Make your own free website on Tripod.com

ЭНЕРГЕТИКА

ТИХОЕ ДЫХАНИЕ ОКЕАНА

За всю историю рода человеческого в атмосферу не попадало сразу столько углекислого газа, как из-за пожаров на нефтяных месторождениях Кувейта (последствия войны в Персидском заливе). К чему приведут такие игры с огнем - сказать трудно. Ведь концентрация двуокиси углерода в атмосфере и в мирное время увеличивается очень быстро. Уже сейчас приходится разрабатывать международные программы, призванные сдержать наступление парникового эффекта.

Но пришла подмога, откуда не ждали. Часть бремени по исправлению греховной деятельности людей взял на себя Мировой океан. Анализ данных более чем 230 экспедиций за двадцать лет наблюдений в Тихом океане показал, что он активно дышит.

В области экватора постоянно выделяется в атмосферу углекислый газ. А в субтропических зонах обоих полушарий океан со столь же завидным постоянством поглощает углекислоту. В умеренных и высоких широтах он делает два "вдоха" в год: в конце зимы - начале весны и летом. А выше широты 600 оба "вдоха" сливаются в один. Основной объем "легких" сосредоточен в тропиках, на долю которых приходится более двух третей всей попадающей в океан двуокиси углерода, а остальная часть усваивается в умеренных широтах до 400 северной широты и до 500 южной широты.

Получается, что только Тихий океан поглощает 15 - 18% ежегодного антропогенного выброса углекислого газа в атмосферу. В пересчете на углерод эта величина в сотни раз меньше уже имеющихся в океане запасов. Значит, и старый углекислый газ еще продержится, и новому места хватит. Но тревожит одно: живые организмы могут существовать в узком диапазоне кислотно-щелочного режима, и вряд ли им придется по вкусу чрезмерно "газированная" вода.


Задание.

Нанесите на контурную карту участки Мирового океана, участвующие в круговороте углекислого газа, и стрелками укажите процессы, происходящие в них.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

В течение нескольких веков потребности человечества в энергии удовлетворялись, по существу, лишь топливом, необходимым для приготовления пищи и отопления в холодное время, мускульной силой животных, обрабатывающих пашню или перевозящих тяжести, и, наконец, простейшими установками типа водяных или ветровых мельниц, выполняющих элементарную механическую работу.

Потребление энергии во всем мире начало значительно возрастать после того, как в XVIII-XIX вв. произошла промышленная и техническая революция, и человек понял, что он может заставить работать на себя энергию, таящуюся в угле и нефти.

Однако во второй половине 70-х годов нашего столетия мир столкнулся с серьезными симптомами энергетического голода, человечество впервые почувствовало, что запасы ископаемого топлива (нефти) не беспредельны.

Кроме того, в последние годы весьма остро встал вопрос о защите окружающей среды, поскольку развитие промышленности ведет к необратимым нарушениям существующего в природе равновесия. Современная топливная энергетика играет не последнюю роль в загрязнении воздушного и водного бассейнов вредными выбросами, а также оказывает существенное влияние на тепловое загрязнение окружающей среды.

Таким образом, новый энергоисточник, призванный заменить ископаемое топливо и обеспечить энергетические потребности будущего, должен быть не только достаточно мощным, но и достаточно экологически чистым.

Солнечное излучение по своим энергетическим ресурсам вполне способно удовлетворить энергетические потребности будущего. Кроме того, солнечная энергия является исключительно чистым источником энергии, ее использование не сопровождается загрязнением окружающей среды. Земля получает от Солнца в течение года количество лучистой энергии, в 20 раз превышающее энергетические расходы всего человечества. Поэтому понятно то большое внимание, которое уделяется вопросам использования солнечной энергии. Тысячи лет тому назад люди пытались непосредственно использовать энергию Солнца с помощью гелиотехнических устройств. Первые установки для нагревания за счет солнечной энергии уходят в глубокую древность: есть основания полагать, что знаменитая древнеегипетская поющая статуя Аменофиса III, воздвигнутая во второй половине второго тысячелетия до нашей эры и приписываемая мифическому Мехнону, представляла собой первую солнечную тепловую установку. В постаменте этой статуи по предположению Соломона-де-Ко (построившего около 1615 г. первый солнечный двигатель) была помещена камера, разделенная глухой перегородкой на две части. Воздух передней части этой камеры, нагреваясь лучами восходящего с этой стороны солнца, давил на воду, наполнявшую низ этой камеры, и заставлял ее передвигаться по трубам к голове статуи, где находились музыкальные клапаны.

Существует также легенда, согласно которой Архимеду удалось поджечь римский флот, осаждавший Сиракузы, с помощью большого числа плоских зеркал, отражение от которых концентрировалось на кораблях противника.

Несмотря на то, что в настоящее время разработаны различные конструкции солнечных установок, многие из которых опробованы в лабораториях и даже в производственных условиях, они мало распространены и медленно внедряются. Частично это объясняется тем, что серийное производство этих установок еще не налажено, а получаемая от них энергия даже в благоприятных условиях обходится немногим дешевле энергии, получаемой другими путями, и потребители предпочитают пользоваться привычными устройствами. Главная трудность состоит в прерывистости и малой плотности потока лучистой энергии. Рассеянность и низкая концентрация солнечной радиации создают проблему поиска земельных площадей под установки большой мощности. Прерывистость поступления солнечной радиации приводит к необходимости создания аккумулирующих устройств.

Многие энтузиасты гелиотехники проводили теоретические исследования в этой области и довольно успешно конструировали различные солнечные устройства: водонагреватели, сушилки, кипятильники, водоопреснители и пр.

С энергетической точки зрения наибольший интерес представляет вопрос о создании крупных установок мощностью в несколько сотен и даже тысяч киловатт, например, солнечных тепловых станций (СТС), основой которых служит паровой котел, расположенный в фокусе оптической системы, образуемой отражателями (плоскими зеркалами).

Кроме тепловых солнечных установок, разработаны полупроводниковые устройства, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую. Принцип действия солнечного термоэлектрогенератора заключается в нагреве слоев термобатареи путем непосредственного облучения концентрированной солнечной энергией. Действие полупроводникового фотоэлектрического генератора основано на принципе взаимодействия фотонов света с полупроводниковым материалом.

В Ашхабаде внедряется ряд солнечных установок для эксплуатации в малонаселенных и горных районах: водонагреватели и опреснители, насосы и теплицы, холодильные установки и целые гелиокомплексы. В основном они используются в животноводстве.

Разработаны проекты и сооружается в предгорьях Тянь-Шаня Научно- производственный металлургический комплекс "Солнце", где солнечная энергия используется для получения температуры 35000С в солнечных печах; в Краснодаре -фотоэлектрическая станция; построена Крымская солнечная станция.

Крайняя неравномерность поступления солнечной радиации в зависимости от годового цикла, времени суток и погодных условий обуславливает необходимость регулировать распределение солнечного тепла во времени с помощью аккумуляторов солнечной энергии. В Швеции используют тепло, накопленное в грунте, в скальных породах, водоемах, подземных водоносных пластах и т.п. В Судаке (Крым) с межсезонным аккумулированием тепла существует система солнечного теплоснабжения жилого дома, в Дагестане используется солевой солнечный пруд, в пустынях Каракум и Кызылкум в качестве межсезонных аккумуляторов предлагается использовать водные линзы.

Во многих странах ведутся разработки более экономичных и энергоемких аккумуляторов с практически неограниченной длительностью хранения энергии. Оптимальное решение вопросов использования солнечной энергии в том или ином регионе всегда будет находиться в зависимости от климатических условий и технических возможностей.

