но на каждую супергеройскую фантазию о Торе, громыхающем по облакам световым молотом, приходится увлекательная история энергетических инноваций, заставляющих взглянуть на силу электричества с более реальной точки зрения.
Знаете ли вы, что когда электричество только-только появилось, люди боялись этой поразительной новой технологии? Президент США Бенджамин Харрисон, по слухам, отказался пользоваться выключателями света в Белом доме, когда они были установлены в 1891 году, опасаясь получить удар током!
Сегодня энергия является основой человеческих достижений. Электричество питает нашу промышленность, управляет нашим цифровым миром, освещает наши дома и больницы. Кроме того, она является частью нашего воображения! Поэтому, учитывая все чудеса мира, которые ждут нас впереди, вот 5 научно-фантастических энергетических технологий, которые однажды могут стать научным фактом.
1. Космическая солнечная энергия
Научная фантастика имеет долгую историю правильного понимания технологий. Писатель-провидец Артур К. Кларк считается автором первого описания спутников в 1945 году, за десятилетия до того, как они появились в нашем небе. В будущем вполне возможно появление космической солнечной энергетики.
Уже сегодня солнечная энергетика на суше и даже на воде широко распространена по всему миру. Фактически, сегодня установлено в десять раз больше солнечных электростанций, чем всего десять лет назад. Солнечная энергетика работает за счет преобразования энергии солнца в электрическую энергию. Но энергия, которая попадает на поверхность Земли, фильтруется через атмосферу, то есть только половина ее достигает поверхности - и это хорошо, потому что иначе она уничтожила бы жизнь на нашей планете!
А что если бы мы могли использовать еще больше солнечной энергии, собирая ее до того, как она попадет в нашу атмосферу? Космические солнечные батареи, расположенные на орбите вокруг Земли, могли бы преобразовывать эту более интенсивную солнечную энергию в электричество, а затем передавать его на гигантские "оптические антенны", которые принимают электричество для распределения на Земле. Это поистине небывалая энергетическая возможность.
Ядерная энергия и таинственное зеленое свечение радиации уже давно играют весьма заметную роль в фантастике. Ваш дружелюбный сосед Спайдермен получил свою способность плести паутину благодаря укусу радиоактивного паука.
Но вы, возможно, не знали, что на самом деле производство ядерной энергии происходит в результате процесса, называемого делением ядер. Проще говоря, это использование энергии, высвобождающейся в результате цепной реакции, вызванной расщеплением нестабильных радиоактивных атомов. Мы все знаем, что такое Чернобыль, верно? Необходимо держать это под контролем.
Существует совершенно новая область ядерной энергетики, которая уже несколько десятилетий обещает неограниченную энергию (не в дурном смысле), - ядерный синтез. Ядерный синтез фактически генерирует энергию путем слияния двух атомов вместе, создавая энергию за счет избыточной массы, выбрасываемой из новой молекулы. Так что же в этом такого хорошего? Бесконечная энергия!
Умный фанат Человека-паука мог даже заметить, как Док Осьминог использовал этот источник энергии в фильме 2004 года. Более реалистично то, что эта захватывающая энергетическая технология, как ожидается, обеспечит высокую выработку энергии без образования проблемных радиоактивных отходов, которыми страдает ядерное деление. Научные данные по ядерному синтезу настолько основательны, что эксперты считают, что эта переломная технология - вопрос "когда, а не будет ли".
Водоросли могут показаться вам просто нежелательным зеленым налетом на дне пруда, но для ученых всего мира они представляют собой привлекательную возможность для получения чистой, зеленой энергии.
В научных исследованиях все чаще рассматривается идея биоэнергетики - использования биологических процессов для получения энергии, поступающей от солнца. Легко понять, почему, если учесть, что в любой момент времени Земля получает от Солнца примерно в 10 000 раз больше энергии, чем требуется для ее потребления человеком.
В процессе фотосинтеза - биологического процесса преобразования солнечной энергии в питательные вещества - водоросли производят электроны, которые можно использовать для обеспечения энергией электрических устройств. Это открывает захватывающую возможность для создания в будущем батарей, использующих энергию водорослей. Хотя масштаб производимой энергии вряд ли позволит создать сверхмощную энергосистему, она открывает возможности для экологически чистых возобновляемых источников энергии в сельских районах, где нет электросетей.
Водоросли также производят нефть, которая может помочь в производстве биотоплива нового поколения, производя в 60 раз больше нефти на акр, чем альтернативные наземные растения. Малайзия находится в авангарде исследований в области биологической энергетики, и в последние годы в стране был реализован ряд проектов по изучению энергии из водорослей.
4. Тепловая энергия океана
Кто-нибудь спрашивал Аквамена, откуда Атлантида берет электричество? Мощные силы, бушующие в наших океанах, открывают огромный потенциал для производства электроэнергии. Приливная энергия и энергия волн - две инновации, которые уже появились в экосистеме производства электроэнергии и используют механическое движение океанских волн и течений для получения энергии. Но есть и более интригующая возможность использования энергии океана, которая тихонько зарождается на заднем плане, - тепловая энергия океана.
Воды океана обширны. Здесь важна разница температур между водой на поверхности и в глубинах океана.
Тепловая энергия океана представляет собой развивающуюся область технологий, использующих разницу температур воды на разных глубинах для приведения в действие турбин, вырабатывающих электричество. Несмотря на то, что эта технология еще не получила широкого коммерческого распространения, она используется для питания электросетей в очень ограниченных масштабах по всему миру. Кроме того, она представляет собой более заманчивое решение для тропических регионов, таких как Юго-Восточная Азия, где температура воды на поверхности выше, чем в других частях света.
Энергия нулевой точки - это область, где производство энергии становится квантовым. В то время как все перечисленные выше источники энергии будущего хотя бы одной ногой стоят в реалиях сегодняшнего дня, энергия нулевой точки уводит источники энергии далеко в сторону теории.
Возможно, вы уже встречали это слово в культовом классическом фильме и телесериале "Звездные врата", но в основе энергии нулевой точки лежит реальный, хотя и чрезвычайно сложный механизм. Эта технология предназначена для того, чтобы охватить удивительный мир субатомных частиц, в теории улавливая энергию, когда они переходят из одного состояния энергии в другое в вакууме (то есть в пространстве).
Потрясены? Не волнуйтесь - это пока еще настолько теоретическая идея, что большинство обозревателей считают ее практически неправдоподобным сценарием будущего. Но если бы мы могли использовать эту энергию, то в будущем она стала бы безграничным источником энергии для человечества, распространяющегося по всему звездному пространству".
Научная фантастика часто знакомила нас с видением будущего, на страницах которой технологии превращались из гипотетических в повседневную реальность. Но с годами и развитием наших собственных технологий эти видения из комиксов и кинофильмов влияют на наши научные изыскания. История доказала, что научная фантастика в сочетании с человеческой изобретательностью может стать научным фактом.
