ИЗОБРЕТЕНИЕ И ЕГО СУДЬБА
Г. НИКОЛАЕВ.
В двадцатых годах нашего века немецкий писатель и ученый Г. Гюнтер написал книгу "Энергетика будущего" (на русском языке она вышла в 1933 году). Автор предвидел бурный рост энергетики, считая, что к 1970 году человечество будет нуждаться в мощности, равной одному миллиарду лошадиных сил - по современному счету это 736 миллионов киловатт. (Сегодня легко проверить этот прогноз и убедиться, что Г. Гюнтер многократно ошибся. Общая мощность работавших в 1970 году электростанций почти в две тысячи раз превосходила ту, о которой говорил ученый, она равнялась 1257 миллиардам киловатт.) Самое интересное в книге Гюнтера - собранные им многочисленные проекты разнообразных способов получения электрической энергии. Среди них и упомянутый уже генератор Дюбо.
В основу генератора Дюбо положены два всем знакомых явления: парниковый и каминный эффекты. Практически этот проект выглядит так. В южной пустыне или степи строится стеклянная крыша большой площадью, например, в один квадратный километр. Жаркое солнце нагревает воздух под этой крышей, через стеклянную трубу, встроенную в ее центре, теплый воздух устремляется вверх, как в каминный дымоход. По пути воздух вращает турбину и генератор.
Г. Гюнтер рассматривает эту конструкцию с инженерной точки зрения и делает вывод: строительство вполне под силу современной ему технике и не вызовет больших расходов. Единствен ный недостаток генератора, основанного на энергии солнечных лучей, он видит в том, что система может работать только днем.
И тем не менее прошло более пятидесяти лет, прежде чем идея, предложенная Дюбо, получила современную разработку.
Инженер из Штутгарта Йорк Шляйх предложил построить стеклянные крышу и 200-метровую башню, но, правда, не в пустыне, а около города Ганновера (ФРГ), в котором планируется Всемирная выставка 2000-го года. По мнению Шляйха, этот стеклянный великан должен возвестить приход века "чистой энергетики", основанной на использовании лучей Солнца, подобно тому, как брюссельский Атомиум стал символом наступления атомной эры.
Однако планы немецкого инженера уже встречают возражения оппонентов: стеклянная труба должна быть не только символом наступающего века солнечной энергетики, но действующей установкой, производящей электроэнергию для повседневного использования.
Йорк Шляйх - заслуженный конструктор. У него за плечами - градирни, оригинальные мосты, вершиной его творчества стала крыша Олимпийского стадиона в Мюнхене. Она сродни парусиновой палатке - натянута тросами, но ткань заменили пластмассовые пластины. Теперь его мечта - строительство стеклянной башни, или "камина", как он называет небывалое сооружение. Воплощение этой идеи в реальную конструкцию поможет, по его мнению, бедным странам тропического пояса получать энергию с помощью Солнца.
Если площадь крыши будет равна 45000 квадратных метров и "каминная" труба поднимется на 195 метров, а разница наружной температуры воздуха и проходящего в трубе составит 17 градусов, то максимальная скорость воздушного потока достигнет 43 километров в час, и генератор разовьет мощность в 50 киловатт.
Все эти данные не только рассчитаны, они принадлежат реальной опытной "каминной электростанции", сооруженной в 1979 году в Испании, в Мансанаресе, на деньги Министерства исследова ний Германии (сооружение обошлось в 16 миллионов марок). Но весной 1989 года сильная буря опрокинула трубу. Виной тому были проржавевшие тросы-растяжки. С тех пор Министерство исследований отказалось от поддержки планов Йорка Шляйха.
Главный аргумент противников "каминных электростанций" - огромные площади, которые надо покрыть стеклянной крышей, эффективность же станции при этом невысока. Но аргумент не учитывает, что степи и особенно пустыни никак не используются человеком, это бесплатный резерв для создания нового вида источников электроэнергии. Второе возражение чиновников министерства не менее серьезно: ненадежность высоких труб в случае землетрясения или урагана. Однако у Шляйха и на это есть возражение. Напору южных бурь может противостоять особая конструкция высотной трубы: применение предварительно напряженного бетона и заделка в ее стенки сильно натянутых тросов. (Такое инженерное решение применено в Останкинской телебашне, и оно полностью оправдало себя за более чем тридцатилетнее существование 536-метрового сооружения.)
Новейшие расчеты Йорка Шляйха показывают, что при высоте трубы в 1000 метров, площади стеклянной крыши в 78 квадратных километров можно получить станцию мощностью в 200 тысяч киловатт. Недавно идея "каминной электростанции" получила поддержку благодаря техническому улучшению самого ее принципа. Под стеклянной крышей предложено проложить замкнутую сеть шлангов или труб, наполненных водой. В течение дня вода в них нагревается. Ночью это тепло греет воздух, и он продолжает работать в турбине. Теперь электростанция может работать круглые сутки. Киловатт-час, произведен ный подобной станцией, будет стоить 14 пфеннигов, что на 2,5 пфеннига дороже, чем электроэнергия, отпускаемая новейшими угольными станциями. Однако себестоимость энергии, получаемой на "каминной станции", много ниже, чем на станциях, действующих на других солнечных генераторах, например на фото-электрических элементах.
Экономические данные "каминной электростанции" убедили правительство индийского штата Раджастхан начать строительство в пустыне Тар нескольких таких станций общей мощностью 1000 мегаватт. Дело за финансированием проекта.
Предложение же построить станцию около Ганновера пока висит в воздухе. Устроители ЭКСПО-2000 считают, что проект следует реализовать в стране, имеющей большие пустыни, например в Марокко, где можно воздвигнуть более мощную установку. Выставка, по их мнению, должна лишь иллюстрировать применение новых технологий в мировой энергетике.
Пустынь на планете немало, и станций-"каминов" можно построить многие сотни. Но кто в пустыне нуждается в электроэнергии? Линии электропередач из пустынь к промышленным районам - а они будут длинными - сильно удорожат стоимость энергии. Поэтому идея новых генераторов все никак не перешагнет порог научного кабинета, чтобы войти в нашу жизнь.
Читайте в любое время
