WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |

«Augusta Goldin OCEANS OF ENERGY Reservoir of Power for the Future Harcourt Brace Jovanovich / New York and London Аугуста Голдин ОКЕАНЫ ЭНЕРГИИ Источники энергии ...»

-- [ Страница 1 ] --

Океаны энергии

1

Augusta Goldin

OCEANS OF ENERGY

Reservoir of Power for the Future

Harcourt Brace Jovanovich / New York and London

Аугуста Голдин

ОКЕАНЫ ЭНЕРГИИ

Источники энергии будущего

Перевод с английского И. Бочаровой

Издательство «Знание»

Москва, 1983 Аугуста Голдин 2 ББК 31.55 Г60 Аугуста Голдин Г60 Океаны энергии.– Пер. с англ.– М.: Знание, 1983.– 144 с, ил.

25 к. 50 000 экз.

Книга посвящена промышленному использованию энергии, заключенной в океане. Автор рассказывает о приливных электростанциях, использовании энергии волн, разности температур между поверхностными и глубинными водами, о возможности выращивания водорослей для переработки в горючий газ и о многом другом.

Книга иллюстрирована.

Рассчитана на широкий круг читателей.

2305010000–040 ББК 31. 67– Г 073(02)–83 6П2. Copyright © 1980, 1979 by Augusta Goldin Океаны энергии © Перевод на русский язык, предисловие, издательство «Знание», 1983 г.

Аугуста Голдин

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

I. Океан заряжается внеземной энергией

II. Что такое энергия

III. Как использовать энергию приливов

IV. Преобразование энергии волн

V. Электрический ток из океанских течений

VI. ОТЕС – преобразование термальной энергии океана....... VII. Энергетические фермы в океане

VIII. Возможно в принципе

Океаны энергии

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемый вниманию читателей перевод научнопопулярной книги Аугусты Голдин «Океаны энергии»

может оказаться интересным и полезным широкому кругу лиц, интересующихся энергетическими перспективами человечества, инженерам-энергетикам, океанологам технического профиля и, наконец, разнообразным потребителям, работающим на морских берегах, островах и платформах и нуждающимся в источниках энергии для своих работ.

Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны. Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем, на 20°, имеет величину порядка 1026 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 1018 Дж. Однако пока что люди умеют утилизировать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то лишь ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной.

Однако происходящее весьма быстрое истощение запасов ископаемых топлив (прежде всего нефти и газа), использование которых к тому же связано с существенным загрязнением окружающей среды (включая сюда также и тепловое «загрязнение», и грозящее климатическими последствиями повышение уровня атмосферной углекислоты), резкая ограниченность запасов урана (энергетическое использование которых к тому же порождает опасные радиоактивные отходы) и неопределенность как сроков, так и экологических последствий промышленного использования термоядерной энергии заставляют ученых и инженеров уделять все большее внимание поискам возможностей рентабельной утилизации обширных и безвредных источников энергии и не только перепадов уровня воды в реках, которые все уже взяты на учет, но и солнечного тепла, ветра и энергии в Мировом океане.

Широкая общественность, да и многие специалисты еще не знают, что поисковые работы по извлечению энергии из морей и океанов приобрели в последние годы в ряде стран уже довольно большие масштабы и что их перспективы становятся все более обещающими.

Наиболее очевидным способом использования океанской энергии представляется постройка приливных электростанций (ПЭС). С 1967 г. в устье реки Ранс во Франции на приливах высотой до 13 м работает ПЭС мощностью 240 тыс. кВт с годовой отдачей 540 тыс.

кВт*ч. Советский инженер Л. Б. Бернштейн разработал удобный способ постройки блоков ПЭС, буксируемых на плаву в нужные места, и рассчитал рентабельную процедуру включения ПЭС в энергосети в часы их максимальной нагрузки потребителями. Его идеи проверены на ПЭС, построенной в 1968 г. в Кислой Губе около Мурманска; своей очереди ждет ПЭС на 6 млн.

кВт в Мезенском заливе на Баренцевом море. Ждут очереди в заливе Фанди в Канаде с рекордным 18метровым приливом, в устье реки Северн в Англии с 14,5метровым приливом и в других регионах с высокими приливами.

Неожиданной возможностью океанской энергетики быстрорастущих гигантских водорослей келп, легко перерабатываемых в метан для энергетической замены природного газа. По имеющимся оценкам, для полного обеспечения энергией каждого человека-потребителя достаточно одного гектара плантаций келпа.

Большое внимание приобрела «океано-термическая энергоконверсия» (ОТЭК), т. е. получение электроэнергии за счет разности температур между поверхностными и засасываемыми насосом глубинными океанскими водами, например при использовании в замкнутом цикле турбины таких легкоиспаряющихся жидкостей, как пропан, фреон или аммоний. В какой-то мере аналогичными, но, как пока кажется, вероятно, более далекими представляются перспективы получения электроэнергии за счет различия между соленой и пресной, например морской и речной водой.

Уже немало инженерного искусства вложено в макеты генераторов электроэнергии, работающих за счет морского волнения, причем обсуждаются перспективы электростанций с мощностями на многие тысячи киловатт. Еще больше сулят гигантские турбины на таких интенсивных и стабильных океанских течениях, как Гольфстрим.



Представляется, что некоторые из предлагавшихся океанских энергетических установок могут быть реализованы, вначале хотя бы в умеренных масштабах, и стать рентабельными уже в настоящее время. Вместе с тем следует ожидать, что творческий энтузиазм, искусство и изобретательность научно-инженерных работников улучшат существующие и создадут новые перспективы для промышленного использования энергетических ресурсов Мирового океана. Думается, что при современных темпах научно-технического прогресса существенные сдвиги в океанской энергетике должны произойти в ближайшие десятилетия.

