Атомная батарейка, дрейфующий генератор и «Принцесса Элизабет»: откуда в Антарктиде энергия
Меньше одного человека на миллион квадратных километров — такова плотность населения Антарктиды. Там постоянно работает всего несколько десятков исследовательских станций, а между ними — бескрайние ледяные пустыни. Провода для подачи электричества туда не протянуть, трубопровод для доставки топлива не проложить. Как же энергия попадает в Антарктиду?
Неожиданное путешествие
Обычно антарктические исследовательские станции снабжают энергией большие промышленные дизельные генераторы. Например, новый зимовочный комплекс станции «Восток», открытый в 2024 году, питают сразу шесть таких энергоблоков — четыре основных мощностью по 200 киловатт каждый и два резервных, расположенных отдельно.
Генераторы просты в использовании и обслуживании, сравнительно компактны и надежны, что особенно важно вдали от цивилизации. Так, в 2015 году вблизи Южного полюса при погрузке оборудования для станции «Новолазаревская» кусок ледового барьера откололся и ушел дрейфовать в океан вместе с новеньким генератором. Спустя несколько месяцев его удалось вернуть на материк при помощи вертолета. К удивлению полярников, долгий дрейф никак не повлиял на работоспособность: после заправки он заработал как ни в чем не бывало.
Что принцесса делает в Антарктиде
Полярный день, когда солнце не заходит за горизонт, длится в Антарктиде шесть месяцев. Скорость ветра там достигает 55 метров в секунду! Кажется, что Южный полюс — прекрасное место для развития возобновляемой энергетики: солнечной и ветряной. Однако на этом пути есть препятствия.
Солнечные батареи бесполезны долгой полярной ночью. Рекордные скорости ветра делают невозможным использование обычных ветрогенераторов: нагрузки не выдерживают ни лопасти, ни подшипники. Поэтому нужны альтернативные конструкции — например, роторные, где вместо прямых лопастей, как у вентилятора, применяются лопасти специальных форм.
Валерий Лукин
Почетный полярник, руководитель Российской антарктической экспедиции с 1991 по 2017 год
Бельгийскую научную станцию «Принцесса Элизабет» обеспечивают энергией девять ветряных турбин особой конструкции и целый каскад солнечных батарей. Избытки электричества, которое они вырабатывают, накапливаются в аккумуляторах, но даже у «Принцессы» есть два резервных дизельных генератора. На всякий случай.
Полярники не забыли и про один из самых надежных способов получать много электричества стабильно — атомные проекты. Планов построить в Антарктиде полноценную АЭС пока не было, но в 2023 году коллектив Курчатовского института создал там «атомную батарейку» — станцию «Елена-АМ». Это цилиндр диаметром 30 и высотой 40 метров — примерно с десятиэтажный дом. Такую АЭС можно транспортировать, в том числе в труднодоступные регионы. Благодаря относительной простоте конструкции она практически автономна и не нуждается в обслуживающем персонале.
«Попытки перевести антарктические станции на ядерную генерацию предпринимались еще в середине прошлого века. В частности, на американской станции «Мак-Мердо» в 1962 году запустили атомную станцию на основе небольшого переносного реактора», — пояснил Валерий Лукин, уточнив, что в 1960-е годы у СССР была альтернатива проекту США — АРБУС, то есть Антарктическая блочная установка. Ее конструкция была несовершенна, и проект пришлось закрыть. Впрочем, американская пережила ее ненадолго, просуществовав до 1972 года.
Перспективы под толщей льда
Для обеспечения станций теплом и электричеством полярники используют в основном привозные энергоносители. Можно ли в будущем задействовать собственные ресурсы морозного континента? Это вопрос, волнующий исследователей не первый десяток лет. В теории можно. В 2025 году ученые обнаружили в Восточной Антарктиде следы метана, который может иметь геотермальное происхождение. Вероятно, где-то в больших подледных озерах, таких, например, как озеро Восток (оно в два раза меньше Байкала) скрываются горячие метановые источники. Опытные исследователи не рассматривают их как панацею для энергетики континента: лед, покрывающий антарктические озера, достигает толщины в несколько километров.
«С 1998 года у нас действует дополнение к договору об Антарктике — протокол об охране окружающей среды, — продолжает Валерий Лукин. — Помимо прочего, он запрещает какие-либо действия в отношении антарктических природных ресурсов на 50 лет. Более того, нельзя проводить даже связанные с этим исследования».
По мнению эксперта, примеров эффективного использования собственных ресурсов Антарктиды для генерации энергии пока что нет. Решать эту задачу будут ученые следующих поколений.
