Использование внутренней энергии воды. Часть 2

Март 30, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

Безусловно, доступ к запасам электроэнергии ОТЕС может предоставить прекрасные возможности для использования энергии воды, но электричество (пока) не поднимает в небо самолеты, не двигает грузовые и легковые автомобили и автобусы, не ведет корабли по морям.

Использование внутренней энергии воды. Часть 2

Но легковые автомобили и самолеты, грузовики и автобусы могут двигаться на газу, который возможно извлечь из воды, а уж воды в морях предостаточно. Этот газ – водород, который можно использовать в качестве горючего. Водород является одним из самых известных элементов во Вселенной. В океане он есть в каждой капле воды. Формула НОН означает, что молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода.

Водород, извлеченный из воды можно сжигать в качестве топлива и применять не только для того, чтобы приводить в движение разные транспортные средства, но и для получения электрической энергии. Все большее количество инженеров и химиков относится с энтузиазмом к «водородной энергетике», так как полученный водород удобно хранить: в танкерах в виде сжатого газа или в жидком виде при температуре 423 градуса по Фаренгейту (-203 С) в криогенных контейнерах.

Его можно хранить в твердом состоянии после соединения с магнием или железо-титановым сплавом для образования металлических гидридов. Так их легко можно транспортировать и применять по мере надобности. Еще в 1847 году французский писатель Жюль Верн, который опередил свое время, предвидел появление такой водородной экономики. В книге «Таинственный остров» он утверждал, что люди в будущем научатся применять воду как источник для получения топлива: «Вода представляет неиссякаемые запасы света и тепла».

Во времена Жюля Верна открылись методы получения воды из водорода. Один из самых перспективных из них – электролиз воды. Электрический ток пропускается через воду, в результате происходит химический распад. Высвобождается кислород и водород, а жесткость уходит. Специалистам НАСА в 60-е годы удалось реализовать процесс электролиза воды и эффективно собрать высвободившийся водород, который затем применялся во время полетов по программе «Аполлон».

Выводы

В океане, составляющем 71% от всей поверхности планеты, имеются разные виды энергии – энергия приливов и волн; энергия питательных веществ; энергия химических связей газов, солей и минералов; скрытая энергия водорода, содержащегося в молекулах воды; энергия течений, которые движутся спокойно и нескончаемо в разных частях океана; удивительная по масштабам энергия, которую можно генерировать на основании разницы температур поверхностной воды океана и глубинной, их можно преобразовывать в различные виды топлива. Данные количества энергии, ее разные формы гарантируют то, что человечество в будущем не будет испытывать недостатка в ней. При этом нет необходимости зависть от одного-двух ключевых источников энергии, например ядерного горючего и ископаемых видов топлива.

Во множестве сел и деревень, расположенных на побережьях, где сегодня нет доступа к энергосистемам, можно будет улучшить условия жизни людей. Жители мест, где на море бывает сильные волны, смогут создать и применять установки для использования энергии воды волн. Люди, проживающие рядом с прибрежными заливами, куда вода во время приливов врывается с ревом, смогут пользоваться этой энергией воды. Для других людей энергия океана в обширном водном пространстве будет преобразовываться в метан, электричество или водород, а на сушу передаваться на кораблях или по кабелю. И вся эта энергия испокон веков имеется в океане. Не используя эту энергию, мы ее просто расточаем.

Конечно, сложно представить себе переход от обычных видов топлива – нефти, угля и природного газа к альтернативным, незнакомым способам получения энергии. Разница температур? Металлические гидриды, водород, энергетические фермы в просторах океана? Для многих это все является научной фантастикой. Однако, несмотря на то, что извлечение и использование энергии вод океана еще на стадии экспериментов и процесс дорогостоящ и ограничен, факт остается фактом, что с развитием научно-технического прогресса в будущем энергия может в значительной степени получаться из морей. Когда – зависит от того, насколько скоро данные процессы станут дешевле. Дело упирается не в возможность получения и использования энергии воды из океана в разных формах, а в стоимость данного извлечения, определяющую, как быстро будет развиваться тот или иной метод добычи. Когда бы ни наступило это время, переход к использованию энергии вод океана даст двойную пользу: сэкономит средства и сделает нашу планету более жизнеспособной.

Удар по общественному карману впервые был нанесен повышением цен на ископаемые виды топлива в 1973 году. Значительно повысились цены на нефть – основной вид топлива в ХХ веке, применяемый в сельском хозяйстве, промышленности, для отопления. Затем повысился уровень инфляции, а так как научные эксперименты и исследования тоже требуют вложений, то поиски новых видов топлива еще выше подняли цены. Ископаемые виды топлива истощаются, их нужно экономить и расширять энергообеспечение путем строительства ядерных реакторов, требующих существенных финансовых затрат и вызывающих опасение у людей, которые живут рядом с ними. Энергопотребление, конечно, можно снизить путем экономии. Однако экономика является одной стороной дела. Другая сторона относится к развивающимся странам, которые пытаются достичь уровня жизни промышленных стран, который определяется использованием большого количества энергии. Народы Африки, Азии и Латинской Америки стремятся сегодня перейти от общества, где используется в основном физический труд, к обществу с развитой индустрией. Чтобы удовлетворить потребность в равномерном распределении недорогой энергии между всеми странами, она нужна в таком количестве, которое может превысить в тысячи раз сегодняшний уровень потребления, и биосфера не сможет справиться с загрязнением, которое вызывается применением обычных видов топлива.

Чонси Старр, президент Института исследований в области электроэнергии в Пало Альто (Калифорния) полагает: «Нужно признать, что потребление энергии во всем мире будет развиваться именно в данном направлении и с той скоростью, которую позволят экономические, политические и технические факторы». Обостряется соревнование за обладание ископаемыми видами топлива, поэтому будет увеличиваться расход общественных средств. Этот рост продолжится, так как необходимо бороться с теплотой, выделяющейся при сгорании ископаемого топлива, загрязнением воды и воздуха. Но нужно ли волноваться о поисках новых источников ископаемого топлива? Для чего дискутировать по поводу строительства ядерных реакторов? Океан наполнен безопасной, чистой и неиссякаемой энергией. И это первое преимущество. Второе преимущество состоит в том, что использование энергии вод океана даст возможность Земле быть обитаемой планетой и в дальнейшем.

Увеличение масштабов применения ядерных и органических видов топлива, как считают многие специалисты, может привести к катастрофе: станет выделяться в атмосферу большое количество теплоты и углекислого газа, что смертельно угрожает человечеству. Скептики усмехаются, парируя тем, что очистные сооружения и воздушные фильтры постоянно совершенствуются. Еще пару лет и фабричные дымовые трубы станут выпускать чистый воздух. Выхлопные газы автомобилей очищаются. Но теплота и углекислый газ, выделяемые дымовыми трубами фабрик и предприятий промышленности в атмосферу, использующими ископаемые виды топлива, очень беспокоят. Никто не заметит, что в воздухе углекислого газа стало больше. Он не имеет запаха и цвета. Он пузырится в прохладительных напитках.

Никто также не заметит небольшое постепенное повышение температуры атмосферы Земли на 1-3 градуса по Фаренгейту. Это заметит лишь планета, когда через определенное время ее окутает как одеяло углекислый газ, которое не станет пропускать в космос избыточное тепло. Теплота, выделяемая планетой, будет держаться под слоем атмосферы. Тепло будет накапливаться, повышать общую температуру. Увеличение даже на 1-2 или 3 градуса по Фаренгейту сможет привести к таянию ледников. Уровень морей поднимется на 60 метров миллионами тонн растаявшего льда. Города в долинах больших рек и на побережье будут затоплены.

Ученые по данному вопросу разделились на два лагеря. В первом лагере утверждают, что одеяло из углекислого газа приведет к таянию ледников, т.е. превратит Землю в парник. В другом лагере уверены, что это одеяло станет преградой для тепла, идущего от солнца, что приведет к наступлению новой эры оледенения. Что же делать человечеству? Будем ли мы продолжать истощать остатки ископаемых видов топлива, строить больше ядерных реакторов, меняя температуру атмосферы, или начнем изучать океан – кладезь неиссякаемой энергии – и найдем метод извлечения и использования энергии воды для достижения наших целей – в этом заключается вопрос.

Океанологи и ученые обращают внимание общества на океан, заряжающийся энергией внеземного происхождения, энергией из космоса, доступной и возобновляемой энергией, которая не загрязняет окружающую среду.

Из космоса поступает энергия Солнца, которая нагревает воздух на планете, образует ветры, вызывающие волны. Она нагревает океан, накапливающий тепловую энергию, приводит в движение океанские течения, меняющие свое направление под действием вращения нашей планеты. Из космоса поступает энергия лунного и солнечного притяжения. Она движет систему Земля-Луна и вызывает отливы и приливы. Океан – не плоское, безжизненное водное пространство, это бескрайняя кладовая беспокойной энергии. Здесь рождаются приливы и отливы, плещут волны, пересекаются течения, и это все пронизано энергией. Изобретательность, искусство и творческий энтузиазм инженеров и ученых улучшат существующие и создадут новые возможности для промышленного использования энергии воды Мирового океана.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий