5. Хвалям і ветру насустрач

Спраектавана мноства ўстановак, якія дзейнічаюць на аснове энергіі марскіх хваляў. Гэта зразумела, бо мора – невычэрпная крыніца энергіі, больш за тое, экалагічна чыстая крыніца. Аднак да гэтага часу вучоныя так і не знайшлі сур’ёзнага выкарыстання такіх устройстваў.

Невычэрпную энергію мора дапаможа выкарыстаць новая электрастанцыя, якая здольна перапрацаваць сілу хваляў і ветру любога накірунку, а таксама здольна сама забяспечваць сябе электрычнасцю.

Калінінградзец Г. Шпакоў ужо больш за 50 гадоў займаецца вывучэннем праблемы выкарыстання энергіі мора. Галоўнае дасягненнне яго працы – ветрахвалевая электра-станцыя.

Станцыя Шпакава ўяўляе сабой плавучую дыскападобную платформу (быццам плавучая талерка) 8–10 м у дыяметры. У цэнтры маецца скразная шахта, у якой змайстравана процівага. Платформа можа хістацца на хвалях у любых напрамках адносна процівагі, якая рухаецца толькі вертыкальна. Зверху на ёй спраектаваны вытворча-жылы блок, дзе размяшчаюцца супрацоўнікі станцыі. Акрамя таго, зверху на процівагу майструюць ветрарухавік магутнасцю 70 кВт. Такім чынам, станцыя пераўтварае электрычную энергію не толькі хваляў, але і ветру. Электрычнасць можна перадаваць на бераг пры дапамозе кабелю, а можна выкарыстоўваць і на самой станцыі, напрыклад, у мэтах электролізу марской вады. Можна змайстраваць бурыльнае прыстасаванне, якое пераўтворыць станцыю ў платформу па нафтаздабычы. Такая платформа будзе абыходзіцца без паліва. Станцыя не будзе баяцца моцнага шторму, так як хістацца можа толькі вертыкальна.

Вучоны Г. Шпакоў упэўнены, што такія мнагамэтавыя ветрахвалевыя ўстаноўкі дапамогуць вырашыць энергетычныя і іншыя праблемы, а таксама будуць прыцягальны камерцыйным прадпрыемствам.

(З газет)

6. Цяпло з алюмінію

Гісторыя вынаходства гэтага спосабу хуткага атрымання цеплавой энергіі звязана з Антарктыдай. Калі тэмпература далёка за –60 ˚С і спынілі сваё функцыянаванне асноўны і запасны дызелі, – гэта пытанне жыцця і смерці.

Аднойчы такое здарылася на станцыі “Піянерская”. Палярнікі экспедыцыі трагічна загінулі, але калі б тады існавала магчымасць хуткага атрымання цяпла, магчыма б не здарылася такой бяды.

Такі спосаб нядаўна распрацавалі вучоныя. Ён заснаваны на эфекце пранікнення ў аб’ём спецыяльнага алюмініевага сплаву некаторых актыўных рэчываў. Перад даследчыкамі стаяла задача стварыць матэрыял, што ў звычайным стане можа доўгі час бяспечна захоўваць цяпло, якое можна было б атрымаць за некалькі секунд.

Матэрыял, які гарыць у вадзе, вынайшлі, назвалі яго цеплавадародным элементам. Калі апусціць невялікі кавалак з гэтага алюмінію ў ваду – адразу пачне выдзяляцца вадарод, які можна падпаліць. Вада выпараецца, тэмпература павялічваецца. У выніку рэакцыі атрымліваецца аморфны аксід алюмінію – сыравіна для атрымання алюмінію. На аснове гэтага вынаходства створаны і генератар вадароду.

(З газет)

7. Холад – крыніца энергіі

Практычна ўсе альтэрнатыўныя крыніцы энергіі экалагічна бяспечны, але маюць іншыя істотныя недахопы, што абмяжоўвае іх выкарыстанне. Так, энергія адных крыніц (напрыклад, ветру, хваляў, сонечнага выпраменьвання) рассеяна на вялікіх прасторах, а дзеянне гэтых крыніц непастаянна ў часе. Іншыя крыніцы сустракаюцца на Зямлі даволі рэдка, як, напрыклад, геатэрмальныя воды.