Задание.

Разработайте проект солнечной станции для вашего края.

ЖИДКОЕ ТОПЛИВО ИЗ ВОДОРОСЛЕЙ

Специалисты научно-исследовательск ого института солнечной энергии (США) разработали технологию использования водорослей, растущих в морской воде, в качестве сырья для получения жидкого топлива. Плантации размещали в местах, где благоприятный световой режим сохранялся более полугода.

В основе технологии - переработка липидов, содержащихся в овдорослях, в дизельное топливо и бензин. Если в морскую воду добавлять в определенных дозах соединения азота и микроэлементы, можно повысить содержание в водорослях липидов с длинными углеводородными цепями. При их последующей тепловой обработке в присутствии соляной кислоты и метанола получается дизельное топливо и бензин. Авторы показали, что при продувании морской воды двуокисью углерода водоросли растут значительно быстрее: с 1 м2 поверхности воды ежедневно можно снимать около 50 г водорослей, причем 2/3 этой массы приходится на липиды. Если в дизельное топливо будет перерабатываться 80% липидов, водоем диаметром 20 м сможет ежегодно давать до 3000 л дешевого топлива.

ЧЕРНОБЫЛЬСКОЕ ЭХО В ЕВРОПЕ

Радиоактивные выпадения - следы аварии на Чернобыльской АЭС - за пределами бывшего СССР фиксировались во многих странах Северного полушария (даже в США, Японии и Китае), но больше всего - в Восточной и Центральной Европе. Однако,как указывает Ж.Медведев, "политико-географические" таблицы загрязнений разных стран крайне противоречивы.. Анализируя ситуацию, он приходит к выводу, что некоторые национальные радиологические службы предоставляли в международные организации неточные предварительные результаты или явно заниженные, стремясь уменьшить беспокойство собственного населения и соседей.

Результаты независимых измерений раологических служб НАТО и ВОЗ, а также данных некоторых технически хорошо оснащенных национальных служб позволяют определять хотя бы с ошибкой в 50 процентов масштаб и характер радиоактивных выпадений в Европе (вне бывшего СССР), оценить возможные радиологические последствия и эффективность защитных мер, предпринятых в ряде стран.

Распределение радиоактивных выпадений по территории Европы было пятнистым, поскольку зависело от метеоусловий и расстояния от аварийного реактора. Первое облако радионуклидов ушло в северо-западном направлении, накрыв часть Польши и Северную Европу. В результате на территории Финляндяя, Норвегии и Швеции имелись "горячие" пятна, в которых загрязнение радиоактивным цезием составляло десятки и сотни тысяч беккерелей на квадратный километр площади (в Норвегии до кБм/м2, Швеции- до 200). Дания почти не пострадала. Ветер, сменившийся затем на юго- западный, а после 29 апреля на юго-западный и южный, принес радионуклиды в Восточную, Центральную и Южную Европу, немного захватив и Турцию.

Об уровнях загрязнений можно судить по активности 134 СS и 137 СS в почве на территории посольств Великобритании в ряде европейских столиц: в Будапеште она составляла соответственно 8,8 и 5,3 кБм/ М2; Прагк -4,9 и 2,9; Бухаресте -4,3 и 2,6; в Варшаве- 2,8 и 1,7; Белграде -7,3 и 4,4. Помимо Югославии на Европейском юге существенно пострадала Болгария, выпадения в Италии и Греции были относительно невелики.

Из-за пятнистости выпадений приведенные данные не вполне точно отражают уровни загрязнений всей территории каждой страны.Так на северо-востоке Польши были места, в которых загрязнение радиоактивным цезием достигало 30 кБм/ м2 , а йодом -1 МБк/ м2; В столице Австрии Вене выпадение того же цезия оказалось на уровне 2 кБм/м2, а в Зальцбурге и горных районах (на альпийских лугах) -в 50-100 раз выше. В Германии при средней радиоактивности цезия 6 кБм/м2 в южной части были пятна почв с активностью выше 60 кБм/м2. Локальные уровни загрязнений определялись количеством осадков и высотой местности над уровнем моря. Над равнинами, например, аэрозоли, шедшие на высоте 1-3 км, недали "сухих выпадений, а в горах Австрии, Швейцарии и Югославии оставили значительную часть взвешенных радиоактивных частиц.

Порследствия Чернобыльских выпадений зависели не только от уровня загрязнения, но также от климата и типа хозяйственной деятельности. В Болгарии и Польше уровния загрязнения почв и дозы внешнего облучения были примерно одинаковы, но Болгария пострадала сильнее: в начале мая скот этой страны был уже на пастбищах, и их загрязнение радионуклидами привело к тому, что среднее содержание радиоактивного цезия в молоке (в южной Болгарии) в мае 1986г8 составляло 400 Бк/л. В странах Северной Европы и частично в Польше скот продолжали содержать в стойлах, и в молоке финских коров активность цезия не превышала 5 Бк/л.

Сильнее всего радиоактивные выпадения сказались в странах Южной Европы. В Югославии в 1986 г. радиоактивность молока была выше 1 кБк/л, а иногда достигала 3 кБк и лишь в 1987 г. снизилась до 2,3 Бк/л. Загрязненным оказалось и мясо - активность баранины поднялась до 2-10 кБк/кг. Даже в Италии оадиоактивность фруктов была выше 1 кБк/кг. На юге Европы потребление загрязненных продуктов внесло значительный вклад в индивидуальные дозы внутреннего облучения при относительно невысоких дозах внешнего. Этот вклад был особенно велик в странах, где не выбраковывались продукты питания - молоко, сыр, мясо, овощи, фрукты и др. В год аварии на ЧАЭС эффективная индивидуальная доза "среднего" болгарина составляла 0,7 - 0,8 м3 в/год, что примерно в три раза больше дозы "среднего" норвежца, хотя уровень загрязнения почв в Болгарии был ниже, чем в Норвегии.

В странах Северной и Центральной Европы удалось снизить дозовые нагрузки специальными мерами по защите населения. В Австрии, Польше и Скандинавских странах после аварии на ЧАЭС кроме, того, что было продлено содержание скота в стойлах, проводилась дезактивация пастбищ и водоемов, а в Скандинавии к тому же за несколько месяцев до убоя скот переводился на чистые корма. Чтобы мясо и другие сельскохозяйственные продукты не попали в пищу населения, значительное их количество было уничтожено или скормлено животным на звероводческих фермах. В Норвегии в октябре- ноябре 1986 года уничтожили около 25 процентов оленины (560т), в 1987 году - 10, в следующем 6 процентов.Этой страной затрачено около 20 млн.$ на контрмеры по защите населения и тем самым в первый же год снижена средняя индивидуальная доза до 0,25 м3в6 а коллективная - на 453 чел.-3в (16 тыс$ на 13в). Без таких мер дозы были бы в пять- семь раз выше. По оценкам, меры правительства Норвегии спасут в последние 50 лет 30- 40 жизней.

