В 1985 г. японский яхтсмен Кеничи Хори на солнечном катере "Сикринерк" в одиночку пересек тихий океан за 75 суток, преодолев 3700 морских миль. Яхта была комфортабельно оборудована. В распоряжении яхтсмена были стиральная машина, телевизор, микроволновая печь, холодильник. На катере длиной 9 м и шириной 2,4 м было расположено 9 м² солнечных батарей. Почти половина энергии в дневные часы направлялась в аккумулятор, за счет которого двигатель яхты работал в ночное время.

С 1988 г. в ФРГ и США регулярно проводятся соревнования солнцеяхт. В 1994 г. в Баварии на озере Химзее соревновались 17 судов – от миниатюрных каноэ-одиночек до комфортабельных судов с моторами мощностью 12 кВт. Россию представлял катамаран «Инзер», который за 3 часа преодолел 15-километровую дистанцию.

Большую опасность для биосферы представляют не только автомобили, но и самолеты. Авиация является одним из главных виновников усиления парникового эффекта: в результате работы двигателей самолетов образуется очень много диоксида углерода и оксида азота. Подсчитано, что одно пассажирское место в самолете «производит» на 1 км пути 684 г оксида углерода (автомобиля – 83 г, а электропоезда -31 г). А оксидов азота при полете самолета образуется примерно в 2 раза больше, чем диоксида углерода.

Один современный лайнер при перелете из Европы в Америку сжигает 100 т горючего и выделяет в атмосферу 80 т углекислого газа. Для сравнения: 1 га леса выделяет в год 200 кг кислорода. Значит, чтобы компенсировать затраты кислорода на такой полет 500 га леса должны давать кислород в течение года.

Солнечный транспорт.

Автомобиль, воплотивший мечту человека о свободе передвижения, тем не менее, называют чумой XX века. Завоевав планету, он стал главным потребителем невозобновимых природных ресурсов, загрязнителем земли, воды и воздуха, источником шума и опасности.

Автомобиль XXI века должен быть экологически чистым. Во всех развитых странах реализуются государственные программы по экологическом и экономическому транспорту. Так, в США по программе PNGV (сотрудничество в создании нового поколения транспортных средств) в 1999 – 2004 гг. выделено 161 млн. долл. На разработку прототипа экологически чистого легкого автомобиля с расходом топлива не более 3 л. на 100 км.

К наиболее перспективным транспортным средствам грядущего столетия относят электромобиль. Однако его источники энергии – аккумуляторные батареи – пока не могут конкурировать с бензином и дизельным топливом. Без качественного скачка их характеристик электромобили будут иметь ограниченное применение (перевозки по заданным маршрутам, выставочные, парковые и другие закрытые зоны). Пока они не сравнимы с традиционными автомобилями ни по техническим данным, ни по стоимости, ни по удобству эксплуатации. Конкурентоспособное и сравнительно «чистое» транспортное средство сегодня можно разработать только по схеме «гибридного электромобиля » с комбинированной энергетической установкой, включающей Двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электродвигатель и буферный накопитель энергии. Исследования по программе РМСУ подтверждают технико-экономическую целесообразность создания такого электромобиля, который примерно на порядок «чище» обычного автомобиля из-за меньшего расхода топлива и работы ДВС в оптимальном режиме.

Экологическая чистота электромобиля на самом деле далеко не бесспорна (если его аккумуляторы заряжают энергией от тепловых электростанций – это, по сути, «нефте-» или «углемобиль», если же. от атомных – «автомобиль»). Иное дело солнцемобиль – разновидность электромобиля, получающего электроэнергию от бортовых или стационарных фотопреобразователей. Благодатное Солнце – поистине неисчерпаемый источник экологически чистой и бесплатной энергии. Национальные программы развития гелиоэнергетики и гелиотехники приняли более 70 стран планеты – от Скандинавии до Австралии.

Однако, как ни впечатляют достижения рекордсменов трансавстралийских и других престижных ралли, солнцемобилей на дорогах сегодня не встретишь. Специалисты полагают, что солнечный транспорт станет всерьез конкурировать с автомобильным, когда эффективность доступных по цене солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей) составит 40-50%. Пока же их КПД всего 10-12%. Чтобы солнцемобили с мощностью солнечных батарей 1,5-2 кВт «догнали» автомобили с двигателями в 100 раз мощнее, необходимо использовать легкие и прочные конструкционные материалы, эффективные системы электропривода, достижения аэродинамики, гелио- и электротехники, электроники и других наук. Конструкции транспортных средств будущего и отрабатываются на ралли солнцемобилей.

У

Двухместный солнцемобиль «Dream» компании «Honda», развивает скорость свыше 130 км/ч.

солнцемобилей достигнут минимальный для наземных экипажей коэффициент аэродинамического сопротивления (0,1). Опыт концерна «General Motors» при разработке рекордного солнцемобиля «Sunracer» («Солнечный гонщик») использован в проектировании электромобиля «1трас1» («Удар»), серийное производство которого началось в 1996 г. Его скорость достигает 130 км/ч, до 100 км/ч он разгоняется за 9 секунд и на обычных свинцово-кислотных аккумуляторах проходит 100 км. Специально для солнцемобилей сконструированы легкие бесколлекторные двигатели постоянного тока с магнитами из редкоземельных металлов и КПД до 98%, а также эффективные микропроцессорные системы управления. В 1993 г. на трех солнцемобилях - лидерах трансавстралийских гонок – впервые низкооборотные двигатели встроили непосредственно в ступицы ведущих колес. Идея мотор-колеса, сама по себе не новая, в солнцемобилях позволила отказаться от трансмиссии и довести КПД привода до 96-97%. В 1996 г. в трансавстралийском ралли участвовало уже 12 таких конструкций, а компания «Honda», вдохновленная успехом своей «Мечты», приступила к серийному выпуску электровелосипедов с мотор-колесом. Известные производители шин – «Michelin», «Bridgestone», «Dunlop» – разрабатывают новые материалы и протекторы для покрышек солнцемобилей. Уже созданы шины, которые при хорошем сцеплении с дорогой обладают самым низким коэффициентом сопротивления качению – всего 0,007. На предприятиях Москвы и Подмосковья созданы тяговые конденсаторы большой емкости, заменяющие привычные аккумуляторные батареи. Их заряжают всего минуты, а срок их службы на порядок больше, чем у аккумуляторов. Они почти не требуют затрат на обслуживание, легко поддаются утилизации и не загрязняют окружающую среду. Солнечный транспорт – это машины, которые должны использоваться всеми. Если все люди перейдут на использование солнцемобилей, то экология нашей планеты на много улучшится.

Транзит безответственности.

«Главная улица России» протянулась на 3,5 тыс. км. В Волжском бассейне – 150 тыс. рек и речушек. В Самарской области их 200, не пересыхают летом – 136 тыс. рек.

Большинство притоков Волги, как и она, сама, являют собой, кроме всего прочего, транспортные артерии для загрязняющих веществ. В каждой области их ежегодно сливают в Волгу, – где больше, где меньше (в Самарской, по статистике, 170 тыс. т. из них 25 т тяжелых металлов), и плывет этот «букет» к Астрохони. И нет этому никаких преград.

С

Усинск (Республика Коми). Горящее нефтяное «озеро»,

разлившееся в результате разрыва нефтепровода

амарские экологи, сознавая, что 94% стоков области попадают в бассейн Саратовского водохранилища, всерьез задумались о взаимной ответственности всех республик и областей бассейна за сбросы в Волгу и ее притоки загрязняющих веществ. Поскольку государство не регулирует отношения меж регионами, Государственный комитет по охране окружающей среды Самарской области инициировал подписание между главами их администраций бассейновых соглашений. Его председатель В. Павловский возглавил координационный комитет семи областей Средней и Нижней Волге, который собирается раз в квартал. Но это лишь полумера, первый шаг. Нужны правовые акты, регламентирующие межрегиональные отношения в бассейне. В частности, пора решить, кто будет арбитром в спорной ситуации. Необходимо финансировать из федерального бюджета мониторинг на границе областей.

Известным источником опасности для водоемов была и остается транспортировка нефтепродуктов. Лет 5-6 назад прорвало нефтепровод и 5,5 тыс. т нефти выплеснулось на лед малой реки. А ведь через область проходит 40 тыс. км нефти и продуктопроводов. Нужно ли объяснять, какую опасность для окружающей среды они представляют? Скажем, в АО «Самаранефтегаз» около 3500 аварий в год. Неспроста Госкомэкологии Самарской области постоянно контролировал техническое состояние 210 подводных переходов. Только в управлении «Жигулевскнефть» закрыто 2 нефтепровода через Волгу, а нефтепровод Сызранского нефтеперерабатывающего завода опечатан до замены 4,5 км подводных переходов через реки.

ВОДА – экологические и технологические проблемы.

Приближается день открытия IV Международного конгресса «Вода: экология и технология». 30 мая 2000 г. в Москве откроются двери киноконцертного комплекса «Россия» и почти 1500 делегатов Конгресса заполнят залы заседаний, выставочные помещения, холлы, офисы для переговоров. Для гостеприимных хозяев – российских специалистов водного хозяйства – этот день станет не менее знаменательным, чем дни открытия предыдущих конгрессов ЭКВАТЕК. Каждые 2 года, начиная с 1994 г., в Москве проводится этот крупнейший форум, получивший признание как главный форум России. Каждый раз Конгресс сопровождает все более представительная техническая выставка. И каждый раз его проведение обусловлено постановлением Правительства Российской Федерации, поддерживающим соответствующую инициативу центральных ведомств, занятых решением водных проблем страны. Сейчас это Государство РФ и Министерство природных ресурсов, возглавляющие список отечественных и зарубежных организаторов Конгресса. В числе спонсоров предстоящего Конгресса – крупные зарубежные и российские организации и фирмы, Федеральный экологический фонд, российские Водоканалы. Изначально организаторы Конгрессов ЭКВАТЭК ставили перед собой задачи разработки стратегии и тактики рационального использования и охраны водных ресурсов, эффективной водохозяйственной деятельности в современной экономической и экологической обстановке, выбора необходимых для этого оптимальных управленческих и экономических подходов, новых технических и технологических решений, создания системы непрерывного экологического образования и подготовки специалистов водного хозяйства. На прошедших Конгрессах и выставках ЭКВАТЭК решение этих задач рассматривалось в рамках комплексного экосистемного подхода к использованию, охране и восстановлению природных ресурсов, водоснабжению и очистке сточных вод.

