Глюконика – энергетика будущего

Современная энергетика – это использование природных ресурсов в интересах цивилизации, но в ущерб самой природе. И чем дальше, тем масштаб этого ущерба все катастрофичнее. Поэтому будущее за глюконикой – энергетикой, которая работает по природным законам.

Нефть из скважины, находящейся в Мексиканском заливе на полуторакилометровой глубине, хлынула 22 апреля. Эта авария напоминает древнегреческий миф о сторуких великанах гекатонхейрах. Они вышли из-под земли, наводя ужас на все живое. И только благодаря общим усилиям титанов эту неуемную силу удалось загнать обратно под землю. Ассоциация вполне оправданная. Огромное нефтяное пятно у берегов США сразу было признано катастрофой регионального масштаба. Но может превратиться и в глобальную.

Даже если оценить запасы нефти в этом одном небольшом подводном месторождении по самому скромному варианту, в сто тысяч тонн, – при неконтролируемом разливе мономолекулярная нефтяная пленка способна покрыть весь Мировой океан. Большие нефтяные пятна нарушают обмен кислорода, необходимого для жизни рыб, и углекислого газа, необходимого для существования фитопланктона. А сверхбольшие пятна способны резко изменить климат и состав атмосферы нашей планеты. Разумеется, при профессиональном моделировании нельзя будет не учесть влияние разрывающих пленки волн и разложение нефти. Тем не менее последствия такого гипотетического – но отнюдь не невозможного – события могут оказаться ужасающими. Они соизмеримы с последствиями нынешнего изменения климата или применения ядерного оружия.

Спасибо матери-природе, которая создала столь прочное дно морей и океанов, что нефть не фонтанирует из земных глубин подобно гейзерам. Но человек и в этом нарушает законы природы: он прорубает скважины в дне на огромных глубинах, после чего под дном образуются огромные полости. И если нынче гекатонхейры вырвались наружу в Мексиканском заливе, то кто поручится, что завтра то же самое или в еще больших масштабах не произойдет и на других океанских и морских месторождениях?

Нынешняя энергетика, основанная на добыче полезных ископаемых, на наших глазах уже превратилась из экологической проблемы в проблему выживания всего живого на планете, в том числе и самого человечества. Поиск альтернативных источников энергии ведется сегодня энергично, но пока это скорее попытки нащупать возможности: термоядерная энергия, солнечная, ветряная, энергия приливов и отливов... Между тем несомненно одно – новая энергетика должна находиться в балансе с природой.

В этой связи, думаю, еще актуальнее пойти дальше – попытаться создать энергетику, подобную той, которая существует на нашей планете миллионы лет. Я имею в виду глюкозу, являющуюся универсальным биологическим топливом, и продукты ее ферментативного преобразования и разложения.

Для длительного хранения энергии глюкоза энзиматически преобразуется в ветвящиеся (дендримерные) формы – в растениях в крахмал, у животных в гликоген. И всюду эти формы имеют одинаковую химическую формулу (C6H10O5)n – такую же, как и линейный полимер целлюлоза, являющийся основой стволов и ветвей деревьев. Для утилизации энергии молекула глюкозы последовательно расщепляется в трех мультиферментативных процессах: глюколизе, цикле Кребса и хемиосмозисе, в результате чего из одной молекулы глюкозы, в частности, может быть произведено до 38 молекул универсального в живой природе энергетического продукта.

Основанная на глюкозе энергосистема в живых организмах состыкована с процессами, выполняющими множество функций, – движение мышц, переваривание пищи, восприятие звуков и изображений, работа мозга и т. д. Она функционирует при комнатных температурах, без горения, с обратимой утилизацией продуктов ферментативных процессов и с очень большой эффективностью. Биоэнергетика в мире живого в секунду вырабатывает, по разным оценкам, в 10–100 раз больше энергии, чем та, которую производит все человечество. Это связано с тем, что общая масса планктона измеряется в триллионах тонн, а нефти сжигается ежегодно лишь несколько миллиардов тонн. Если бы цивилизации удалось создать систему производства, хранения, транспортировки и утилизации энергии, подобную той, которая в течение четырех миллиардов лет существует в живой природе, это стало бы настоящей революцией в жизни человечества!

Исследования и разработки в этой сфере уже ведутся. Но они разрознены и финансируются совершенно неадекватно той грандиозной задаче, которую могла бы решить принципиально новая энергосистема – глюконика. Тут необходимы мощные государственные программы ведущих научных держав, объединенные в международные проекты.

На пути создания глюконики нет принципиальных научных или технологических препятствий – только политические и экономические. Потому что реализация такого замысла потребует очень больших денег. Тем не менее – в отличие от водородной энергетики или термояда, на которые в течение полувека уже потрачены десятки миллиардов долларов, и пока без какого-либо успеха, – глюконика абсолютно реальна. Она позволит человечеству решать энергетическую проблему от нано- до мегаватт, не создавая дисбаланса с природной средой.

 

Юрий Ма­гар­шак, пре­зи­дент Меж­ду­на­род­но­го ко­ми­те­та ин­тел­лек­ту­аль­но­го сотрудничества, про­фес­сор (США)