ПОИСК НОВОГО ТОПЛИВА

Вокруг нас достаточно углекислого газа и воды. Это прекрасное исходное сырье для синтеза топлива. Именно он и проходит совсем рядом - в зеленых клетках растений.Но механизм этого процесса пока не удается понять и воспроизвести. Целенаправленное наступление на эту проблему ведут ученые московского Института горючих ископаемых. Размышляя о путях превращений воды и газа в сложные соединения, исследователи перебрали все возможные пути химических реакций и пришли к выводу, что в принципе достаточно отщепить один атом водорода от молекула воды, как процесс дальше пойдет без затруднений. При фотосинтезе это получается легко, так как должную роль выполняют кванты света. А в темноте? Тут,по мнению ученых, должно быть то же самое,но обязательно с участием катализаторов,которые для воды известны - это соли железа, меди, кобальта, никеля, магния,они способствуют разложению воды. Вот это предположение решили про- верить в опытах, где в одном случае в смесь воды и карбонатов, выделяющих углекислый газ, добавили катализатор, а в другом - нет. Все происходило в полной темноте, и тем не менее там, где были соли металлов, в воде появились нити и волокна. Специальный анализ показал, что в новообразованиях содержится до тридцати пяти атомов углерода на каджую молекулу - совсем неплохо для потенциального топлива, а в целом вещество относилось к типу алифатических эфиров. Такой способ синтеза органики из воды и газа выглядит чрезвычайно заманчивым, так как срья вокруг в изобилии, а нагревать смесь надо всего лишь до шестидесяти градусов.

Ну а в опыте без добавок катализатора компоненты так и остались порознь- отдельно вода и отдельно газ.

РУКОТВОРНОЕ "ЧЕРНОЕ ЗОЛОТО"

Методика искусственного создания месторождений нефти и газа разработана в Западно-Сибирском научно-исследовательском геолого-разведочном нефтяном институте.

Нефть и газ, как извезстно,- конечные продукты в длинной цепи превращений. А исходные вещества в этой цепи - останки живых организмов, то есть растений и животных. Процесс таких превращений продолжается тысячи лет,но его похоже, можно значительно ускорить. Это и предлагает разработанный западносибирскими специалистами метод. Оказалось, к примеру, что в ряде случаев достаточно поднять давление в пласте залегания - путем закачки в него жидкости.

Пордобная технология нефтяникам давно известна и широко используется для "реанимации" отработанных скважин. Закаченная жидкость как бы выдавливает из геологических пород нефть, которая сама подняться наверх уже не в состоянии.

Новая технология - в отличие от известной - позволяет получить нефть и газ из тех пластов, где ни того, ни другого вообще нет, но вовсе не каждон геологические образование для этого пригодно. Будущее месторождение должно отвечать ряду весьма жестких требований. Необходимо, чтобы геологические его строение имело или было способно образовать коллектор для сбора жидких угле-водородов. Не ниже определенных должны быть в предлагаемом месторождении стартовые значения давления и температуры, а также содержание исходного органи-ческого вещества. Сама система пластов должна быть восприимчива к увеличению давления и способна его сохранять в течение нескольких суток. Необходима в ней и определенная концентрация так называемых парамагнитных центров, без которых реакция синтеза нефти и газа вообще не может начаться. Отвечающие всем этим требования породы не слишком распространены, но встречаются, и в том числе - на Северном Квказе и в Западной Сибири.

Хорошие результаты получены не только при многочисленных лабораторных испытаниях, но и в недавно прошедшем промышленном эксперименте. Проведен он был на Салымском месторождении в Западной Сибири, в пластах которого никаких признаков нефти или газа не наблюдалось. Но через трое суток после закачки в его недра жидкости специального состава из-под земли стал бить нефтяной фонтан. Искусственная скважина функционировала затем более года.

Исследования показывают, что искусственное формирование залежей углеводородов может стать реальной промышленной технологией уже в ближайшие годы. Дополнительный потенциал ресурсов нефти и газа оценивается по предварительным подсчетам примерно в сто миллионов тонн.

ГЕЛИОСТАНЦИЯ В ТОЛЕДО

Близ испанского города Толедо вступила в строй одна из крупнейших сол-нечных электростанций мира. Половина кремниевых солнечных батарей станции изготовлена в Испании, половина - а Германии. КПД немецких батарей составляет 11 процентов, а испанских - 15 процентов (солнечные элементы считаются эконо-мически рентабельными начиная с кпд 10 процентов). Рассчитывают, что за год солнечная электростанция сможет давать 1700 мегаватт-часов энергии. Интересно, что за последние 20 лет стоимость солнечного киловатт-часа упала в сто раз.

ГРУЗИТЕ НАВОЗ ТАНКЕРАМИ

Проблема избавления от навоза стоит во всех странах с развитым современным животноводством, везде, гдн существуют крупные животноводческие комплексы. Голландцы стараются использовать свиной навоз как удобрение, и тем не менее остается лишних три миллиона тонн этого ценного азотного удобрения. А к 2000 году, по прогнозам, излишек возрастет до 10-15 миллионов тонн.

Выход нашла фирма "Сисуон". Она подвергает коричневую жижу микробио-логической переработке, причем выделяется горючий биогаз, состоящий главным образом из метана. Он используется на месте для получения энергии, а лишенная теперь запаха жидкость закачивается в танкеры, которые привозят в Голландию нефть и раньше возвращались в страны арабского мира порожняком. По прибытии на место жидкость высушивается на солнце, получающийся при этом порошок прессуется в гранулы, которые вносятся на поля. Такое удобрение стоит примерно столько же, сколько искусственное, но гораздо лучше усваивается растениями.

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА НАВОЗЕ

Мы привыкли к тому, что теплоэлектростанции - активные загрязнители окружающей среды. Разработанные английскими энергетиками необычные проекты заставляют усомниться в этой азбучной истине. Одна из новых технологий использует в качестве топлива свиной навоз.

Идея возникла у хозяев крупного свиноводческого комплекса в результате многолетних трений с местным населением. Причиной конфликтов были разносимые ветром по округе испарения от свиного навоза, вносившегося на окружающие поля в качестве удобрения. Решить эту проблему позволяет новая безотходная технология переработки навоза. Навозная жижа будет поступать по трубопроводу длиной четверть мили от хозяйства на электростанцию, где в специальном реакторе пройдет обработку особыми бактериями. Образующийся в результате горючий газ пойдет на производство электроэнергии. Переработанный бактериями навоз, почти утративший свой запах, будет использоваться в качестве удобрения.

Станция рассчитана на переработку 70 тонн навоза в сутки. Планируемая энергетическая мощность станции невелика- 40 киловатт. Этого едва достаточно на покрытие нужд небольшого поселка. Энергия будет подаваться равномерно 24 часа в сутки 365 дней в году.

БИОТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ НЕФТЯНИКОВ

Новый способ "омоложения" иссякших нефтяных скважин разработан российскими микробиологами.Заключает ;ся он в активизации деятельности микро-организмов и позволяет повысить нефтеотдачу на 30 - 40%.

Само по себе использование микробов - не новость в нефтяной промышленности.Ведь традиционными методами удается добывать лишь часть нефтяных запасов любого месторождения.Сначала - бурением, в результате которо-го из земли бьет нефтяной фонтан, потом - насосами, а затем и вторичными способами.В пласт, к примеру, закачивают воду, которая повышает в нем давление, нефть поднимается и снова поддается извлечению.Но отнюдь не вся.Наступает мо-мент, когда добыть нефть уже не удается, хотя до шестидесяти ее процентов остается под землей.

Причина в том, что нефтяной пласт состоит обычно из пористых пород, и значительная часть пор меж собой не сообщается.Изменить эту ситуацию и помогают микроорганизмы.Продуктами их деятельности становятся кислоты, разъедающие стенки пор, и газы, повышающие в этих порах давление.Но для пита-ния этих бактерий в пласт приходится закачивать питательный субстрат- например, мелассу - отходы сахарной промышленности.Это, однако, и недешево, и довольно сложно.

