Энергия из океана
В Мировом океане воды не остаются в покое — они непрерывно движутся. В них заключено огромное количество энергии, которую человек давно пробовал «приручить». Первые попытки использовать энергию приливов были предприняты в Англии еще в XI веке. Использование энергии морских течений, ветровых волн, приливов, падения воды с высоты — основа современных гидроэлектростанций. Мировой океан предоставляет человечеству неиссякаемый источник дешевой энергии.
Начнем с ветровых волн. Наиболее высокая волна наблюдалась у острова Гуам в Тихом океане. Ее высота составляла 32 метра. По расчетам, могут быть волны и выше — до 42 метров. Американские ученые оценили общую мощность волн в океане. Она оказалась 90 000 миллиардов киловатт.
В СССР существовал проект, согласно которому была изготовлена огромная штопорообразная труба. С обоих концов она герметически закрывалась. Естественно, что на поверхности моря такая труба плавала. Части ее старались всплыть, так как они находились под водой. А вот части трубы, расположенные между волнами, стремились опуститься. Поскольку труба штопорообразная, создавался вращательный момент, который заставлял ее вертеться вокруг своей оси. Внутри этой трубы находились специальные генераторы, которые при вращении давали электрический ток.
Также в СССР был предложен и испытан проект использования энергии волн методом гидравлического тарана, который, по описанию его академиком В. В. Шулейкиным и заключался в следующем. Вдоль береговой линии сооружаются клиновидные каналы, перпендикулярные берегу. Волны входят в каналы и двигаются вдоль них. Каналы постепенно сужаются и уменьшают свою глубину. Из них вода попадает в специальный бассейн, расположенный на некоторой высоте над спокойным уровнем моря. Накопленная в бассейне вода поступает в низконапорные турбины и стекает через них в море. В. В. Шулейкин считает, что этот проект, предложенный Е. С. Автономовым, имеет большие перспективы для технического использования.
В 1932 году у подножия Океанографического музея в Монако (Средиземное море) была создана установка, предложенная Ф. Каттанео де Вольтри. В колодце, сообщающемся в нижней части с морем, на направляющих, вделанных в стены колодца, располагался тяжелый поплавок, повторявший движение волн. При помощи рычагов поплавок соединялся с двумя скользящими поршнями, заключенными в цилиндры. Гребень волны поднимал поплавок, увлекал за собой поршни, вода поступала в цилиндры. Когда же приходила подошва волны, поплавок и поршни опускались. Это гнало воду из цилиндров в баки, находившиеся на 60 метров выше среднего уровня моря. «Волновая помпа» Каттанео де Вольтри проработала несколько месяцев, после чего произошла авария. Пришлось изготовлять новый поплавок. Эта установка действовала 10 лет. Она заполняла водой из моря аквариумы музея. Когда амплитуда вертикальных колебаний уровня моря была достаточно велика, волновая помпа подавала до 2400 литров воды в час.
В Великобритании в настоящее время осуществляется программа исследований по использованию энергии волн для электростанций. По расчетам британских специалистов, тысячи километров морского побережья страны, оборудованного волноуловителями, способны обеспечить половину современных потребностей Великобритании в электроэнергии.
Имелся еще один советский проект. В его основу положен тот факт, что некоторые соединения выделяют энергию, когда на них действует давление. Если покрыть специальной фольгой из таких веществ большие участки побережья, то механическую силу морского прибоя удастся превратить в электрическую энергию.
Технически более разработано получение энергии за счет разности уровней, создаваемой приливами. Мировой потенциал приливной энергии оценивается величиной в 1200 миллиардов киловатт, причем на долю Российской Федерации приходится значительная ее часть — около 200 миллиардов киловатт.
Первые попытки использовать энергию приливов были предприняты в Англии еще в XI веке. В городе Вудбридже еще до недавнего времени существовала мельница с водяным колесом, приводимым в движение приливом. По имеющимся записям, строительство этой мельницы относится к 1170 году.
В Великобритании в 1941 году работало 10 приливных мельниц, сооруженных в XVII—XVIII веках.
Были такие мельницы и в России. О двух приливных мельницах на Белом море упоминается в оброчной грамоте 1553 года и в жалованной грамоте того же времени, выданной Опричным приказом жителю села Золотицы Григорию Никитичу. Во второй грамоте указано место, где они были поставлены, — в устьях рек Золотицы и Пушлахты.
Сохранилось описание приливных мельниц, действовавших в Соловецком монастыре на Белом море в XVII веке, и даже инструкция для их строительства.
В 1935 году вопрос о сооружении приливной электростанции начал серьезно изучаться в США. Предполагалось построить такую станцию в заливе Фанди (Атлантический океан), где приливы особенно велики. От проектов перешли к делу, то есть приступили к строительству.
Но... отчаянное сопротивление и безудержная необоснованная критика всего проекта собственниками теплоэлектростанций, видевшими в приливной электростанции серьезного конкурента, остановили строительство.
Удорожание нефти, угля, газа, наступление энергетического кризиса в капиталистических странах вновь поставили вопрос о создании приливных электростанций.
Особенно заинтересована в строительстве таких станций Франция. Это вызвано тем, что французская промышленность большую часть потребляемого угля и практически всю нефть ввозит из-за границы. К тому же государство не имеет достаточно мощных рек для строительства речных электростанций.
В 1967 году в бухте Сен-Мало (Бретань, атлантическое побережье Франции) была построена первая приливная электростанция промышленного значения мощностью в 240 тысяч киловатт. Электростанция, названная Ла-Ранс, расположена в устье реки Ране, где величина прилива достигает 13,5 метра. Эта приливная электростанция имеет аккумулирующий бассейн в 184 миллиона кубических метров воды, плотину высотой в 13 метров и длиной в 750 метров, судоходный шлюз, насосную станцию и 24 водовода с установленными в них турбинами.
В Советском Союзе в 1968 году была построена опытная приливная электростанция в губе Кислой Баренцева моря, недалеко от Мурманска. Помимо этой станции, проектируется строительство Лумбовской станции на берегу Белого моря. Ее предполагаемая мощность оценивается приблизительно в 360 тысяч киловатт.
В настоящее время практическое значение приобретает использование разности температур воды на поверхности и в глубинах океана. Наиболее благоприятны для строительства таких электростанций тропические и субтропические районы, где температура воды на поверхности около 30°, а на глубине 400—500 метров — всего 8 —10°. Идея использования разности температур для получения электроэнергии впервые была высказана в 1881 году французским физиком Арсеном д'Арсонвалем и осуществлена в 1926 году Ж. Клодом в Карибском море. В 1980 году вблизи Гавайских островов в Тихом океане давала электроэнергию станция мощностью в 50 киловатт.
Одной из возможностей использования энергии морей может стать создание искусственного перепада уровней воды в некоторых проливах и строительство здесь гидроэлектростанций.
Океан обладает значительной энергией, создаваемой течениями. По расчетам французских инженеров, установка диска на глубине 100 метров с лопастями в 25 метров при скорости течения около 10 узлов обеспечит мощность в 110 тысяч киловатт.
Остановимся еще на таком совершенно новом проекте.
В 1960 году американские специалисты по трубопроводам изучали причины коррозии труб в скважинах и в трубах нефтепроводов. Неожиданно выяснилось, что виновниками коррозии являются... бактерии и что эти бактерии вырабатывают электрический ток. Решили повторить процесс в лаборатории. Через 2 года построили радиопередатчик, источником питания которого были полученные в результате исследования коррозии биоэлементы.
Пока биоэлементы питают передатчики, установленные на некоторых буях, но уже сейчас проектируется создание судна, которое приводится в движение током, вырабатываемым биоэлементами.
Человечество получит неиссякаемый источник дешевой энергии, с помощью которой можно будет разрешить любые, самые смелые фантастические проекты.
|
|
Читайте в рубрике «Ресурсы океана»: |