Холодные трубы качают энергию даровым сверхзвуком
11-01-2007, 20:14. Разместил: Al13
0,03-1 цент за киловатт-час — как вам это понравится? Именно такова цель разработчиков нового типа электростанции, которая могла бы вырабатывать энергию в разы и даже десятки раз дешевле, чем все ранее известные типы традиционных и альтернативных систем.
Вспомните, как нередко во время прогноза погоды на экране появляется карта, исчерченная линиями изобар и огромными буквами "Н" и "В", означающими зоны низкого и высокого давления. Районы эти занимают большие пространства, разделены сотнями километров, они непостоянны и всё же... Как оказалось, "буковки" на карте погоды могут служить отличным источником энергии. Во всяком случае, в течение последних пары лет американские инженеры работают над тем, чтобы оседлать этот странный источник.
Технологию под названием "Атмосферные холодные мегаватты" (Atmospheric Cold Megawatts — ACM) развивает молодая американская компания Cold Energy, созданная в 2004 году.
Основана эта система на изобретении ныне покойного инженера Энтони Мамо (Anthony C. Mamo), одного из основателей Cold Energy, на которое он получил патент. Компания пишет, что у Энтони не было никаких предшественников, вернее — никаких известных патентному ведомству работ, предлагавших нечто подобное.
Авторы проекта обратили внимание на то, что огромные зоны повышенного и пониженного давления "исторически" тяготеют к определённым географическим точкам. Во всяком случае, если рассматривать их расположение в течение, скажем, года.
То есть, как есть в данной местности роза ветров, так существует и типичное распределение атмосферного давления, сохраняющееся достаточно долго. И вот какая мысль пришла к Мамо: если соединить такие соседние районы открытым с двух концов трубопроводом, длиной, скажем, километров в 300, то в нём установится постоянный поток воздуха. Далее нужно лишь поставить в трубе ветряную турбину и снимать "сливки".
Технология ACM способна производить электричество в таком же масштабе, что и угольные электростанции или гидроэлектростанции с нулевым экологическим воздействием, полагают американские новаторы. Но насколько система может быть эффективной?
Инженеры компании изучали, к примеру, воздушные течения в районе Тусона (Аризона) и убедились, что разница в атмосферном давлении между двумя точками, разделёнными 168 километрами, никогда не падала ниже 0,03 атмосферы, а обычно была выше. А этой ничтожной разницы, как говорит глава компании Джон Крокер (John R. Crocker), достаточно для создания в трубе (диаметром примерно 2,5 метра) потока воздуха со скоростью в 3 с лишним раза выше звуковой (с учётом переменных сечений в нужных местах трубы, предусмотренных конструкцией).
Расход воздуха через трубу на разницу давлений у её концов влиять никак не будет — труба соединяет между собой многие сотни кубических километров атмосферы.
А для того, чтобы нивелировать капризы погоды и всё время работать на наибольшей разнице в атмосферном давлении, типичная электростанция нового типа должна представлять собой сеть из двух-трёх или даже четырёх таких труб, длиной по 150-300 километров, соединённых узлами и переключаемыми заслонками для выбора точки забора и выпуска воздуха. Мощность такой станции составляла бы порядка гигаватта.
А что насчёт стоимости энергии? О её примерной величине мы говорили в самом начале. Добавим лишь, что авторы системы оценивают стоимость сооружения такой системы как равную стоимости угольной электростанции той же мощности. Но при этом ACM не требует никакого топлива (и всех расходов с ним связанных – добыча, транспортировка, хранение). Иные же эксплутационные расходы также должны быть минимальными, поскольку система сравнительно проста в устройстве и единственные подвижные детали тут — роторы ветровых турбин. Главное, это верно выбрать точки, между которыми следует прокладывать трубу (трубы). Для чего требуются обширные статистические данные по атмосферному давлению в разных районах.
Cold Energy получила от американских метеорологов такие данные по США за последние 30 лет и намерена в ближайшее время выбрать наиболее удачное место для возведения первого прототипа электростанции ACM.
Конечно, на деле такая станция будет несколько сложнее, чем мы описали. Ей ещё понадобятся системы, предотвращающие обледенение труб изнутри (исключительно за счёт энергии того же скоростного потока), системы, контролирующие влажность поступающего воздуха, защитные сетки на входе и выходе и прочие вспомогательные штуковины.
"Это было заключительным подарком Тони Мамо человечеству", — сказал мистер Крокер, добавив, что компании предлагали выкупить патент, но она никогда на это не согласится, поскольку верит в удачное (то есть прибыльное) будущее ACM.
Можно, конечно, указать на различные проблемы, связанные с созданием такой станции. Например: на турбины, рассчитанные на около— и сверхзвуковые потоки воздуха, на необходимость подбора материалов для снижения уровня шума вблизи трубы (если только её не закапывать), на реальное сопротивление внутри системы, которое будет "бороться" с потоком воздуха, и даже на административные проблемы с размещением станции на территории нескольких округов (штатов, губерний — нужное подчеркнуть)...
Но в целом идея выглядит достаточно безумной, чтобы оказаться работоспособной. Итак, перед нами — ещё одна альтернативна обычной энергетике. Технология ACM сходна с ветровыми станциями, но использует искусственный ветер, пусть даже создаваемый всё тем же источником энергии, приводящим в движение атмосферу — солнечными лучами, нагревающими поверхность планеты.
Нам было бы очень любопытно посмотреть на такую электростанцию промышленного масштаба. Да, мы понимаем, что оценки затрат на строительство, эффективности работы и мощности единичной установки, выполненные авторами этой затеи, могут оказаться слишком оптимистическими.
Но если даже финальная стоимость киловатт-часа будет втрое выше заявленной, ACM всё равно окажется одним из самых конкурентоспособных источников энергии, да ещё и совершенно чистым.
Мембрана
Вернуться назад