АИСТ знакомый и не очень

Речь пойдёт не о благородной птице аисте, приносящей людям, согласно легенде, мир и достаток в дом, если она гнездится где-нибудь рядом с подворьем. Назовём именем этой благородной птицы альтернативные источники энергии, существующие на сегодняшний день. Просто возьмём аббревиатуру из первых букв «альтернативные источники» и получим искомое имя.

Виды таких источников давно известны в мировом инженерно-научном сообществе, но мало ещё освоены массовым сознанием. Вот и получается, что АИСТ знакомый и не очень. Перечислим эти виды и поговорим о каждом в отдельности. То есть, из чего, кроме традиционных ископаемых – угля, нефти и газа — можно получить энергию, сохраняя при этом кладовые природы и не засоряя окружающую среду. К АИСТу относятся:

  1. Приливные электростанции;
  2. Геотермальные;
  3. Ветряные;
  4. Солнечные батареи;
  5. Топливо, полученное из сельхозсырья;
  6. Тепло при сжигании отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности;
  7. Топливо, полученное из мусора;
  8. И в запасе неосуществлённый пока термоядерный синтез.

Предусмотрено и освоено всё: движение воды в морях и реках, передвижение воздуха, тепло земли, лучи солнца, переработка сельскохозяйственного сырья и даже бытового мусора. Ещё в запасном варианте термоядерный синтез, ждущий своей очереди. Также учёные усиленно ищут другие пути получения энергии, хотя того, что уже открыто, вполне достаточно, чтобы полностью обеспечить весь мир электричеством и теплом из природных источников. Дело за небольшим: освоить хотя бы десятую долю того, что даёт нам природа.

ПЭС особого назначения

Приливная ГЭСКто живёт на берегу мирового океана, тот с раннего детства наблюдает приливы и отливы воды два раза в сутки. Эти вертикальные колебания уровня океана объясняются лунным притяжением массы воды. А вот на берегах таких «замкнутых» морей, как, скажем, Каспийское или Чёрное море такие природные явления отсутствуют. Объясняется тем, что водоёмы не имеют прямого выхода в мировой океан, а чем меньше связь с ним, тем меньше приливов и отливов. На этом природном естественном явлении и построен принцип работы ПЭС (приливная электростанция), турбины которой вращаются вертикальным движением воды. Вверх вода идёт – прилив, вниз – отлив.

Где на земном шаре можно использовать такое интересное явление природы, дающее энергию без единого усилия и финансовых затрат (не считая, конечно, вложений в строительство)? Наиболее сильные приливы и отливы наблюдаются на материке Южная Америка в устье реки Амазонки, выходящей в открытый океан, на востоке Канады в бухте Фанди, на территории России в Пенжинской губе Охотского моря. Кстати, это самый высокий прилив на всём Тихом океане, доходящий до отметки почти 13-метровой высоты.

Чтобы получить энергию из этого уникального явления природы, надо перекрыть плотиной залив, бухту, устье реки. В ней установлены агрегаты, выполняющие двойную функцию: могут работать как генераторы и как насосы для набора запаса воды. Это даёт возможность в перерывах между приливами-отливами приводить в движение агрегаты за счёт накопленной массы воды в водохранилище.

Такие российские станции работают на Кислой губе в Баренцовом море, в Мезенской губе на Белом море, Пенжинской губе и Тугурском заливе на Охотском море.

Преимущества: безупречная экологичность и беззатратное производство электроэнергии. Недостатки: дороговизна при строительстве и непостоянная мощность в течение суток. ПЭС может работать только в комплексе с электростанциями других типов.

Тепло матушки-земли

ГеоЭС в ИссландииЕсть такие электростанции, работающие на природном тепле земли. Называются они геотермальные электростанции, получающие естественную энергию прямо, что называется, из под ног.

Схема проста: бурится скважина, достигается высоких подземных источников тепла и подаётся наружу для отопления квартир. Это касается термальных регионов, где земля богата горячими источниками. Такие места обычно граничат с зонами повышенной сейсмической активности, вблизи вулканов.