У прыродзе рух паветра і вады адбываецца ў выніку рознай шчыльнасці нагрэтых і халодных мас гэтых цел. У фізіцы такія рухі называюцца канвекцыйнымі і шырока выкарыстоўваюцца ў тэхніцы, напрыклад, у сістэмах вадзянога ацяплення. Цыркуляцыя вады ў гэтым выпадку ажыццяўляецца пад ціскам ва ўмовах зямнога прыцяжэння і пры нязначнай рознасці шчыльнасці халоднай і нагрэтай вады. Сапраўды, выкарыстоўваць нязначную кінетычную энергію патоку вады ў сістэме ацяплення, акрамя як для работы самой сістэмы, няма сэнсу. Вучоныя прапанавалі ажыццявіць цеплаабмен паміж рабочымі целамі ва ўмовах цэнтрабежнага поля круцільнага цеплаабменніка. Пры паскарэнні цэнтрабежнага поля (яно пераўзыходзіць паскарэнне зямнога поля) цыркуляцыя рабочых цел будзе адбывацца пад ціскам у сотні атмасфер, што дазваляе кінетычную энергію патоку рабочага цела эфектыўна пераўтвараць у механічную, а затым – у электрычную.

Для змянення шчыльнасці рабочых цел у цеплаабменніку вучоныя прапанавалі выкарыстаць холад, а дакладней, умовы, якія ствараюцца ў прыродзе пры нізкіх ттэмпературах. У якасці цепланосьбіта можна выкарыстаць падлёдную ваду, а ў якасці цеплаплапрыёмніка – халодную вадкасць, якая не замярзае ў натуральных умовах.

З другога закону тэрмадынамікі вынікае, што для пераўтварэння цеплыні ў механічную работу неабходна мець тэмпературны перапад. У зімовы час пры нізкіх тэмпературах такой крыніцай цяпла можа служыць вада з замёрзлай рэчкі. Пад ільдом тэмпература вады + 4С, а над ільдом – меншая за 0С. Розніца тэмператур трымаецца на вялікіх прасторах. Шчыльнасць вады пры тэмпературы +4С найбольшая. Акрамя таго, падлёдная вада – ёмісты цепланосьбіт, так як пры ахаладжэнні з +4С да 0С выдзяляецца 16,76 кДж цеплыні, а пры замярзанні яшчэ 334 кДж (цеплыня крышталізацыі). У выніку атрымліваецца 350,76 кДж цеплыні. Такой энергіі дастаткова для награвання 1 л вады ад 0 да 83,7С, але так як замярзанне вады адбываецца пры 0С, то цяплом крышталізацыі можна награваць рабочыя целы з тэмпературай меншай за 0С (па другому закону тэрмадынамікі цяпло адвольна перадаецца толькі ад гарачага цела да халоднага). Такімі целамі могуць быць вадкасці, якія не замярзаюць і маюць тэмпературу кіпення большую за +4С, напрыклад, этылавы спірт ці салёная вада. Так, цеплыні ў 350,76 кДж дастаткова, каб нагрэць 14,4 кг этылавага спірту.

Энергаўстаноўка працуе наступным чынам. Пасля замярзання вады ў цеплаабменнік падаецца падлёдная вада тэмпературай +4С і этылавы спірт тэмпературай меншай за 0С. Цеплаабменнік верціцца пры дапамозе электрапрывадаў вакуум-камеры. Спірт награецца да 0С, а вада ахалоджваецца да ўтварэння лядовай крошкі. Кінетычная энергія патокаў, якія выходзяць з цеплаабменніка пад вялікім ціскам, пераўтвараецца турбагенератарамі ў электрычную энергію. Пасля турбагенератара этылавы спірт накіроўваецца ў радыятар для ахаладжэння, а лядовая крошка скідваецца ў раку.

(З газет)