Ещё немного об энергии…
Археологи установили, что самый древний накопитель энергии — маховик — был изготовлен пять с половиной тысяч лет назад. Это был гончарный круг из обожженной глины, довольно долго вращавшийся после раскрутки, постепенно расходуя запасенную энергию.
Проведенные в Арктике исследования привели недавно к выводу, что белая шерсть северных животных, особенно медведей, обладает свойством улавливать до 95 процентов солнечного тепла. Происходит это благодаря особому устройству шерстинок, что навело на мысль использовать их искусственное подобие для производства солнечных батарей.
Первым задумался о преобразовании солнечной энергии непосредственно в электрическую гениальный Ломоносов. Об этом свидетельствует фраза из его дневника: «Отведать в фокусе зажигательного стекла или зеркала электрической силы».
Идею получения электроэнергии за счет разности температур на поверхности и в глубине океана впервые высказал еще Жюль Берн. Именно на нее опирался другой француз — Клод, построивший в 1929 году первую установку, работающую на этом принципе.
На Всемирной выставке 1878 года в Париже демонстрировались крупные солнечные зеркала-концентраторы. Одно из них собирало лучи на котле, пар из которого приводил в движение типографский станок, печатавший в час по 500 экземпляров газеты под названием «Солнце».
Величайшее изобретение в области освещения — электрическая лампа накаливания, которую до сих пор не могут вытеснить из обихода иные источники света. В поисках лучшего материала для ее нити Эдисон провел 6000 опытов, но самым подходящим оказался применяемый и сегодня вольфрам, предложенный русским изобретателем А. Н. Лодыгиным.
Хорошо знакомая всем плоская или цилиндрическая батарейка была изобретена в 1865 году французским химиком Ж. Лекланше. И более чем через сто лет популярность ее не убывала — на каждые 10 миллиардов выпускаемых в мире сухих батарей на долю элементов Лекланше приходилось 9 миллиардов!
Правительство США потратило миллион долларов на разработку плана по взрыву двух атомных бомб в гигантской подземной пустоте в штате Техас. По проекту, который, к счастью, не был осуществлен, взрывы должны были создать напор очень горячего пара, приводившего в действие огромную турбину для производства электроэнергии.
Первый в мире космический преобразователь солнечной энергии в электрическую был установлен на третьем искусственном спутнике Земли, запущенном в 1958 году в Советском Союзе.
Патент на оригинальный способ производства дешевой электроэнергии получил один швейцарский гидрогеолог. Он предложил использовать… ледники, собирая по мелким каналам образующуюся летом на их поверхности воду, и направлять ее на турбину.
Энергию приливов впервые в заметных количествах стали использовать во второй половине XVI века. Когда жители Лондона испытывали острую нехватку воды, ими были построены водяные колеса на реке Темзе. Вращаемые то в одну, то в другую сторону приливами, они заставляли работать насосы, закачивающие воду в трубы, по которым она текла в город.
Разработан проект заоблачной ветроэлектростанции. Огромный аэростат, соединенный с землей прочнейшими тросами, должен подняться на высоту 8-10 километров, где почти непрерывно возникают струйные течения со скоростью до 360 километров в час. Производимая на нем генератором электроэнергия будет передаваться вниз по кабелю.
Топливные элементы на основе водорода и кислорода служили в качестве главного источника электроэнергии на космических кораблях «Аполлон», доставлявших на Луну астронавтов. Элемент, обеспечивающий энергией одиннадцать суток полета, весил около 250 килограммов, а заменял обычный электрогенератор массой в несколько тонн.
Около десяти лет назад мир облетело взбудоражившее всех сообщение о возможности проведения ядерного синтеза не при огромных, в миллионы градусов, температурах, а в… холодной комнате и буквально в стакане. До сих пор, несмотря на тысячи экспериментов, этот эффект не подтвержден, но его поиски, обещающие практически неистощимый источник энергии, не прекращаются.
Недавно после тщательной проверки Министерство энергетики США дало «добро» на массовый выпуск новых источников света. В колбы, заполненные серой и аргоном, встраивается микроволновый генератор, заставляющий газы светиться под действием высокочастотных импульсов. Яркость новых ламп вчетверо выше, а потребление энергии — на две трети меньше, чем у обычных ламп.
К началу 90-х годов в США с помощью таких возобновляемых источников, как солнце, ветер и вода, вырабатывалось уже 9 процентов всей потребляемой энергии.
Огромные турбины геотермальных электростанций приводятся в движение природным паром, подведенным к ним из-под земли по трубам. В Исландии, например, таким образом производится столько энергии, что ее излишки намерены транспортировать по подводному кабелю в Европу.
Аэрогели — необычные прозрачные материалы, почти весь объем которых приходится на воздушные поры, — предложено использовать в строительстве. Прослойки из них пропускают солнечный свет, нагревающий стены зданий, но препятствуют утечкам тепла, что позволяет поддерживать разность температур в доме и снаружи более 30 градусов без дополнительных источников тепла.
Самый маленький электрогенератор изготовлен в Китае, в Шанхайском университете. Диаметр его 2 миллиметра, а предназначен он для обеспечения энергией микророботов.
Высочайшая в мире плотина гидростанции будет возведена в Гималайских горах на территории Непала: ее гребень поднимется на 315 метров! Введение этой ГЭС в строй увеличит выработку электроэнергии в стране сразу в 10 раз.
Солнечные батареи для обеспечения энергией жилых домов предложено делать в виде черепицы, благодаря чему крыши зданий станут выглядеть эстетичнее. А в Тибетском районе Китая действует уже более 50 тысяч гелиопечей, созданы гелиотеплицы общей площадью миллион квадратных метров.
В США организована ферма, на которой выращивают гибридную иву, предназначенную для топок теплоэлектростанций. За год она производит в 5-10 раз больше древесины, чем любой природный лес, а дым от ивовых дров гораздо менее токсичен, чем от угля.
Несмотря на технологические трудности, американцы приступают к реализации проекта сверхпроводящей линии электропередачи длиной в 1000 километров, рассчитывая полностью исключить в ней потери энергии.
Из шутливого прогноза: через четверть века будет введена в строй новая электростанция, отличающаяся исключительной экологической чистотой. Ее генератор станет использовать в качестве источника энергии… движение континентальных плит земной коры.
И в этот час печальная природа Лежит вокруг, вздыхая тяжело, И не мила ей дикая свобода. Где от добра не отделимо зло. И снится ей блестящий вал турбины, И мерный звук разумного труда, И пенье труб, и зарево плотины, И налитые током провода. Н. Заболоцкий Ну, не давала человеку покоя безмятежная природа! Не терпелось ему…
Не один раз ученым-археологам приходилось ломать голову при раскопках стоянок древних людей. Например, находили палочку с обожженным концом. Одни говорят — это пытались в костре заострить копье или стрелу, другие утверждают — так получали огонь. Сходятся спорщики на том, что человек стал самостоятельно добывать огонь около 100 тысяч лет назад. Именно самостоятельно, потому что в…
Проходили тысячелетия, а «запрячь» огонь, заставить его работать человек так и не сумел. Тогда мысли его обратились к движущейся воде. Когда и где завертелось первое водяное колесо? Его запустили, видимо, и в Древней Индии, и на Ближнем Востоке, и в Древнем Риме. Где бы то ни было, а такие колеса издавна стали служить человеку для…
С изобретением паровой машины, а позже и турбины, люди смогли наконец заставить выделяемое при сгорании тепло вращать и двигать различные механизмы. Это были и лопатки турбин, и колеса на транспорте, и валы генераторов тока. Беда в том, что невозможно всю выделяемую при сгорании топлива энергию эффективно использовать — превращать в полезную для нас работу. При…
Вы заметили, что в названии станций, на которых производят энергию, обязательно присутствует слово «электро»? То есть, что бы мы ни подавали «на вход», «на выходе» получается энергия в виде электричества. С тех пор как было обнаружено, что в металлах может протекать электрический ток, а в проволочной рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает напряжение, стало ясно,…
Да, именно экология уже диктует, а в скором времени, видимо, полностью будет определять требования к любым источникам энергии. Немудрено, что люди вновь и вновь обращаются к тому, что давно и настойчиво предлагает сама природа. Ведь если запасы ископаемого топлива рано или поздно подойдут к концу, если, сжигая его, мы нарушаем тепловой баланс Земли, то не…
А можно ли изобрести такой источник энергии, такой двигатель, который действовал бы «вечно» и вовсе не имел никаких недостатков? Не загрязнял окружающую среду, не нарушал тепловой баланс планеты, вообще не производил бы ничего, кроме «чистой» энергии. Иными словами, представлял бы собой этакое идеальное устройство, избавляющее нас от всех энергетических проблем. Сотни лет насчитывает история создания…
Вы, разумеется, слышали о том, что ток бывает постоянным и переменным. Вот на батарейках и аккумуляторах изображены значки «плюс» и «минус». Это указывает на то, что перед вами источник постоянного тока. Иными словами, если вы подсоедините к нему лампочку или прибор, то по цепочке побегут заряженные частички, образуя электрический ток, причем в одном направлении. А…
Исследования мельчайшего строения вещества привели людей к открытию атомной энергии. Как ни печально, сперва это выдающееся достижение использовали для производства оружия. Но люди нашли способ не только мгновенного, взрывного выделения атомной энергии, но смогли и обуздать ее, то есть заставить ядерные реакции протекать медленнее, так сказать, под контролем. Тогда огромная энергия, скрытая в самых мельчайших…
Стоя под солнечными лучами, мы непосредственно ощущаем, сколько они несут с собой энергии. Но запасать ее так, как это делают растения, мы пока не можем. Однако проектов, изобретений и идей в этой области немало. Вот, например, полупроводниковые батареи, которые позволяют энергию солнечного излучения преобразовывать непосредственно в электричество. Эти источники питания устанавливают на панелях солнечных батарей…