Спецталисты Института микробиологии Российской академии наук решили воспользоваться деятельностью других бактерий.Тех, что содержатся в микрофлоре самого пласта,попав туда вместе с поверхностными водами.Питаясь минеральными и нефтеорганическими веществами, эти микроорганизмы тоже генерируют кислоты и газы, однако не слишком эффективно - в частности, из-за нехватки кислорода.Исследования показали, что если регулярно подкачивать кислород и некоторое количество минеральных растворов, то деятельность этих бктерий чрезвычайно активизируется.Подобный метод не только дешев и прост, но и совер-шенно безвреден экологически.А его промышленные испытания на десятке нефтяных месторождений Татарии дали отличные результаты.Пригоден он, правда, не повсюду, ибо для его использования очень важны температурные и солевые условия.

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРЕБОТКА УГЛЯ

Жидкое топливо из нефти имеет много преимуществ по сравнению с углем: его легче транспортировать и дозировать, а двигатели внутреннего сгорания могут работать только на жидком топливе. Но запасы угля на планете гораздо больше запасов нефти, поэтому уже давно родилась идея перерабатывать уголь получая из него жидкое горючее. Однако термические и химические методы переработки невыгодны, требуют больших температур и давлений.

Американские исследователи нашли штамм грибка, который «разжижает» уголь. Мелкие частицы бурого угля, помещенные на поверхность культуры этого грибка, через два-три дня окружаются темными каплями, а через одну-две недели уголь полностью расплывается в жидкость. Если предварительно размолотый уголь обработан сильным окислителем (азотной кислотой!, процесс идет быстрее. Получающийся темный раствор имеет очень сложный состав, не до конца еще выясненный; во всяком случае, это, как и у нефти, в основном высокомолекулярные органические соединения. Явление настолько интересно и перспективы его применения так значительны, что эксперименты будут продолжены в полупромышленном биореакторе.

ОЧИЩАЮЩИЙ ДЫМ

Тот самый дым, который вылетает из труб промышленных предприятий и загрязненных предприятий и загрязняет, может сослужить и добрую службу, охраняя чистоту окружающей среды.

Чтобы удалить золу с тепловых электростанций, работающих на твердом топливе, ее смешивают с водой. Зола оседает на дно, а оставшаяся сверху вода становится ненужной. Система, которую предлагает Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б. Е. Веденеева (Ленинград), позволяет не сливать эту воду в реку или пруд, а использовать ее снова и снова.

Вода при взаимодействии с золой становится щелочной и содержит большое количество солей кальция и ряд вредных веществ. Трубы, по которым будут подавать такую воду, сразу зарастут изнутри отложившимися на их стенках кальцевыми солями. Поэтому щелочная вода предварительно обрабатывается дымом той же электростанции. В дыме, как известно, содержится окись углерода, она-то и нейтрализует щелочь, а соли кальция выпадают в осадок. После обработки вода отстаивается и окончательно очищается от солей. Затем ее забирают насосами и возвращают в агрегаты удаления золы.

Эта система внедрена на Рижской ТЭЦ: благодаря ее работе природа избавлена от выброса 6 миллионов кубометров загрязненной воды в год.

ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО С ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА

Диметиловый эфир (ДМЭ), признанный специалистами самым чистым, с экологической точки зрения, двигательным топливом, можно получать из обыкновенного углекислого газа. Технология процесса, а также соответствующая аппаратура разработаны в Институте нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева Российской академии наук.

Углекислоту для этих целей предполагается добывать не из воздуха, что было бы неэкономично, а из отходящих газов некоторых промышленных предприятий. Очень продуктивны в этом отношении цементные заводы: средний из них выбрасывает в атмо сферу около 100 тысяч тонн углекислоты ежегодно. А инженеры одного из предприятий г. Элиста (Республика Калмыкия) сообщили, что нашли способ получать углекислоту даже из выхлопных газов автомобиля.

Для производства диметилового эфира необходим еще и водород. Его можно добывать разными способами: в частности, из попутных газов нефтеперерабатывающих предприятий. Объединив каким-то образом такое предприятие с цементным заводом, можн о наладить производство весьма дешевого двигательного топлива ≈ диметилового эфира. Кстати в процессе его получения сначала образуется метиловый спирт ≈ вещество ядовитое, но совершенно необходимое для изготовления многих видов пластмасс.

ПОСТРОИТЬ ГЭС И ВЫИГРАТЬ

Даугавпилсская гидроэлектростанция защитит людей от наводнений, не принесет вреда природе и позволит стране заработать.

Строительство на Даугаве еще двух гидроэлектростанций каскада без чувствительного ущерба для природы позволит уже через два-три года получить дешевую электроэнергию. И в таком количестве, что ее импорт сократится с 50 процентов до 16.< /P>

«Зеленые» предсказывают: строительство Даугавпилсской ГЭС вызовет четвертую Атмоду. Да, Атмода может начаться, но совсем по другой причине. Если у бедных налогоплательщиков и дальше будут брать деньги на бесперспективные работы по пред упреждению паводков на Даугаве.

Несколько лет назад процесс восстановления латвийской государственности затормозил строительство станции. Более того, борьба против этого проекта была одним из главных козырей тогдашних революционеров. Но мы, в свое время горячо поддер жавшие атмоду, уверены, что критика Даугавпилсской ГЭС, мягко говоря, некорректна и отношения к экологическим, экономическим и чисто профессиональным проблемам не имеет.

Критика и реальность

Так, например, первый лидер Народного фронта Дайнис Иванс в своей книге предает анафеме Даугавпилсскую ГЭС. Он утверждает, что на каждый киловатт вырабатываемой станцией энергии будет затоплено ┘ 4 гектара земли. Откуда берется так ая цифра, абсолютно непонятно. Во всяком случае никаких ссылок хотя бы на вузовские учебники в этой книге нет. И если метод Иванса принят за аксиому, то в случае строительства ГЭС Даугава залила бы своими водами не только весь бывший СССР, но и в придачу еще Англию, Германию и Францию.

Сельхозугодия, конечно же, затапливаться не будут. Но, по нашим расчетам, их общая площадь составит около 300 гектаров.

Трудно всерьез воспринимать и слова госминистра охраны среды Индулиса Эмсиса: мол, развитые страны не строят ГЭС на равнине. Вряд ли Люксембург беднее Латвии, но он имеет гидростанции и модернизирует их. И покупает энергию у Франции дн ем, чтобы перекачать достаточное количество воды в хранилища, а ночью запускать турбины и продавать энергию ≈ втрое дороже, чем купили, в той же Франции.

Теперь о вреде экологическом, убедительные обоснования которого хотелось бы слышать от биолога-министра. Он говорил о редчайших насекомых, живущих только в долине Даугавы, где будут затоплены сельхозугодья. Но авторитетнейший ученый Ар вид Баршевский, написавший диссертацию о насекомых, не смог назвать ни одного вида, чье исчезновение нанесло бы невосполнимый урон латвийской фауне. Другие энтомологи подтвердили: нет в долине Даугавы ни такого насекомого, ни такой травинки, какие бы не встречались в других местах страны.

Насколько экологически чисты другие типы станций, можно узнать из популярной литературы. Возьмем, например, тепло станции сравнимой с Даугавпилсской ГЭС мощности, но работающие га угле и газе. Их «зеленые» почему-то признают самыми без вредными. А вот Физико-энергетический институт АН Латвии доказал, что все наоборот. Выбросы «газовых» ≈ станций составляют 51, 53 тысячи тонн, «угольных» ≈ в два раза меньше. Но на каждого жителя Латвии эти источники энергии выбрасывают соответственно 2 2 кг и 13 кг злокачественных отходов. Ничем подобным ГЭС нам не грозит.

Одна станция ≈ хорошо, а две ≈ лучше

Сейчас ведутся подготовительные работы по созданию проекта Екабпилсской ГЭС, о чем нам сказал министр экономики ЛР Атис Сауснитис. В его распоряжении есть материалы, которые собраны или разработаны прежде. В том числе и о цикличнос ти паводков, которые раз в сто лет поднимаются выше отметки 85 метров над уровнем моря. Это предельная высота для дамбы ≈ иначе вешние воды затопят все, что выше по течению, и притом перехлестнут гребень дамбы. Не помогут и земельные дамбы, которые к том у же повышают уровень воды.

Так что ГЭС, если ее построят вблизи Екабпилса, не гарантирует от наводнений ни этот город, ни Даугавпилс, ни Краславу, которые уже трижды в этом столетии были во власти водной стихии. А обезопасит их только годроаккумулирующая Даугава пилсская ГЭС.

Американская помощь

От Даугавпилсской ГЭС остались не только плохие восспоминания и незавершенное на 70% строительство, но и вся документация: топография и результаты геологических исследований. Они хранятся и в Латвии, и в Московском институте гидроэ нергетики. На предпроектные работы нового, уменьшенного втрое по мощности (до 100 мегаватт) варианта Даугавпилсской станции нужны максимум 400 тысяч латов.

Но можно обойтись и без них. Выполнить работы совершенно бесплатно берутся две американские фирмы ≈ Xarza, где вице-президент Арвид Жагарс, наш земляк, и USA Trade and Deve lopment Agency.

Почему они берутся за работу бесплатно? Да потому что такие проекты финансируются правительством США. Представители фирм уже приезжали к нам в Латвию, предлагали свои услуги, но им не ответили ни «да» ни «нет». Решающее слово за «Латв энерго», но ему нет дела до этой проблемы. И правительству, видно, тоже.

Прибыльное дело

Строительство ГЭС тем же «Латвэнерго» оценивается в 350 млн. латов. Мировая же практика показывает, что 200 млн. долларов ≈ это самая высокая стоимость равнинных станций. При окупаемости за 6-8 лет. И срок эксплуатации ≈ вечно. Стр оится такая станция два-три года, обеспечивая работой примерно тысячу человек. При нашей латгальской безработице это тоже важно. Потом сто спецов получат хорошо оплачиваемые места.

Единственные потенциальные «проигравшие» ≈ это хозяева 300 га затопленных сельхозугодий. Но они должны получить денежную компенсацию. Как это было в те времена, когда решили строить Кегумскую ГЭС с одобрения Карлиса Улманиса. Тогда зап латили за все, причем весьма щедро.

Откуда взялись деньги? Дали банки, были выпущены акции малым номиналом, которые охотно покупал и простой люд. В иностранных инвестициях не было никакой необходимости, так же, кстати, как и сегодня. Потому что энергетика ≈ дело прибыльн ое.

Известно, что себестоимость произведенных в Латвии 10 киловатт ≈ меньше 1 сантима. Мы же покупаем около 50% электроэнергии, по одному сантиму за киловатт. Неужели это не аргумент в пользу того, что ГЭС целесообразна? И уж тем более цел есообразны две ≈ и Екабпилсская, и Даугавпилсская ГЭС.

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА КРЫШЕ

На крыше завода двигателей немецкой фирмы «Даймлер-Бенц» в городе Бад-Каннштадт смонтирована самая крупная в мире из встроенных в дома солнечных батарей. Ее общая мощность при полном освещении 435 киловатт, вступить в строй она должна в октябре. Благодаря тому, что панели автоматически поворачиваются за Солнцем и в системе использованы зеркальные концентраторы света, кпд повышен в 1,8 раз по сравнению с обычными солнечными батареями. Получаемый постоянный ток после превращения в перем енный будет подаваться в сеть здания.

СОЛНЕЧНЫЙ ПОСЕЛОК

Уже в течение трех лет немецкий поселок Фланитцхютте, расположенный на окраине Баварского леса, полностью обходится без электроэнергии, поступающей «со стороны». Три года назад в поселке была смонтирована гелиоэнергетическая установка из 840 плоских солнечных батарей общей площадью 360 квадратных метров. Мощность каждой батареи ≈ 50 ватт. В солнечную погоду установка вырабатывает мощность до 40 киловатт. Ежегодно в этом районе отмечается в среднем 1700 солнечных часов. Ночью и в пасму рную погоду ток подает батарея свинцовых аккумуляторов, заряжающаяся в те часы, когда солнце в избытке. Если же плохая погода стоит долго, например, зимой, в действие вступает турбогенератор, работающий от запаса сжиженного газа. Раньше поселок, состоящи й из нескольких жилых домов и двух гостиниц для туристов, снабжался 20-киловольтной линией электропередачи, которая шла через лес. Зимой провода часто рвались под тяжестью льда и снега.

ПО ВОЛЕ ВОЛН

Новая электростанция морского базирования разработана фирмой «Прикладные технологии» (Москва). Она использует энергию океанских волн и носит название поплавковой волновой электростанции ≈ ПВЭС.

Среди всех известных на сегодняшний день возможных источников энергии океанская волна наиболее, так сказать, неисчерпаемая: по разным источникам, совокупная волновая энергия океанов достигает 3 х 1014 кВт.ч., а одна небольшая волна высотой в 5 метров развивает на каждом квадратном метре своей колеблющейся поверхности мощность до 10 кВт.

Основной элемент ПВЭС ≈ капсула-поплавок, внутри нее размещены механический преобразователь энергии волны, электрогенератор энергии. В преобразователе имеется колебательная система, которая под действием морской волны приходит в д вижение с частотой, близкой к движению поплавка в воде. Сцепленный с этой системой привод передает вращательное усилие на вал электрогенератора, который и вырабатывает энергию.

Что же касается накопителя, то он выполнен или в виде маховика, или в виде обычного аккумулятора и используется в качестве энергетического буфера. Энергия в нем накапливается в периоды неполной нагрузки генератора, а расходуется ≈ во время его максимальной нагрузки или морского затишья.

Устройство капсулы таково, что обеспечивает надежное функционирование при любых длинах, скоростях, интенсивности и направлении движения морских волн. Составленные из модулей ПВЭС связки позволяют получать мощность в несколько десят ков мегаватт.

Одномодульный вариант ПВЭС уже сегодня используется как источник электропитания в световых и радиомаяках. На базе маломощных ПВЭС можно создавать метеосистемы, глобальные и региональные системы связи и навигации, аварийную аппарату ру, системы электроснабжения морских судов. А более мощные ≈ применять для энергообеспечения прибрежных и островных поселений.

Но особенно перспективным представляется применение мощных многомодульных ПВЭС для масштабного электролизного производства водопровода, который в будущем может стать энергоносителем для большой энергетики. Добывать водопровод из мо рской воды целесообразнее и экологически предпочтительнее, чем из постоянно сокращающихся запасов угля или нефти, как это делается сейчас.

СОЛНЦЕ К ЮБИЛЕЮ

Одним из мировых лидеров практического использования гелиоэнергетики стала Швейцария, торжественно отметившая в этом году 700-летие образования независимой Гельветической конфедерации (от латинского названия Швейцарии ≈ Helvetia). С юбилейной датой связано нынешнее строительство примерно 700 гелиоустановок на кремниевых фотопреобразователях мощностью от 1 кВт до 1 кВт и солнечных коллекторных устройств для получения тепловой энергии. Эта часть программы, получившая наименование «С олар - 91» и осуществляемая под лозунгом «За энергонезависимую Швейцарию!», внесет заметный вклад в решение экологических проблем и в энергетическую независимость страны, импортирующей сегодня более 80% энергии из-за рубежа.

Программа «Солар - 91» осуществляется практически без поддержки государственного бюджета, в основном за счет добровольных усилий и средств отдельных граждан, предпринимателей, муниципалитетов и коммун. К 2000-му году она предусматр ивает ввод 3029 гелиоустановок по числу зарегистрированных коммун во всех 22 кантонах Швейцарской конфедерации.

Гелиоустановку на кремниевых фотопреобразователях чаще всего мощностью 2 - 3 кВт монтируют на крышах и фасадах зданий, занимая здесь примерно 20 - 30 квадратных метров. Такая установка вырабатывает в год в среднем 3000 кВт. Ч элект роэнергии, что достаточно для обеспечения бытовых нужд среднего швейцарского домовладения, а иногда и зарядки бортовых аккумуляторов электромобиля. Дневной избыток энергии в летнюю пору направляют в электрическую сеть общего пользования. Зимой же, особен но в ночные часы, энергия может быть бесплатно возвращена владельцу гелиоустановок. Крупные фирмы монтируют на крышах производственных корпусов гелиостанции мощностью до 300 кВт. Одна такая станция может покрыть потребности предприятия в энергии на 50 - 70 процентов. В районах альпийского высокогорья, где нерентабельно прокладывать линии электропередач, строятся автономные гелиоустановки с аккумуляторами-накопителями энергии.

По опыту эксплуатации и согласно некоторым расчетам, солнце уже в состоянии обеспечить энергопотребности по меньшей мере всех жилых зданий в стране. Гелиоустановки, располагаясь на крышах и стенах зданий, на шумозащитных ограждения х автодорог, на транспортных сооружениях, не требуют для размещения дорогостоящей сельскохозяйственной или городской территории.

Одним из первых смонтировал гелиоустановку на крыше своего деревенского дома бернский фермер Христиан Лу, у которого практически бесплатно действуют бытовые электроприборы и заряжаются аккумуляторы солнцемобиля ≈ неоднократного при зера ралли «Тур де сол», о котором речь пойдет далее. При этом электронные счетчики строго следят за тем, чтобы электроэнергия, полученная из сети, не превосходила по количеству то, что отдано в сеть гелиоустановкой.

Автономная солнечная установка у поселка Гримзель дает электроэнергию для круглосуточного освещения автодорожного тоннеля. Вблизи города Шур солнечные панели, смонтированные на 700-метровом участке шумозащитного ограждения, ежегодн о дают 100 кВт электроэнергии. Солнечные панели мощностью 320 кВт, установленные по заказу фирмы «Biral» на крыше ее производственного корпуса в Мюнзингене, почти полностью покрывают технологические потребности предприятия в тепле и электроэнергии.

Современная концепция использования солнечной энергии, пожалуй, наиболее полно выражена при строительстве новых корпусов завода оконного стекла в Арисдорфе, где солнечным панелям общей мощностью 53 кВт еще при проектировании была о тведена дополнительная роль элементов перекрытия и оформления фасада. Кпд кремниевых фотопреобразователей при сильном нагреве заметно снижается, и поэтому под солнечными панелями проложены вентиляционные трубопроводы для прокачки наружного воздуха. Нагре тый воздух работает как теплоноситель коллекторных устройств. Темно-синие, искрящиеся и переливающиеся на солнце фотопреобразователи на южном и западном фасадах административного корпуса, отдавая в сеть 9 кВт электроэнергии, выполняют декоративно-облицов очную роль.

«Солар - 91» предполагает до конца года построить гелиоустановки в 75 школьных и 25 церковных зданиях, рассматривая их как важный аспект обучения и экологического воспитания детей и родителей, прихожан всех вероисповеданий.

Один из крупных разделов программы «Солар - 91» ≈ развитие транспортных средств, использующих солнечную энергию, ибо транспорт «съедает» четверть энергетических ресурсов, необходимых стране. Ежегодно в Швейцарии проводится междунар одное ралли солнцемобилей «Тур де сол». Трасса ралли протяженностью 744 километра проложена по дорогам северо-западной Швейцарии и Австрии. Гонки состоят из 6 однодневных этапов, длина каждого ≈ от 80 до 150 километров.

Украшением нынешнего ралли стали большие спортивные гелиомобили из Швейцарии, ФРГ, Японии и США с площадью солнечных панелей до 8 квадратных метров. Эти машины, напоминающие гигантских фантастических насекомых, сконцентрировали пос ледние достижения гелиоэнергетики, электротехники и электроники, аэродинамики, промышленности высокопрочных и легких композиционных материалов. Самый известный из участвовавших в «Тур де сол» гелиомобилей ≈ «Дух Бьеля II» ≈ сконструирован преподавателями и студентами Высшей технической школы в Бьеле. Осенью прошлого года гелиомобиль пересек Австралию от Дарвина на севере до Аделаиды на юге, пройдя более 3 тысяч километров со средней скоростью 65 километров в час, и стал победителем второго транс австрал ийского ралли солнцемобилей.

Стоимость спортивных гелиомобилей достигает сотен тысяч и даже миллионов долларов. Их назначение ≈ участие в престижных соревнованиях и трансконтинентальных ралли. На специально подготовленных трассах скорость рекордсменов превышае т 100 километров в час.

На рассвете, когда солнце вставало над горизонтом, механики гелиомобилей разворачивали гигантские панели своих машин навстречу лучам, чтобы зарядить аккумуляторы. Так продолжалось до самого старта, и работа фотопреобразователей не прерывалась ни на минуту во время движения и на стоянке, заканчиваясь с заходом солнца.

Но громоздкие солнечные панели можно переместить с кузова гелиомобиля на крышу загородного коттеджа или городского дома, и тогда экзотический экипаж, резко уменьшившись в размерах, трансформируется в электромобиль с неплохими скоро стными качествами и достаточно большим запасом хода от зарядки аккумуляторных батарей. Надежный и простой в эксплуатации, электромобиль представляет своему владельцу те же удобства и комфорт, что и современный автомобиль, правда, пока по значительно боле е высокой цене.

В гонке «Тур де сол», популяризирующей электромобили и солнцемобили как наиболее перспективные варианты экологически чистого транспорта будущего, участвовало несколько десятков подобных машин из разных стран, построенных любителями или небольшими фирмами с целью подготовки серийного производства. Одна из быстро развивающихся фирм ≈ «Фридес солар АГ», известная изящными легкими электромобилями серии «Пингвин», с нынешнего года совместно с объединением АвтоЗАЗ выпускает пятиместную «Таврию-электро» с запасом хода 60 -100 километров и с максимальной скоростью 90 километров в час.

На крышах и капотах некоторых электромобилей участвовавших в «Тур де сол», можно было заметить смонтированные вспомогательные солнечные панели мощностью до 120 Вт. За другими машинами во время ралли транспортировались мобильные гел иоустановки, поворачивающие на стоянках свои панели, подобно подсолнухам, вслед за солнцем. Однако большинство электромобилей участвовало в «солнечном ралли», заряжая бытовые аккумуляторы электроэнергией, вырабатываемой на стационарных гелиоустановках.

Как считает руководитель «Тур де сол» Урс Мунтвилер, обычный электромобиль расходует энергии примерно вчетверо меньше, чем автомобиль такого же класса. А солнцемобиль, принципиально не отличающийся от электромобиля, должен расходов ать еще в 2 - 4 раза меньше энергии; только в этом случае по Мунтвилеру можно удовлетворить энергопотребности машины за счет преобразования рассеянной солнечной энергии. 5 квадратных метров солнечных панелей дают одноместному обтекаемому солнцемобилю из легких материалов энергию, достаточную для 5 тысяч километров годового пробега, при этом принципиально не имеет значения, смонтированы ли солнечные панели на кузове экипажа или на крыше дома его владельца.

