Эксперт, 2013 № 04 - [29]
Вот вы спрашивали, как связана моя научная деятельность, работа моего института с «Глобальной энергией», а ведь у меня есть и прямой ответ. В формулах для норм расчетов котельных агрегатов, созданных в 50–70-х годах прошлого века, половина принадлежит Кутателадзе и его коллегам, еще часть — Институту теплофизики СО РАН. Невозможно ведь делать новое энергооборудование, не имея норм расчетов. Для создания энергетических машин инженерам нужна пища, вот мы ее и даем — и будем давать дальше. Станем исследовать турбулентность жидких металлов, теплообмены разные, там же никто толком не мерил, и потому неожиданности могут открыться фантастические. Помимо того, глядишь, и у нас самих может получиться какая-нибудь прикладная разработка.
—ВладимирЕлиферьевич,ИнституттеплофизикикурировалпроектпервойвмиребинарнойПаратунскойгеотермальнойстанции.Пишут,чтовыличнозаложилиосновытеорииабсорбционныхтепловыхнасосовивыпускаетеужечетвертоеихпоколение,разработалиещеряднаправленийэкологическичистойэнергетикииэнергосберегающихтехнологий.
— Первую бинарную станцию, Паратунскую ГеоЭС, поставили на Камчатке Самсон Кутателадзе, профессор Розенфельд и их ученики Москвичева и Петин. Действительно это была первая в мире станция, где геотермальным теплом разгонялся фреон, и он уже крутил турбинку. Потом наши ребята-инженеры, ту станцию проектировавшие, переехали из Харькова в Тель-Авив и создали известную фирму «Арманд», она сейчас выпускает турбины на озонобезопасных фреонах. Все от нас пошло, забегая вперед, я подумываю такую технику и наши тепловые насосы в комплексе с водородными топливными элементами использовать. С геотермальной энергетикой я, в свою очередь, вплотную столкнулся, когда занимался теми же тепловыми насосами, и сейчас понимаю, что ничего нельзя идеализировать из таких технологий: где-то это пойдет, где-то просто невозможно использовать. Не потому, что не выгодно, а, например, из-за экологии. Как устроен тепловой насос? Он перекачивает тепло низкого потенциала в тепло более высокого. Ты берешь более теплую воду из-под земли, греешь фреон, а охлажденную в системе воду возвращаешь обратно в землю. У нас на Байкале работают две маленькие станции. Они берут воду с температурой 6 градусов, а сбрасывают в озеро с температурой 3 градуса, и за счет этой разницы тепловой насос отапливает помещения. Путин был там, видел и удивлялся, но там есть куда сбросить воду. Мы много ставили таких насосов и в других местах. Берешь подземное тепло, — а в Новосибирске много мест, где вода под землей с температурой 30 градусов, бери да радуйся, — а сталкиваешься с бедой. И мы поняли это после пяти-семи лет эксплуатации. Воду-то ты отработал и качаешь ее назад в скважину, а она забивается внизу, некуда ее деть, мы и не подозревали, что воду грунт отдает легко, а принимает назад ее очень долго и тяжело, а в какой-то момент совсем перестает. Выливать в реки? Выливали мы в Чергу на Алтае, ну и сразу лучшая река района стала портиться. Пришлось ту станцию закрывать.
—Выкак-торассказывалинам,чтотехнологииэлектроэнергетикиразвиваютсятакимобразом,чтостремятсякиспользованиювсебольшейдоливодородаизсоставагорючего,чтосамводород —идеальноетопливо.Но,похоже,итрадиционныеисточникиэнергиипроживутещенеодиндесятоклет.
— У водородной энергетики и экономики в конечном итоге, я думаю, лет так через тридцать, громадное будущее. И уже элементы этого будущего наметились: бегают разные водородные автомобили, разрабатываются и испытываются технологии различных топливных элементов. Конечно, все будет двигаться в этом направлении. Смотрите, жгли древесину как топливо, водорода там совсем немного, стали жечь уголь — водорода в нем побольше, стали жечь газ — в метане еще больше доля водорода. Соединенные Штаты Америки с населением в пять процентов от мирового потребляют 25 процентов мировой энергии или что-то около того. При достижении 95 процентами населения Земли уровня потребления энергии, уже существующего в США, будут использованы все углеродсодержащие топлива в мире, и человечество окажется на пороге практической гибели в результате необратимой гибели природы. Потому-то сейчас выходят на использование самого водорода, это уже вопрос выживания. Потом, самое выгодное — водород жечь. Это ясно, потому что техника станет намного компактнее. Сравните паровой угольный котел и топливный элемент — это уже совсем другая машина. Если говорить языком теплофизики, в чем главное преимущество водорода? При сжигании любого органического топлива работает термодинамика обратимых процессов, где максимальный теоретический КПД, определяемый как разница верхней температуры пара минус температура окружающей среды, деленная на нижнюю температуру, для комбинированного цикла газ—пар составляет 55 процентов максимум. А при использовании водородных топливных элементов работает совсем другая термодинамика — необратимых процессов, тут уж КПД может достигать 95 процентов. Но водород — все же дело будущего. Другое направление — это миниатюризация элементов традиционной тепловой энергетики: так, благодаря новым материалам и более тщательному изучению различных термодинамических процессов диаметр трубок котельных агрегатов можно уменьшить с 20 до 5 миллиметров. Представляете себе масштаб революции, которая ожидает привычную нам теплоэнергетику!
