Сырьевая и энергетическая проблема мира

довольно большие масштабы и что их перспективы становятся все более

обещающими.

Наиболее очевидным способом использования океанской энергии

представляется постройка приливных электростанций (ПЭС). С 1967 г. в устье

реки Ранс во Франции на приливах высотой до 13 метров работает ПЭС

мощностью 240 тыс. кВт с годовой отдачей 540 тыс. кВт[pic]ч. Советский

инженер Бернштейн разработал удобный способ постройки блоков ПЭС,

буксируемых на плаву в нужные места, и рассчитал рентабельную процедуру

включения ПЭС в энергосети в часы их максимальной нагрузки

потребителями. Его идеи проверены на ПЭС, построенной в 1968 году в

Кислой Губе около Мурманска; своей очереди ждет ПЭС на 6 млн. кВт в

Мезенском заливе на Баренцевом море.

Неожиданной возможностью океанской энергетики оказалось выращивание с

плотов в океане быстрорастущих гигантских водорослей, легко

перерабатываемых в метан для энергетической замены природного газа. По

имеющимся оценкам, для полного обеспечения энергией каждого человека -

потребителя достаточно одного гектара плантаций водорослей.

Большое внимание приобрела "океанотермическая энергоконверсия" (ОТЭК),

т.е. получение электроэнергии за счет разности температур между

поверхностными и засасываемыми насосом глубинными океанскими водами,

например при использовании в замкнутом цикле турбины таких

легкоиспаряющихся жидкостей как пропан, фреон или аммоний. В какой-то мере

аналогичными, но как пока кажется, вероятно, более далекими представляются

перспективы получения электроэнергии за счет различия между соленой и

пресной, например морской и речной водой.

Уже немало инженерного искусства вложено в макеты генераторов

электроэнергии, работающих за счет морского волнения, причем обсуждаются

перспективы электростанций с мощностями на многие тысячи киловатт. Еще

больше сулят гигантские турбины на таких интенсивных и стабильных океанских

течениях, как Гольфстрим.

Представляется, что некоторые из предлагавшихся океанских

энергетических установок могут быть реализованы, и стать рентабельными уже

в настоящее время. Вместе с тем следует ожидать, что творческий

энтузиазм, искусство и изобретательность научно-инженерных работников

улучшить существующие и создадут новые перспективы для промышленного

использования энергетических ресурсов Мирового океана. Думается, что при

современных темпах научно-технического прогресса существенные сдвиги в

океанской энергетике должны произойти в ближайшие десятилетия. Океан

наполнен внеземной энергией, которая поступает в него из космоса. Она

доступна и безопасна, и не загрязняет окружающую среду, неиссякаема и

свободна.

Из космоса поступает энергия Солнца. Она нагревает воздух и образует

ветры, вызывающие волны. Она нагревает океан, который накапливает тепловую

энергию. Она приводит в движение течения, которые в то же время меняют

свое направление под воздействием вращения Земли.

Из космоса же поступает энергия солнечного и лунного притяжения. Она

является движущей силой системы Земля - Луна и вызывает приливы и отливы.

Океан - это не плоское, безжизненное водное пространство, а огромная

кладовая беспокойной энергии. Здесь плещут волны, рождаются приливы и

отливы, пересекаются течения, и все это наполнено энергией.

Бакены и маяки, использующие энергию волн, уже усеяли прибрежные

воды Японии. В течение многих лет бакены – свистки береговой охраны США

действуют благодаря волновым колебаниям. Сегодня вряд ли существует

прибрежный район, где не было бы своего собственного изобретателя,

работающего над созданием устройства, использующего энергию волн.

Начиная с 1966 года два французских города полностью удовлетворяют

свои потребности в электроэнергии за счет энергии приливов и отливов.

Энергоустановка на реке Ранс (Бретань), состоящая из двадцати четырех

реверсивных турбогенераторов, использует эту энергию. Выходная мощность

установки 240 мегаватт - одна из наиболее мощных гидроэлектростанций во

Франции.

В 70-х годах ситуация в энергетике изменилась. Каждый раз, когда

поставщики на Ближнем Востоке, в Африке и Южной Америке поднимали цены на

нефть, энергия приливов становилась все более привлекательной, так как

она успешно конкурировала в цене с ископаемыми видами топлива. Вскоре за

этим в Советском Союзе, Южной Корее и Англии возрос интерес к

очертаниям береговых линий и возможностям создания на них энергоустановок.

В этих странах стали всерьез подумывать об использовании энергии

приливов волн и выделять средства на научные исследования в этой области,

планировать их.

Не так давно группа ученых океанологов обратила внимание на тот факт,

что Гольфстрим несет свои воды вблизи берегов Флориды со скоростью 5

миль в час. Идея использовать этот поток теплой воды была весьма

заманчивой.

Возможно ли это? Смогут ли гигантские турбины и подводные пропеллеры,

напоминающие ветряные мельницы, генерировать электричество, извлекая

энергию из течений и воли? "Смогут" - таково в 1974 году было заключение

Комитета Мак-Артура, находящегося под эгидой Национального управления по

исследованию океана и атмосферы в Майами (Флорида). Общее мнение

заключалось в том, что имеют место определенные проблемы, но все они

могут быть решены в случае выделения ассигнований, так как "в этом

проекте нет ничего такого, что превышало бы возможности современной

инженерной и технологической мысли".

В океане существует замечательная среда для поддержания жизни, в

состав которой входят питательные вещества, соли и другие минералы. В этой

среде растворенный в воде кислород питает всех морских животных от самых

маленьких до самых больших, от амебы до акулы. Растворенный углекислый газ

точно так же поддерживает жизнь всех морских растений от одноклеточных

диатомовых водорослей до достигающих высоты 60-90 метров бурых

водорослей.

Морскому биологу нужно сделать лишь шаг вперед, чтобы перейти от

восприятия океана как природной системы поддержания жизни к попытке

начать на научной основе извлекать из этой системы энергию.

При поддержке военно-морского флота США в середине 70-х годов группа

специалистов в области исследования океана, морских инженеров и водолазов

создала первую в мире океанскую энергетическую ферму на глубине 12 метров

под залитой солнцем гладью Тихого океана вблизи города Сан-Клемент.

Ферма была небольшая. По сути своей, все это было лишь экспериментом. На

ферме выращивались бурые гигантские калифорнийские водоросли.

По мнению директора проекта доктора Говарда А. Уилкокса, сотрудника

Центра исследования морских и океанских систем в Сан-Диего (Калифорния),

"до 50 % энергии этих водорослей может быть превращено в топливо - в

природный газ метан. Океанские фермы будущего, выращивающие бурые

водоросли на площади примерно 40 000 га, смогут давать энергию, которой

хватит, чтобы полностью удовлетворить потребности американского города с

населением в 50 000 человек".

В наши дни, когда возросла необходимость в новых видах топлива,

океанографы, химики, физики, инженеры и технологи обращают все большее

внимание на океан как на потенциальный источник энергии.

В океане растворено огромное количество солей. Может ли соленость

быть использована, как источник энергии?

Может. Большая концентрация соли в океане навела ряд исследователей

Скриппского океанографического института в Ла-Колла (Калифорния) и других

центров на мысль о создании таких установок. Они считают, что для

получения большого количества энергии вполне возможно сконструировать

батареи, в которых происходили бы реакции между соленой и несоленой

водой.

Температура воды океана в разных местах различна. Между тропиком Рака

и тропиком Козерога поверхность воды нагревается до 82 градусов по

Фаренгейту (27 C). На глубине 600 метров температура падает до 35,36,37

или 38 градусов по Фаренгейту (2-3.5 С). Возникает вопрос: есть ли

возможность использовать разницу температур для получения энергии? Могла бы

тепловая энергоустановка, плывущая под водой, производить электричество?

Да, и это возможно.

В далекие 20-е годы нашего столетия Жорж Клод, одаренный, решительный и

весьма настойчивый французский физик, решил исследовать такую возможность.

Выбрав участок океана вблизи берегов Кубы, он сумел-таки после серии

неудачных попыток получить установку мощностью 22 киловатта. Это явилось

большим научным достижением и приветствовалось многими учеными.

Используя теплую воду на поверхности и холодную на глубине и создав

соответствующую технологию, мы располагаем всем необходимым для

производства электроэнергии, уверяли сторонники использования тепловой

энергии океана. "Согласно нашим оценкам, в этих поверхностных водах

имеются запасы энергии, которые в 10 000 раз превышают общемировую

потребность в ней".

"Увы, - возражали скептики, - Жорж Клод получил в заливе Матансас всего

22 киловатта электроэнергии. Дало ли это прибыль?" Не дало, так как,

чтобы получить эти 22 киловатта, Клоду пришлось затратить 80 киловатт на

работу своих насосов.

Сегодня профессор Скриппского института океанографии Джон Исаакс делает

вычисления более аккуратно. По его оценкам, современная технология

позволит создавать энергоустановки, использующие для производства

электричества разницу температур в океане, которые производили бы его в два

раза больше, чем общемировое потребление на сегодняшний день. Это будет

электроэнергия, производимая электростанцией, преобразующей термальную

энергию океана (ОТЕС).

Однако самолеты и легковые автомобили, автобусы и грузовики могут

приводиться в движение газом, который можно извлекать из воды, а уж воды-

то в морях достаточно. Этот газ - водород, и он может использоваться в

качестве горючего. Водород - один из наиболее распространенных элементов во

Вселенной. В океане он содержится в каждой капле воды. Помните формулу

воды? Формула H-OH значит, что молекула воды состоит из двух атомов

водорода и одного атома кислорода. Извлеченный из воды водород можно

сжигать как топливо и использовать не только для того, чтобы приводить в

движение различные транспортные средства, но и для получения

электроэнергии.

Все большее число химиков и инженеров с энтузиазмом относится к

"водородной энергетике" будущего, так как полученный водород достаточно

удобно хранить: в виде сжатого газа в танкерах или в сжиженном виде в

криогенных контейнерах при температуре -203 С. Его можно хранить и в

твердом виде после соединения с железо-титановым сплавом или с магнием

для образования металлических гидридов. После этого их можно легко

транспортировать и использовать по мере необходимости.

Еще в 1847 году французский писатель Жюль Верн, опередивший свое время,

предвидел возникновение такой водородной экономики. В своей книге

"Таинственный остров" он предсказывал, что в будущем люди научатся

использовать воду в качестве источника для получения топлива. "Вода, -

писал он, - представит неиссякаемые запасы тепла и света".

Со времен Жюля Верна были открыты методы извлечения водорода из воды.

Один из наиболее перспективных из них - электролиз воды. (Через воду

пропускается электрический ток, в результате чего происходит химический

распад. Освобождаются водород и кислород, а жидкость исчезает.)

В 60-е годы специалистам из НАСА удалось столь успешно осуществить

процесс электролиза воды и столь эффективно собирать высвобождающийся

водород, что получаемый таким образом водород использовался во время

полетов по программе "Аполлон".

Таким образом, в океане, который составляет 71 процент поверхности

планеты, потенциально имеются различные виды энергии - энергия волн и

приливов; энергия химических связей газов, питательных веществ, солей и

других минералов; скрытая энергия водорода, находящегося в молекулах

воды; энергия течений, спокойно и нескончаемо движущихся в различных частях

океана; удивительная по запасам энергия, которую можно получать, используя

разницу температур воды океана на поверхности и в глубине, и их можно

преобразовать в стандартные виды топлива.

Такие количества энергии, многообразие ее форм гарантируют, что в

будущем человечество не будет испытывать в ней недостатка. В то же время не

возникает необходимости зависеть от одного - двух основных источников

энергии, какими, например, являются давно использующиеся ископаемые виды

топлива и ядерного горючего, методы получения которого были разработаны

недавно.

Более того, в миллионах прибрежных деревень и селений, не имеющих

сейчас доступа к энергосистемам, будет тогда возможно улучшить жизненные

условия людей.

Жители тех мест, где на море бывает сильное волнение, смогут

конструировать и использовать установки для преобразования энергии волн.

Живущие вблизи узких прибрежных заливов, куда во время приливов с

ревом врывается вода, смогут использовать эту энергию.

Для всех остальных людей энергия океана в открытом водном пространстве

будет преобразовываться в метан, водород или электричество, а затем

передаваться на сушу по кабелю или на кораблях.

И вся эта энергия таится в океане испокон веков. Не используя ее, мы

тем самым попросту ее расточаем.

Разумеется, трудно даже представить себе переход от столь привычных,

традиционных видов топлива - угля, нефти и природного газа - к

незнакомым, альтернативным методам получения энергии.

Разница температур? Водород, металлические гидриды, энергетические

фермы в океане? Для многих это звучит как научная фантастика.

И, тем не менее, несмотря на то, что извлечение энергии океана

находятся на стадии экспериментов и процесс ограничен и дорогостоящ,

факт остается фактом, что по мере развития научно-технического прогресса

энергия в будущем может в значительной степени добываться из моря. Когда -

зависит от того, как скоро эти процессы станут достаточно дешевыми. В

конечном итоге дело упирается не в возможность извлечения из океана

энергии в различных формах, а в стоимость такого извлечения, которая

определит, насколько быстро будет развиваться тот или иной способ добычи.

Когда бы это время ни наступило, переход к использованию энергии

океана принесет двойную пользу: сэкономит общественные средства и сделает

более жизнеспособной третью планету Солнечной системы - нашу Землю.

Для того чтобы удовлетворить потребность в равноправном распределении

дешевой энергии между всеми странами, потребуется такое ее количество,

которое, возможно, в тысячи раз превысит сегодняшний уровень потребления,

и биосфера уже не справится с загрязнением, вызываемым использованием

обычных видов топлива.

Так как соревнование за обладание истощающимися видами топлива

обостряется, расход общественных средств будет расти. Рост этот

продолжится, так как необходимо бороться с загрязнением воздуха и воды,

теплотой, выделяющейся при сгорании ископаемых видов топлива.

Но стоит ли волноваться в поисках новых источников ископаемого

топлива? Зачем дискутировать по вопросу о строительстве ядерных реакторов?

Океан наполнен энергией, чистой, безопасной и неиссякаемой. Она там, в

океане, только и ждет высвобождения. И это - преимущество номер один.

Второе преимущество заключается в том, что использование энергии

океана позволит Земле быть в дальнейшем обитаемой планетой. А вот

альтернативный вариант, предусматривающий увеличение использования

органических и ядерных видов топлива, по мнению некоторых специалистов,

может привести к катастрофе: в атмосферу станет выделяться слишком большое

количество углекислого газа и теплоты, что грозит смертельной опасностью

человечеству.

Но кто заметит, что в воздухе стало больше углекислого газа? Он

бесцветен и не имеет запаха. Он пузырится в прохладительных напитках. А кто

заметит постепенное, медленное повышение атмосферной температуры Земли на

один, два или три градуса по Фаренгейту ? Заметит планета, когда

углекислый газ через некоторое время окутает ее подобно одеялу, которое

перестанет пропускать избыточное тепло в космос.

Жак Кусто, пионер освоения и исследования океана, считает: "Когда

концентрация углекислого газа достигнет определенного уровня, мы окажемся

как будто в парнике". Это значит, что теплота, выделяемая Землей, будет

задерживаться под слоем стратосферы. Накапливающееся тепло повысит общую

температуру. А увеличение ее даже на один, два или три градуса по

Фаренгейту приведет к таянию ледников. Миллионы тонн растаявшего льда

поднимут уровень морей на 60 метров. Города на побережье и в долинах

больших рек окажутся затопленными.

По данному вопросу, как и по многим другим, ученые разделились на два

лагеря. В одном лагере считают, что утолщающееся одеяло углекислого газа

вызовет повышение температуры и приведет к таянию ледников, то есть, по

определению доктора Говарда Уилкокса, превратить Землю в парник. Сторонники

другого лагеря полагают, что-то же самое одеяло будет преграждать путь

теплу, излучаемому солнцем, что станет причиной наступления новой эры

оледенения.

АЛЬТЕРНАТИВА НЕФТИ.

Впервые в мире решение проблемы получения синтетической нефти в большом

колличестве было осуществлено в Германии. В годы первой мировой войны

кайзеровская Германия оказалась полностью отрезанной от природных

источников нефти. Армии нужен был бензин. Немецкие ученые обратили свои

взоры „к небесам". Еще в 1908 г. русский изобретатель И.И. Орлов доказал

возможность синтеза нефтяных УВ из оксида углерода и водорода (эта смесь

получила название водяного газа). А где как не на „небе", т.е. в атмосфере,

можно найти практически неограниченные количества этого газа? Немецкие

ученые Фишер и Тропш создали технологию получения синтетической нефти.

Правда, водяной газ они решили получать не из воздуха, тогда это было

слишком сложно, а из бурых углей. Синтез нефти осуществляется путем

контакта этого газа при температуре 180-200 °С и атмосферном давлении с

оксидными железно-цинковыми катализаторами. Были построены целые заводы по

производству искусственного топлива, которые успешно эксплуатировались

многие годы. Но вот кончилась война, возросла добыча естественной нефти,

цены на нее упали. Синтетическая нефть Фишера - Тропша уже не могла

конкурировать с ней, и производство было свернуто.

Сейчас идея искусственной нефти вновь приобретает актуальность.

Нефть можно получить уже непосредственно из воздуха. Более того, ученые

полагают, что это будет способствовать удалению из атмосферы избыточной

углекислоты, которая вредно влияет на окружающую среду. Огромное количество

сжигаемого топлива ежегодно поставляет в атмосферу миллиарды тонн

углекислого газа (диоксида углерода). В настоящее время лишь 10% его

поглощается растениями. Многие ученые видят в таком катастрофическом

увеличении концентрации углекислого газа в земной атмосфере определенную

опасность. Как же от него избавиться?

Доктор технических наук В. Цысковский предлагает следующий путь. Прежде

всего необходимо из атмосферы воздуха получить углекислый газ. Для этого

воздух можно вымораживать, разделять с помощью пористых мембран или

соединять при определенных условиях с газообразным аммиаком. В последнем

случае образуется углекислый аммоний, который легко разлагается на аммиак и

диоксид углерода под действием тепла. Полученная чистая углекислота и

является продуктом для дальнейшего синтеза нефти. Ее разлагают на оксид

углерода (угарный газ) и кислород. Для этой реакции требуются большие

затраты энергии. Предполагают, что ее можно проводить в атомных реакторах

при температуре 5000 °С в присутствии катализаторов. А дальше оксид

углерода синтезируют с водородом, и „небесная" нефть готова.

Получение нефти из воздуха - дело будущего. Сейчас же искусственную

нефть получают из камня. Конечно, это не совсем обычные камни, а так

называемые горючие сланцы - породы, содержащие в большом количестве

органическое вещество, т.е. тот природный материал, из которого получаются

УВ. Для этих же целей подходят и пески, насыщенные густой, вязкой нефтью.

По данным геологической службы США, мировые запасы горючих сланцев и

нефтеносных песков оцениваются в 700-800 млрд.т, что в 7-8 раз больше всех

выявленных запасов нефти в мире. Только в районе Скалистых гор (США) в

подобных породах концентрируется 270 млрд.т нефти, что в 2-3 раза превышает

мировые запасы нефти и в 67 раз - оставшиеся запасы нефти Соединенных

Штатов. Американские геологи подсчитали, что при коэффициенте извлечения 50

% и современном уровне потребления нефти этих ресурсов хватило бы, чтобы

удовлетворять запросы США в течение 140 лет. Казалось бы, выход из

топливного тупика найден, однако опять-таки высокая стоимость работ

препятствует интенсивной переработке горючих сланцев и нефтеносных песков.

По оценке Национального совета США, разработка битуминозных пород

рентабельна при цене на нефть не менее 100-120 дол./т. До топливного

кризиса о промышленной разработке сланцев не могло быть и речи. Тем не

менее в ряде стран мира несколько лет тому назад приступили уже к

практическому осуществлению этой проблемы.

В 1973 г., когда цены на нефть резко подскочили, взоры многих

нефтепромышленников обратились к битуминозным сланцам и нефтеносным пескам.

В США шесть объединенных компаний уже в 1974 г. получили право на

разработку сланцев в штатах Колорадо, Юта и Вайоминг. Стоимость первых трех

участков 403,6 млн.дол. По расчетам, США могут получать в сутки от 135 до

405 тыс.т такой нефти.

Однако крупномасштабная переработка тяжелых нефтей и горючих сланцев -

дело относительно далекого будущего. По оценке компании „Шеврон", она

начнется в третьем тысячелетии. Причем, стоимость добычи тяжелых нефтей и

битумов прогнозируется в размере 220-314 дол /м3, а получение синтетической

нефти из горючих сланцев -346 дол /м3.

По мере развития технологического прогресса добыча УВ из горючих

сланцев и нефтеносных песков станет обычным делом. Перспективны в этом

отношении ядерные методы переработки битуминозных пород, над которыми в

настоящее время в США работают группы ученых из 25 нефтяных компаний.

В России проблема извлечения нефти из нефтенасыщенных песков решается

по-иному, а именно путем шахтной добычи. Впервые нефтяная шахта была

сооружена в районе г. Ухта в 1939 г. Глубина ее не превышает 500 м.

Разработка вязких нефтей производится следующим образом. Шахта проходит

продуктивный пласт, который дренируется несколькими скважинами. Нефть под

действием силы тяжести идет самотеком и попадает в специальные канавки,

расположенные на дне шахты и имеющие небольшой уклон для стока в

нефтехранилище. Если продуктивный пласт находится ниже шахты, то нефть

извлекается насосами через специальные скважины. Из подземного

нефтехранилища на поверхность нефть подается также насосами.

Сейчас предлагается воздействовать на нефть в шахте горячей водой или

паром. По расчетам, таким образом можно получить дополнительно в нашей

стране не менее 50 млн.т/год нефти, причем глубина шахт не будет превышать

500-1000 м.

В том случае, когда сланцы или нефтеносные пески находятся близко от

поверхности (не более 150-200 м), разработка ведется карьерным способом.

Примером такой необычной добычи нефти может служить карьер около горы

Кирмаки под г. Баку. Отсюда порода доставляется в специальную емкость, где

с помощью реактивов (некондиционный керосин, щелочная вода или каустическая

сода) из нее вымывают нефть. Таким способом извлекается до 80 % нефти.

Один кубометр нефтеносного песка в Азербайджане содержит до 150 кг

нефти. Такая же картина характерна и для многих других нефтеносных районов

нашей страны. Поэтому проблема извлечения вязкой и остаточной нефти из

неглубоко залегающих пород приобретает общенародное значение. Нефтяники

Азербайджана, в частности, начали сооружение первой в республике нефтяной

шахты на заброшенном участке месторождения Балаханы (в пригороде г. Баку).

Глубина шахты будет равна 400 м, разработку предполагают осуществлять

гравитационным способом. Шахта оборудуется современной техникой,

предусматривается сооружение буровых камер, насосных установок,

вентиляционных устройств. Почти полная автоматизация производственных

процессов сведет к минимуму количество обслуживающего персонала.

Становится очевидным, что эра „дешевой нефти" подходит к концу. То, что

сейчас мы считаем дороговизной, через некоторое время покажется нам

необычайно дешевым продуктом. Даже современная стоимость нефти в 100-150

дол/м3 через 30-35 лет будет выглядеть мелочью по сравнению с 300-350

дол/мз. Дети, рожденные в 1990 г., когда станут взрослыми, будут иметь дело

с нефтью как с ограниченным для использования и чрезвычайно дорогостоящим

топливом. Единственный путь из этого тупика - поиск альтернативных и

экологически чистых источников энергии, которые позволят „вырвать" нефть и

газ из топок заводов, фабрик и электростанций.

Пока одни ученые ломают голову над проблемой увеличения коэффициента

нефтеотдачи продуктивных пластов, а другие ищут пути наиболее рентабельного

получения нефти из горючих сланцев, третьи пришли к выводу, что

удовлетворить потребность в топливе можно обычным дедовским методом. Речь

идет о дровах. Так считают специалисты Стэнфордского университета в США, к

ним присоединяются и ученые университета штата Джорджия. Конечно, здесь

нужны особые быстрорастущие сорта деревьев типа ольхи или платанов, которые

дают до 40 т древесины с 1 га в год. После вырубки этих деревьев на земле

остается листва, пригодная для удобрения. Древесина же измельчается и

подается в топку электростанций. Участок в 125км2 может обеспечить энергией

город с населением 80 тыс. человек. На вырубленных участках уже через 2-4

года из побегов вновь вырастут деревья, пригодные для топлива. Ученые

прикинули, что если 3 % территории России отвести под „энергетические

плантации", то страна могла бы полностью удовлетворить свои потребности в

топливе за счет дров.

Американским поборникам „дровенизации" бытовой теплоэнергетики вторят

их сторонники из Европы. В Бельгии, например, в 1988 г. газета „Суар"

опубликовала статью, где назвала дрова топливом будущего. Для этих же целей

предлагается использовать и макулатуру. В магазинах этой страны уже

продается ручной пресс, с помощью которого можно из газет и оберток делать

топливные брикеты, не уступающие по своей калорийности буроугольным.

Выпускаются специальные печи, работающие по принципу газогенератора и

препятствующие уходу тепла через трубу. Дрова и брикеты горят в этой печи

очень медленно: вязанка - за 8 ч. При этом дрова сгорают полностью, что

практически сводит к нулю выделение в атмосферу золы и сажи. Такое

отапливание помещений очень выгодно, ведь килограмм дров при сравнимой

калорийности стоит в 10 раз меньше литра жидкого топлива.

Естественные „бензоколонки" обнаружены и в тропиках Южной Америки, на

Филиппинах. Некоторые сорта лиан и тропических деревьев (ханга) содержат

маслянистую жидкость, которую даже не надо подвергать перегонке. Она

прекрасно горит в автомобильных моторах, давая менее токсичный выхлоп, чем

бензин. Подходит для этих целей и пальмовое масло, из которого сравнительно

легко можно получать „солярку".

Но пока это все в области научной фантазии. Более реален проект

получения синтетической нефти из угля. Довольно простой метод разработан в

США. Уголь распыляется, обрабатывается растворителем, и в полученную смесь

добавляется водород. Из тонны угля с высоким содержанием серы получается

почти 650 л похожей на нефть жидкости, из которой можно вырабатывать

бензин.

Корпорация известного американского мультимиллионера А. Хаммера

„Оксидентл петролеум" всерьез занялась подземной газификацией угля. Методом

пиролиза из него получают 40 % метанового газа, 45 % кокса и 3 % жидкого

топлива. Этой же корпорацией разработан совсем неожиданный способ получения

топлива... из мусора. Из него предварительно извлекают магнитные и

немагнитные металлы и отправляют в переплавку. Секретная технология

переработки стекла позволяет получить из осколков стекло более дешевое и

более высокого качества, чем исходное сырье. Остальное перерабатывается в

кокс, метановый газ и жидкое топливо. „Мусорную" нефть испытывали на

опытных установках - горит прекрасно. Из тонны мусора таким способом

„добывают" от 6 до 20 дол. В 1976 - 1977 гг. в Сан-Диего вступил в строй

специальный завод для переработки мусора.

Над подобной проблемой успешно работают и в Великобритании. Здесь

разработана и проходит испытания лабораторная установка, в которой под

действием высоких температур и вдуваемого кислорода из органической части

мусора (пластмассовые упаковки, пищевые отбросы, обрывки газет, тряпки и

т.д.) получают синтетическую нефть и метановый газ с водородом. Жидкое

топливо и газ предполагают использовать частично для работы дизеля, а

частично для переплавки битого стекла, из которого можно получать

строительные блоки. Сейчас изучается возможность переработки мусора в

старых доменных печах. Это даст высокую производительность и экономию

времени. Как показали эксперименты, в дело пойдет и остающийся шлак - он

пригоден для замены гравия при строительстве дорог.

А вот еще два способа получения синтетической нефти. Французский

инженер А. Ротлисберже получил бензин из сухих стеблей кукурузы. Автор

утверждает, что подобное топливо с октановым числом 98 вполне можно

добывать из соломы, опилок, ботвы овощей и других отходов, содержащих

целлюлозные волокна. Под нажимом правительственных учреждений изобретатель

засекретил технологию синтеза, но известно, что качество его бензина во

многом зависит от сложных стабилизирующих добавок, вводимых в спирты и

изопропиниловые эфиры, получаемые из целлюлозы. Новое топливо не

детонирует, сгорает без дыма и запахов. Его можно смешивать в любых

пропорциях с обычным бензином. При этом конструктивных изменений в

двигателях не требуется. Франция намерена со временем довести производство

подобного бензина до 20 млн.т в год.

Еще один изобретатель искусственного бензина живет в Швейцарии.

Исходным материалом служит щепа, кукурузная шелуха, полиэтиленовые пакеты.

Да вот беда, „бензин" пахнет самогоном. Изобретателю приходится платить 8 %

налога как за изготовление алкогольных напитков. Тем не менее 1 л

искусственного „бензина" стоит в 2 раза дешевле настоящего, а автомобиль

работает исправно.

Фантазия изобретателей не ограничивается только искусственным бензином,

предлагаются довольно-таки оригинальные методы получения углеводородного

газа для бытовых целей. Один из них разработан в г. Эрфурт (Германия). В

качестве источника энергии выступает свалка мусора в пригородном местечке

Шверборн. При заполнении свалки в ней заложили 57 газовых колодцев,

соединенных трубопроводом. Оказывается, 1 кг мусора дает до 200 л газа,

более половины которого - метан. Пока на свалке получают в час 40 м3 газа.

Он отапливает помещения рабочих. Планируется сооружение теплоцентрали. По

расчетам, затраты окупятся за 3,5 года.

Второй способ еще более неожиданный. С инициативой выступили власти г.

Оттапалам в штате Керала (Индия). Рецепт следующий:

колодец заполняется коровьим навозом и наглухо закрывается.

Образующийся при брожении газ по трубам отводится к газовым плитам. Одна

такая „установка" полностью удовлетворяет потребность семьи в энергии для

домашних целей. В настоящее время в Индии разработаны и применяются 53

модели таких систем. Ими пользуются около 3,5 млн. семей. Правительство

страны активно поддерживает распространение биогазовых установок. Уже

сейчас ежегодно за счет этого экономится около 1,2 млрд. рупий.

Заключение.

За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена

традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому,

что старый источник был исчерпан.

Солнце светило и обогревало человека всегда: и тем не менее однажды

люди приручили огонь, начали жечь древесину.

Затем древесина уступила место каменному углю. Запасы древесины

казались безграничными, но паровые машины требовали более калорийного

"корма".

Но и это был лишь этап. Уголь вскоре уступает свое лидерство на

энергетическом рынке нефти.

И вот новый виток: в наши дни ведущими видами топлива пока остаются

нефть и газ. Но за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно

идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю.

Немудрено, что нефть и газ будут с каждым годом стоить нам все дороже.

Замена? Нужен новый лидер энергетики. Им, несомненно, станут

ядерные источники.

Запасы урана, если, скажем, сравнивать их с запасами угля, вроде бы

не столь уж и велики. Но зато на единицу веса он содержит в себе энергии в

миллионы раз больше, чем уголь.

А итог таков: при получении электроэнергии на АЭС нужно затратить,

считается, в сто тысяч раз меньше средств и труда, чем при извлечении

энергии из угля. И ядерное горючее приходит на смену нефти и углю...

Всегда было так: следующий источник энергии был и более мощным. То была,

если можно так выразиться, "воинствующая" линия энергетики.

В погоне за избытком энергии человек все глубже погружался в стихийный

мир природных явлений и до какой-то поры не очень задумывался о

последствиях своих дел и поступков.

Но времена изменились. Сейчас начинается новый, значительный этап

земной энергетики. Появилась "щадящая" энергетика, построенная так, чтобы

человек не рубил сук, на котором он сидит. Заботился об охране уже

сильно поврежденной биосферы.

Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развития

энергетики получат широкие права гражданства и линия экстенсивная:

рассредоточенные источники энергии не слишком большой мощности, но зато

с высоким КПД, экологически чистые, удобные в обращении.

Яркий пример тому - быстрый старт электрохимической энергетики, которую

позднее, видимо, дополнит энергетика солнечная.

Энергетика очень быстро аккумулирует, ассимилирует, вбирает в себя все

самые новейшие идей, изобретения, достижения науки. Это и понятно:

энергетика связана буквально со всем, и все тянется к энергетике, зависит

от нее.

Поэтому энергохимия, водородная энергетика, космические

электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе, кварках, "черных

дырах", вакууме, - это всего лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные

черточки того сценария, который пишется на наших глазах и который можно

назвать Завтрашним Днем Энергетики.

Лабиринты энергетики. Таинственные переходы, узкие, извилистые тропки.

Полные загадок, препятствий, неожиданных озарений, воплей печали и

поражений, кликов радости и побед.

Тернист, непрост, непрям энергетический путь человечества. Но мы верим,

что мы на пути к Эре Энергетического Изобилия и что все препоны, преграды и

трудности будут преодолены.

Рассказ об энергии может быть бесконечен, неисчислимы

альтернативные формы ее использования при условии, что мы должны

разработать для этого эффективные и экономичные методы. Не так важно,

каково ваше мнение о нуждах энергетики, об источниках энергии, ее

качестве, и себестоимости. Нам, по-видимому, следует лишь согласиться с

тем, что сказал ученый мудрец, имя которого осталось неизвестным: "Нет

простых решений, есть только разумный выбор".

[pic]

Список литературы:

V Л.С. Юдасин "Энергетика: проблемы и надежды".

V А.Голдин "Океаны энергии". 1996.

V Крюков В.А. Полные канистры и пустые карманы . 1994.

V Гаврилов В.П. Чёрное золото планеты. 1993.

V Максаковский В. П. География 10 1999.

V Радионова И. А. Глобальные проблемы человечества. 1994.

-----------------------

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

Страницы: 1, 2