Не так давно мы освещали тему освоения Арктики с использованием атомных электростанций малой мощности. Данной теме был посвящен отдельный «круглый стол» на площадке прошедшего в августе Международного технологического форума «Технопром-2023». Напомним, что специалисты «Курчатовского института» предлагают – в рамках государственной стратегии освоения арктических регионов – осуществлять полную реновацию удаленных северных поселков с учетом энергетического потенциала малых атомных реакторов. При таком подходе открываются принципиально новые возможности для организации комфортного проживания людей. В частности, благодаря избытку тепловой энергии имеет смысл эффективно использовать это тепло с помощью современных биотехнологий.
О том, как конкретно совместить «мирный атом» с биотехнологиями на удаленных территориях страны рассказал представитель НИЦ «Курчатовский институт» Раиф Василов. Поскольку речь идет об удаленных и труднодоступных территориях, то акцент здесь сделан на автономном жизнеобеспечении. По большому счету, автономное жизнеобеспечение может стать идеалом для любого современного поселения, однако для условий Крайнего севера, где есть проблемы с доставкой со стороны необходимых жизненных ресурсов, автономность выступает в качестве принципиального показателя.
По словам Раифа Василова, концепция автономного жизнеобеспечения предполагает целый комплекс важнейших технологий. Сюда входят современные технологии водоподготовки, технологии утилизации мусора, куда включаются раздельный сбор твердых бытовых отходов, и анаэробное сбраживание органической части ТБО и сточных вод. Также учитываются технологии биологической очистки и регенерации воздуха. При этом большую роль должны играть фитотронные технологии и аквакультура как основной путь обеспечения продовольственной безопасности. Не меньшее значение уделяется и экологически приемлемым технологиям строительства, куда входят, например, модульно-блочные технологии.
Что касается источников энергии, то помимо атомных реакторов малой мощности во внимание принимаются и возобновляемые источники энергии – солнечная энергетика, ветроэнергетика, биоэнергетика, гидроэнергетика. Как заметил Раиф Василов, реализация указанной концепции предполагает создание автономной гибридной энергетической системы, сопряженной с производственно-технологическим комплексом замкнутого цикла для устойчивого обеспечения теплом, электричеством, продовольствием и другими ресурсами в условиях отдаленного проживания. Другие модули системы жизнеобеспечения данного комплекса реализуются на основе природоподобных технологий, куда относятся, в первую очередь, биотехнологии.
Для чего здесь упоминаются возобновляемые источники энергии, если «мирный атом» в состоянии дать вам стабильное энергоснабжение в нужных количествах? Как специально отметил Раиф Василов, когда речь идет об удаленных и труднодоступных территориях, крайне необходимо учитывать местные ресурсы - и солнце, и ветер, и воду. И, конечно же, нельзя игнорировать наличие биомассы, которая неизбежно возникает в условиях автономной системы жизнеобеспечения, где биотехнологиям придается ключевое значение.
С помощью подобных автономных систем жизнеобеспечения специалисты надеются исключить так называемый Северный завоз, что заметно снизит затраты на освоение Арктики и других отдаленных территорий. Наличие достаточного количества тепловой и электрической энергии позволит наладить круглогодичное производства продуктов питания на местах. В данном случае ставится вопрос о создании энерго-биологических фитотронных комплексов для производства зелени и овощей, крайне необходимых для полноценного питания в северных условиях. Раиф Василов выделил несколько важных преимущество таких комплексов. Самое главное – это полная независимость от климатических условий. Далее, возможность выращивания до 20 урожаев в год. Минимизация потерь урожайности от вредителей. Отсутствие затрат на удобрения, инсектициды и гербициды. Высокая степень автоматизации, отсутствие необходимости использования сельскохозяйственной техники. Наконец, низкий расход воды за счет ее рециркуляции.
Также необходимо учесть технологию выращивания растительной биомассы (микроводорослей) с помощью фотобиореакторов. Такая возможность как раз открывается благодаря наличию надежного источника тепловой и электрической энергии. В настоящее время уже разработаны вертикальные фотобиореакторы, использующие освещение как снаружи, так и внутри культивируемого слоя микроорганизмов. Освещение внутри слоя обеспечивается за счет оптоволокна бокового свечения. Такое решение позволяет добиться очень большой концентрации биомассы в сравнении с другими вариантами. Также существуют плоские горизонтальные фотобиореакторы с добавлением светоотражающего материала. С помощью подобных установок промышленного типа можно создавать целые микроводорослевые фермы для производства биомассы в огромных объемах. Такие установки уже производятся промышленными предприятиями. Биомасса, в свою очередь, может использоваться как пищевое сырье или как сырье для производства биотоплива. Кроме того, фитотронные комплексы могут использоваться для регенерации воздуха жилых помещений, поскольку микроводоросли поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
Отметим, что мы говорим сейчас о высокотехнологичных поселениях будущего, чье появление должно идти параллельно с развитием ядерных технологий и биотехнологий. В настоящее время специалисты «Курчатовского института» рассматривают проект «БИОЭКОПОСЕЛЕНИЯ», предназначенного для социального обустройства удаленных и труднодоступных территорий РФ. Проект в обязательном порядке предусматривает использование небольших атомных реакторов совместно с другими – местными - источниками энергии. И, разумеется, здесь же предусмотрено локальное производство продуктов питания описанным выше способом. Биоэкопоселения, уточняет Раиф Василов, - это поселение малого масштаба, в значительной мере обеспечивающее себя продовольствием, электрической и тепловой энергией и утилизирующее отходы своей жизнедеятельности благодаря биотехнологиям.
Поскольку биоэкопоселение является прообразом поселений будущего, его надлежит рассматривать в качестве универсальной модели для всей страны, реализующей стратегии устойчивого развития с применением малых атомных реакторов и возобновляемых источников энергии. По мнению специалистов, создание системы биоэкопоселений позволит намного эффективнее осваивать российские территории. Идя таким путем, мы получаем возможность повышать уровень жизни людей при минимальных затратах государственного бюджета, полагает Раиф Василов. Мало того, региональные бюджеты, благодаря указанной организации процесса, получают новые источники доходов. В процессе своего развития система биоэкопоселений создаст инфраструктурную основу для биорегионов (в составе существующих административных единиц нашей страны).
Основные характеристики биорегиона, отмечает Раиф Василов, предполагают его самодостаточность (в том числе бюджетную), высокий уровень социального развития и высокий экспортный потенциал новых видов продукции на основе возобновляемых источников энергии.
В целом такая стратегия развития вполне укладывается в новомодный «зеленый» тренд, когда развитие осуществляется на принципах углеродной нейтральности и безотходности, без ущерба природным экосистемам. По словам Раифа Василова, циркулярная модель с интегрированными биотехнологиями значительно сокращает антропогенную нагрузку и обеспечивает экономический рост на принципах ресурсосбережения.
Таким образом, именно труднодоступные и отдаленные территории страны могут в ближайшее время стать своеобразной дверью в будущее, дав наглядный пример организации жизни на принципах Шестого технологического уклада. Предпосылки к тому уже имеются, о чем свидетельствуют разработки специалистов «Курчатовского института».
Николай Нестеров
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии