Занимательно об энергетике - [25]

В Болгарии же введены ограничения на движение слабо загруженных автомашин и автобусов, легковых служебных машин. Запрещено использование персональных служебных машин в нерабочие дни, кроме поездок для служебных целей с разрешения руководителя.

В Венгрии с января 1981 года в панельных зданиях будет использоваться более толстый слой теплоизоляционного материала. Каждые 10 кубометров такого материала экономят энергию, эквивалентную 1 тонне нефти в год.

Список энергонововведений, экономящих калории и топливо, можно было бы продолжить. (Штрафы за растрату энергии — разбавление бензина водой: бензин, оказывается, в присутствии воды сгорает лучше...) Но полезнее осознать и запомнить простую истину.

Время — это не только деньги, как мы привыкли повторять Ибо в этой пословице ценность времени выражена все-таки недостаточно хлестко. Время — это энергия. Как показывает последний опыт человечества, энергию, как и время, часто не купишь ни за какие деньги.

Телега с восьмицилиндровым двигателем

До сих пор мы рассуждали об экономии уже готовой энергии. Ну а ее получение — насколько эффективны подобные процессы? Насколько рационально используются еще остающиеся в земных закромах органические топлива? Увы, картина тут не очень отрадная.

Костяк современной нашей энергетики — тепловые паротурбинные электростанции — ТЭС. Они работают на угле, нефти, газе, мазуте. Система превращения топлива в электрическую энергию, на которой основаны ТЭС, многоступенчата. Тепло сгорающего топлива нагревает воду в котле, вода превращается в пар высокого давления, пар приводит в движение огромную турбину, которая, в свою очередь, передает вращение на ротор электрического генератора, находящегося в сильном магнитном поле. От этого движения в медных обмотках ротора и возникает электрический ток.

Громоздко, многоступенчато, а значит, и не без потерь. Но современные электростанции создавались во времена, когда считалось, что запасы топлива на Земле практически неисчерпаемы. Не имело особого значения, сколько его будет потрачено, лишь бы получить желаемое — электрический ток. Что и было достигнуто с высокой для тогдашнего положения степенью совершенства.

Sed alia tempora! (Иные времена!) Сейчас, в эпоху энергетического похолодания, когда калории стали считать, должны измениться и требования к ТЭС и другим поставщикам энергии. Эффективность превращения энергии должна поневоле стать в энергетике проблемой номер один.

Чем выше коэффициент полезного действия (КПД) энергетической установки — отношение полученной электроэнергии к теплотворной способности топлива (тому запасу энергии, которое в нем заключено), — тем меньше отходов, меньше загрязняется окружающая среда, меньше расход топлива.

Но ТЭС, говорят нам, доживают свой век. Уже и замена готова — атомные электростанции. У них, видно, все будет по-иному. И вновь увы! Промышленное освоение ядерной энергетики не привело и вряд ли приведет к сколько-нибудь кардинальному снижению расходов на производство электроэнергии. Цены энергии тепловой (ТЭС) и ядерной (АЭС) оказались примерно одинаковы.

В чем причина? В том, что нынешняя атомная и даже будущая термоядерная электростанции, по существу, тоже являются электростанциями тепловыми. Только в них топка парового котла (источник тепла) заменена ядерным или термоядерным реактором.

Но это значит: все недостатки, присущие паротурбинному способу (а его преимущественное использование сейчас и в предвидимом будущем, видимо, сохранится) преобразования тепла в электроэнергию, останутся.

И хотя одни недостатки, связанные со сжиганием органического топлива (например, выбросы золы и вредных газов в атмосферу) устраняются, появляются новые. И борьба с ними или сведение к минимуму их действия (скажем, проблема радиации на АЭС) требуют значительных усилий, затрат и времени.

Создавшуюся ситуацию очень хлестко охарактеризовал известный популяризатор науки профессор А. Китайгородский. «Пусть простят меня технологи, — пишет он, — но сегодняшняя атомная электростанция напоминает мне телегу, которую движет великолепный восьмицилиндровый двигатель.

«Порок» современной атомной электростанции заключается в том, что мы еще не умеем преобразовывать энергию атомного ядра непосредственно в электрическую. Приходится сначала получать тепло, а затем превращать его в движение теми же дедовскими способами, которые существуют с момента изобретения паровой машины. Из-за этого невысок и коэффициент полезного действия атомной электростанции. И хотя это является общим дефектом всех тепловых станций, но все-таки досадно, что проблема отъема тепла и из ядерного реактора должна решаться громоздкими, технически несовершенными средствами.

Не это ли является причиной того, что доля энергии, которую дает расщепленный атом, в общем энергетическом балансе измеряется всего несколькими процентами? Это несмотря на то, что атомная техника существует уже 35 лет!»

Карно

Чтобы отчетливо понять настоящее, полезно сделать временной (исторический) разбег. Сейчас стоило бы поговорить о том, отчего тепловые машины столь несовершенны. Что это? Недоделки, недоработки инженеров? Или, напротив, фундаментальный принцип, перешагнуть который нельзя?