Библиографическое описание:

Сунгатуллина Л. Р. Нанотехнологии и энергетические ресурсы // Молодой ученый. — 2011. — №8. Т.2. — С. 17-19.

Сегодня индустрия нанотехнологий переживает свое стремительное развитие. По мере постижения уникальных свойств наномира и открытия нанотехнологий появляются новые области исследований, в которых ученые и инженеры находят практические сферы их применения. Одним из наиболее важных направлений внедрения нанотехнологий, вероятно, станет энергетика, поскольку темпы научно-технического прогресса, интенсификация общественного производства, улучшение условий труда и решение многих социокультурных проблем в значительной мере определяются уровнем использования энергетических ресурсов. Актуальность этой темы связана с особенностями нашего времени, важнейшей характеристикой которого является, с одной стороны, нерациональное использование невозобновляемых источников энергии и на этой основе возникновение многочисленных энергетических проблем, в том числе глобальных, а с другой стороны, появляющаяся возможность применения уникальных альтернативных источников энергии в нанотехнологических разработках.

К сожалению, обзор литературы показывает, что столь актуальная тема обсуждается преимущественно в научно-техническом срезе, а в имеющемся современном философском дискурсе по проблемам нанотехнологии вопросы, касающиеся ресурсов, под которыми подразумеваются источники и условия ее эффективного функционирования и развития, пока остаются практически без внимания. Между тем, обозначенная тема, безусловно, нуждается в академическом изучении, исследовании, анализе, обсуждении не только в научно-техническом и в социально-гуманитарном плане порознь, а во взаимопроникновении того и другого, а для этого в особом метатеоретическом, философско-культурологическом ключе, способном дать адекватное представление относительно сущности нарождающегося феномена бытия. Поскольку в рамках одной статьи невозможно охватить все ресурсы нанотехнологии, в данной статье мы остановимся подробнее на возобновляемых источниках энергии, за использованием которых стоят экономия традиционного энергетического сырья, экологическая чистота и охрана окружающей среды, а главное всеобщее благополучие человечества.

Итак, энергетика является сердцем промышленного и сельскохозяйственного производства. За время существования человека кардинальным образом изменились источники энергии от самого человека в качестве энергетического ресурса ранних технологий до атомной и термоядерной энергии. Однако авария в Чернобыле, ряд аварий и инцидентов на АЭС США, Англии, ФРГ, и совсем недавно произошедшая ядерная авария на атомной электростанции «Фукусима-1» Японии обострили понимание того, что мирный атом требует к себе особого подхода. Тем не менее, научно-технический прогресс - процесс объективный и нельзя запретить человеку постигать окружающий мир и самого себя. Более того, как отметил Н.Н. Моисеев: «всякая остановка (или даже замедление) научно-технических разработок может привести к деградации общества, к ослаблению его интеллектуального, творческого потенциала, что будет иметь тоже катастрофические последствия для рода человеческого» [4, с. 82]. Другое дело, если речь идет о частичном, выборочном ограничении или прекращении опасных исследований с непредсказуемыми последствиями в данной области. Однако тогда вновь возникает ряд сложнейших проблем: кто возложит на себя ответственность выбора за решение между опасными и неопасными исследованиями в данной сфере, кто будет осуществлять контроль над исполнением подобных решений и вообще где находятся эти пределы и границы. Хочется отметить следующее, в целом, проникнуться сознанием личной ответственности за судьбу человечества, за происходящее на планете должен каждый человек. Что же касается данного конкретного случая, то на ком бы эта ответственность ни лежала, она должна быть не мифической, а качественной, действенной, эффективной. Быть может, один из способов достижения подобной ответственности предложен в книге Донеллы Медоуз: «Представьте, что любое частное или официальное лицо, принимающее решение вложить деньги в атомную энергетику, будет обязано размещать ядерные отходы у себя в квартире или на личном участке» [3, с. 256].

Несмотря на то, что атомная энергетика прочно вошла в жизнь человечества, а атомные электростанции некоторые считают вершиной достижений энергетики, помимо них существуют другие перспективные альтернативные источники энергии, к которым относятся Солнце, тепло Земли, энергия вод и их дифференциация на подвиды. Основным критерием данных источников энергии считается возобновляемость. Хотелось бы, чтобы в научном сообществе учитывался критерий соразмерности научных исследований и их результатов с общечеловеческими ценностями и идеалами, «состоянием Природы и ее законами» [4, с. 68]. Стоит заметить, что так называемые альтернативные источники энергии использовались и ранее, пусть и сначала в примитивных технико-технологических формах. Вода, ветер с давних времен используются человечеством в качестве источника энергии. Так, к примеру, «первым важнейшим изобретением христианской эры в Европе была водяная мельница (на Мозеле, 340 г. н. э.)» [1, c. 248], созданная путем утилизации механической энергии текучей воды, а китайцы еще за 3 тысячелетия до нашей эры изготовили «примитивный ветряной двигатель» [7, с. 118]. Как справедливо отмечает А.И. Ракитов, понимание использования тех или иных типов энергии представляет важность «не только для периодизации социальной и технологической истории человечества, но и для интерпретации многих культурных феноменов» [6, с. 8].

Современное состояние природных условий с одной стороны стимулирует, а с другой ограничивает развитие нанотехнологий. Так в связи с существующими глобальными проблемами современности, будущее практическое внедрение нанотехнологий обусловлено возрастающими требованиями экономичности, эргономичности, улучшения экологии. Сегодня передовые знания и технологии, в том числе и нанотехнологии, позволяют использовать обозначенные выше природные энергетические ресурсы, но уже на другом новом уровне. В энергетике создаваемые на основе нанотехнологий материалы могут быть с успехом применены при разработке новых типов солнечных батарей, а также при создании новых преобразователей энергии, экологически безопасных продуктов, транспортных средств и т.п. Ниже приведем некоторые конкретные примеры.

Солнце по своей природе является чисто энергетическим источником. И нанотехнологии могут представлять значимость в получении и использовании солнечной энергии, в частности, «за счет нанесения на поверхность стекол солнечных батарей или коллекторов нанослоев некоторых веществ, позволяющих резко повысить степень поглощения падающего на поверхность излучения» [9, с. 127].

В штате Невада в Рино группа научных исследователей использует «массивы нанотрубок на основе диоксида титана для генерации водорода на основе расщепления воды с помощью солнечного света» [8, с. 236]. Положительным результатом такого рода исследований может стать получение основы для извлечения водорода из воды.

Примеры практической утилизации тепловой энергии земли при помощи нанотехнологий автору статьи не встретились, тем не менее, в некоторых учебных материалах отмечается, что наноматериалы в будущем могут повысить эффективность передачи геотермальной и электрической энергии.

Энергетические ресурсы прочно связаны с так называемыми территориальными ресурсами, поскольку неравномерность размещения природных энергетических ресурсов по территории Земли очевидна. И возможно, что именно «нанотехнологии помогут найти способ распределения энергии по всему миру» [8, с. 230]. При утилизации энергии Солнца, ветра, геотермальных вод, малых рек, океанов, морей необходимо учитывать территориальные особенности потенциальных стран, районов. Например, на территории Дальнего Востока России «интенсивность солнечной радиации круглогодично стабильна лишь в некоторых районах Приморского края» [1, с. 250]. При этом еще и сами потоки солнечной и ветровой энергии отличаются нестабильностью и варьируются по интенсивности в зависимости от времени года и погоды. Также, вследствие неразрывной связи природного комплекса территории каждой страны с природным комплексом соседних стран, решение проблемы сохранения окружающей среды только на уровне отдельных стран представляется невозможной. И потому ни одна страна не может быть ограждена от ухудшения качества воды, воздуха, почвы. К слову сказать, проблема обеспечения человечества пригодной пресной воды заслуживает особого внимания. Нанотехнологии демонстрируют свои перспективные возможности и в данном вопросе. Так, нанофильтры, «позволяют отсеять бактерии, эффективно поглотить примеси или токсины» [5, с. 12]. Связь энергии с транспортом и их обоюдная взаимозависимость проявляются, к примеру, в росте потребления энергии в результате увеличения спроса на автомобильные, железнодорожные, воздушные, морские, речные транспортные средства и путешествия. Связанная с нанотехнологиями миниатюризация уже означает значительную экономию ресурсов за счет существенного сокращения расходуемого материала, затрат энергии и общего объема отходов. Если, к примеру, делать автомобили из композитов, а в будущем из нанокомпозитов, которые характеризуются высокой прочностью и пластичностью, то их масса уменьшится и как следствие снизится потребление энергии. Экономия энергии в данном случае не сказывается отрицательным образом на конечных результатах использования энергии, а представляет собой, в функциональном отношении, источник энергии, то есть энергосбережение.

Таким образом, все возрастающие нагрузки на окружающую среду традиционной энергетикой, промышленностью, транспортом, антропогенной деятельностью приводят сегодня к острой необходимости использования возобновляемых альтернативных энергетических ресурсов, которые готовят новую базу для очередного рывка в нанотехнологиях. Может оказаться, что последствия нанотехнологии будут полностью благоприятны или может выясниться, что эта технология окажется куда менее мощной, чем полагают многие. Возможно, что именно производство дешевых энергосберегающих и экологически безопасных материалов станет наиболее важным последствием внедрения нанотехнологий и откроется путь к более эффективному решению весьма сложных проблем окружающей среды и энергетики, а создание нанопродуктов и наносистем сможет обеспечить существенную экономию сырья и энергии. Положительные либо отрицательные преобразования и воздействия на окружающую среду зависят, прежде всего, от источника энергии и от используемой технологии. Энергия является одним из важнейших ресурсов развития современных нанотехнологий. В свою очередь с внедрением нанотехнологий вновь «произойдет качественное перераспределение ресурсов и трансформация экологических систем» [2, с. 8]. Нанотехнологии представляют собой сложную полиструктурную систему, в которой элементы, взаимосвязи и цели находятся в такой сложной взаимозависимости, что изменение одного из них предполагает, по крайней мере, учет влияния на него других. Отсюда возрастает необходимость планирования, прогнозирования, осмысления при выборе использования тех или иных ресурсов, которые могут влиять на бытие человечества в целом. Поэтому, мы считаем, что усилиями специалистов из разных отраслей научного знания потенциал нанотехнологий в действительности должен быть направлен на положительные решения тех задач, которые стоят перед обществом и являются жизненно необходимыми человеку, а не таят в себе вполне реальную угрозу существования человечества.


Литература:


Денк С.О. Энергетические источники и ресурсы близкого будущего. – Пермь: «Пресстайм», 2007. – 383 с.

Мариносян Х.Э. Социально-философские аспекты наномедицины: перспективы, проблемы, риски // Философские науки. 2009. № 11. С. 5-28.

Медоуз Д.Х. Азбука системного мышления / Д.Х. Медоуз; пер. с англ.; под. ред. Н.П. Тарасовой. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 343 с.

Моисеев Н.Н. Судьба цивилизации. Путь разума. – М.: Языки русской культуры, 2000. – 224 с.

Нанотехнологии. Азбука для всех. / Под ред. Ю.Д. Третьякова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 368 с.

Ракитов А.И. Пролегомены к идее технологии // Вопросы философии. 2011. № 1. С. 3-14.

Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Учебное издание. 2-е изд. испр. и доп. – М.: ИП РадиоСофт, 2009. – 232 с.

Уильямс Л. Нанотехнологии без тайн / Л. Уильямс, У. Адамс; пер. с англ. – М.: Эксмо, 2009. – 368 с.

Хартманн У. Очарование нанотехнологии / У. Хартманн; пер. с нем. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 173 с.



Обсуждение

Социальные комментарии Cackle