член-корреспондент АН СССР, директор Института... снова отправься Странствовать, выбрав весло по руке, и странствуй, доколе В край не прибудешь к мужам, которые моря не знают, Пищи своей никогда не солят, никогда не видали Пурпурнощеких судов, не видали и сделанных прочно Весел, которые в море судам нашим крыльями служат.

Признак тебе сообщу я надежнейший, он не обманет:

Если путник другой, с тобой повстречавшийся, скажет, Что на блестящем плече ты лопату для веянья держишь, Тут же в землю воткни весло свое прочной работы...

I. ОКЕАН ЗАРЯЖАЕТСЯ

ВНЕЗЕМНОЙ ЭНЕРГИЕЙ

Океан наполнен внеземной энергией, которая поступает в него из космоса. Она доступна и безопасна, не загрязняет окружающую среду, неиссякаема и свободна.

Из космоса поступает энергия Солнца. Она нагревает воздух и образует ветры, вызывающие волны. Она нагревает океан, который накапливает тепловую энергию.

Она приводит в движение течения, которые в то же время меняют свое направление под воздействием вращения Земли.

Из космоса же поступает и энергия солнечного и лунного притяжения. Она является движущей силой системы Земля – Луна и вызывает приливы и отливы.

Океан – это не плоское, безжизненное водное пространство, а огромная кладовая беспокойной энергии.

Здесь плещут волны, рождаются приливы и отливы, пересекаются течения, и все это наполнено энергией.

Бакены и маяки, использующие энергию волн, уже усеяли прибрежные воды Японии. В течение многих лет бакены-свистки береговой охраны США действуют благодаря волновым колебаниям. Сегодня вряд ли существует прибрежный район, где не было бы своего собственного изобретателя, работающего над созданием устройства, использующего энергию волн.

Начиная с 1966 года два французских города полностью удовлетворяют свои потребности в электроэнергии за счет энергии приливов и отливов.

Энергоустановка на реке Ранс (Бретань), состоящая из двадцати четырех реверсивных турбогенераторов, использует эту энергию. Выходная мощность установки 240 мегаватт – одна из наиболее мощных гидроэлектростанций во Франции.

В 70-х годах ситуация в энергетике изменилась.

Каждый раз, когда поставщики на Ближнем Востоке, в Африке и Южной Америке поднимали цены на нефть, привлекательной, так как она успешно конкурировала в цене с ископаемыми видами топлива. Вскоре за этим в Советском Союзе, Южной Корее и Англии возрос интерес к очертаниям береговых линий и возможностям создания на них энергоустановок. В этих странах стали всерьез подумывать об использовании энергии приливов и волн и выделять средства на научные исследования в этой области, планировать их.

Не так давно группа ученых-океанологов обратила внимание на тот факт, что Гольфстрим несет свои воды вблизи берегов Флориды со скоростью пяти миль в час.

Идея использовать этот поток теплой воды была весьма заманчивой.

Возможно ли это? Смогут ли гигантские турбины и подводные пропеллеры, напоминающие ветряные мельницы, генерировать электричество, извлекая энергию из течений и волн?

«Смогут» – таково в 1974 году было заключение Комитета Мак-Артура, находящегося под эгидой Национального управления по исследованию океана и атмосферы в Майами (Флорида). Общее мнение заключалось в том, что имеют место определенные проблемы, но все они могут быть решены в случае выделения необходимых ассигнований, так как «в этом проекте нет ничего такого, что превышало бы технологической мысли».

Один из ученых, наиболее склонный к прогнозам на будущее, предсказал, что электричество, полученное при использовании энергии Гольфстрима, может стать конкурентоспособным уже в 80-е годы.

В океане существует замечательная среда для поддержания жизни, в состав которой входят питательные вещества, соли и другие минералы. В этой среде растворенный в воде кислород питает всех морских животных от самых маленьких до самых больших, от амебы до акулы. Растворенный углекислый газ точно так же поддерживает жизнь всех морских растений от одноклеточных диатомовых водорослей до достигающих высоты 200- 300 футов (60-90 м) бурых водорослей.

Морскому биологу нужно сделать лишь шаг вперед, чтобы перейти от восприятия океана как природной системы поддержания жизни к попытке начать на научной основе извлекать из этой системы энергию.

При поддержке военно-морского флота США в середине 70-х годов группа специалистов в области исследования океана, морских инженеров и водолазов создала первую в мире океанскую энергетическую ферму на глубине 40 футов (12 м) под залитой солнцем гладью Тихого океана вблизи острова Сан-Клемент. Ферма была небольшая. По сути своей, все это было лишь экспериментом. На ферме выращивались гигантские калифорнийские бурые водоросли.

По мнению директора проекта доктора Говарда А.

Уилкокса, сотрудника Центра исследований морских и океанских систем в Сан-Диего (Калифорния), «до процентов энергии этих водорослей может быть превращено в топливо – в природный газ метан.

Океанские фермы будущего, выращивающие бурые водоросли на площади примерно в 100 000 акров ( га), смогут давать энергию, которой хватит, чтобы полностью удовлетворить потребности американского города с населением в 50 000 человек».

Океан всегда был богат энергией волн, приливов и течений. В древние времена, наблюдая движение водных потоков, рыбаки ничего не знали о «приливной энергии»



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |