Мировой океан примет и накормит разрастающееся человечество?

Чтобы решить проблему нового источника пищи, энергии и свободного места для заселения, можно использовать ресурсы мирового океана. Что уже сейчас готовы предложить ученые?

OTEC использует разницу температур между теплыми приповерхностными и холодными придонными водами. Теплая вода испаряет рабочую жидкость с низкой температурой кипения, вроде аммиака, а холодная вновь возвращает ее в жидкое состояние. Давление пара в процессе испарения крутит турбины и вырабатывает электричество – «дармовое» и неисчерпаемое, пока светит Солнце. Пока разница температур приповерхностных и придонных вод составляет примерно 20°C, система OTEC может производить огромное количество энергии – тысячи мегаватт. Причем непрерывно, вне зависимости от погоды и цен на нефть или газ. Более того, OTEC-станция мощностью, например, 2 МВт может производить до 4,3 тыс. кубометров пресной воды, охлаждать поля и другие объекты, служить базой для добычи ценных веществ, растворенных в морской воде.


OTEC использует разницу температур между теплыми приповерхностными и холодными придонными водами

Над этой технологией (как, впрочем, и над многими другими, включая приливные турбины) работают компании, нанятые военно-морскими силами США. В ближайшее время у побережья Гавайских островов будет построена первая опытно-промышленная установка. Цена такой электростанции невысока: 2,5 млн долл. за 1 МВт при сроке службы станции в 25 лет. 14-МВт электростанция OTEC, которую компания OTECPOWER планирует разместить у западного побережья Индии обойдется в 50 млн долл. Для сравнения: требующие уйму сырья угольные и газовые электростанции стоят приблизительно 2 млн долл. и 1,5 млн долл. за 1 МВт соответственно, а атомная - 2,7 млн долл. за 1 МВт.

Растение-панацея

Морские водоросли – настоящая панацея для решения будущих проблем с дефицитом топлива и продовольствия. Водоросли - одно из самых быстрорастущих растений в мире, и около 50% их веса составляет масло, которое можно переработать в биотопливо. Водоросли не нуждаются в пресной воде и потребляют только углекислый газ, который является одним из основных вредных побочных продуктов промышленности.


Морские водоросли – настоящая панацея для решения будущих проблем с дефицитом топлива и продовольствия Существуют сотни крупных проектов по генетической модификации и использованию водорослей для производства биотоплива. Английский проект BioMara пытается использовать уникальные свойства морских водорослей для создания комплексного производства топлива и продовольствия. Ученые планируют использовать большие коричневые водоросли, которые очень быстро растут в легко доступных прибрежных районах. Они содержат меньше лигнина и клетчатки, чем наземные растения, что облегчает генерацию метана путем анаэробного сбраживания и в итоге удешевляет производство этанола путем ферментации. Наиболее выгодно производить из водорослей биодизельное горючее. При этом биодизель из водорослей имеет массу преимуществ перед обычным дизтопливом, например кукурузным или нефтяным. Прежде всего, водоросли имеют высокий уровень полиненасыщенных жирных кислот, что делает топливо более устойчивым к низким температурам. Также водоросли производят в 20-30 раз больше топлива, чем культуры, выращиваемые, на суше, в фотобиореакторах или открытых водоемах. Ученые из BioMara занимаются выведением высокоурожайных штаммов водорослей и определением оптимальных условий для их выращивания.


Водоросли производят в 20-30 раз больше топлива, чем культуры, выращиваемые, на суше, в фотобиореакторах или открытых водоемах

Обширные прибрежные районы являются более предпочтительным местом для выращивания биомассы, чем суша. Вода покрывает большую часть нашей планеты, а человек может жить только на ее меньшей части – суше. Выглядит логичным перемещение основных мощностей по выращиванию биомассы в океан. Первые опыты в этом направлении уже проводятся в Китае.

Все растения используют фотосинтез для преобразования солнечного света в энергию химических веществ (в основном сахара), которые затем преобразуются в более сложные органические молекулы, в том числе липиды (масла). Водоросли являются одним из наиболее перспективных источников возобновляемой биомассы, фактически только они способны в обозримом будущем ликвидировать голод на нашей планете. Они более эффективно преобразуют солнечную энергию, чем наземные растения и принимают углекислый газ из атмосферы, как они растут.

В BioMara используют три вида распространенных водорослей: Alaria esculenta, Sacchoriza polyschides и Saccharina latissima. Будущее сельское хозяйство на базе водорослей будет похоже на современное. Та же посевная кампания весной, тот же сбор урожая осенью. После сбора урожая, водоросли высушиваются и охлаждаются. Затем, после транспортировки, их вновь помещают в воду комнатной температуры, где происходит массовый выпуск спор – будущих семян. В течение всего лишь 15 минут водоросли площадью в десять квадратных сантиметров выпускают несколько миллионов спор. Споры осаждаются на 1,5-мм веревку из ацетилированного поливинилового волокна (куралона), которая сматывается в катушки. Длина веревки может достигать 400 м. Посевная проходит просто: катушка разматывается в воде и связывается с веревками, которые будут поддерживать водоросли.

Можно с уверенностью сказать, что спасение человечества от надвигающейся опасности перенаселения связано с мировым океаном. Это касается не только площадей, пригодных для возведения плавучих городов. В ближайшем будущем только океан, тем или иным образом, способен предоставить нам энергию и пищу, необходимую для выживания человечества.

Михаил Левкевич