Уже сегодня вблизи железнодорожного вокзала в Листале действует станция технического обслуживания и проката электромобилей, с гелиоустановкой мощностью 3 кВт. Солнечную энергию здесь используют для производственных нужд и зарядки а ккумуляторов электромобилей. В будущем подобные станции предполагают открыть вблизи вокзалов, автостоянок, торговых центров и крупных предприятий.

Наша команда представила на «Тур де сол - 91» три машины. Двухместная «Лада-электро», разработанная малым предприятием «Электромобиль» и научно-техническим центром АвтоВАЗа на базе серийной модели ВАЗ 2108 и оборудованная энергоем ким никель-кадмиевым аккумулятором, имела запас хода 90 километров и максимальную скорость 120 километров в час. Водитель «Лады-электро» П. Гайдук и механик В.Палчевский стали победителями последнего этапа ралли. Вторая наша машина ≈ легкий спортивный со лнцемобиль «Мини-сол», изготовленный самодеятельной группой под руководством А. Кноха, снабжен шестью щелочными аккумуляторами Луганского аккумуляторного завода и солнечными панелями мощностью 150 Вт краснодарского предприятия «Сатурн». «Мини-сол» развив ала скорость до 60 километров в час. Небольшой трехколесный «Этюд» (авторы В. Никитин, А. Кнох и А. Пополов) сочетает велопривод с электроприводом от двигателя постоянного тока мощностью 110 Вт и, кроме того, имеет складную солнечную панель мощностью 25 Вт. Комбинированный привод «Этюда» позволил автору этой статьи успешно преодолеть всю трассу ралли, развивая на отдельных участках скорость до 45 километров в час.

Швейцарские граждане возлагают большие надежды на децентрализованное производство электрической и тепловой энергии собственными гелиоустановками. Это отвечает независимому и самостоятельному швейцарскому характеру, чувству цивилизо ванного собственника, не жалеющего личных средств ради чистоты горного воздуха, воды и земли. Надо сказать, что персональные гелиостанции весьма стимулируют развитие в стране электроники и электротехники, приборостроения, технологии новых материалов и др угих наукоемких отраслей.

АРХИТЕКТУРА БОЛЬШЕ НЕ ЗАСТЫВШАЯ МУЗЫКА

Собственного говоря, где у «избушки» перед, а где что другое, понять трудно. Да и сама избушка напоминает скорее приземлившийся НЛО. Смогли бы вы отыскать фасад у тарелки?

Но вход тем не менее есть. Как и, пожалуй, все остальное, что присуще современному комфортабельному жилищу. Принципиальное отличие ≈ солнечные батареи, которые заменяют собой крышу. Они, уложенные сплошняком, покрывают площадь 12 квадр атных метров. Их мощности ≈ в среднем 1,5 квт час в сутки ≈ хватает для нормального функционирования автономной системы энергоснабжения 180-тонного жилого сооружения. Добавим: вращающегося! Мотор, который приводит дом в движение, «съедает» лишь 1,3 проце нта производимой в домашних условиях электроэнергии. А ее излишки даже поступают в городскую энергосеть.

Дом не просто построен ≈ продуман до мелочей. Чтобы летом его обитателям не перегреться, вентиляционная система подает холодный воздух из подвала наверх. В прохладную погоду теплая вода из коллекторов на крыше растекается по стенам и п олу ≈ и нет нужды бежать за ведром и тряпкой. Просто пол и стены ≈ с подогревом. Только на случай необычно лютых морозов существует газовая колонка вспомогательного отопления. Четыре угловых окна прекрасно аккумулируют свет, которого достаточно, чтобы ус троить в каждом углу по оранжерее. И все это не где-нибудь в Калифорнии, где что ни день, то солнечный. «Сумрачный германский гений» породил это на родной почве, в городе Райне в Вестфалии. Архитектор Теддо Терхорст затратил на осуществление проекта 550 тысяч марок (примерно столько стоит «Мерседес», на котором ездит федеральный канцлер). Это пока штучная работа. Но Терхорст планирует «запустить» дом в серийное производство ≈ тогда он наверняка будет стоить дешевле. Пока же дворец солнечного зайчика мож но видеть только в единственном экземпляре в центре Технологического парка в Райне. Архитектор использует его в качестве офиса.

Леонардо да Винчи утверждал, что искусство родилось из подражания человека природе. Архитектура ≈ пожалуй, самое долговечное из искусства ≈ скорее имела своей целью сгладить противоречия, в которые вступал человек в своих отношениях в природой. И вот эту многовековую традицию решил нарушить немецкий архитектор. Идею он «украл» у подсолнухов, которыми любовался на берегах Луары, где проводил отпуск. О доме Терхорста говорят как о «первом самодвижущемся здании в Европе» Значит, архитек тура ≈ больше не застывшая музыка.

ОТОПЛЕНИЕ ДРОЖЖАМИ

Две тысячи квартир в северо-западном пригороде Стокгольма Соллентуна отапливаются теплом, поступающим с дрожжевой фабрики. Тепло возникает при размножении обычных пекарских дрожжей в больших чанах и концентрируется тепловыми насосами. Фабрика собирается увеличить производство дрожжей с 19 до 32 тысяч тонн в год, увеличится и количество отапливаемых квартир.

ЭНЕРГИЯ ЗЕМЛИ

В американском штате Нью-Мексико впервые на промышленной основе начала работать электростанция, использующая тепло земной коры.

Согласно проекту, разработанному учеными и инженерами ЛосАламосской национальной лаборатории и Министерства энергетики США, в толще земли бурят две скважины глубиной 4 км, доходящие до твердых скальных пород. С помощью подземных взрыво в скалы дробятся, и в образовавшееся месиво накачивают воду. Там она нагревается до 176 градусов, чего вполне достаточно для выработки электроэнергии и отопления жилых зданий. Затем по другой скважине, расположенной на достаточном удалении от первой, вод а поступает вверх на электростанцию.

В отличие от обычных геотермальных установок, где используется горячий пар или вода, идущие из подземных источников, новый проект не зависит от наличия гейзеров и горячих ключей, так что его можно применить в любой точке земной поверхн ости.

ПРИБОЙНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Исследователи из Королевского университета в Белфасте построили на острове Айлей у берегов Шотландии электростанцию, работающую на силе прибоя. Здание станции представляет собой бетонный кессон, стоящий на берегу моря и открытый снизу. Каждая волна, повышая уровень воды в кессоне, вытесняет из него воздух, который выходит через единственное отверстие, куда встроена турбина, и вращает ее лопасти. Когда волна отступает, воздух втягивается в кессон, и турбина снова вращается. Мощность та кой электростанции зависит от силы прибоя, в конкретных условиях островка в среднем получается 36 киловатт. Этого достаточно для снабжения электроэнергией деревушки, находящейся на острове.

БЫТЬ ЛИ ПЛОТИНАМ В МЕКОНГЕ?

Еще в 50-е годы разрабатывались планы строительства гидроэлектростанций и плотин на р. Меконг, протекающей по территории Лаоса, Камбоджи и Вьетнама. Однако из-за длительной войны и сложной политической обстановки эти планы остались нер еализованными. Сейчас за их осуществление готовы взяться инвесторы из Австралии, Японии и США.

Меконг ≈ одна из крупнейших рек мира, и ее гидроресурсы способны удовлетворить энергетические потребности стран целого региона. К тому же трудно прогнозируемые катастрофические разливы Меконга требуют проведения мероприятий по регулиро ванию его гидрологического режима. Во время сухого сезона осолоненные воды разливаются на 500 км вглубь Лаоса, в муссонный период расход воды увеличивается в 30 раз и в районе дельты может быть затоплено 12 тыс. кмI .

