НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Жорес Алферов: "Будущее есть только у одной области - это преобразование солнечной энергии"

НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Источник: www.internet.ru, Варвара Агламишьян, Андрей Вакуленко

- Жорес Иванович, давайте поговорим о тех исследованиях, которые сейчас ведутся в России и в мире в области энергетики, но еще не получили практического подтверждения. Можете ли вы назвать те работы, которые через 10 или 20 лет могли бы стать номинантами на получение премии "Глобальная энергия"?

- Я могу пока говорить только о направлениях, а не о конкретных исследованиях. Например, в энергетике есть одно направление, в котором имеются выдающиеся, блестящие работы. Таковые были и в числе предложенных к рассмотрению. Я думаю, сыграл свою роль некоторый психологический фактор: наверное, при первом присуждении подобной премии многие члены нашего комитета не могли преодолеть определенного барьера... Я говорю об атомной энергетике. Потому что еще довлеет воспоминание о чернобыльской катастрофе.

Но я должен сказать, что исследования в области атомной энергетики, безусловно, будут ближайшее десятилетие бурно развиваться. В атомной энергетике имеется целый ряд прекрасных наработок, которые фактически являются основой безопасной атомной энергетики.

Вместе с тем, по очень большому счету, у атомной энергетики нет будущего. На протяжении ближайшего столетия, я думаю, она будет эффективно работать. Однако, по очень большому счету, нет будущего ни у нее, ни у газовой, ни у нефтяной, ни у угольной энергетики. Будущее вообще, с точки зрения способа производства электроэнергии, есть только у одной области - это преобразование солнечной энергии. Все остальное - это появление отходов (часто очень вредных и в очень больших объемах), истощение природных ресурсов, ухудшение экологии. Солнечная энергетика свободна от этих недостатков. Мы преобразовываем коротковолновые излучения в электричество, а выплевываем в космос отходы в виде теплового излучения от Земли. Это на самом деле очень эффективное преобразование, которое почти не отражается на тепловом балансе планеты.

- Существуют ли сейчас какие-то работы, которые позволяют надеяться на широкое внедрение этих технологий?

- Безусловно. И здесь есть два основных направления. Это кремниевые солнечные батареи, где рекордный уровень КПД сейчас составляет 23%, а теоретически может быть 26-28%, и солнечные батареи, созданные на основе полупроводниковых гетероструктур. Здесь КПД уже сейчас составляет 35%, а может быть и 40, и 50, и 60%, а в очень сложных системах и больше. Сегодня основным тормозом является то, что полученная таким образом электроэнергия оказывается дороже. Например, по сравнению с атомным электричеством - в 3-4 раза.

Я могу быть необъективным: солнечной энергетикой я сам занимался и продолжаю заниматься сейчас, а солнечные батареи на гетероструктурах - это же мое детище. Солнечная энергетика бурно развивается сейчас во всем мире, имеет очень широкое применение в космосе. И нам нужно поощрять каждый заметный шаг в этом направлении.

- Вы видите заметные шаги в этом направлении в России?

- Заметные шаги делаются в Физико-техническом институте имени А.Ф. Иоффе, который продолжает заниматься этим направлением, сохраняет лидирующее положение в мире, является держателем мировых рекордов по КПД и участвует в целом ряде международных программ. Поскольку отечественное финансирование почти нулевое. У нас имеются и разработки по кремниевым батареям: в свое время стимул для их развития дали космические работы. Эти разработки были почти полностью загублены в последнее десятилетие. Промышленное производство солнечных батарей на гетероструктурах для космических целей мы начали раньше американцев лет, наверное, на 5-10. Они писали первые статьи, а у нас было уже промышленное производство. Сегодня как раз оно развивается в Америке, а у нас его уже нет. Сейчас Россия, к сожалению, не является крупным производителем этой техники. Крупнейший производитель солнечных батарей - Вritish Рetroleum.

- Вы говорите о том, что самым перспективным направлением является преобразование солнечной энергии в электрическую. Но никто из российских компаний не "засветился" в этих разработках. Не будет ли здесь некоторого противодействия с их стороны?

- Я не случайно упомянул British Petroleum. Думаю, что пройдет некоторое время, и наши крупнейшие компании, если они, конечно, хотят продолжать работать в энергетике, обязательно должны будут вкладывать деньги в эту область и развивать это направление. Кроме того, можно говорить и о других технологиях. Сегодня, например, уже можно называть такие частные вещи, как преобразование газового факела в электричество, что в удаленных областях может быть весьма эффективным. "Газпром" это должно взволновать. Я уже рассказывал немного об этих технологиях Миллеру (председатель правления ОАО "Газпром". - Прим. ред.), но его сейчас больше волнует, как из газа получать углеводороды, жидкое топливо. Что, конечно, тоже важно.

