Став в ближайшем будущем основной базой энергетики, атомная энергия должна помочь решить еще одну задачу — обеспечить человечество в изобилии пресной водой.
Примером комплексного использования ядерной энергии в мирных целях служит ввод в действие в Советском Союзе крупнейшей в мире атомной опреснительной установки.
С вводом в строй атомного опреснителя город Шевченко, насчитывающий сегодня уже более 110 тыс. жителей, получает ежесуточно 100 тыс. м3 пресной воды. Этой воды хватает не только городу, но и промышленным предприятиям пустынного полуострова Мангышлак. На каждого жителя города приходится более 500 л воды в сутки. О такой норме могут лишь мечтать многие крупнейшие промышленные города мира. Да и по качеству эта вода не уступает московской водопроводной воде, так как ее тщательно подготавливают для питья: фильтруют через активированный уголь, удаляя легкий запах водорослей; пропускают через фильтры с мраморной крошкой, для того чтобы ввести в нее требуемые количества карбоната кальция; добавляют в опресненную воду подземную слабо минерализованную. За городом Шевченко пристально следят ученые многих стран мира. Их интерес к необычному городу вызван также и тем, что атомная промышленная электростанция, действующая здесь, в принципе своей работой сильно отличается от атомных станций, сооруженных ранее в разных странах, в том числе и в СССР. Реактор, примененный на Шевченковской АЭС, работает на так называемых быстрых нейтронах. Это первый в мире реактор, работающий на быстрых нейтронах. Чем же он замечателен? На атомных электростанциях для нагрева воды и превращения ее в пар используется внутриядерная энергия, освобождающаяся в момент деления ядер урана или плутония при бомбардировке их нейтронами. Пар поступает в турбоагрегаты, аналогичные агрегатам тепловых электростанций. Урановые руды содержат смесь трех изотопов: урана-238 (99,28 %), урана-235 (0,714%) и урана-234 (0,006%).
В мире работают десятки «обычных» атомных электростанций, и все они страдают весьма существенным недостатком. В качестве горючего они используют лишь один изотоп урана — 235-й. Но его в природном соединении урана, как мы знаем, содержится очень немного (0,714 %). что составляет всего 7 кг на 1 т урана. Остальные же 993 кг уранового изотопа с атомными весами 238 и 234 используются в очень мизерных количествах. Кроме того, для работы «обычных» атомных электростанций на медленных нейтронах нужны сложные заводы, чтобы разделять изотопы урана и накапливать «горючий» уран-235.
Реактор на быстрых нейтронах включает в топливный цикл не только уран-235, но и уран-238, который в процессе работы воспроизводит новое весьма эффективное ядерное горючее — плутоний. Более того, такой реактор, загруженный плутонием вместе с ураном-238, на каждый килограмм истраченного ядерного горючего будет давать нового топлива примерно в полтора раза больше. Происходит расширенное воспроизводство горючего. Представьте себе на минуту, что есть такая котельная, которая, сжигая тонну угля, наряду с золой выдает еще полторы тонны угля, которые можно снова пустить в топку.
Вот почему будущее атомной энергетики бесспорно принадлежит подобным атомным станциям. Такие станции работают с очень высоким коэффициентом нагрузки. В часы «пик» весь получаемый на реакторе пар идет на производство электроэнергии, а в часы спада нагрузки тепло идет на опреснение морской воды и создание ее запасов.
Проблема обеспечения человечества пресной водой — одна из основных проблем современности. Более 120 научно-исследовательских организаций в 20 странах мира занимаются разработкой и внедрением разных методов опреснения. Ныне во всем мире действует более 800 опреснительных установок. Крупные опреснительные установки сооружены в Кувейте, СССР, США, Японии, Венесуэле, Великобритании, Франции, Италии, на Кубе.
В марте 1977 г. в Аргентине проходила Международная конференция Организации Объединенных Наций (ООН) по водным ресурсам. Конференция ООН приняла «План действий», включающий такие важные проблемы, как оценка водных ресурсов, в первую очередь питьевой воды; рациональное использование воды в сельском хозяйстве; контроль за сбросом отходов и загрязнением окружающей среды; международное сотрудничество и ряд других весьма злободневных вопросов.
Залогом успешного решения проблемы воды на Земле является все расширяющееся международное сотрудничество ученых всего мира.
Биологические богатства мирового океана
По данным ООН, в настоящее время более половины населения Земли ведет полуголодное существование.
В мире недоедает от 200 до 500 млн. человек и еще свыше 1,5 млрд. человек либо недоедает, либо страдает от неполноценного питания. Даже в США третья часть населения, т. е. около 70 млн. человек, испытывает недостаток в пище. С учетом постоянного роста населения Земли, по проведенным расчетам, для ликвидации голода мировые ресурсы продовольствия должны быть увеличены в 3—4 раза. Разрешению этой задачи во многом поможет более полное освоение биологических богатств Мирового океана.
Ученые считают, что океан в настоящее время может прокормить около 30 млрд. человек, если в число продуктов включить водоросли и планктон.
Однако, бесспорно, в первую очередь расширение использования биологических богатств морей и океанов будет происходить за счет увеличения рыбных промыслов. Рыба, так же как и мясо, богата белками. Организм человека не может нормально развиваться без белкового питания. Человек должен потреблять около 30 г белка в сутки. Однако лишь 40 % населения Земли получают белковую пищу в необходимом количестве. Миллионы людей в капиталистических странах болеют и умирают из-за недостатков белков. Особенно сильно сказывается недостаток животного белка среди быстрорастущего населения стран Азии и Африки. Удовлетворить потребность населения Земли в белке только за счет животноводства и птицеводства в настоящее время невозможно, так как во многих странах темпы роста населения опережают темпы развития животноводства и птицеводства. Вот почему быстрый рост рыболовства рассматривается как наиболее реальный путь решения проблемы «белкового голодания».
Несмотря на увеличение мировых уловов рыбы в последние годы, она покрывает лишь 20—25 % мировых потребностей в белковой пище, значительно уступая по этим показателям мясу и молоку.
Большое значение имеет рыба не только как важный источник белковых веществ. Добавка рыбьей муки в корм скоту и птице позволяет ускорить рост и повысить их упитанность. Это объясняется наличием в кормовой муке аминокислот, витаминов (особенно витамина В и В12), а также минеральных солей, содержащих кальций, фосфор и другие элементы, способствующие росту животных. В связи с этим количество рыбы, перерабатываемой на кормовую муку, за последние годы увеличилось более чем в 3 раза и составляет около 1/3 всего мирового улова. Обычно кормовая мука перерабатывается из малоценных пород рыб.
Рыбомучное направление в рыболовстве сложилось в таких странах, как Перу, Чили, Дания, Исландия, Норвегия, и в ряде других. Основная часть уловов рыбы в этих странах используется для получения рыбной муки, большая часть которой идет на экспорт.
С помощью применения специально разработанной технологии обезжиривания малоценных пород рыб или рыбной муки можно получать рыбный белковый концентрат. Растворимый белковый концентрат — источник белка для человека. Он так же, как и рыбная мука, может служить заменителем молока для кормления молодняка животных и тем самым позволяет экономить ежегодно немало пищевых молочных продуктов. В некоторых странах изготовляется сухая рыбная паста приятного вкуса. Она также служит заменителем пищевых животных белков.
В ФРГ (по заказу Перу) разработана технология получения из рыбы продукта, почти не отличающегося по вкусу и цвету от говядины. Этот заменитель говядины, содержащий больше белков, чем натуральное мясо, можно изготовлять из любых рыб.