Алекс Кун - Форт Росс
Общее состояние поселений внушало надежды. Асада оправилась от «кары», широко развернув торговлю с соседями. Интернат при речном форте принял почти полсотни аманатов в возрасте от десяти до четырнадцати лет, и многие из них уже неплохо говорили по-русски, четко понимая счет, по крайней мере, в разделе количества сладких рыбок на тростинке, привезенных с Гаваев. Никогда не любил жженый сахар, что не помешало озаботиться лакомствами.
Экспедиции наших рудознатцев готовились к очередным походам вверх по многочисленным рекам района Асады. В новом году походы обещали быть многолюдными, за счет «наших» индейцев. Идти они планировали не только на байдарках, но и на баржах. Карта земель расширялась, обрастая пометками рек, ручьев, удобных стоянок, поселков аборигенов, выходов интересных пород. Жизнь не стояла на месте.
Следы налаживающейся жизни имелись и на акватории Асады, в виде вешек, обозначающих опасные места и створы фарватеров. Выходить в океан стало значительно комфортнее, хотя для полного счастья недоставало световой индикации. Но этим вопросом надо озадачить Долину — пусть пробуют создать бакены с волновыми электростанциями.
Что это за зверь? Да просто плотик, использующий энергию волн. Многие ошибочно считают, что волна «бежит» по поверхности океана. Это не совсем так. Водяная масса просто поднимается и опускается стоя на одном месте. Видимый эффект «бегущей волны» в океане сродни мигающим лампочкам новогодних гирлянд моего времени — лампочки никуда не двигаются, но если их зажигать последовательно, будет казаться, что огоньки бегают по елке. Замечу, если лампочки зажигать произвольно, то на елке будет хаос случайных огоньков. Вот и в море есть такой хаос волн, называемый «толчеей», что еще больше роднит океан с новогодней гирляндой.
Разбирать целиком механизм волнообразования смысла нет — он много сложнее описанного, в нем принимают участие ветер, течения, глубины и еще масса факторов, вплоть до силы Кориолиса. Для конструирования энергостанций достаточно того, что вода может колебать вверх-вниз массивный груз. Если выполнить бакен в виде вертикального стержня с обмотками, на который одеть свободно ходящий вдоль него «бублик» с магнитами, то мы получим типичный линейный генератор электричества. Стержень якорем закрепить на дне, как обычный бакен, волны будут поднимать и опускать вдоль стержня «бублик» с магнитами, тем самым вырабатывая электричество для лампочек на вершине.
Красивая схема, но волны порой забывают про работу, и конструкции явно недостает аккумулятора. С этим устройством у меня было плохо. Опытные образцы аккумуляторов сделали еще в Вавчуге, но широкого распространения они не получили.
Экспериментировали мы со свинцом в растворе серной кислоты, как с наиболее простым решением. Набор перфорированных, для увеличения площади реакции, свинцовых пластин опускали в бак с кислотой, и при зарядке электроды одной полярности покрывались двуокисью свинца. Все как положено. При разрядке двуокись растворялась в кислоте, отдавая в виде электричества энергию химических реакций.
Понятное дело — чем больше площадь реакций, тем больше энергии можно впихнуть в аккумулятор. Но кроме технических проблем, в том числе и осыпания пористого электрода, возникла еще одна непреодолимая проблема.
Плохо в России со свинцом было. Один маленький аккумулятор требовал пять килограмм стратегического металла. Можно считать — один аккумулятор равен тремстам пулям к штуцеру, что почти равнялось носимому боезапасу капральства. Несложно представить, что сказал Петр на подобное «баловство». Для кораблей он еще разрешал тратить свинец, но широкого распространения устройство не получило.
В новых землях ситуация еще хуже. Свинца рудознатцы пока не нашли. Слухи о месторождении этого металла на землях ситкхов пока оставались непроверенными, и останутся таковыми, пока не наскребем пару сотен человек для крепости в этом архипелаге. Немного со свинцом могут помочь чосонцы — у них есть две шахты у побережья Желтого моря. Но много они не дадут даже за золото. Очередной замкнутый круг.
За этими размышлениями канонерка давно покинула пролив и теперь шла на юг, кланяясь волнам и отдаляясь от берегов. Погода стояла умеренно плохая, заливающая палубы ледяной водой то сверху, то снизу. Дышать свежим воздухом не хотелось, и занимался разбором бумаг в сложных метеорологических условиях.
Чем можно заменить аккумулятор? По большому счету — чем угодно. Поднятая над землей глыба камня — это аккумулятор. Поднимая тяжесть, мы затрачиваем энергию — опуская, забираем ее обратно. Настенные часы с гирьками именно так запасают энергию. Да и гидростанции, по большому счету, используют этот принцип, сливая заданный вес воды с высоты плотины.
Если прикидывать запас энергии в цифрах, то вспомним про лошадиную силу, которая эквивалентна поднятию семидесяти пяти килограмм на высоту одного метра за одну секунду. Если отбросить «секунду», то подняв вес в 150 килограмм на высоту метра, мы запасем чуть меньше полутора киловатт. Лампочка мощностью в один ватт сработает эту энергию за 1500 секунд, или за 25 минут. Полторы тонны, поднятые на высоту десяти метров, обеспечат уже непрерывное горение лампочки в течение двух суток.
Достоинства такого аккумулятора очевидны — голая механика и камни в бочках в виде груза. Недостатки вытекают из достоинств — массивная штука, удобная разве что для наземных хозяйств, работающих от ветряков. Да и просто руками, через блоки, подобный аккумулятор можно «заряжать» раз в день вместо утренней зарядки.
Но на этом механика себя не исчерпывает. Есть еще маховики. Эти устройства запасают энергию, увеличивая свой момент вращения. У них иной недостаток — от быстрого вращения маховики разрывает центробежными силами, что сильно ограничивает объем энергии, который они способны принять. Но и это еще полбеды. Если в аккумуляторе в виде поднятого груза энергия не теряется в процессе хранения, то маховики постоянно ее тратят преодолевая трение в осях вращения и сопротивление воздуха.
Несмотря на все недостатки, маховики гораздо перспективнее поднятого груза. В своей юности зачитывался красочной книгой Гулиа про супермаховики, запасающие сто и более, вплоть до пятисот, ватт на килограмм массы. Сравнивая с предыдущим примером, все та же лампочка в один ватт светилась бы от одного килограмма такого маховика четверо суток.
Весьма показательный пример — десятиметровая башня с полуторатонным грузом равна по запасам энергии полукилограмму супермаховика. Не удивительно, что в маховики вцепились мертвой хваткой, стараясь перебороть их недостатки. Их вывешивали на магнитных подвесках, когда обычные магниты, направленные одноименными полюсами друг к другу, компенсировали вес маховика и уменьшали трение в осях на несколько порядков. Их помещали в герметичные кожухи и откачивали воздух, дабы не расходовать энергию в атмосферу. Но обещанные, в мое время, маховичные автомобили так и не поехали. Технически их могли делать, и даже создавались опытные образцы. Но вот аварии, с моментальным высвобождением всей энергии маховика в виде разлетающихся осколков таким машинам были противопоказаны.
Впрочем, для наземных электростанций огромные, массивные маховики, зарытые глубоко в землю, применять начали. Этот опыт можно позаимствовать и нам — а то надоело, что лампочки постоянно мигают и напряжение от ветрогенераторов гуляет по воле погоды.
Ограничиваются ли аккумуляторы одной механикой? Конечно нет. В мое время наиболее распространены были химические, свинцовые, никелевые, литиевые и тому подобные. Имелись аккумуляторы запасающие тепло — начиная от обычного термоса, и заканчивая химическими грелками, которые нужно было прокипятить, после чего они могли выделить тепло в удобное время. Где тепло, там и холод — имелись аккумуляторы холода, типичный пример это лед в погребе. Думаю, не стоит уточнять, что холод и тепло можно преобразовывать в электричество.
Еще? Конденсаторы запасают энергию в своих обкладках в виде электростатического поля. Весьма перспективный аккумулятор. Обладает массой недостатков, в том числе потерями электричества при хранении. Но ученые из будущего называли суперконденсаторы одним из самых перспективных устройств, для хранения электричества, обещая побороть все недостатки.
Раз сказал об электростатическом поле, то упомяну и магнитное — в нем также можно накапливать энергию. Правда, потери тут много больше, в том числе и на излучение радиоволн.
Словом, в чем только не запасают энергию. Сжатый воздух в баллонах, электролиз водорода и его последующее сжигание. Были даже проекты, где концентрированными солнечными лучами на гелиостанциях получали карбид, из угля и известняка, который у потребителей давал горючий газ для тепло и энергоснабжения. Вот этот самый карбид можно считать, с большой натяжкой, аккумулятором.
