В погоне за Солнцем - Ричард Коэн

Стремясь скорее применить эти изобретения на практике, французское правительство решило, что лучшим полигоном станет Алжир – колония, купающаяся в почти не гаснущем солнечном свете, но полностью зависящая от угля, который был там баснословно дорог. Мюшо с радостью отправился туда. “Рано или поздно промышленности в Европе не хватит ресурсов для удовлетворения своей стремительной экспансии, уголь, безусловно, закончится. Что дальше?” Вскоре Мюшо изобрел портативную солнечную плитку для французских войск, а также солнечный двигатель, который мог приводить в движение печатный пресс. Но высокая стоимость этих изобретений вкупе с растущей дешевизной английского угля вынесла им приговор – индустриальная революция ревела дальше. В те дни ничто не предвещало глобального потепления.

В 1891 году Кларенс Кемп, изобретатель из Балтимора, “настоящий отец американской солнечной энергии”, запатентовал “Климакс” – первый коммерческий водонагреватель на солнечной энергии, который соединял старую практику нагревания металлического контейнера на солнце с научным принципом термостата, увеличивая тем самым их способность к поглощению тепла[674]. К 1897 году, как гордо утверждали биографы, “30 % нагревателей в Пасадене, штат Калифорния, были производены Кемпом”, но это лишь подчеркивало тот факт, что подобные изобретения имели успех лишь в рамках штата. Когда в 1902 году Кемпу удалось с помощью рефлектора из тысячи семисот восьмидесяти восьми отдельных зеркал произвести достаточно энергии для пятнадцатисильного[675]солнечного насоса, чтобы оросить страусиную ферму в Пасадене, об этом сообщалось лишь как об эксцентричном эксперименте.

Европейская традиция выращивания деревьев вдоль фруктовых шпалер насчитывает столетия – это сохраняет солнечный жар, постепенно выпуская его на исходе дня, когда солнце заходит; примерно столько же и использованию парников с южными скатами в Англии и Голландии. Первым коммерческим использованием солнечной энергии, видимо, было выпаривание соли из морской воды, а первым масштабным применением стала дистилляция питьевой воды из солоноватых колодцев или изолированных участков морской воды. Опреснитель, установленный в Чили в 1872 году, более сорока лет производил 6 тыс. галлонов воды в день из 4,7 тыс. кв. м водной поверхности.

Печатный станок Огюстена Мюшо, работающий на солнечной энергии, на Всемирной выставке 1878 года в Париже (The Granger Collection, New York)

История приручения Солнца продолжала развиваться резкими скачками. В конце 1870-х Уильям Гриллс Адамс, мелкий чиновник английской короны в Бомбее, написал получившую несколько премий книгу Solar Heat: A Substitute for Fuel in Tropical Countries (“Солнечное тепло: замена горючему в тропических странах”) и попытался внедрить эти технологии в Британской Индии, но без малейшего успеха. Затем эстафету перехватили французы, а именно инженер Шарль Теллье, “отец охлаждения”, который в 1885-м установил себе на крышу сборщик энергии, похожий на современные солнечные панели. Для производства пара вместо воды он использовал жидкий аммиак, который обращается в пар при более низкой температуре. Будучи выставленным на солнце, такой контейнер вырабатывает достаточное количество газообразного аммиака, чтобы работал водяной насос, способный поднять 300 галлонов воды за дневное время. Но Теллье решил посвятить себя разработке систем охлаждения (в хранении пищи было больше денег), и Франции пришлось распрощаться с развитием преобразования солнечной энергии на своей территории вплоть до ХХ века[676].

Несколькими годами спустя, в 1900 году, бостонский предприниматель Обри Энеас основал первую компанию, занимающуюся солнечной энергией, и начал производить машины на этой энергии, орошающие аризонскую пустыню. В 1903 году он переехал в Лос-Анджелес, ближе к потенциальным клиентам, а уже в следующем году продал свою первую систему за 2160 долларов. Не прошло и недели, как шторм свалил раму котла прямо на рефлектор. Привыкший к неудачам Энеас построил новый насос. Осенью 1904-го хозяин ранчо в Аризоне купил улучшенную модель, но и ее уничтожил шторм, на этот раз сопровождавшийся градом. Стало ясно, что большой параболический рефлектор слишком уязвим, и компания свернула свою деятельность. У Энеаса были последователи (в частности, Генри Э. Уилси, действовавший в Сен-Луисе и Нидлсе (штат Калифорния), который создал систему ночного функционирования машин на тепле, сохраненном в течение дня), но их компании также не смогли принести никакой прибыли.

Несмотря на мрачные истории, изобретатели продолжали считать, что, если обнаружить правильную технологическую комбинацию, можно будет производить энергию без ограничений. Одним из тех, кто разделял эту мечту, был инженер из Бруклина Фрэнк Шуман (1862–1918). Его первый солнечный двигатель, построенный в 1897 году, показал себя не очень хорошо, поскольку даже при значительном давлении пар производил недостаточное усилие. Вместо того чтобы попытаться произвести больше тепла, Шуман заменил трубы котла на плоские металлические контейнеры, похожие на контейнеры Теллье, и разработал дешевые рефлекторы – два соединенных ряда зеркал, удваивающих объем улавливаемого солнечного света. Кроме того, он сконструировал крупнейшую на тот момент систему преобразования энергии, способную выдавать 55 лошадиных сил и питающую водяной насос, перекачивающий около 12 тыс. л в минуту, по цене в 150 долларов за лошадиную силу. Для сравнения, обычная система на угле стоила 80 долларов за одну силу. Шуман полагал расходы вполне приемлемыми, учитывая, что вложения быстро окупятся из-за бесплатного горючего. Еще одной причиной, по которой он не слишком беспокоился о высокой цене энергии, вырабатываемой его машиной в сравнении с угольными или нефтяными двигателями, было то, что, как и другие французские предпиниматели, он планировал использовать свое изобретением в огромной, залитой солнцем Северной Африке.