Розділ «ШЛЯХИ ЕНЕРГЕТИКИ»

Та для енергетики великих потужностей навіть парогазовий цикл не буде останнім словом. За його допомогою можна поліпшити як паровий, так і газовий турбогенератори. Однак це навряд чи зможе нас задовольнити. Адже нам потрібні надпотужні установки «двох, трьох або й п’яти мільйонів кіловат.

Нещодавно вчені запропонували ще один шлях. Слід відмовитись од повітря, яке працює в газовій турбіні. Ним на дев’яносто процентів розведено продукти згорання. Треба взяти інше робоче тіло, що однаково легко перетворювалося б як на рідину, так і на газ. Можливо, найпридатнішою тут буде вуглекислота: саме вона дає змогу об’єднати в одній установці паровий та газовий цикли. Вуглекислотний турбогенератор обіцяє дати коефіцієнт корисної дії понад п’ятдесят процентів, а потужність «до двох-трьох мільйонів кіловат. Установка буде не така громіздка, як пароводяна, газова чи парогазова.

Скрізь, де виділяється тепло, його можна використати для одержання струму. Дуже часто при різних енергетичних перетвореннях, під час роботи машин виділяється зайве тепло, яке назавжди виносить із собою енергію. Вихлопні гази двигунів, відпрацьована пара, використана, але ще гаряча вода «ось кілька типових прикладів.

Різноманітні теплообмінники та підігрівачі «давній випробуваний шлях, І від нього не відмовляються навіть тоді, коли створюють нові установки. Цю енергію, що колись ішла за вітром, примушують випаровувати воду, підігрівати пару чи газ тощо.

Допомагає напівпровідникова техніка. Батарея, що нагрівається від гасової лампи і живить приймач, «це, звичайно, тільки «надмала» енергетика, лише перша спроба.

У майбутньому гасових ламп ми, напевно, вже не побачимо. Зате мініатюрні термоелектростанції «ТЕС з’являться на багатьох машинах і кораблях.

Викидного тепла дизелів, газотурбінних та реактивних двигунів, надлишків тепла ядерних реакторів цілком вистачило б для роботи невеликих електрогенераторів. Якщо вдасться підвищити коефіцієнт корисної дії термобатарей, то, можливо, й центральне опалення будинків почне давати струм.

Простота «чи не найголовніша перевага потужних ТЕС. Однак розв’язання цієї проблеми значною мірою залежить від металурги, що створює нові жароміцні сплави та напівпровідникові матеріали.

Коли проблему буде вирішено, ТЕС зможуть успішно змагатися з паровими енергоцентралями. Вони допоможуть використати як тепло земних надр, так і те неспрацьоване тепло, що супроводить будь-яке виробництво.

Є ще один спосіб. Він відомий давно, проте широкого застосування досі не набув.

Варто підігріти метал, і він почне випускати електрони. Вони зіткнуться з молекулами повітря. Але якщо повітря викачати, то електронний потік досягне іншого електрода, з’явиться струм. Так працює радіолампа. її, проте, не можна вважати за прообраз нового джерела енергії, бо катод у ній підігрівається струмом, отже, вона не створює, а витрачає електрику. Те ж саме відбувається і в інших приладах.

Припустимо, одначе, що підігріватимуть метал вихлопні гази чи рідина, яка виходить із ядерного реактора. Тоді такий термоелектронний генератор перетворить тепло на струм. Можна знову ж таки взяти на допомогу сонячне чи підземне тепло. Можна з’єднати разом два генератори: на аноді термоелектронного закріпити спай термоелектричного.

Досі ми мали справу з велетенськими цифрами енергетичних запасів. Але те, про що йтиметься зараз, «набагато більше. Це-енергія атомного ядра, що вже увійшла в енергетику і в майбутньому відкриє перед нею перспективи справді фантастичні.

Запаси урану й торію на земній кулі становлять приблизно (в переведенні на електричну потужність) п’ятсот більйонів кіловат-годин. Цифра не така вже й велика порівняно з тими, які нам траплялися раніше: це приблизно вдвоє більше, ніж може дати підземне тепло, стільки ж, як вітер, трохи менше за сонце. Щоправда, це значно перевищує енергію річок, океанських припливів та звичайного пального «вугілля, нафти й газу разом узятих.

Урану й торію в земній корі порівняно мало. Уран, приміром, дав би всього якихось п’ять процентів тієї енергії, яку містять запаси вугілля. А тут, коли оцінювалися енергетичні ресурси Землі, було наведено значно більшу цифру. Як пояснити цю суперечність? Та тим, що ядерний реактор не лише споживає пальне, а й виробляє його.

При радіоактивному розпаді уран перетворюється на плутоній, а торій «на ізотоп урану, теж ядерне пальне. Можна збудувати реактор-розмножувач, котрий дасть енергію і знову створить здатні розщеплюватися матеріали. Отже, якби навіть усі енергетичні ресурси було вичерпано, самі тільки уран і торій забезпечили б людство електрикою на кілька століть.

Запаси термоядерного пального обчислюються дещо іншими цифрами. Важкий водень «дейтерій «є в океанській воді. Його там близько чотирьох трильйонів тонн. А кожна тонна дає десь біля сотні мільярдів кіловат-годин енергії! Виходить цифра, що має двадцять п’ять нулів.

Навіть якби на одну людину припадало мільйон кіловат-годин на рік (нині «пересічно десять тисяч), навіть якби населення Землі зросло до ста мільярдів чоловік (нині «понад три), то запасів «сировини» для ядерного синтезу вистачило б при таких витратах на двадцять п’ять мільйонів років.

Безмежну енергетичну могутність «ось що обіцяє на майбутнє Океан.

Не можна не згадати також про енергію тритію «іншого ізотопу водню, котрий теж є «сировиною» для термоядерних реакцій. Природа не приготувала великих запасів тритію, але його можна створити штучно в атомних реакторах, а згодом і в самих термоядерних установках.