НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ




Склад временного хранения склад индивудуального хранения www.skladovka.ru.

предыдущая главасодержаниеследующая глава

VI. ОТЕС - преобразование термальной энергии океана

У себя в оффисе, расположенном в Ньюпорт Бич (Калифорния), Гарольд Рамсден - представитель компании "Глобал марин девелопмент инкорпорейтед" - только качает головой при упоминании об использовании энергии Гольфстрима, волн и приливов. "Действительно стоящий энергетический проект - это ОТЕС - преобразование термальной энергии океана. Звучит слишком значительно? Я могу сформулировать это по-другому. Термальная энергия океана - не что иное, как энергия солнца, поглощенная океаном. Но заметьте, в океане есть и холодная вода, находящаяся примерно полумилей глубже. Это дает нам разницу температур. С помощью технологии, разработанной в двадцатом столетии, мы способны, используя эту разницу в температурах, извлечь энергию и преобразовать ее в электричество. Так вы и получаете ОТЕС".

Он берет в руки правительственный доклад 1978 года и указывает в нем на утверждение заместителя директора Министерства энергетики США Джеймса Мейдвелла, гласящее, что ОТЕС уже сейчас может давать энергию, себестоимость которой сравнима с энергией, получаемой при использовании угля и ядерных реакторов. "Однако следует помнить,- говорит Рамсден,- что пока мы не можем быть полностью уверены в наших экономических расчетах. Успех применения ОТЕС зависит от разницы температур в океане, а она пока не везде столь велика, как вблизи Гавайев. Пуэрто-Рико и других тропических островов".

Говоря о разнице температур, океанологи часто называют ее "дельта Т", что записывается как ΔT. Они изучают ΔT, меняющуюся в зависимости от местоположения, и разрабатывают проекты станций ОТЕС. Затем уже кораблестроители на основе этих проектов создают свои, специально сконструированные суда и платформы ОТЕС.

Рамсден стоит рядом с информационным стендом, который сам называет "стендом хвастовства". Он завешен дипломами за исследования в области морской архитектуры и технологии, а также вырезками из журналов, посвященных океанографическим исследованиям. Рамсден показывает иллюстрацию. "Это художественный набросок ОТЕС-1, нашего экспериментального судна мощностью 1 мегаватт, проект которого одобрило министерство энергетики. В прибрежных водах Гавайских островов на нем будут проводиться полномасштабные испытания оборудования. В конечном итоге мы будем производить электроэнергию для коммерческого использования".

Концептуальный набросок ОТЕС-1 очень впечатляет. Предлагается использовать американский танкер "Чапачет", реконструированный для размещения на нем команды из тридцати одного человека, которые будут заниматься обслуживанием преобразователя термальной энергии океана. Предусмотрены комфортабельные каюты для ученых, специалистов по охране окружающей среды, экспериментаторов, специалистов по вычислительной технике, моряков и поваров. На палубе располагается помещение для контрольно-информационного вычислительного центра, недалеко от него - главная часть установки - преобразователь. На разрезе видны секции для теплообменников, насосов и длинной трубы, по которой холодная вода будет поступать из глубины океана для охлаждения в конденсаторе испаряющегося аммиака.

"Но это еще не все,- говорит Рамсден.-В последующие три - пять лет мы сможем устанавливать любое число теплообменников, насосов и труб для сравнительных экспериментов. Мы разработаем методы совершенствования электрогенераторов, мы исследуем проблему коррозии и обрастания конструкций морскими организмами".

Любой морской инженер скажет вам, что коррозия - одна из серьезнейших проблем при производстве электроэнергии в открытом море. Так как соленая вода вызывает коррозию металлических компонентов, с которыми она соприкасается, длительность использования электростанций ограничена. Другая большая проблема - обрастание, т. е. поселение на некоторых конструкциях крошечных морских растений и животных. Оно уменьшает теплообмен и таким образом снижает эффективность теплообменников.

Место для проведения экспериментов с ОТЕС-1 было выбрано очень тщательно. Оно находится всего в 18 морских милях (21 английская миля, или около 33 км) на северо-восток от Кихоул Пойнт близ Кауаи. Это глубоководный Гавайский порт, где нетрудно организовать необходимое техническое обслуживание эксперимента. Ветры, течения и волны здесь довольно умеренного характера, так что судно может оставаться на месте, будучи привязанным к бую, который, в свою очередь, поставлен на якорь. Если же неожиданно разразятся штормы, судно справится и с ними. Оно не будет снесено благодаря направленному действию электродвигателей.

