Океан надежд

В недалеком будущем опреснение морской воды будет, по-видимому, осуществляться совместно с извлечением из нее поваренной соли, магния, урана, натрия, серы, бора, брома, йода, цветных металлов и редкоземельных элементов. Это намного повысит экономическую эффективность получения пресной воды.

Эффективность работы опреснительных установок в большой степени зависит от наличия дешевой энергии, затраты на которую составляют половину всей стоимости опреснения.

Но где взять огромное количество тепла, необходимого для получения сотен тысяч кубометров пресной воды? Так, например, для получения 150 тыс. м3 пресной воды в сутки необходимо сжигать 10 железнодорожных составов с углем. А если угля нет поблизости? Источником энергии может быть высвобожденная для мирных целей атомная энергия. Она может дать практически неограниченное количество тепла при малых затратах ядерного топлива. Ведь 1 кг ядерного горючего заменяет 2300 т угля (почти два железнодорожных состава), т. е. теплотворная способность 1 кг урана в 2,3 млн. раз больше, чем такого же количества угля.

Став в ближайшем будущем основной базой энергетики, атомная энергия должна помочь решить еще одну задачу — обеспечить человечество в изобилии пресной водой.

Примером комплексного использования ядерной энергии в мирных целях служит ввод в действие в Советском Союзе крупнейшей в мире атомной опреснительной установки.

С вводом в строй атомного опреснителя город Шевченко, насчитывающий сегодня уже более 110 тыс. жителей, получает ежесуточно 100 тыс. м3 пресной воды. Этой воды хватает не только городу, но и промышленным предприятиям пустынного полуострова Мангышлак. На каждого жителя города приходится более 500 л воды в сутки. О такой норме могут лишь мечтать многие крупнейшие промышленные города мира. Да и по качеству эта вода не уступает московской водопроводной воде, так как ее тщательно подготавливают для питья: фильтруют через активированный уголь, удаляя легкий запах водорослей; пропускают через фильтры с мраморной крошкой, для того чтобы ввести в нее требуемые количества карбоната кальция; добавляют в опресненную воду подземную слабо минерализованную. За городом Шевченко пристально следят ученые многих стран мира. Их интерес к необычному городу вызван также и тем, что атомная промышленная электростанция, действующая здесь, в принципе своей работой сильно отличается от атомных станций, сооруженных ранее в разных странах, в том числе и в СССР. Реактор, примененный на Шевченковской АЭС, работает на так называемых быстрых нейтронах. Это первый в мире реактор, работающий на быстрых нейтронах. Чем же он замечателен? На атомных электростанциях для нагрева воды и превращения ее в пар используется внутриядерная энергия, освобождающаяся в момент деления ядер урана или плутония при бомбардировке их нейтронами. Пар поступает в турбоагрегаты, аналогичные агрегатам тепловых электростанций. Урановые руды содержат смесь трех изотопов: урана-238 (99,28 %), урана-235 (0,714%) и урана-234 (0,006%).

В мире работают десятки «обычных» атомных электростанций, и все они страдают весьма существенным недостатком. В качестве горючего они используют лишь один изотоп урана — 235-й. Но его в природном соединении урана, как мы знаем, содержится очень немного (0,714 %). что составляет всего 7 кг на 1 т урана. Остальные же 993 кг уранового изотопа с атомными весами 238 и 234 используются в очень мизерных количествах. Кроме того, для работы «обычных» атомных электростанций на медленных нейтронах нужны сложные заводы, чтобы разделять изотопы урана и накапливать «горючий» уран-235.

Реактор на быстрых нейтронах включает в топливный цикл не только уран-235, но и уран-238, который в процессе работы воспроизводит новое весьма эффективное ядерное горючее — плутоний. Более того, такой реактор, загруженный плутонием вместе с ураном-238, на каждый килограмм истраченного ядерного горючего будет давать нового топлива примерно в полтора раза больше. Происходит расширенное воспроизводство горючего. Представьте себе на минуту, что есть такая котельная, которая, сжигая тонну угля, наряду с золой выдает еще полторы тонны угля, которые можно снова пустить в топку.

Вот почему будущее атомной энергетики бесспорно принадлежит подобным атомным станциям. Такие станции работают с очень высоким коэффициентом нагрузки. В часы «пик» весь получаемый на реакторе пар идет на производство электроэнергии, а в часы спада нагрузки тепло идет на опреснение морской воды и создание ее запасов.

Проблема обеспечения человечества пресной водой — одна из основных проблем современности. Более 120 научно-исследовательских организаций в 20 странах мира занимаются разработкой и внедрением разных методов опреснения. Ныне во всем мире действует более 800 опреснительных установок. Крупные опреснительные установки сооружены в Кувейте, СССР, США, Японии, Венесуэле, Великобритании, Франции, Италии, на Кубе.