То, о чем я сейчас говорил, - это будущее и иногда не очень близкое. И, безусловно, нужно поощрять работы, которые могут пригодиться уже сегодня. В первую очередь это энергосбережение.

- Как вы оцениваете то, что делается в нашей стране в области водородной энергетики?

- А я просто не знаю.

- Видимо, это не очень хороший признак?

- Наверное. Нужно сказать, что масштабы научных исследований и их уровень, конечно, упали за последнее десятилетие. Наука - и энергетика, и электроника, и физика, и химия - все время нуждается в современном оборудовании, в современной экспериментальной базе. На протяжении последних 12-15 лет мы этого практически были лишены. Мы работаем на экспериментальной базе 20-летней давности. Это приводит к весьма серьезным следствиям разного сорта. Безотносительно к энергетике все позитивные элементы в науке за последние 10-15 лет связаны с резко возросшим международным сотрудничеством и возможностями, которые оно предоставляет. Это имеет и отрицательные стороны: мы теряем свои научные кадры. Однако, выбирая между железным занавесом и открытостью в международном сотрудничестве, конечно, нужно выбирать второе. Я думаю, что очень многие сотрудники не уезжали бы за рубеж, если бы им платили зарплату на много меньшую, чем там, но вполне достаточную для спокойной жизни здесь. И если бы при этом они имели достаточно хорошие условия для исследований.

- В последнее время в прессе говорится о том, что России нужно переходить от сырьевой экономики к инновационной. Насколько это реально, на ваш взгляд, и что надо делать, если это реально?

- Вы должны понимать, что перед вами сидит не государственный деятель, а прежде всего научный работник. Степень моего влияния на процессы в нашей стране крайне ограничена. Я всю жизнь исповедую идею о том, что основа развития - это наукоемкие технологии. Сегодня это подтверждается массами примеров. Большинство стран, которые живут лучше нас, никакими сырьевыми ресурсами не располагают. Основа экономики - наукоемкие отрасли промышленности, новые разработки, которые дают толчок для развития новых производств.

Как-то Сергей Глазьев, читая лекцию в научно-образовательном центре для школьников и студентов, очень четко сформулировал, что самая высокая рента - не сырьевая, а интеллектуальная. Она может давать самый высокий доход, и она может приносить самую высокую прибыль на вложенные средства. Для этого у нас в принципе имеются все возможности. Даже сегодня мы по-прежнему одно из наиболее образованных обществ в мире.

- А что надо делать и как надо двигаться дальше?

- Двигаться нужно простым способом: нужно вкладывать все возможные средства в развитие наиболее перспективных направлений и конкретных проектов. Особый приоритет должен отдаваться развитию электроники и энергетики.

В сфере энергетики у нас много реальных достижений. Я уже говорил о работах нашего института в области солнечного преобразования, светодиодной техники. Есть также огромные достижения в области полупроводниковых лазеров, что чрезвычайно важно для развития телекоммуникационных технологий. В питерском Институте проблем электрофизики, которым руководит академик Рутберг, разработаны методы производства энергии посредством плазменного сжигания токсичных отходов. Это вообще, как говорится, идеальный вариант: вместо того чтобы загрязнять окружающую среду, вы сжигаете токсичные отходы в низкотемпературной плазме. Такие проекты нужно поддерживать. А что происходит на самом деле: Рутберг может вести исследования за счет грантов из Соединенных Штатов, но и результаты, естественно, уходят туда же. Исследования в нашем институте тоже в значительной степени ведутся за счет грантов и контрактов с зарубежьем.

Научно-технические результаты не востребованы дома. И это самое страшное. Можно назвать целый ряд проектов, которые нужно реализовывать. Но я очень сомневаюсь, что деньги на них даст, например, крупный бизнес. Он начнет давать деньги, когда он увидит чистую прибыль. Наши бизнесмены могут давать только короткие деньги. Нужно сказать, что это характерно не только для нас: длинные деньги дает государство. Нужно выбрать наиболее перспективные направления и вложить туда средства.

Их можно назвать. Это экологически чистая энергетика - широкое направление, куда входят и использование энергии ветра, и водородная энергетика, и полупроводниковое преобразование солнечной энергии, и плазменное разложение, и сжигание токсических отходов. Далее, это развитие информационных технологий. Основой здесь являются электронные компоненты. Мы можем работать на зарубежных электронных компонентах, но в этом случае всегда будем находиться сзади. Можно делать на зарубежных компонентах бытовую технику. Но это недопустимо, если мы хотим развивать авиационную электронику, силовую энергетику и многое другое. И третье направление - это биотехнологии (биочипы и биоинженерия).

Эти три направления определяют научно-технический прогресс в ближайшем будущем.

- Почему именно энергетическая тематика была выбрана организаторами премии "Глобальная энергия"?

- С самого начала мне хотелось, чтобы новая международная премия имела по-настоящему высокий авторитет. Для этого она должна вручаться в той области, которая не покрывается уже существующими международными премиями. По энергетике по-настоящему крупные премии еще не утверждались. Кроме того, премия должна выдаваться в той области, которая имеет огромное значение для научно-технического прогресса и, я бы сказал, вообще для развития цивилизации, ну и при этом иметь хороший российский бэкграунд. Чтобы было понятно, почему из России происходит эта инициатива. Сумма этих причин и привела к тому, что премия учреждена в области энергетики.

Наверное, сегодня нет другой столь же важной области научной и технической, чем развитие энергетики. В силу многих обстоятельств. Энергопотребление продолжает стремительно расти. И, безусловно, мы должны стимулировать исследования и разработки в области возобновляемых источников энергии. При этом энергетика чрезвычайно важна для России. У нас, с одной стороны, сосредоточены огромные энергетические ресурсы, с другой - мы имеем ряд выдающихся достижений в этой области.

- Премия "Глобальная энергия" дана за работы, которые сделаны уже достаточно давно. Видимо, по тому же принципу, на котором основываются при вручении Нобелевской премии: речь идет об уже проверенных временем исследованиях?

- Я бы сказал так. На Нобелевскую премию выдвигаются и более свежие работы, но эта премия и существует уже сто с лишним лет. Причем поначалу в завещании Нобеля было вообще записано "за работы предыдущего года". Потом это переформулировалось в "недавние работы". Но что значит недавние? Работы этого столетия?

Конечно, испытание временем требуется: большое значение имеет прикладная сторона теоретических разработок, приложение научных результатов. Нужно увидеть, что в итоге из этих предложений вышло. Может, все прекрасно в теории, но ничего не вышло на практике. Тем более это относится к энергетике, где даже фундаментальные базовые работы идеологически всегда носят прикладной характер. Были бы живы, например, Андрей Сахаров и Игорь Тамм - выдвижение предложенного ими Токамака на премию "Глобальная энергия" наверняка бы состоялось. Но я не уверен, что премия была бы присуждена именно им, даже несмотря на яркость этой работы. Потому что пока еще идея магнитного термоядерного реактора не получила настоящего практического воплощения в энергетике.

Если говорить о работах, которые были отмечены премией, то, например, первоначальные пионерские работы по кремниевым тиристорам Холоньяком были сделаны в 1955- 1957 годах. Полупроводниковый светодиод был изобретен в 1962 году. Конечно, в первую очередь премия присуждается за исследования, которые можно назвать пионерскими, но сказать, что мы премировали какие-то старые работы, нельзя. Эти области бурно развиваются и сейчас, а профессор Холоньяк персонально опубликовал массу работ в развитие своих первоначальных исследований. На сегодня для энергетики полупроводниковые светодиоды - это все еще будущее, это перспектива замены нынешних осветительных приборов. Кремниевые тиристоры, управляемые выпрямители легли в основу технологий энергосбережения и полностью изменили лицо энергетики. Мы дали человеку высокую премию за то, что он был в этом деле пионером, за то, что он эти работы развивал дальше. Примерно то же самое можно сказать о Месяце и Смите. Их работы по мощной импульсной энергетике нашли широкое применение.
Может быть, мы пропустили какие-то яркие работы в сфере энергетических разработок, которые были сделаны за последнее время. Но их не было в числе 27 представленных работ. Мы выбрали лучшее из того, что было.

Справка:

Самая престижная международная премия - Нобелевская - первоначально вручалась только за достижения в области фундаментальных наук. В завещании основатель премии Альфред Нобель указал только физику, химию, физиологию и медицину. Перечень номинаций был расширен значительно позже. Кроме того, существуют еще две влиятельные премии: Государственная премия Японии и Киотская премия, учрежденная крупным бизнесменом Кацуо Инамури. Они присуждаются в трех номинациях: передовые технологии, фундаментальные науки и философия и искусство. Японцы каждый год устанавливают и все более узкие области, в которых присуждается премия. При этом никогда номинации японских премий не пересекаются с Нобелевской.

Международная энергетическая премия "Глобальная энергия" была учреждена в прошлом году. Премии первым лауреатам вручил в Петербурге президент России Владимир Путин. Лауреты международной энергетической премии "Глобальная энергия": "За фундаментальные исследования и разработку мощной импульсной энергетики" - Геннадий Месяц, доктор технических наук, профессор, вице-президент РАН, и Ян Дуглас Смит, главный управляющий и старший научный сотрудник компании Titan Pulse Sciences Division (США). "За основополагающий вклад в создание кремниевой силовой электроники и изобретение первого полупроводникового светодиода в видимой области спектра" - Ник Холоньяк, профессор Иллинойского университета, член Национальной и Национальной инженерной академий наук США.