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 энергия попадает в Антарктиду, выяснил онлайн-журнал об энергетике «Энергия+».

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, сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+».

«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», — рассказал почетный полярник, руководитель Российской антарктической экспедиции с 1991 по 2017 год Валерий Лукин.

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.

Ранее NEFT писала, как ученые СССР планировали развивать Арктику. Один из проектов — город, в котором жили бы и работали десять тысяч человек.