Однако фермеры считают, что плотины ведут из оборота большие площади рисовых полей и других культур; место, выбранное для строительства одной из плотин в глухих лесных районах Лаоса, может привести к ухудшению условий обитания многих в идов фауны; оппоненты опасаются, что исчезнут и многие виды рыб, которые мечут икру на затопляемых рекой участках в муссонный период.

ВЕТЕР И ВОДА: ПОЕДИНОК В ПОЛЬЗУ ЧЕЛОВЕКА

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

На прошлой неделе в Риге состоялся научно-технический семинар по ветроэнергетике, организованный Институтом ветроэнергетики ≈ ИВЭ (о работе института читайте в материале «СМ-сегодня» от 11 ноября с.г. « И возвращается ветер на круги своя»). Интерес, проявленный к нему учеными, производственниками и некоторыми представителями правительства, превзошел все ожидания ≈ собралось в два раза больше участников, чем предполагалось. Среди них были представители Р ТУ, Института механизации и энергетики сельского хозяйства, Института механики полимеров АН Латвии, института «Силтумс энергопроект», «Лат-ЭСА-проект», РАУ, Вентспилского вентиляторного завода, предприятия «Ивис», РЭЗа, ВЭФа, гидрометслужбы, департамента сельского хозяйства, «Рига-банка».

Институт и фирма «Балтарута», на базе которой возник ИВЭ, отмечают небольшой юбилей ≈ ровно два года со дня начала исследовательских работ по ветроэнергетике. Кроме непосредственно научных работ изучены прикладные вопросы ≈ ветровые зо ны Латвии, мировой и местный рынки сбыта ветроэнергетических установок (ВЭУ) и ветрогидрокомплексов и др. Учеными и инженерами института разработано несколько моделей ВЭУ: BRC-micro (учебная модель), BRC-mini, BRC-small, BRC-aero.
Установки первого, второго и третьего типов полностью готовы к запуску в серийное производство, BRC-aero ≈ готовность примерно на 70 процентов.

Как отметил в своем докладе директор института профессор Р. Виноградов, говоря о ветроэнергетике, нельзя называть ее «альтернативной», поскольку окружающая среда сама по себе обладает мощной энергетикой, сюда включается и энергия ветра . Но для нас недопустимо использовать энергетику среды даже на 1 процент, потому что это приведет к необратимым последствиям для всей планеты, а значит, и для человечества. По расчетам ученых, максимальный процент использования ≈ 0,1. То есть ВЭУ ≈ не ал ьтернативные, а дополнительные источники энергии. Причем конструкции, разработанные в институте, ≈ это экологически чистые ветряки, потому что в их устройстве предусмотрен увод от опасных для человека частот около 7 Гц. Это оригинальные латвийские разраб отки. Каждой местности подходит своя специфическая установка. В научно-технической литературе описан случай, когда датские ветряки были применены в Калифорнии. В результате они потеряли 50 - 60 процентов своей мощности.

Профессор Н. Левин применил идею оригинального генератора, полностью рассчитав режим его работы. Благодаря специальным устройствам можно увеличить мощность генераторов для пятикратной по сравнению с номинальной. Даже если нет ветра (шт иль), генератор ВЭУ может работать как автономный источник. Николаем Левиным же разрабатывается идея использования асинхронного генератора, еще больше расширяющего возможности использования ВЭУ и работы ее на государственную электросеть.

Доклад профессора Ю. Логачева был посвящен совершенно новому направлению в использовании энергетики среды ≈ ветрогидрокомплексам. Это расположение параллельно гидротурбина с генератором и ветроустановка. В Латвии примерно 12400 рек, из них на 24, по сегодняшним данным, есть реальные шансы построить микро-ГЭС. Чем хороши ветер и вода ≈ они работают в природе в противофазе. А кроме того, можно обеспечить непрерывное поступление энергии потребителям в течение года. Ветры хорошо дуют весн ой, осенью и зимой, а вода лучше всего работает летом. Получается как бы взаимодополнение.

В установке применяются два генератора ВЭУ. Обороты генератора ограничены нижними пределами, а обороты турбины ≈ верхними. Мощность турбины небольшая ≈ примерно 12,5 кВт. Расположена она нетрадиционным образом ≈ на одной горизонтальной оси с генератором. Такая горизонтальная компоновка впервые исследована и рассчитана под руководством профессора Логачева. До войны в Латвии были небольшие ГЭС, а сейчас появились проекты по их восстановлению ≈ в частности, в институте «ЛатЭСА-проект». Это должны быть ГЭС, соизмеримые по мощности с ВЭУ, тогда ветрогидрокомплекс будет нормально функционировать.

При расчете работы ветрогидрокомплексов самый большой эффект дает примечание математического моделирования на ЭВМ в сочетании его с экспериментом. Институт уже сейчас может изготовить все детали комплекса, нужен заказчик работ ≈ госуда рство, фирмы частные лица, фермеры. Есть люди, которые получили наследство своих предков и даже разрушенные малые ГЭС в придачу. Один такой гражданин приходил в редакцию, его фамилия Кяско. Он собирается, взяв ссуду в банке, восстановить и ГЭС, и мастерс кие, располагавшиеся некогда на землях его деда.

Хорошо, если бы какое-нибудь конкретное фермерское хозяйство пошло на эксперимент, установив у себя ВЭУ, ≈ это призыв к читателям. Предложения принимаются либо в редакции «СМ», либо в институте ветроэнергетики. А кто-нибудь, подобный о тважному Кяско, мог бы проэкспериментировать и с ветрогидрокомплексом.

Жизнь настоятельно требует создания специально оборудованного наземного испытательного полигона (сейчас ученые и инженеры испытывают модели на не очень приспособленных для этого площадках), автоматизации испытаний, использования микро процессоров. Без помощи государства, без понимания проблемы правительством и Сеймом будет довольно трудно развивать эти перспективные направления энергетики в Латвии, весьма бедной энергоресурсами. Перспектива производства «местной» электроэнергии прекра сно согласуется с общей идеей децентрализации страны, ее регионального развития (даже появилось министерство среды и регионального развития).

При обсуждении проекта решения научно-технического семинара все присутствующие проявили большую заинтересованность, особенно ученые и инженеры. Оппоненты были удовлетворены ответами и разъяснениями. Хотелось бы большей активности предс тавителей промышленности Латвии, хотя их можно понять: никакой уверенности, что завтра производство будет функционировать хотя бы в том же скромном объеме, что и сегодня, у них нет. И все же было принято решение ходатайствовать перед Кабинетом министров и Сеймом о государственном стимулировании работ по ветро-и ветрогидроэнергетике: о снижении налогов на предприятиях, участвующих в производстве энергоустановок; выделении субсидий для постройки ВЭУ и малых ГЭС кредитов для крестьянских хозяйств, использу ющих эти установки.

До сих пор нигде в странах Балтии не выдают патент (или сертификат) на ВЭУ и малые ГЭС, соответственно нет и нормативных документов ни по сертификации, ни по экологичности энергоустановок. И по первому, и по второму направлению базой у же сейчас может стать институт ветроэнергетики. Это очень серьезное предложение, и если оно будет принято и поддержано, Латвия станет лидером среди стран Балтии по развитию и внедрению перспективных направлений энергетики. А это и престиж страны, и одна из прекрасных возможностей стабилизации экономики ≈ в частности, поднятия сельского хозяйства на мировой уровень и достойного развития регионов.