Действительно, — световая стадия фотосинтеза в конечном счете определяется реакцией Н2O + CO2 → О2 + СН2O. Это типично окислительно-восстановительная реакция, так же как и реакция фиксации азота, и она требует приблизительно такой же затраты энергии. Принципиально реакция могла бы идти при участии подобных же комплексных соединений.
Итак, допустим, что на этом пути удастся разрешить проблему фотосинтеза вне организма и получить хороший к.п.д. Допустим далее, что мы сумеем поднять к.п.д. использования солнечной энергии до 20 процентов, то есть сделать его примерно вдвое большим, чем максимальный «биологический» к.п.д. фотосинтеза в растениях. (Конечно, это лишь предположение, не имеющее пока экспериментальных подтверждений.) Большие пластмассовые кассеты, содержащие водный раствор исходных веществ, будут располагаться на огромных пространствах энергетических полей. Под действием солнечной энергии в кассетах будут образовываться богатые химической энергией продукты реакции. Эти растворы будут медленно циркулировать, попадая на соответствующие подстанции, где будут извлекаться богатые энергией конечные продукты и добавляться исходные. Таким путем будет осуществляться непрерывный сбор энергетического урожая.
Это, конечно, лишь схема, вероятно, далекая от реального осуществления. Для размещения энергетических полей следует использовать пустынные и полупустынные местности с большой солнечной радиацией, непригодные для сельского хозяйства. Общая площадь этих энергетических полей, как мы себе представляем, должна составлять 109 гектаров, то есть примерно вдвое меньше, чем занято под сельскохозяйственными полями и лугами сейчас. Для примера можно взять карту с изображением контуров Европы, Африки, Аравийского полуострова и небольшой части Восточной Азии, где проживает примерно четвертая часть человечества. В этом районе для энергетических полей потребуется также четвертая часть от 109 гектаров, то есть 2,5 · 108 гектаров. Количество пустынь и полупустынь и этом районе значительно больше, чем указанная площадь.
Население Северной и Южной Америки составляет около 1/4 от общего числа людей. Здесь также имеются пустыни и полупустыни. Сложнее будет обстоять дело в основной части Азии и архипелагах, расположенных между Азией и Австралией, где живет более ½ всего человечества и где есть только пустыня Гоби и пустынная местность северной и центральной части Австралии. Итак, как показано выше, площадь всех энергетических полей равна 109 гектаров, энергетическая урожайность с гектара — 3,4 · 109 ккал в год. Общая энергетическая урожайность в мире составит 3,4 · 109 ккал/га × 109 = 3,4 · 1018 ккал в год в виде богатого химической энергией продукта. Как мы знаем, при сжигании всех добываемых в год горючих ископаемых получается 5,6 · 1016 ккал. Таким образом, использование солнечной радиации позволило бы увеличить энергетические ресурсы человечества в 60 раз.
Использование солнечной энергии, как, впрочем, и термоядерной, требует прежде всего активного научного исследования. Между тем над осуществлением управляемой термоядерной реакции D + D трудится огромное число ученых у нас и за рубежом, а над научными основами проблем использования солнечной энергии целеустремленных работ практически не ведется.
Несколько пугает огромная площадь энергетических полей, необходимых для собирания рассеянной солнечной энергии. Однако использование солнечной энергии для целей синтеза пищи, то есть в сельском хозяйстве, требует также огромных площадей, больших капиталовложений и расхода труда и средств на их эксплуатацию, причем тем больших, чем выше мы хотим получить урожай.
Использование солнечной энергии не вызовет перегрева Земли, а значит, каких-либо изменений климата, не несет никаких опасностей отравления земли и воздуха вредными веществами. Оно является вечным источником энергии.
Итак, мы рассмотрели возможности использования солнечной энергии путем фотосинтеза в специально подобранных химических системах вне организма. Но нельзя окончательно исключить и чисто тепловой путь использования солнечной радиации. Лет 30–40 назад многие ученые и инженеры увлекались проектированием и даже созданием такого рода солнечных машин, в общем неплохо работающих.