Анатолий Томилин - Заклятие Фавна
Но почему одна лопасть, неужели, она лучше двух или трех? К мысли об однолопастном двигателе конструкторы пришли еще два десятилетия назад, когда фирма сконструировала экспериментальный однолопастной вертолет. Упрощенный ротор вполне оправдал себя в полете. Однако управляемость таким вертолетом была хуже, и потому дальнейшие paботы в этом, направлении были прекращены. Но управляемость, для воздушной турбины, не нужна. Применение одной лопасти в крупной воздушной турбине позволит снизить стоимость такой турбины без ухудшения ее аэродинамического качества, уверяют создатели «однорукого гиганта», существенно упрощается конструкция, головки ротора, уменьшаются изгибающие нагрузки во время маховых движений, Кроме того, одна лопасть может быть сделана более толстой и широкой, а значит, и более прочной. Наконец, одну лопасть проще балансировать…
Конечно, все это предположения. Неизвестен пока КПД установки. А следовательно, неясно, удастся ли ей быть конкурентоспособной, с ТЭЦ, работающей на нефтяном, топливе, каким будет уровень шума и какова, надежность этого огромного ветряка, насколько безопасной окажется его работа…
Жители прибрежных районов открытых водных бассейнов хорошо знакомы с приливами и отливами «хлябей морских». С большой точностью дважды в сутки воды наступают на берег и с неменьшей точностью дважды отступают. Происходит это благодаря силам притяжения — прежде всего Луны, поскольку она близка к Земле, а также в меньшей степени, Солнца.
Очертания береговой линии Мирового океана причудливы, и это обстоятельство значительно сказывается на величине приливов. Влияет на нее географическая широта и глубина моря. В некоторых точках побережья Белого моря высота прилива достигает 10 метров. В Пенжинской губе Охотского моря — 1.3 метров. На берегах Ла-Манша — 1.5 метров. А кое-где на атлантическом побережье Канады воды во время прилива поднимаются до 18 метров Это «дыхание океана» люди давно пытались использовать; строили на побережьях мельницы, лесопилки, колеса которых крутились под напором приливной волны.. Но вот в 1967 году во Франции построили первую приливную электростанцию — ПЭС, мощностью 240 тысяч киловатт, которая должна давать энергию в часы пикового потребления. Горизонтальные турбины, внешне напоминающие торпеды, в обратимом режиме использовали как приливную, так и отливную волны. Казалось бы, все хорошо. Но стоимость сооружения ПЭС оказалась выше, чем стоимость такой же по мощности обыкновенной речной ГЭС. Снова вмешалась экономика.
Общая мощность приливов и отливов всех морей и океанов оценивается примерно в 3 миллиарда киловатт. Это очень большая цифра. А вот число пунктов, где целесообразно строить приливные электростанции, не больше 30. И суммарная, их мощность не превысит 100 миллионов киловатт. Это на всю-то Землю! И тем не менее конструкторы не оставляют эту мысль.
В 1968 году на Дольском полуострове в Кислой губе вступила в строй небольшая приливная электростанция опытного образца мощностью 800 киловатт. Здание ПЭС собрали в стройдоке на берегу залива, отбуксировали в створ, где и водрузили на заранее приготовленное основание. Начался эксперимент…
Сегодня большинство специалистов считает, что широкое строительство приливных электростанций вряд ли целесообразно. Но на труднодоступных участках побережья, в точках с особенно высоким уровнем прилива они, без сомнения, будут построены.
На додходах к Гетеборгу, вблизи от маяка Виид, в зеленоватой воде плавает оранжевый пластмассовый ящик с изогнутой трубкой, из которой все время льется вода. Тут же неподалеку три желтых буя. Таков внешний вид опытной волновой электростанции, построенной шведскими инженерами.
Ветер рождает морские волны, средняя мощность которых довольно значительна. А вот использование их энергии долгое время недооценивалось специалистами. Считалось, что стоимость электроэнергии, полученной таким путем, будет слишком высокой. В чем смысл устройства? В использовании разности уровней воды на гребне волны и в промежутке. Представьте себе достаточно большой перевернутый и открытый снизу ящик, разделенный на воздушные секции. Волны, проходя под платформой-ящиком, поочередно сжимают воздух и гонят его в воздушную турбину, которая преобразует энергию воздушного потока в электрическую. Такие устройства питают энергией буи у берегов Японии.
Шведы пошли по другому пути. Уже в послевоенные годы два шведских инженера, Я. Перссон и П. Трофтен, изобрели насос необычайной простоты: армированный стальной проволокой резиновый шланг с обратными клапанами на концах. Если опустить его в, воду и начать периодически растягивать, то внутренний объем шланга начнет изменяться, и он будет работать, как помпа. Изобретатели так его и назвали: «Петро-помпа», включив в название первые слоги своих фамилий.
Оказывается, сооружение геотермальной электростанции не такое простое дело, как может показаться на первый взгляд. По-видимому, это должны быть две или несколько достаточно глубоких и удаленных друг от друга скважин, соединенных внизу хорошо нагретым фильтрующим слоем породы. Тогда, накачивая в одну из скважин воду, мы будем из другой или из других получать пар из просочившейся воды. Некоторые специалисты предлагали взрывом соединить концы скважин. Но тогда поверхность теплообмена будет слишком незначительной, и водя нагреется слабо…
Нерешенных проблем пока что много, тем не менее специалисты не теряют надежд их преодолеть. В настоящее время у нас в стране построены две такие электростанций на Камчатке — Паужетская геотермальная электростанция мощностью 11 тысяч киловатт и Паратунская мощностью всего 700 киловатт. В Италии работает геотермальная станция в Ларделло, во Франции — неподалеку от Орлеана. Но все это пока довольно непритязательные сооружения с неглубокими скважинами, достигающими лишь той глубины, где находятся разгоряченные очаги. Однако еще никто не дерзал разработать реальный проект достижения магмы с температурой порядка 1000 градусов. Правда, на пути к такому проекту стоят пока непреодолимые чисто технические сложности.
Кора Земли нагрета тоже очень неравномерно. Обычно считается, что каждые сто метров в глубину повышают температуру на 1-3°С. Но есть и термоаномальные участки, где температура на тех же ступенях поднимается на 30-40 °С. И подобных участков немало. На каждом из них можно в принципе построить геотермальные станции или разместить энергоблоки.
Советские специалисты обследовали такие участки в Дагестане, в Ставрополье, в Закарпатье, и на выбранных площадках уже заложены три небольшие геотермальные станции, или энергоблока, мощностью 10 мегаватт каждая. Сначала инженеры введут их в опытную эксплуатацию, проверят и подтвердят свое предположение о целесообразности использования внутреннего тепла Земли. Не исключено, что именно эти блоки явятся первыми ласточками, обещающими появление крупных геотермальных станций в нашей стране.
Среди новых источников электроэнергии сегодня все чаще упоминается внутреннее тепло Земли. Действительно, по современным представлениям, у нас под ногами бушует настоящее «адское пламя». Температура ядра Земли порядка 5000 °С. Известно, что с увеличением глубины температура земных слоев повышается. Так, на глубине 10-12 километров она достигает 200 — 250 °С, на глубине 50 километров — уже 700-800 °С. Глубже — еще выше… Стоит только пробурить скважину достаточной глубины, направить в нее воду и получить пар, который начнет вращать турбогенераторы, поставляя нам энергию, превращенную из тепла в электричество. Просто? Очень! В чем же дело? Почему до сих пор небольшие энергетические установки разбросаны всего в нескольких местах на Земле, где это тепло в виде гейзеров выбивается наружу?
Слово к читателю
Существует легенда, что некогда добрый древнеримский бог полей и лесов Фавн научил второго царя Рима Нуму Помпилия искусству отводить гнев Юпитера от храмовых кровель… Прошло время, и люди забыли «заклятие Фавна». Пришлось изобретать громоотводы заново.
Еще совсем недавно — двести с небольшим лет назад — Франклин запускал змея к грозовым тучам, а потом при свечах писал письма о таинственной «электрической субстанции», состоящей, по его мнению, из «чрезвычайно малых частиц». Русский гений Михаил Ломоносов в письме о пользе стекла с восхищением упоминал: «Вертясь, стеклянный шар дает удары с блеском, с громовым сходственно сверканием и треском…»
За два с лишним столетия все переменилось на Земле, все стало иначе в обществе.
Сейчас в разговорах то и дело слышится: «энергетический голод», «энергетический кризис». Что же.случилось с человечеством; не знало электричества — не было энергетического голода; узнало, понастроило электростанций — появился энергетический кризис. Впрочем, так ли правильно это утверждение? Недавно, просматривая одну из книг, посвященных истории металлургии, я натолкнулся на любопытный пример. Первый энергетический кризис, зафиксированный в истории, разразился в Египте задолго до нашей эры, когда оказались вырублены пальмы. Их древесина поставляла уголь для выплавки бронзы. На Земле шел еще только бронзовый век.