Таких мест на планете достаточно, чтобы утверждать: это один из самых больших энергетических запасов, которым может похвастаться человечество. Но запасы и их использование – не одно и то же. К сожалению, неисчислимые запасы до сих пор остаются почти нетронутыми по причине отсутствия массового потребителя. Не будешь же строить заводы и города вокруг вулканов и опасных сейсмических зон.

Геотермальные электростанции работают по простому принципу. Через пробуренную скважину поступает холодная вода в раскалённые слои земной коры. Происходит быстрый нагрев и по параллельной скважине пар (или горячая вода) поднимается наверх в теплообменник. Здесь энергия разогретой воды преобразуется в электрическую с помощью турбины и генератора.

Грустных фраз про ветер не получится

ВетроустановкиОн самый богатый: люди бросают на него деньги, надежду, слова, судьбу… Он самый значительный в природной канцелярии. Не будь его, дожди шли бы в одних заболоченных местах и над морем, облака не затеняли бы засушливые районы земли, не ощущать бы нам прохладу ветерка в знойное лето.

Он самый бескорыстный труженик: гроша не попросит за произведённое электричество. Человеку стоит только установить ветрогенераторы, а остальное сделает ветер.

Не надо много говорить, что за последнее время особенно стали популярными ветроэлектростанции. Один раз потратился, установил – и десятки лет пользуйся дармовой электроэнергией. Особенно они популярны среди любителей природы, которые построили свои дома вдали от шума городского, где нет линий электропередач и городских электросетей.

По самым мимолётным прикидкам учёных, ежемесячно в мире устанавливается такое количество ветроэлектростанций, которые производят в общей сложности более 200 мегаватт энергии. Такое количество даёт примерно самая мощная гидроэлектростанция. Мощность отдельно взятой станции с каждым годом всё увеличивается за счёт усовершенствования турбин и генераторов.

Такой триумф ветряков легко объясним множеством незаменимых и уникальных преимуществ перед другими видами альтернативной энергетики:

  1. Они полностью автономны;
  2. Их можно с успехом сочетать в работе с другими видами источников;
  3. Они могут быть как стационарными, так и передвижными;
  4. При множестве серийных выпусков можно легко подобрать ветрячок под конкретные нужды любого домовладельца или для крупного предприятия;
  5. Затраты на покупку и установку ветрогенераторов окупаются через 2-3 года работы.

Ещё в глубокую старину, тысячи лет назад, в древнем Египте начали применяться ветряки для подъёма воды из колодцев и размола зерна. За это длительное время принцип работы почти не изменился и ветрогенераторы успешно проделали путь из вчера в завтра. Их перспектива огромна, сфера применения необозрима. Так что, ветер ещё не сказал своего последнего слова и вряд ли когда-нибудь скажет. Его деятельность останется вечной.

Улыбка солнца или жгучий взгляд светила

Батареи Дагестана

Как не назвать это улыбкой солнца, когда от него исходит свет, тепло и прочие послания, необходимые для жизни на планете всему животному и растительному миру! А жгучий взгляд по обе стороны экватора. Уж там так печёт, что кажется и стекло расплавится. Всё это вместе и есть солнечная энергия – неисчерпаемый природный источник движения и жизни.

Вначале энергию солнца древние греки научились использовать для обогрева своих жилищ. Это были простейшие конструкции домов и лишь в 19 веке был изобретён солнечный коллектор, способный быстро нагревать воду. Спустя 100 лет, в середине 20 века, люди заставили солнце вырабатывать электроэнергию. С этого времени считается рождение новой отрасли человеческой деятельности – гелиоэнергетики.

Учёные пришли к выводу, что выгодным пространством для использования гелиоэнергетики является территория земного шара, расположенная южнее 50-ой параллели. В Дагестане, например (см. рис. 1). Конкретнее это южнее Канады, Парижа, Киева и Благовещенска на востоке Российской Федерации. То есть там, где больше солнечных дней в году, где улыбка светила плавно переходит в жгучий взгляд. А как наиболее рационально использовать дармовую энергию природы – дело, как говорится, техники.

