Аннотация: Статья об альтернативных видах топлива, которые сегодня рассматриваются как наиболее перспективные
Поиск новых источников энергии становится в последнее время все более актуальным. По прогнозам ученых, запасы природного горючего - нефти и природного газа - на земле скоро иссякнут. К примеру, в России (где, кстати, уровень энергопотребления на единицу производимой продукции в 5-6 раз выше, чем в Америке) запасов нефти осталось всего на 19 лет, в США - на 11 лет, а в Ираке - на 276 лет. Поэтому большое значение приобретают альтернативные источники энергии. И наибольший интерес ученых вызывают так называемые "возобновляемые источники энергии" - солнце, воздух и вода.
Энергия вакуума
Из всех альтернативных возобновляемых источников энергии наиболее перспективен, по мнению ученых, водород. Этот газ можно получать буквально из всего, что попалось под руку: из природного газа, океанской воды, биомассы и вообще из воздуха. Но пока водородная энергия так же, как и солнечная, водяная и энергия ветра, остается достаточно дорогим удовольствием. Так, по расчетам экспертов компании Shell, постройка водородных заводов и заправочных станций в США обойдется в $19 млрд., в Великобритании - в $1,5 млрд., в Японии - в $6 миллиардов. Впрочем, водород - не единственный альтернативный источник энергии.
К примеру, Юрий Потапов - академик, изобретатель в области нетрадиционной энергетики - предлагает использовать энергию вакуума. На основе этой энергии сконструированы вихревой теплогенератор (ВТГ), работающий на воде, и вихревой двигатель, работающий на воздухе. Это проверенные на практике новые способы и устройства для производства тепловой и электрической энергии.
Эффективность вихревого теплогенератора выше, чем у любого известного электрического или ядерного источника тепловой энергии. А эффективность вихревого двигателя достигает 97% против 34% - атомных станций и 12% - солнечных батарей. Теоретические основы ВТГ находят подтверждение и в словах академика РАЕН Анатолия Акимова, руководителя Международного института теоретической и прикладной физики:
"На сегодня в мире известно около двух десятков установок, которые имеют КПД от 300 до 500%. Ситуация в отношении этих идей и установок связана с двумя спорами в физике. Большинство физиков говорит: мы будем брать энергию из физического вакуума. А другие отвечают: этого не может быть, потому что физический вакуум - это система с минимальной энергией и оттуда ничего взять нельзя. Те, кто отрицают это, не верят, что может быть КПД 300 % в таких установках. Они просто не до конца знают современную физику или забыли о том, чему их учили в вузах. Ведь КПД не может быть больше 100 % - и это так, но лишь в закрытой системе, а если система открыта и взаимодействует с окружающей средой, с физическим вакуумом, то КПД может быть сколь угодно велик".
А пока физики спорят, в России уже сложилась индустрия по производству и эксплуатации многих сотен вихревых теплогенераторов. Около десятка российских фирм выпускают не менее 30 их типов, причём география заводов стремительно расширяется: Жуковский, Пенза, Тверь, Подольск, Санкт-Петербург, Хабаровский край. Потребителю предлагаются генераторы с теплопроизводительностью от 1 до 300 кВт, с электроприводом или использующие двигатель внутреннего сгорания.
Причём, даже генераторы 1 поколения (в том числе и нелицензионные), по мнению специалистов, имеют неплохие технические характеристики. В целях подтверждения заявленных характеристик теплогенератор первого поколения, производившийся под маркой "Юсмар", проходил экспертизу на РКК "Энергия". Для наглядности даже был сделан специальный прозрачный генератор из кварцевого стекла. Акт подписал заместитель генерального конструктора, доктор технических наук, профессор Владимир Никитский: "испытания теплогенераторов подтвердили их высокую эффективность по сравнению с другими типами нагревателей. Возможно, мы имеем дело с явлением, когда результирующий эффект значительно выше его составляющей".
Дискуссия по поводу "необычайных" технических характеристик теплогенератора Потапова продолжается в прессе уже много лет. А тем временем, основываясь на достигнутых результатах, группа ученых под руководством Юрия Потапова продолжает работать над теплогенераторами 6 и 7 поколений, КПД которых превышает 500 %.
Суперкритическая вода обогреет Исландию
А вот ученые из Исландии "делают ставку" на энергию вулканов. Этот остров расположен вдоль срединно-океанического хребта в Атлантическом океане - цепи вулканов, которые делят океан пополам. Магма, вытекающая из этой вулканической складки, "толкает" вправо и влево расположенные по соседству океанические пласты и день за днем формирует новую океаническую породу, которая заменяет перемещенные участки. Большая часть гряды находится на глубине 1000 м ниже уровня океана, но в результате непрекращающихся извержений 17 млн лет назад над поверхностью вознесся остров Исландия.
Благодаря этой необычной ситуации около 90% домов исландцев обогревается энергией вулканической магмы. Многочисленные небольшие геотермальные станции производят электричество, используя пар, поступающий с глубины от 600 до 1000 метров, температура которого составляет 240 градусов по Цельсию. Но теперь исландцы пошли еще дальше. "Несколько недель назад мы пробурили скважину глубиной 3082 м, а сейчас хотим достичь 4000 м", - рассказал Омар Фридлифссон из Iceland Geosurvey руководит проектом IDDP (Iceland Deep Drilling Project). Пробуренная скважина получила название RN17, она находится на полуострове Рейкьянес, но была оставлена, не дойдя до нужной глубины, поскольку началось внутренне обрушение. Теперь работы перенесены в район RN19, неподалеку от первой скважины.
На глубине 4000 м исследователи надеются найти то, что называется "суперкритической водой". Это состояние воды между паром и жидкостью, и такая субстанция содержит в себе огромное количество энергии. Таким образом, от одной скважины при температуре 300 градусов и давлении, в 200 раз превышающем давление на поверхности, можно получать электроэнергию на геотермальной станции мощностью от 5 до 50 МВт, сравнимую по мощности с небольшой атомной электростанцией. Имея такие огромные запасы энергии и реализовав проект перевода всех средств передвижения на водородное топливо, Исландия к 2010 году может стать самым чистым местом обитания на планете.
Скандинавы отказываются от нефти
Швеция первой среди стран Запада хочет пойти на кардинальные меры в энергетической сфере, а именно: попытаться в течение 15 лет полностью отказаться от нефти, не строя при этом новых атомных электростанций. Над программой превращения экономики страны с населением в 9 млн человек в первую и единственную в мире экономическую систему, не зависящую от нефти, работает специальный комитет в составе промышленников, академиков, фермеров, производителей автомобилей, правительственных чиновников...
"Наша зависимость от нефти должна быть ликвидирована к 2020 году, - утверждает министр экономического развития Швеции Мона Салин. - Всегда будут более выгодные альтернативы, и мы добьемся того, что при отоплении любых зданий можно будет обойтись без топлива, полученного из нефти, исчезнет и зависимость водителей от одного вида топлива - бензина".
По прогнозам энергетического комитета Шведской королевской академии наук, объемы поставок нефти в мире достигли пика и вскоре пойдут на убыль, а высокие цены на нее приведут к экономическому спаду в мировом масштабе: с 1996 года цена на нефть уже выросла в три раза.
Швеция, которой пришлось пережить серьезный кризис после повышения цен на нефть в 1970-е годы, сегодня получает почти все электричество от атомных и гидроэлектростанций и использует органическое топливо главным образом на транспорте. За последние 10 лет почти все системы отопления Швеции были переоборудованы под эксплуатацию геотермальной энергии или тепловых отходов. На референдуме 1980 года шведы высказались за отказ от атомной энергетики, но существующие атомные электростанции в стране пока продолжают работать.
Официальные лица шведского министерства энергетики предполагают, что комитет по отказу от нефти порекомендует продолжать освоение биотоплива огромных лесов Швеции, а также наращивать внедрение других возобновляемых источников энергии, таких как ветер и энергия волн. В области использования возобновляемых источников энергии Швеция идет впереди большинства стран. К примеру, в 2003 году на базе этих ресурсов в стране производилось 26% всей энергии, в то время как в среднем в ЕС эта цифра составляла лишь 6%. Только 32% энергии в Швеции производилось из нефти (в 1970 году - 70%).
Вторая жизнь пищевых отходов
Сингапурские ученые открыли способ получения электроэнергии из... пищевых отходов. Эта идея привлекла внимание предпринимателей островного города-государства, и они уже нашли деньги для строительства экспериментального завода. "Вес пищевых отходов, направляемых на утилизацию, составляет около 1400 тонн ежедневно. При этом затраты на транспортировку мусора растут вместе с мировыми ценами на топливо и тем самым значительно повышают расходы на очистку города. Именно поэтому ученые нашего университета приступили к исследованиям", - заявил профессор Технологического университета Ван Цзинь-Юань.
В результате ученые смогли извлечь из мусора биологический газ, который можно использовать для получения электроэнергии. "Это открытие - первый шаг на пути создания безграничного источника альтернативной энергии, - считает Ван Цзинь-Юань. - После того как первый экспериментальный завод начнет получать электроэнергию в промышленных масштабах, мы займемся конструированием автомобильного двигателя, работающего на продуктах горения экологически чистого биологического газа".
Свобода от нефти и газа - задача Љ1
В общем, "освобождение" от нефтяной и газовой зависимости является одной из наиболее актуальных задач для многих стран мира. К примеру, Бразилия через пять лет планирует перевести 80% транспорта на этанол из сахарного тростника. США планируют резко расширить свой сектор атомной энергетики. Рассмотреть вариант увеличения использования атомной энергии хочет и Британское правительство. Кстати, предполагается, что к 2012 году на "туманном Альбионе" 10% энергии будет вырабатываться из возобновляемых ресурсов. Между тем в отчете аудиторской фирмы Ernst & Young говорится, что Великобритания пока слишком медленно продвигается вперед в реализации планов по переходу на возобновляемые источники энергии. "Великобритания обладает лучшим в Европе энергетическим потенциалом ветра и прибрежных волн, а также энергией приливов и отливов, но она все еще упускает возможность использовать их на благо своей экономики", - считает Джонатан Джонс, эксперт по вопросам возобновляемых источников энергии.