История энергетики Земли с 1935 г. до первого спутника Земли на солнечных батареях

(Продолжаем серию заметок об истории энергетики. Предыдущая часть здесь.)

1935 — самая большая в мире гидроэлектростанция построена в Гувер Даме

Гидроэлектростанция Гувер Дам была сооружена на реке Колорадо в Аризоне в 1935 году, а само строительство было начато в 1931 году. Ко времени ввода ее в эксплуатацию, Гувер Дам стала крупнейшим производителем гидроэлектричества в мире и оставалась таковой до 1948 года.

(Американский Департамент Внутренней Рекультивации, статья «Какая самая большая в мире гидроэлектростанция?)

1938 — Закон о Природном Газе: первое прямое законодательное регулирование газовой индустрии

В 1938 году Федеральное Правительство напрямую оказалось включено в процесс регулирования взаимодействия между штатами США в области газового хозяйства. Был принят Закон о Природном Газе (ЗПГ). Этот закон предполагал первое официальное вмешательство федерального Правительства в тарифную сетку, установленную газопроводными компаниями США.

В конечно счете, ЗПГ вменял Федеральной Энергетической Комиссии (созданной еще в 1920 году в связи с принятием Федерального Закона по водной энергии) соответствующую юрисдикцию по регулированию продаж природного газа между штатами страны. В обязанности надзорного органа стал входить надзор за тарифами при транспортировке газа между штатами и прочие вопросы, связанные с газовой индустрией.

Причиной побудившей законодателей принять ЗПГ, стала озабоченность сильной концентрацией индустрии природного газа в одних и тех же местах, монополистические тенденции в управлении газопроводами между штатами со стороны менеджмента, а также, таким образом, предпринималась попытка ввести более конкурентные цены на рынке.

(Национальная Ассоциация по поставкам Природного Газа, «История законодательного регулирования», июнь 16, 2009год.)

Зарождение ядерной энергетики

Декабрь 1942 – проведена первая контролируемая реакция ядерного синтеза

«В то время как мир оказался втянут в пучины Второй Мировой в 1940-х физик Ферми и другие ученые в Европе и Америке пришли к пониманию, что атом урана, расщепленный нейтроном, вызывает непрекращающуюся цепочку расщепления атомов, которая, в конце концов, высвобождает невероятную по своей мощи энергию.

Этот процесс, названный ядерным распадом, предполагал возможное его использование в военных целях и Ферми вкупе с другими учеными в Колумбийском Университете присоединились к Альберту Эйнштейну с целью убедить Правительство США изучить эту идею – как поставить ядерный синтез на службу военным. Правительство идею рассмотрело. Тем временем в Колумбийском Университете физик Ферми ищет возможность контролировать цепочку реакций ядерного распада.

В 1942 году когда Президент Франклин Рузвельт придал официальный статус «Манхэттенскому проекту» (проект разработки первой в Америке ядерной бомбы в условиях Второй Мировой Войны), вся работа Ферми была передислоцирована в Университет Чикаго, где в декабре этого же года он и его ученая команда достигли таки первой контролируемой ядерной реакции»

(Джеймс С. Уилльямс, доктор наук, «История Энергии», апрель 25, 2006 год)

1946 — Закон о Ядерной Энергии 1946 года. Создается Атомная Энергетическая Комиссия США

«Использование атомных бомб против японских городов в Хиросиме и Нагасаки в августе 1945 года означало начало новой эры в новую историческую эпоху, которая мощно аукнулась в бесчисленных репортажах новостей, статей в различных изданиях, фильмах, и радиотрансляциях объявлением этого времени «Атомным Веком».

В течение короткого времени после окончания Второй Мировой, политики, журналисты, ученые, и лидеры из мира бизнеса предположили, что мирное использование мощной ядерной энергии может быть чрезвычайно выгодно и принести массу пользы человечеству. Ядерный синтез, говорили они, может нести не только страшные разрушения и смерть, но и созидать в не меньших объемах.

Разработка путей использования ядерной энергии для мирных целей даже с самыми радужными перспективами займет много лет. И это признавали даже энтузиасты ядерной сферы. Первейшей задачей правительства в те годы был строжайший контроль над ядерной энергией и технологиями, для того чтобы и дальше двигать ядерные исследования в военных целях.

Закон а Ядерной Энергии 1946 года был принят на фоне напряжения в отношениях с СССР. Мир впадал в пучину «холодной войны». Конечно, многие признавали перспективность мирного освоения атома, но пока конкретные шаги делались именно в военной области. Акт подчеркивал военный аспект мощи ядерной энергии, делал акцент на необходимости работ в строжайшей секретности, работы с неизвестными пока материалами, а также производства новых типов оружия массового поражения.

Закон о Ядерной Энергии 1946 года в США не разрешал какого либо коммерческого или частного использования атомной энергии, более того он как бы создает всеобъемлющую госмонополию на ядерные технологии. Чтобы управлять Национальной Программой Развития Ядерной Энергии создаётся Атомная Энергетическая Комиссия из пяти членов.

(Американская Регулярная Комиссия по Ядерной Энергии, 2009 год, краткий обзор актов Правительства по ядерной энергии с 1946-1999 гг)

1950 – бензин становится самым массовым топливом для автомобилей в США

Интенсивная автомобилизация прежде всего в национальных масштабах является причиной того факта, что бензин становится топливом №1 в США для транспортных средств.

(Администрация Энергетической Информации (EIA), «Время Бензина», сайт организации, май 2009г)

1950-е – Природный газ становится основным топливом №1 вне транспорта и идет параллельное интенсивное строительство сети газопроводов

Для рядовых домовладений США газ не был широко распространенным видом топлива для бытовых нужд до 1950-х годов. Чтобы использовать природный газ в этих целях требовалась разветвленная сеть трубопроводов для транспортировки газа и стоимость такой системы рассматривалась как запредельная.

Однако, инновации в металлургии, скачок технологий и развитие металлопроката, изготовление труб в годы Второй Мировой Войны привели к тому, что создание трубопроводов стало значительно более привлекательным бизнесом.

После Второй Мировой, строительство трубопроводов начинается в национальном масштабе. В течение 1950-х и 1960-х годов тысячи миль их покрывают всю территорию США.
Ныне существующая сеть газопроводов США, если ее виртуально выпрямить, от одного конца до другого протянется до Луны и обратно дважды.

(Департамент Энергетики США, «История Природного Газа». Сайт Департамента, май 13, 2009 год)

20 декабря 1951 – Первый ядерный реактор для выработки электричества построен в Айдахо

«20 декабря 1951 года ядерный реактор выработал полезную электрическую энергию в первый раз.

Этой энергии едва хватило на то, чтобы запитать четыре обычных 100 ваттовых лампочки, но все 16 ученых и инженеров — весь персонал Национальной Лаборатории в Аргоне – те, кто разрабатывал и построил этот реактор – отметили сие эпохальное достижение путем начертания своих имен мелом на стене позади генератора.

Это был Экспериментальный реактор-размножитесь (EBR-I) расположенный в небольшом здании, которое и сегодня одиноко стоит на ветреной равнине на юго-востоке Айдахо. (EBR-I) породил Великую Национальную Индустрию атома, которая сегодня играет ведущую роль в удовлетворении мировых потребностей человечества в энергии»

(Национальная Лаборатория в Аргоне, «Самый первый реактор в Аргоне дал импульс Будущему Ядерной Индустрии», май 27, 2009г.)

Первая кремниевая солнечная батарея

1959 – первая кремниевая солнечная батарея разработана в Лабораториях Белл

«в 1953 году в Белл лабораториях (ныне АТ and T labs) ученые Джеральд Пирсон, Дэррил Чапин и Кадвин Фюллер разработали первую кремниевую солнечную батарею, способную вырабатывать электрическую энергию, которую уже можно было измерить. Газета «Нью Йорк Таймс» ознаменовала это событие, назвав его «началом новой эпохи, ведущей фактически к реализации использования практически неограниченной энергии солнца для нужд человеческой цивилизации».

(«Краткая история Солнечной Энергетики», сайт southface.org)

Август 30, 1954 год – американский Конгресс принимает Закон об Атомной Энергии 1954 года

«В 1954 году Конгресс принимает новые законодательные акты, которые впервые фактически разрешают использование ядерной энергии в мирных целях. Закон о Ядерной энергии 1954 года переформатирует американскую ядерную программу и снимает государственную монополию на ядерные технологии, открывает двери для коммерческого использования ядерной энергии частными организациями и это становится одним из вопросов национального масштаба. Эта законодательная инициатива была направлена в Комиссию по Атомной Энергетике чтобы «потворствовать широкому распространению, развитию и утилизации атомной энергии в мирных целях».

В то же время, Закон дает циркуляры Комиссии разработать специальные регулируемые меры, которые бы защищали здоровье общества и его безопасность, что исходят со стороны ядерных технологий. Таким образом, закон о Ядерной Энергии от 1954 года наделил Комиссию по Ядерной Энергетике тремя ведущими ролями:

•  продолжение военных программ
• способствование увеличению доли частного бизнеса в развитии ядерной энергетики в мирных целях
• защита здоровья общества и его безопасности от опасностей более широкого внедрения ядерных технологий на коммерческой основе

(Американская Комиссия по Мониторингу Ядерной Энергии США, «Краткий обзор законодательных актов по ядерной Энергии», 1946-1999, май 19, 2009год)

Июнь 1956 – Кинг Хаббард разрабатывает Теорию Пиков Хаббарда по измерению нефтяной добычи. Максимально точно предсказано пиковые значения добычи нефти в США

Теория Пиков Хаббарда утверждает, что для любой заданной географической территории производство нефти следует по кривой, которая формирует колокоподобный рисунок. Здесь, на высшей точке, производство нефти достигает пика, а потом наблюдается довольно стремительное снижение.

«В 1949 он (Кинг Хаббард) использовал статистические и физические методы подсчетов мировой добычи нефти и природного газа и задокументировал в цифрах невероятно растущее их потребление. Поэтому же в 1956-м на базе этих вычислений и прогноза нефтяных запасов, пожизненной продуктивности и динамики добычи залежей нефти, он предсказал, что пик добычи сырой нефти в США случится в промежуток с 1966 по 1972 гг. В то же время большинство экономистов, нефтяные компании, государственные Агенства (включая USGS – Геологическая Служба США) отвергли эти прогнозы.

И вот реально пик американской добычи сырой нефти пришелся как раз на 1970 год. Теория Пиков, разработанная Хаббардом, стала известна как «Теория Пиков Хаббрада» и она до сих пор продолжает оставаться одной из наилучших теорий в изучении динамки нефтедобычи.

(Ричард Хайнберг, «Вечеринка окончена: Нефть, Война и Судьбы Индустриальных Обществ», 2005г)

02 декабря 1957 года – первая коммерческая ядерная электростанция введена в эксплуатацию в Шиппингпорте, штат Пенсильвания

«Первая в мире широкомасштабная ядерная электростанция начала действовать в Шиппингпорте, Пенсильвания, 2 декабря 1957 года в точности спустя 15 лет после того как Энрико Ферми продемонстрировал первую управляемую ядерную реакцию. Электрическая компания Дьюкейна в Питсбурге построила и руководит электростанцией Шиппингпорт на месте, которым и владеет на реке Агайо. Компания также принимает участие в финансировании разработок реактора, собственником которого является государство.

Три года спустя электростанция в Шиппингпорте начинает снабжение электричеством значительную территорию округа Питсбург. Эта ядерная электростанция работала до 1982 года. Конгресс постановил провести дезактивацию и вывод АЭС из эксплуатации Департаменту по Энергетике (DOE). Это стало первым в истории примером дезактивации и прекращения работы ядерного реактора в США. Корпус ядерного реактора был помещен на малоактивный полигон ликвидации отходов в местечке Ханфорд в Ричленде, штат Вашингтон.

Территория, где стоял реактор, была очищена и выпущена в свободное обращение без каких либо ограничений в ноябре 1987г. Чиновники Правительства объявили, что эта семиакровая территория пригодна и безопасна теперь для пикников и даже игр с маленькими детьми.

(По метериалам Федерации ученых США, «Ядерная электростанция в Шиппингпорте». Сайт Федерации www.fas.org, доступ от 27 мая 2009 г)

Солнечные батареи на орбите

1958 – первый американский спутник Земли на орбите использует солнечные батареи для своего электроснабжения
«В то время как усилия по коммерциализации кремниевых солнечных батарей спотыкались о многочисленные препятствия, Армия США и Военно-Воздушные Силы увидели в солнечных батареях идеальный источник энергии для суперсекретных проектов. Таких, как спутники на орбите Земли.

Но вот когда Морскому Флоту было предложено участвовать в запуске и помочь запустить первый спутник США, то Морское Ведомство отвергло солнечные батареи, как еще технологию неопробованную, «сыроватую», и решило переключится на батареи химические в качестве источника энергии для разведывательных спутников.

Позже доктор Ханс Зиглер – возможно, эксперт № 1 в мире по спутникам в конце 1950-х годов — решительно отмежевался от Морского Ведомства США. Он утверждал что привычные батареи разрядятся до нулевой отметки быстро — в течении нескольких дней — обесточив многомиллионные электронные составные части спутников. А в случае с солнечными батареями ситуация обстоит иначе: те могут годами снабжать технику энергией. Доктор начал крестовый поход против Морского Ведомства с намерением во чтобы то ни стало изменить позицию военных чиновников по солнечным батареям.

И это дало плоды: военные смягчились и в качестве компромисса согласились на установку двойных батарей — как химических, так и кремниевых солнечных- на свои разведывательные спутники. Как и предсказывал Зиглер, обычные батареи спустя неделю вышли из строя, но вот солнечные позволили иметь связь со спутником на многие годы.

(Джон Перлин, «История Солнечной Энергетики», 19 май 2009г)

Михаил Берсенев, по материалам зарубежных сайтов

Продолжение смотрите здесь

Развитие космической солнечной энергетики