Наука и жизнь, 1980 № 01 - [17]
В ближайшем будущем предвидится создание транспортных водородных двигателей и специальных нагревателей, экспериментальных самолетов на водородном топливе и электробатарей, работающих на принципе соединения водорода с кислородом с кпд 60–70 процентов. Стоит задача — изыскать эффективный и недорогой источник энергии для разложения воды на водород и кислород. Им может стать высокотемпературный ядерный реактор и солнечные установки, а в более отдаленном будущем установки для радиолиза или фотосинтеза с получением водорода при поглощении световых квантов хлорофиллом, а также приливно-отливная энергия океана. Если же говорить о ближайшем будущем, то задача видится в повышении эффективности процесса до 50 процентов одновременно с получением электроэнергии на одной и — той же ядерной установке.
В последние годы стали усиленно изучаться и биологические методы преобразования энергии. Представляет интерес, например, «этаноловый эксперимент» Бразилии, где бензин стали заменять на этанол, получаемый при переработке сахарного тростника (один гектар тростника дает 100 тонн биомассы, из которой можно получить до 150 литров спирта). В ходе этого эксперимента сократились валютные расходы страны, стали решаться некоторые социальные проблемы: развитие экономики отдельных районов, повышение занятости населения.
В ряде стран Западной Европы, США, Австралии предусматривается выращивание растений (трава, водоросли) специально для переработки в жидкое и газообразное топливо (метанол, этанол, метан). Такого рода энергетические плантации рассматриваются как средство снижения затрат на импортируемое топливо.
В США изучается вопрос о производстве энергии на базе лесоводческих хозяйств. В этих хозяйствах выращиваются особые виды деревьев (например, тополь), способные давать новые побеги из пеньков после порубки. Эти быстрорастущие деревья на площади около 12 тысяч гектаров непахотных земель могут обеспечить топливом ТЭЦ мощностью 400 мВт.
Еще одним источником получения энергии служат городские отходы. Переработка мусора на топливо и ценные компоненты особенно эффективна в крупных городах, где на сравнительно небольшой территории могут скапливаться тысячи тонн отходов, которые примерно на 60 процентов состоят из бумаги и растительных остатков. Определено, что из 1 тонны бумажных отходов можно получить 500 килограммов глюкозы, а из нее — 250 литров этилового спирта. Например, одна из чикагских фирм успешно занимается комплексной переработкой мусора. Металлы извлекаются магнитным барабаном, а бумага, пластмасса и остатки древесины используются в качестве топлива. Это топливо смешивается с углем и подается на сжигание.
Идея получения и использования энергии пучка невидимых электромагнитных волн до недавнего времени казалась фантастической. Однако в одной из американских лабораторий продемонстрирована возможность передачи с помощью микроволн большого количества энергии с достаточно высоким кпд. На расстоянии в 1,5 километра удалось передать 30 киловатт мощности с кпд до 54 процентов. Эти результаты многообещающие: если резко возрастет стоимость авиационного топлива, можно будет создавать авиалайнеры, питаемые микроволнами, или низкоскоростные радиоуправляемые самолеты и дирижабли, которые можно использовать в качестве релейных станций между Землей и синхронным спутником связи станций наблюдения за лесными пожарами и для других целей.
В структуре затрат на производство промышленной продукции на долю материальных ресурсов приходится 73,5 процента. Если снизить материалоемкость хотя бы на один процент, это дало бы народному хозяйству большой экономический эффект — примерно 5,5 миллиарда рублей в год.
Новая техника и технологические процессы позволяют успешно решать эту задачу: повышаются прочностные свойства материалов, осуществляется переход от одних видов материалов к другим, более экономичным, осваивается производство экономичных заменителей, более полно утилизируются исходные продукты. Все это позволило за 1966–1977 годы снизить материалоемкость промышленного производства на 8–9 процентов.
Напомним, что за пятилетие 1976–1980 годы намечено обеспечить экономию проката черных металлов в машиностроении и металлообработке на 14–16 процентов, в строительстве — на 5–7 процентов, экономию цемента в строительстве — 5–6 процентов и лесных материалов — 12–14 процентов.
Конечно, снижение материалоемкости производства отнюдь не сиюминутно разрешимая проблема. Прежде всего она зависит от дальнейшей экономии проката черных металлов, стальных и чугунных литых заготовок. За годы нынешней пятилетки сорторазмеры проката заменены более прогрессивными и экономичными. Достаточно сказать, что в 1977 году объем производства тонколистовой стали толщиной 1,0–1,8 миллиметра вырос по сравнению с 1976 годом на 8,5 процента, увеличился выпуск холоднокатаной динамной стали, гнутых профилей, термообработанного проката.
Это позволило нашей стране по объему производства готового проката обогнать в 1976 году США. К 1980 году выпуск готового проката намечено довести до 117,5 миллиона тонн, увеличив его по сравнению с 1975 годом на 19,1 процента. Что касается наиболее эффективных видов проката — холоднокатаной листовой и холоднокатаной трансформаторной стали, а также проката из низколегированной стали, то их производство увеличится на 45–58 процентов. Наряду с другими факторами это приведет к повышению эффективности использования металла и позволит сэкономить в 1980 году по сравнению с 1975 годом 5,3 миллиона тонн проката черных металлов.