Идея использования разницы температур океанских вод для производства электроэнергии возникла лишь около 100 лет назад, в 1881 году. Тогда была опубликована работа французского физика Жака Д'Арсонвала о солнечной энергии морей.

В то время инженеры и океанологи знали уже многое о способности океана принимать и аккумулировать солнечную энергию. Они знали также и о том, что в океане существует температурная стратификация, что под поверхностными слоями воды находятся более холодные, глубинные. В то время как поверхностные воды, нагреваясь, порождают теплые течения, бегущие к полюсам, полярные ледяные шапки тают, хотя и медленно, под действием солнечных лучей. Эта талая вода холоднее, плотнее и тяжелее, поэтому она опускается на глубину и течет в единственно возможном направлении - к экватору. Нескончаемый цикл гарантирует постоянное присутствие теплой воды над холодной. Как сказал один из океанографов, "эта циркуляция океанских вод определяет наличие ΔТ, разницы температур на поверхности и в глубине".

ОТЕС-1 -реконструированный      американский танкер 'Чапачет'
ОТЕС-1 -реконструированный американский танкер 'Чапачет'

Хотя все это было известно уже в 1881 году, понадобилось почти пятьдесят лет, прошедших с момента публикации труда Д'Арсонвала, до реализации первой попытки другого француза - Жоржа Клода получить электричество из моря. Для претворения в жизнь предложения Д'Арсонвала потребовалось так много времени потому, что далеко не все ученые и инженеры были знакомы с законами термодинамики. Особенно важным был в этом смысле закон, который постулировал переход тепла от более нагретого тела к менее нагретому. (В этом очень легко убедиться. Положите на тарелку кубик льда и плотно прижмите к нему палец. Через несколько минут вы почувствуете, как лед тает и деформируется - это результат перехода к нему тепла от вашего пальца.) Когда Д'Арсонвал задумался об этом законе термодинамики в связи с существованием ΔT в океане, у него возникла простая идея. "Так, если мы поставим в океане машину (тепловую машину, теплообменник), я совершенно уверен, что поток тепла от теплой водной поверхности к холодным глубинам можно будет использовать для осуществления полезной работы - вращения турбины. А если мы сумеем вращать турбину, мы - на пути к производству электрического тока".

Д'Арсонвал, во многом опередивший свое время, считал более перспективным использовать в качестве рабочей жидкости аммиак, а не воду. Использование аммиака, говорил он, уменьшит размеры турбин. Но другой француз - решительный и упорный Клод, который в 1929 году создал первую в мире установку ОТЕС,- не был с ним согласен.

Клод построил свою электростанцию ОТЕС на суше, на краю залива Матансас на Кубе. Он заявил, что попытается производить электричество в системе "открытого" цикла, т. е. будет использовать нагретую морскую воду для приведения в действие паровой установки, а затем сбрасывать отработанную воду обратно в море.

Как известно, в нормальных атмосферных условиях вода кипит при температуре 212° по Фаренгейту (100° С), но если понизить атмосферное давление, уменьшится и температура кипения. Поэтому Клод спроектировал вакуумный насос для снижения давления в камере кипения и тем самым создал условия для закипания морской воды при более низкой температуре. В результате этого образовался пар, имеющий, правда, тоже низкое давление, который приводил в движение турбогенератор. Таким образом, Клод достиг того, чего хотел. Его установка вырабатывала электричество, используя морскую воду в качестве рабочей жидкости. Было получено 22 кВт электроэнергии - количество, достаточное для свечения 220 стоваттных ламп, но не для того, чтобы дать работу солидной фирме по производству электроэнергии. Тем не менее это было убедительное начало.

Еще одним плюсом созданной установки было получение пресной воды, которой зачастую не хватает в тропических районах. Получалась она следующим образом. После того как пар проходил через турбогенератор, он поступал в конденсатор. Конденсатор постоянно охлаждался холодной водой, поступающей с глубины по длинной трубе. В охлажденном конденсаторе пар, не содержащий соли, конденсировался в пресную воду. Что же делалось с солью? Она оставалась в камере кипения и создавала тем самым большие проблемы: ведь от соли корродирует металл.

В ответ своим недоброжелателям, которые насмешливо допытывались, сколько киловатт энергии он истратил, чтобы привести свою систему в действие для получения этих 22 киловатт, Клод послал формальное объяснение в журнал "Меканикал инжиниринг" в декабре 1930 года. "Прежде всего,- писал он,- позвольте мне объяснить, чего, собственно, мы добивались. Мы не собирались извлекать энергию волн, приливов или течений. Нашей целью - моего друга Бушеро и моей - было использование на практике того замечательного обстоятельства, что в тропических морях вследствие парадоксального взаимодействия солнца и полярных льдов поддерживается существенная и почти неменяющаяся разница температур между поверхностными слоями морской воды, которая постоянно нагревается солнцем до 75-85° по Фаренгейту, и глубинными ее слоями, которые из-за стекания воды от полюсов к экватору имеют температуру, немногим более высокую, чем точка замерзания,- примерно 40-43° по Фаренгейту на глубине в 3000 футов".

В общем, все было бы нормально, если бы не длинная труба для подачи холодной воды, которая явилась причиной неудачного завершения эксперимента Клода. Труба для подачи холодной воды с глубины тянулась от самого места нахождения установки, расположенного на суше. Поддержание контроля за работой установки требовало уверенности в том, что труба, имевшая внушительную длину в 1,5 мили (2,5 км), надежно лежит на дне моря. Во время сильного шторма труба была повреждена и унесена. Поскольку замена ее требовала очень больших финансовых затрат, эксперимент был прекращен.

И все же этот эксперимент в Матансасе не был провалом. Задолго до шторма установка выработала 22 киловатта электроэнергии, и хотя эта величина до смешного мала (особенно если подумать о времени и средствах, затраченных на осуществление проекта), сам факт доказал принципиальную возможность генерировать электричество из океана, используя температурную стратификацию.

Один неудавшийся проект не лишил Клода решимости, и он продолжал разрабатывать новые, подходя к их созданию с других позиций. У берегов Бразилии он испытал плавучую платформу - перестроенное судно "Тунизи". На этот раз он рассчитывал получить 88 киловатт электроэнергии. Затем он попытался создать более крупную установку в Абиджане, на Берегу Слоновой Кости в Африке, сооружение которой так и не было завершено. Везде Клод сталкивался с одними и теми же проблемами: значительная коррозия камеры кипения, вызываемая теплой соленой водой, и огромные расходы, требующиеся на создание мощного оборудования.

В конце концов сам Клод отказался от попыток построить ОТЕС, но не отказалась его страна. После второй мировой войны французское правительство создало государственную корпорацию, получившую название "Энергия морей". Она построила морскую термальную электростанцию мощностью 75 мегаватт (75 000 киловатт) на Средиземном море, по частям перевезла ее на кораблях на Золотой Берег в Африке, запустила в действие... и разорилась.

И все же ОТЕС явилась слишком хорошей идеей, чтобы от нее отказаться и предать забвению, сказав: "Да, идея-то хороша, но совершенно непрактична и нереальна". Западный мир все сильнее зависел от энергетики, по сути дела, началась своеобразная "гонка энергопотребления". Люди летали на Луну и спускались в глубины морей, ездили на все более скоростных автомобилях, управляли все более большими и мощными тракторами, строили все более высокие небоскребы с помощью все более сложной техники. А вооружение! Во всем мире армии механизировали свои военные машины и стали потребителями энергии номер один на планете.

Вот поэтому многие задумывающиеся о будущем люди заинтересовались новыми источниками энергии, особенно морскими. Французы решились на создание первой в мире приливной гидроэлектростанции на реке Ране. Канада и Соединенные Штаты Америки затеяли бесконечные дискуссии о сооружении приливной установки в заливе Пассамакводди. В британском патентном бюро появилась масса проектов по использованию энергии волн, пенящихся во всех морях мира.

В 60-х годах возник новый проект ОТЕС, на этот раз предложенный Андерсонами - отцом и сыном и разработанный в Йорке (Пенсильвания) их же собственной компанией "Си солар пауэр, инк.".

