В ближайшие десятилетия получаемое из солнечной энергии электричество будет использоваться в синтезировании новых видов пищи. Об этом сообщил деловой газете "Взгляд" заведующий кафедрой химической энзимологии МГУ Сергей Варфоломеев.
– Сергей Дмитриевич, как вы оцениваете актуальность конгресса "Глобальное будущее 2045"? – Конгресс мне представляется чрезвычайно важным, полезным и актуальным. Мы с вами живем в мире, который очень быстро развивается, и представлять себе, что произойдет через 20–30 лет, необходимо. Мероприятие, объединяющее людей, думающих о будущем, очень своевременно. – А какого рода вопросы вы будете поднимать в своем докладе на конгрессе? – Я бы хотел вынести на обсуждение тему глобального энергообеспечения человечества. Когда мы говорим о современном обществе, то твердо знаем, что благосостояние человека в частности и государства в целом зависит от его энерговооруженности. Каждое государство обладает разным уровнем энерговооруженности и как следствие разным уровнем развития, в том числе и технологий. Через 20–30 лет энергопотребление в первую очередь будет зависеть от численности населения. Есть несколько моделей подсчета, мы придерживаемся точки зрения, что к 2045 году объем населения Земли составит девять миллиардов человек. К середине нашего века объем энергообеспечения каждого человека возрастет в два раза. Так что необходимость реформы структуры энергетики очевидна уже сейчас. – Какие виды энергии более перспективны и почему? – Современная энергетика базируется на использовании ископаемых видов топлива и атомной энергии и уже сейчас испытывает некоторые ограничения. Известный советский ученый нобелевский лауреат Николай Семенов еще в 1974 году предсказывал, что интенсивные формы использования энергии, существовавшие тогда и существующие сейчас, в XXI веке будут не так эффективны как по ресурсным, так и по экологическим ограничениям. На наш взгляд, серьезным потенциальным источником энергии является солнечная энергия. КПД солнечных преобразователей энергии в настоящее время достигает 40%, развивается их потенциал для экономики. Обратите внимание, какими быстрыми темпами растет производство солнечных панелей. В ближайшие 20–30 лет общее количество солнечной энергии, получаемой в результате их использования, будет сопоставимо с тем количеством энергии, что мы имеем сейчас за счет газа, нефти, атомных и гидростанций. Это серьезные изменения в технологической сфере. – Затронут ли эти изменения человека напрямую? Что ждет нас через 20–30 лет? – Мы сейчас работаем над несколькими серьезными проектами. Один из них – это проект по созданию новых систем транспорта. Я уверяю вас, что через 30 лет главным двигателем, обеспечивающим транспортные потребности человека, будет электромобиль. Происходит непрерывное увеличения КПД двигательных установок. На сегодняшний день КПД двигателя внутреннего сгорания составляет 40%, в то время как тот же показатель у электромобиля равен 90%, а при учете электроэнергии за счет торможения доходит до 95%. Напомню также, что это еще и абсолютно экологически чистый и востребованный вид транспорта для таких городов, как Москва, Лондон, Нью-Йорк, Токио. А поскольку генерация автомобилей меняется каждые несколько лет, то очень быстро произойдет смена двигателя внутреннего сгорания на электрический. Уже сегодня существуют автомобили, которые способны преодолевать тысячу километров без подзарядки. В Москве в ближайшие годы появятся десятки "заправочных" станций для подобных машин. По улицам Лондона, например, уже к 2015 году будут ездить 100 тысяч электромобилей, работать 11 тысяч заправок. – В каких еще сферах жизни нас ждут изменения? – В ближайшие 30 лет произойдет еще одна глобальная перемена, и она касается процесса производства пищевых продуктов. Если посчитать КПД преобразования солнечной энергии от первичного излучения до использования ее человеком, то мы с неким разочарованием обнаружим, что эта величина в районе 0,01–0,001%. – Есть ли здесь какие-либо принципиальные решения? – Конечно, есть, они связаны с созданием принципиально новых систем электросинтеза. Если на очень малую часть площади, где выращивают сельхозкультуры, придут фотопреобразователи с 30-процентным КПД и системы электросинтеза, это станет реальным решением проблемы. Тем более что прототипы подобных систем уже существуют в лабораторных условиях. В этом случае КПД преобразования энергии в энергию пищевых продуктов возрастает в 3000 раз. Проект, который мы ведем, я условно называю "бифштекс из фотоэлектричества". Человек может принципиально не менять систему своего питания, но может при помощи фотоэлектричества создавать белково-витаминный концентрат, углеводы, липиды. В настоящее время технически это может быть реализовано при условии создания специальных инженерных решений и конструкций. И это не кажется достаточно сложным. В дальнейшем можно представить себе систему электропитания человека, когда такой биоэлектролизер инкорпорирован в кровяное русло и производит энергетические метаболиты, которые в свою очередь производят метаболиты в биохимических циклах и кислород. И тогда человек становится полностью независим от этого сложного, огромного сельскохозяйственного производства пищи. – А как вы оцениваете перспективы человеческого тела? Как человек будет изменяться под воздействием технологий? – Мне кажется, что есть интереснейшая, но пока довольно слабо развитая область – создание новых сенсорных систем для человека. Человек уже задействовал все системы своего мозга. И сегодня можно представить себе введение в организм человека на генетическом и биохимическом уровне новых экспрессированных систем, например, в области химического сенсинга, записи информации, визуализации без помощи зрения и прочее. В частности, известны феномены, когда люди читают в темноте, используя фактически терморецепторы пальцев. Это связано с гипертрофированной чувствительностью, которая существует лишь у некоторых индивидуумов, но может стать доступна абсолютно каждому. И тогда каждый сможет не только видеть в темноте, но и получать информацию из разных источников. – Это связано и с психическим развитием человека? – Здесь две составляющих: непосредственно создание новых сенсорных систем и создание новых систем анализа этой информации. Если человек сможет одновременно визуализировать информацию и считывать ее рецепторами кожи, предположим, информацию другого объема и класса, то вопросом является их одновременное взаимодействие, мало предсказуемое по их последствиям. И я рад, что есть группы, которые занимаются изучением подобных вопросов.