А техника такова. Преобразовать в тепловую или электрическую энергию можно тремя способами:

  1. Использовать солнечные коллекторы для получения тепла;
  2. С помощью солнечных батарей напрямую получать электроэнергию;
  3. Посредством башенных и параболических солнечных электростанций вырабатывать электроэнергию.

Первый способ – теплоснабжающий. Коллекторы, проще говоря, водонагреватели, устанавливаются на крышах под углом к горизонту и они способны нагревать воду или антифриз до 50 градусов, что даёт возможность отапливать дома, кондиционировать воздух в помещениях, сушить сельскохозяйственные продукты, опреснять морскую воду. Всё зависит от потребности и фантазии владельца.

Второй способ заключается в применении солнечных батарей. Это устройство сложнее коллекторов, которые только нагревают материал-теплоноситель, а батарея, получая лучи солнца, сразу способна производить электрическую энергию. Третий способ понятен. Сооружается станция, имеющая в сборе все первые два способа и агрегаты к ним.

Таким образом, солнечное тепло мало того, что неисчерпаемый источник жизни на земле, но и перспективный вид возобновляющего производства энергии в недалёком будущем.

Топливо, валяющееся под ногами

Мир погряз в мусореС каждым годом цивилизованный мир всё больше озабочен освоением альтернативных источников энергии. Среди них, и это понятно, одна Россия благоденствует на богатейших залежах нефти и газа. Хотя и у нас всё чаще раздаются голоса и сигналы о необходимости производства топлива из побочного сырья. К сожалению, основные направления деятельности отечественных производителей ограничиваются потреблением зерна на горючее. Правомерно ли такое расточительство? Вопрос риторический.

России надо учитывать и другую сторону одной медали. Мало того, что пора прекратить так безжалостно транжирить природные ископаемые запасы. Это одна сторона. Вторая – при таких темпах поисков альтернативных источников энергии Европа скоро откажется от российского газа и нефти. Тогда мы проложим трубы на восток? Да, на какое-то время решим проблему, но ненадолго. И Китай, и другие азиатские страны тоже усиленно ищут пути отказа от покупки дорогостоящего сырья. Так что, максимум лет на 25-30 ещё можно благоденствовать на нефтяных и газовых вышках. А что потом?

Зато мы богаты мусором. Посмотрите вокруг, сколько этого добра валяется под ногами, какие горы свалок вокруг мегаполисов, все города и веси завалены отходами, в леспромхозах и деревообрабатывающих фабриках валяются горы щепок, опилок, коры и древесной пыли. Если мы не будем ещё пару десятков лет обращать на это внимания, мы же с головой утонем в мусоре!

Для контраста приведём примеры. В то же самое время цивилизованный мир не спит и усиленно ищет способы, чтобы не зависеть от покупок нефти и газа. Ищут и находят. За последнее десятилетие процент использования возобновляемых ресурсов в планетарном объёме получения электроэнергии доведён до 5. Не учитывая гидроэлектростанции. На первый план выходит использование энергии ветра (производство достигло 95 гвт). Прирост использования солнечной энергии достиг 50 процентов и приближается к 8 гвт.
Угрожающие для России темпы роста освоения альтернативных источников энергии. Как бы нам через пару десятков лет не остаться на вышках в гордом одиночестве и не вылететь в трубу!

Пора всерьёз браться за переработку мусора и получения дармового горючего. Пора не пинать пустые пластмассовые бутылки, а производить из них дешёвое дизельное топливо для тракторов. (Смотрите рис. 2). Пора очищать землю вокруг городом от сотен тонн бытового мусора и не сжигать его, отравляя атмосферу, а производить ценный продукт для автомобильной промышленности. Словом, пора браться за ум!

В.Ильин

Наверх