Андерсоны стали известны благодаря своим расчетам, показавшим, что ОТЕС способна давать электроэнергию по ценам более низким, чем электростанции, работающие на угле и ядерном топливе. Другие инженеры не разделяли их оптимизма. "Мы только хотим, чтобы так было. Мы надеемся на это. Однако пока что в это не верим". Андерсоны же базировались в своих математических выкладках на разработанном ими проекте. Впервые он был опубликован в 1966 году и представлял собой проект сооружения большой плавучей платформы (во многом напоминающей сегодняшние морские платформы для добычи нефти, стоящие на якоре). На верхней части платформы располагались помещения для обслуживающего персонала, а также необходимое оборудование для управления подводным комплексом. Сама электростанция находилась под водой. Это, как утверждали Андерсоны, увеличивает стабильность работы установки и уравнивает давление рабочей жидкости внутри теплообменника с давлением окружающей воды - важный фактор, снижающий стоимость теплообменника. Кроме того, конденсаторы размещались над камерами кипения, благодаря чему отпадала потребность в дополнительных насосах.

Художественный       набросок       платформы ОТЕС
Художественный набросок платформы ОТЕС

Андерсоны предложили проект электростанций, чем-то напоминающий проект Клода, но во многом от него и отличающийся. Если Клод использовал в качестве рабочей жидкости морскую воду - неистощимый источник энергии для работы системы открытого цикла, Андерсоны основывались на использовании в качестве рабочей жидкости жидкого пропана в системе замкнутого цикла, обычно называемого циклом Ранкина. Они указывали, что жидкий пропан позволит использовать небольшие газовые турбогенераторы высокого давления вместо непомерно больших паровых турбогенераторов низкого давления, которые вынужден был использовать Клод. Кроме того, такие рабочие жидкости, как жидкий пропан, фреон или аммиак, не вызывают коррозии.

По своей конструкции система замкнутого цикла очень проста. Насосы осуществляют циркуляцию рабочей жидкости через составные части электростанции - компрессоры, трубы и т. п. Сначала рабочая жидкость попадает в камеру кипения. Здесь, нагреваясь от теплой океанской воды, она превращается в газ. Газ устремляется в турбогенератор, вращает его и вырабатывает электрический ток. Однако отработанный газ не удаляется из установки, вовсе нет. После прохождения через турбогенератор он поступает в конденсатор, где конденсируется и сжижается. Затем, уже опять в жидком состоянии, рабочая жидкость вновь накачивается в камеру кипения, и цикл повторяется. Он прерывается только тогда, когда электростанция прекращает свою деятельность из-за ремонтных или периодических профилактических работ.

К 70-м годам ряд финансируемых правительствами исследовательских групп (особенно США) приступил к изучению принципов ОТЕС для производства электроэнергии. Возглавляли их компания "Си солар пауэр, инк." и два университета: Карнеги Меллон и Массачусетский. Все они отказались от использования систем открытого цикла в пользу установок замкнутого цикла, использующих в качестве рабочей жидкости сжиженные газы. Однако их мнения по поводу конструкторских решений и используемых материалов сильно отличались друг от друга.

Система   ОТЕС   замкнутого   цикла
Система ОТЕС замкнутого цикла

К 1980 году в дело вступили две промышленные организации, финансируемые национальным научным фондом и министерством энергетики. Одной из них была "Локхид оушен системз ивижн", другой - "ТРВ оушен энд энерджи системз".

"Локхид" работала над проектом вертикальной полупогружной установки, по форме напоминающей гвоздь, центральный стержень которого имел длину 250 футов (77 м). Станция, за исключением помещений для команды и отсека эксплуатационного оборудования, целиком находится под водой. Это делает установку устойчивой даже в условиях сильных штормов и ураганов - качество весьма ценное, если принять во внимание, что конструкция предназначена для применения вблизи Гавайских островов, Флориды и тропических островов в Карибском море и Тихом океане.

В проекте у компании "Локхид" для генерирования электричества применяется аммиак, используемый в нескольких взаимозаменяемых модулях, каждый из которых имеет свою камеру кипения, конденсатор, турбогенератор и насосы. Эти модули прикрепляются к верхней внешней части центрального стержня.

Художественный набросок платформы ОТЕС: 1 - вход для подачи теплой воды; 2 - теплообменник; 3 - конденсатор; 4- насос; 5 - плавучие цистерны; 6 - труба для подачи холодной воды
Художественный набросок платформы ОТЕС: 1 - вход для подачи теплой воды; 2 - теплообменник; 3 - конденсатор; 4- насос; 5 - плавучие цистерны; 6 - труба для подачи холодной воды

Сама платформа изготовляется из железобетона; что касается трубы для накачивания холодной глубинной воды, имеющей длину 1500 футов (450 м), то она будет, по-видимому, изготовлена из легкого и гибкого материала. Электростанция в целом, удерживаемая единственным якорем, как ожидается, будет вырабатывать 160 мегаватт электроэнергии - этого количества достаточно для удовлетворения нужд 160 000 человек, проживающих на суше. Эксплуатацию установки можно будет начать уже к 1986 году.

Между тем в июне 1979 года построенная "Локхид" первая в мире самоподдерживаемая система ОТЕС замкнутого цикла - мини-ОТЕС - начала работать в открытом море. Ее средняя мощность составила 50 киловатт. Она была собрана на верфи Гонолулу, погружена на баржу и поставлена на якорь вблизи берега в ожидании праздничной церемонии пуска, назначенной на 29 мая.

Что это был за праздник! Бриз развевал флаги. Гавайские танцовщицы бросали окружающим цветы, повсюду мелькали объективы телекамер. Высокопоставленные лица, приглашенные губернатором, произносили вдохновляющие речи о значении "первой в мире" - об установке, которая должна была открыть новую эру круглосуточного преобразования океанской энергии в электрический ток.

Как резюмировал ситуацию менеджер нового проекта компании "Локхид" К. Тернер Джой-младший, "некоторое число новых испытаний уничтожит всякую тень сомнений в том, что время для создания ОТЕС наступило. Даже заядлые скептики готовы признать, что система изучалась достаточно долго, и пришло время, как мы говорим в аэрокосмической промышленности, "заняться железками". Он предсказал, что в ближайшем будущем мини-ОТЕС будет производить 50 000 киловатт энергии.

Наперегонки с компанией "Локхид" над созданием плавучей системы ОТЕС работает компания ТРВ. Оборудование, производимое ею - теплообменники, насосы, трубы для накачивания холодной воды - будет размещено на ОТЕС-1 -бывшем танкере, перестроенном по заказу министерства энергетики. В 1979 году планировалось осуществить только имитационный эксперимент, без использования турбогенераторной системы. Однако, по словам представителя компании Райли Гайнза, "через десятилетие вы увидите уже не одну установку, а целый флот электростанций ОТЕС, превращающих термальную энергию океана в тысячи мегаватт электроэнергии".

Гайнз горит желанием продемонстрировать модель ОТЕС размером 6 футов (2 м), разработанную в ТРВ. Она находится в фойе штаб-квартиры компании в Редондо-Бич (Калифорния). С удивительной убедительностью он указывает на особенности модели. Лишь небольшая их часть воплощена в ОТЕС-1, но все они без исключения будут включены в проектируемую сейчас платформу энергостанции, которая будет иметь форму круга. Через три-пять лет типичная ТРВ-платформа будет иметь палубу размером два футбольных поля. Высота ее будет равна высоте 17-этажного дома. В качестве рабочей жидкости будет использоваться аммиак, а холодную воду станция будет получать с глубины 2100 футов через систему из трех соединенных труб из упрочненного полиэтилена, диаметр каждой из которых будет равен 48 дюймам (1,25 м). Эти трубы являются, по существу, образцом конструктивного решения. Они гибки, не ржавеют и не обрастают, не разрушаются морскими организмами, хорошо переносят гидростатическое давление океана, так как оно балансируется давлением воды внутри труб. Все это важно с точки зрения стоимости конструкции не только на этапе создания установки, но и на этапе ее эксплуатации.

Гайнз видит единственную важную проблему, которая возникла не из-за отсутствия соответствующей технологии, а скорее из-за отсутствия системного подхода. "Если один субподрядчик старается создать наименьший по размерам теплообменник, другой - наиболее эффективную систему насосов, третий - сверхстойкие трубы для прохождения холодной воды, четвертый - надежнейшее якорное приспособление, в целом это может оказаться бессмысленным. Компоненты должны соответствовать друг другу по размеру и стоящим перед ними задачам, по долговечности и эффективности. Прогресс может быть достигнут гораздо проще, если мыслить об установке в целом как о системе, решающей одну общую задачу. Такая система должна быть спроектирована и обдумана заранее. Однако слишком часто государственные контракты распределяются среди многих субподрядчиков, каждый из которых работает над чем-то своим. Непреодолимо трудно скомпоновать проект в целом и создать эффективную систему, когда все компоненты собраны вместе.

