Город из солнца

"А сами-то вы согласны жить рядом с ветряком?" – вспылил вскочивший на ноги студент медакадемии, обведя глазами экологический «бомонд» нашего города. Число природоохранных групп в Омске, увы, намного уступает числу действующих заводов, поэтому во время вспомнившейся мне встречи, посвящённой обсуждению состояния окружающей среды, помимо нескольких активистов, за скромно накрытым столом умещались в основном журналисты, учёные и философы...

На вопрос будущего врача сперва последовали едва заметные, как бы на пробу сделанные (отзовётся ли тем же рядом сидящий?) кивки, а потом зазвучали и громкие, твёрдые согласия. Так и не разобрав, что стало причиной всеобщей уверенности – то ли преисполнивший людей энтузиазм, то ли убежденность, что вряд ли, однажды выглянув в окно, кто-то и впрямь обнаружит невесть откуда взявшийся ветрогенератор, раскручивающий лопастями привычный дворовый пейзаж, –  молодой человек, скорее, недоумённо, чем удовлетворённо вернулся на место.

Закатывать пир во время чумы – изрядно дурной тон, тогда как провести сопряженный со светской беседой сдержанный ужин, напротив, считается делом весьма похвальным, поэтому, когда проблемы экологии нашего города были диагностированы как подтачивающая его болезнь (по данным Росстата, Омск признан одним из самых загрязнённых городов России), такие «вечера природы» удивления уже не вызывали. Вот только всякий раз, когда ход приятного разговора следовало остановить неминуемым подведением итогов, вдруг обнаруживалось, что тропа беседы с самого начала вела в овраг. К концу обсуждения всем как будто всерьёз хотелось условиться, что каждый, вернувшись домой, сделает, принимая душ, напор поменьше или отправится завтрашним утром на работу на общественном, а не личном транспорте, и в то же время сложно было сказать, в каком мире оказаться мы страшились сильнее: в том, который постигла экологическая катастрофа, или в том, что добровольно отказался от всех так долго добываемых людьми благ цивилизации.

Но запомнилась эта встреча как раз тем, что конец ей положили отнюдь не заведомо ложные обещания. Финал наших рассуждений приблизил странный человек в годах, ни разу за весь вечер не вступавший в разговор, зато всё время что-то набрасывавший на бумажке. Неожиданно пожелав высказаться и прервав наши не ладившиеся попытки совершить какой-то совместный радикальный шаг, он поднялся со стула и, поглядывая на исписанный листочек в слегка подрагивающей морщинистой руке, произнёс нечто совсем из ряда вон выходящее. Он сказал, что весь наш диспут напрасен, потому что беспокоиться не о чем. Ведь все крупные невзгоды от Земли уже многие годы отводит… некая цивилизация, обитающая на обратной стороне Луны. Сдобренная примерами, речь неумолкающего чудака перевалила уже за десять минут, но ни изумлению организаторов мероприятия, ни смешкам участников, стряхнувших накатившую за время дискуссии скуку, не удалось сбить его с толку. И может, не мне одной в голову пришло подозрение, что мужчина чувствовал себя так невозмутимо лишь оттого, что вещи, которые он намеревался внушить, были не более абсурдны, чем всё наше ни к чему не пришедшее словопрение. А может, безумия в них было даже меньше. Потому что, если где и нужно искать решение хотя бы части настигающих нас бед, так это действительно в космосе. Вот только защитить нас может не Луна, а Солнце.

...

– Вы знаете, что за сутки на Землю падает столько солнечной энергии, сколько вырабатывалось бы в течение десяти лет всеми электростанциями мира? Огромное количество. Но, поскольку она сильно распределена по всей поверхности Земли, эффективно собрать её и сохранить мы не можем, – Гамзат Жапарович Худайбергенов, доцент кафедры экспериментальной физики и радиофизики ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, показывает на обычное окно и объясняет, что за ясный день таких же параметров панель, поглощающая перерабатываемую в электричество энергию солнца, сумела бы обеспечить час-другой работы ноутбука.

Альтернативные источники энергии – идеальный компромисс между необходимостью ограничивать расходы природных ресурсов и сложностью отказа от всех привычных радостей прогресса. И солнечные элементы в этой сфере – самый «безболезненный» вариант. Впрочем, если ветряки не могут обрести достаточную популярность из-за создаваемых вибраций и шумов, то безвредные и беззвучные солнечные панели проигрывают угрожающе опасным атомным электростанциям своей некомпактностью и малоэффективностью. Но и на этом трудности их массового производства не заканчиваются: для создания больших, по-настоящему мощных панелей требуется труднодоступное гигантское оборудование: «Процессы, происходящие внутри вакуумной камеры, в которой выращиваются солнечные элементы, схожи с процессом приготовления пищи, а если в духовку поставить сковороду не соответствующую размерам блюда, из-за неправильной циркуляции воздуха ваш ужин подгорит. Так что представьте, какой должна быть камера, чтобы получить в ней качественную панель, к примеру, с эту столешницу», – стол, за которым сидим мы с учёным, занимает половину просторного кабинета и бросается в глаза очень необычным для вузовской мебели цветом – ярко-синим. Астрономы говорят, что голубо-синими с Земли нам видятся самые жаркие звёзды.

Как объясняет Гамзат Жапарович, область его исследований – не тяжёлые хрупкие панели, выращиваемые из монокристаллического кремния, а более совершенные тонкоплёночные солнечные элементы: «Такой способ изготовления подразумевает, что на носитель-подложку – а в качестве него может выступать металлическая фольга, целлулоидная плёнка, стекло или даже незадействованная поверхность корпуса мобильного телефона – слой за слоем, как коржи в торте, наносится плёнка, получаемая из молекул специального газа, химические связи в которых разорваны электрическим разрядом», – за рубежом эти панели используются в повседневной жизни, как, к примеру, в Тайване, где окна со встроенными солнечными элементами возвращают в систему электрообеспечения здания энергию, затраченную за день.

Но даже эта ресурсо- и энергомалозатратная технология создания солнечных панелей не лишена изъянов: один из них – необходимость огромных агрегатов и цехов для производства плёнок, занимающих масштабные площади, другой – продолжительные сроки, требующиеся для их роста. На устранение этих проблем и направлена научная разработка, одним из авторов которой является Гамзат Жапарович.

– Уменьшить размеры камеры можно, попросту заполнив её не всем материалом-подложкой, а только его частью, протягивая его по мере нанесения плёнки. Что же касается сокращения времени изготовления, быстро вырастить плёнку можно и традиционным путём: достаточно «подбавить огонька». Но вместе с тем придётся жертвовать качеством солнечного элемента – пирог на слишком большом огне неминуемо подгорит. Плёнка растёт из разложившихся от электрического разряда молекул нагнетённого в камеру газа – они конденсируются на поверхности подложки и превращаются в полупроводниковый слой для солнечной панели. Такой способ очень походит на нанесение краски кистью. Однако, если для ускорения процесса вкладывать в фазу разложения разряд большей мощности, велик риск разрушить растущую плёнку. Наша идея заключается в том, чтобы отделить фазу роста плёнки от фазы разложения газа. Добившись этого при помощи некоторых элементов, мы смогли использовать разряды большей силы, не опасаясь при этом деформировать плёнку. Доставка продуктов разложения на поверхность подложки проходит в этом случае посредством напыления с помощью сверхзвуковой струи. Этот метод, в свою очередь, напоминает использование пульверизатора: вы нажимаете на кнопку, давление создает струю, и в итоге получается пятно, которое можно плавно наносить на поверхность материала.

Однажды мы с друзьями купили баллончик краски и вечером в тёмных, чтоб не бросаться в глаза, сливающихся с дорóгой одеждах встретились на тропинке, по которой ходим каждый день, чтобы на сером тротуаре изобразить белоснежных птиц. Солнце уже зашло, но белыми через телескоп смотрятся звёзды, раскалённые ещё сильнее Солнца. Впрочем, спустя несколько дней вместо нарисованных пернатых мы обнаружили под ногами свежезакатанный асфальт.

...

Сейчас идея Гамзата Жапаровича и его коллег находится в «режиме ожидания» – профинансировать бесспорно выгодный (подобный способ производства удешевит создание солнечных элементов сперва на треть, а позже и в кратное число раз), но оттого не менее затратный проект пока что никто не решился. Отечественные инвесторы настороженно относятся к стартапам, нацеленным на проблемы будущего, иностранные – страшатся делать весомый вклад в науку другого государства. Но исследователи не опускают руки и оттачивают разработку на выигрываемые гранты, ведь когда-нибудь из-под вынужденно давшей трещину толстой скорлупы невнимания к альтернативным источникам энергии неизбежно проглянут яркие птицы.

...

Глядя через простое, ещё не покрытое специальной «энерговпитывающей» пленкой стекло, я задержала перед уходом взгляд на опускающемся за горизонт жёлтом карлике – не таинственном представителе внеземной цивилизации, а в меру для нас горячей звезде. Учёный же, попрощавшись со мной, снова вернулся к работе, чтобы, как только наступит день, когда по проводам останется пустить разве что солнце, у нас всё получилось.

Надежда Паршанина