Приближающийся «ЭКВАТЭК – 2000» сохранил главную отличительную черту предыдущих Конгрессов этой серии – комплексный анализ состояния водных ресурсов, проблем водоснабжения и водоотведения, мониторинга, экономико-правовых вопросов водного сектора, влияния водного фактора на условия жизни и здоровье населения. Сохранили свое название и подразделения Конгресса. В то же время, содержание ЭКВАТЭК – 2000 расширенно за счет проведения в его рамках ряда специальных мероприятий. Вот важнейшие из них:

• Конференция «Устойчивое водное хозяйство и здоровье» (под эгидой Всемирной Организации Здравоохранения и Европейской Экономической Комиссии ООН при участии Ассоциации «Вода – Медицина – Экология»).

• Семинар Центра подготовки и реализации международных проектов технического содействия (ЦПРП) «Совершенствование системы управления в области использования и охраны водных объектов как элемента экологической политики Российской Федерации».

• Симпозиум «Методы анализа и контроля качества воды» (Совместно с Ассоциацией «Экоаналитика»).

• Семинар «Бутылирование питьевой и минеральной воды» (Совместно с ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности и Ассоциацией «Вода – Медицина – Экология»).

Предварительный анализ поступивших тезисов докладов и постерных сообщений свидетельствует о сохраняющемся, несмотря на большие трудности выживания, значительном творческом потенциале отечественных научных и проектно-конструкторских организаций водного профиля. Очевидно и серьезное отношение к Конгрессу со стороны ученых и специалистов из индустриально развитых и развивающихся стран. Сегодня можно быть уверенным в большой значимости предстоящего Конгресса для дальнейшей консолидации усилий специалистов многих стран на пути решения сложнейших водных проблем современности. Но особую роль он должен сыграть для принимающей страны, переживающей критический период своей водохозяйственной деятельности.

Пути решения проблемы.

Приблизительно за 500 лет до нашей эры в Афинах был издан первый из известных, эдикт, запрещающий выбрасывать мусор на улицы, предусматривающий организацию специальных свалок и предписывающий мусорщикам сбрасывать отходы не ближе чем за милю от города.

С тех пор мусор складировали на различных хранилищах в сельской местности. В результате роста городов свободные площади в их окрестностях уменьшались, а неприятные запахи, возросшее количество крыс, вызванное свалками, стали невыносимыми. Отдельно стоящие свалки были заменены ямами для хранения мусора.

Около 90 % отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх перед загрязнениями подземных вод делает их нежелательными соседями. Эта практика заставила людей во многих населенных пунктах страны прекратить потребление воды из колодцев. Желая уменьшить этот риск, власти Чикаго с августа 1984 г. объявили мораторий на разработку новых площадей под свалку до тех пор, пока не будет разработан новый вид мониторинга, следящего за перемещением метана, так как если не проконтролировать его образование, он может взорваться.

Даже простое захоронение отходов является дорогостоящим мероприятием. С 1980 по 1987 гг. стоимость захоронения отходов в США возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Тенденция к удорожанию сохраняется и сегодня. В густо населенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому – сжиганию.

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

Наиболее перспективным способом решения проблемы является переработка городских отходов. Получили развитие следующие основные направления в переработке: органическая масса используется для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура используется для получения новой бумаги, металлолом направляется в переплавку. Основной проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки.

Экономическая целесообразность способа переработки отходов зависит от стоимости альтернативных методов их утилизации, положения на рынке вторсырья и затрат на их переработку. Долгие годы деятельность по переработке отходов затруднялась из-за того, что существовало мнение, будто любое дело, должно приносить прибыль. Но забывалось то, что переработка, по сравнению с захоронением и сжиганием, – наиболее эффективный способ решения проблемы отходов, так как требует меньше правительственных субсидий. Кроме того, он позволяет экономить энергию и беречь окружающую среду. И поскольку стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды, роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Главное, однако, не в полноте списка этих проблем, а в осмыслении причин их возникновения, характера и, что самое важное, в выявлении эффективных путей и способов их разрешения.