Карта, показывающая расположение в Мировом океане источников термальной энергии
Карта, показывающая расположение в Мировом океане источников термальной энергии

Часто разработчиками упоминается еще одна проблема, которая заключается в существовании резко противоположных мнений по поводу данного проекта, в результате этого ОТЕС лишается финансовой поддержки со стороны представителей большого бизнеса, и, таким образом, прогресс существенно замедляется. По тем или иным причинам,- считают многие разработчики,- мы постоянно стеснены то компаниями и предприятиями общественного пользования, то банками, то организациями, занимающимися ядерной энергетикой".

Несмотря на эти препятствия, в целом считается, что ОТЕС привлечет внимание и средства публики, если будет обосновано получение больших количеств энергии по достаточно низким ценам. Тогда-то флотилии станций ОТЕС, поставленные на якорь вблизи побережья, действительно станут обычным явлением, правда, лишь в теплом поясе океана - 20° севернее и 20° южнее экватора. Именно там отмечается наиболее высокая солнечная активность. К тому же должны быть выполнены четыре благоприятствующих применению ОТЕС условия:

1. ΔT- разница температур - должна быть равна, по крайней мере, 35-40° по Фаренгейту (2-4° С).

2. Слой холодной воды должен находиться не глубже чем 5/8 мили, в противном случае труба для накачивания холодной воды станет слишком дорогостоящей.

3. Расстояние до берега также не должно быть слишком велико, так как в этом случае станет неэкономичной система подводной передачи электроэнергии на сушу.

4. Неподалеку должны находиться порты с необходимыми средствами для обслуживания и ремонта электростанций.

Хотя максимальные значения ΔT наблюдаются большей частью в удаленных от суши областях океана, тем не менее в нем имеются и прибрежные районы, обладающие большим

энергетическим потенциалом. Например, для США вполне подходят Мексиканский залив, окрестности Флориды, Гавайские острова, Пуэрто-Рико, Гуам, Виргинские острова и Микронезия. Согласно оценкам технологического управления Соединенных Штатов, только эксплуатация с применением ОТЕС 3 миллиардов квадратных миль водного пространства Микронезии смогла бы разрешить наши энергетические проблемы, так как энергия, которая могла бы там извлекаться, составляет 47% сегодняшнего производства электроэнергии в США. Но подумайте о том, где находятся острова Микронезии и на каком расстоянии от них расположены столь необходимые для технического обеспечения порты и рынки сбыта!

В прибрежных водах развивающихся стран с быстро растущим населением и столь же быстро растущими надеждами на будущее имеется большое количество областей, обладающих подходящими условиями для эксплуатации ОТЕС. "Для таких стран,- считает доктор Уильям Б. Катлер, проектировщик систем ОТЕС компании "Локхид",- электростанции, работающие по принципу ОТЕС,- прекрасная форма иностранной помощи. Это могут быть небольшие электростанции мощностью около 10 мегаватт (в отличие от угольных и ядерных электростанций мощностью в 1000 мегаватт и более). Такие небольшие электростанции более подходят для малых развивающихся стран, которые смогут использовать от силы несколько десятков мегаватт энергии. Кроме того, технология создания и эксплуатации ОТЕС достаточно проста. Но каковы размеры судов, на которых размещается ОТЕС, насколько сложно управление такой электростанцией?

"Если не принимать во внимание значительные размеры оборудования, то электростанция ОТЕС во многом напоминает обычный холодильник, и принципы ее работы может легко понять любой механик,- говорит доктор Катлер.- Кроме того, опасность ее во время работы для рабочих и окрестного населения, очевидно, минимальна. Большинство ремонтных и обслуживающих работ может осуществляться на месте".

Когда какой-либо новый энергетический ресурс становится заманчиво экономичным, мгновенно начинают возникать и новые "вторичные" идеи. Одна из таких идей состоит в том, чтобы применять ОТЕС не для передачи электроэнергии на берег, а для строительства океанских плавучих заводов. В этом случае электричество, полученное на больших судах-станциях ОТЕС, используется там же для снабжения энергией заводской техники.

Большому судну-заводу не нужно будет стоять на якоре вблизи берега. Не нужен будет ему и кабель для передачи электрического тока на сушу. Такое судно будет способно плавать в открытом море со скоростью 0,5 узла (около полумили в час) в поисках наиболее выгодных океанских температур, так как доказано, что в любом заданном месте AT не является постоянной величиной в течение всего года. Разумеется, усложнятся проблемы обслуживания такой станции хотя бы из-за необходимости передвижения вместе с длинной трубой для накачивания холодной воды, в постоянной готовности должны будут находиться группы водолазов.

Большим энтузиастом строительства судов-заводов (которые иначе называются перемещающимися глубоководными портами) является заведующий лабораторией прикладной физики (АНЛ) в Университете Джона Хопкинса доктор Эван Фрэнсис. Как он объясняет, "судно-завод, сейчас находящееся в стадии проектирования, создается для производства аммиака в открытом море".

Почему же именно аммиака? "Потому что аммиак - основная составная часть удобрений,- отвечает доктор Фрэнсис- Без него не будет удобрений, стало быть, сократится производство продовольствия и, если учитывать рост населения, может наступить массовое голодание".

Доктор Фрэнсис подчеркивает, что для производства аммиака нужны только водород (добываемый из морской воды) и азот (добываемый из воздуха). Затем сжиженный аммиак можно транспортировать танкерами-рефрижераторами в самые отдаленные районы мира, где он будет использоваться для производства удобрений.

В настоящее время в США аммиак производится из природного газа. Подсчитано, что к 1985 году 7% расходуемого природного газа будет тратиться в этих же целях. Однако, как считает доктор Фрэнсис, "производя аммиак с помощью ОТЕС, мы тем самым сбережем 7% наших запасов природного газа".

Более того, аммиак можно использовать и для производства синтетического газа: его можно вновь разложить на водород и азот, а затем водород использовать для производства электроэнергии. К тому же водород можно запасать и в виде гидритов металлов для последующего преобразования с целью получения электроэнергии.

Рассматривается также вопрос и об установке на борту таких судов-заводов специальных тиглей для выплавки никеля и молибдена. Особенно же интересует крупные компании алюминий. В западном мире используется огромное количество алюминия, на производство которого тратится гигантское количество энергии. Суда-заводы, имеющие на борту электростанцию типа ОТЕС, легко могут быть использованы и для этих целей. Бокситы, являющиеся сырьем для производства алюминия, в изобилии имеются на Ямайке, в Бразилии, Гвинее и Австралии. Их можно переправлять на плавающие неподалеку суда-заводы, где руда будет перерабатываться в алюминий. Шлак затем можно сбрасывать в море, а ящики с алюминиевыми брикетами на судах транспортировать на берег.

Вслед за АПЛ, "Локхид", ТРВ, "Си солар пауэр, инк." и другие компании также приступили к рассмотрению проектов строительства судов-заводов ОТЕС - индустриальных комплексов, использующих энергию океана. Однако все это - дело далекого будущего. В ближайшем же будущем суда-заводы ОТЕС, возможно, будут использоваться для извлечения из моря ценных продуктов: сжиженных водорода, кислорода, хлора и метанола.

К каким же последствиям приведет создание ОТЕС? Не принесет ли оно вреда природе и человеку?

По мнению большинства ученых, могут возникнуть определенные отрицательные последствия, но для выяснения вопроса, в чем они проявятся, понадобится некоторое время. Возможно, произойдут некоторые локальные изменения в морской экосистеме, но они могут компенсироваться тем, что по' трубам на поверхность будет подаваться богатая питательными веществами вода. Возможно некоторое отравление воды металлическими частями теплообменников и используемыми средствами защиты против обрастания, точно так же, как и в результате утечки рабочей жидкости. Кроме того, вероятно, что определенное воздействие на океан окажет и передача тепла от поверхностных слоев к более глубоким. Возможны даже локальные изменения в климате, если количество углекислого газа, выделяющегося из глубинной холодной воды в атмосферу, достигнет существенной величины. Однако специалисты по ОТЕС считают, что это маловероятно, так как холодная вода будет возвращаться в глубину без какого-либо контакта с атмосферой.

Тем не менее в целом даже скептики признают ОТЕС перспективным источником энергии, способным производить ее 24 часа в сутки, в солнечную и дождливую погоду, хотя применение ОТЕС и ограничено поясом тропических вод. Ведь ни один энергоресурс или источник энергии (новый или старый) не является всегда и везде доступным. Наша задача - использовать энергетические возможности там, где это наиболее выгодно. Только таким способом и сможем мы удовлетворять наши энергетические потребности.

предыдущая главасодержаниеследующая глава





© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://volimo.ru/ "VoLiMo.ru: Водоросли, лишайники, мохообразные в промышленности"