Знание-сила, 2003 № 05 (911)

Знание-сила, 2003 № 05 (911)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал

Жанры: Научпоп, Газеты и журналы
Серии: -
Всего страниц: 60
ISBN: -
Год издания: 2003
Формат: Полный

Знание-сила, 2003 № 05 (911) читать онлайн бесплатно

Шрифт
Интервал


Знание-сила, 2003 № 05 (911)

Издается с 1926 года

«ЗНАНИЕ — СИЛА» ЖУРНАЛ, КОТОРЫЙ УМНЫЕ ЛЮДИ ЧИТАЮТ УЖЕ 77 ЛЕТ!

Заметки обозревателя

Александр Волков

Позади зима. Впереди век водорода?

Уильям Роберт Грев, изобретатель топливного элемента


Зима кончилась даже в Сибири. Она еще долго не наступит.

О ней не будут вспоминать три летних месяца, три осенних месяца... Сколько же нужно времени, чтобы совсем не подготовиться к зиме?

Когда она опять внезапно нагрянет, нам останется лишь ждать милостей от природы. Не надеяться же на ведомство энергетиков!

Как хорошо было нашим предкам: печь, камин, костер...

Каждый мог сам обогреть жилище. Теперь мы угодили в паутину теплотрасс и по полгода мучаемся в зябких квартирах от летнего головотяпства властей. Что остается делать? Хоть оборудуй каждую многоэтажку маленькой электростанцией, чтобы ни от кого не зависеть! А ведь так оно и будет в XXI веке — иначе не жить нам в тепле и при электрическом свете. Ради подобных станций — домашних котельных, — без которых прошлой зимой мерзли многие тысячи россиян, вспомнили одну старую идею: открытие, о котором забыли.

Более полутора веков назад, в 1839 году, английский изобретатель Уильям Роберт Гров придумал «гальваническую газовую батарею», или, как назвали ее позже, «топливный элемент» (ТЭ). Эта батарея вырабатывала электрический ток за счет соединения водорода с кислородом.

Открытие было сразу замечено. В ближайшие месяцы о нем сообщили научные журналы Швейцарии, Франции, Германии и Италии — сообщили и забыли. Для электрификации Европы эта курьезная батарея не понадобилась. Напрасно немецкий физик Вильгельм Оствальд в конце XIX века убеждал «в преимуществах топливного элемента над электрогенератором», добавляя, что последний «пора бы сдать в музей». Его похвалы не услышали.

Прошло еще полвека. Лишь с развитием космонавтики, когда понадобился легкий и эффективный источник тока, выбор пал на ТЭ. В 1965 году бортовая аппаратура американского корабля «Джемини» работала от ТЭ мощностью 1 киловатт. Позднее аналогичный источник питания использовали на кораблях «Аполлон», участвовавших в «лунной программе» США, а также на космических челноках.

И вот на рубеже XXI века изобретение Грова — экологический чистый и эффективный источник энергии — обретает новую жизнь. Давний курьез находит широкое применение. Появились экспериментальные модели автомобилей, телефонов, ноутбуков и даже подводных лодок, оснащенных ТЭ. С его помощью можно отапливать и освещать коттеджи и многоэтажные дома. С ним не страшны даже сибирские холода.

Что же такое топливный элемент? Это — батарея, которая преобразует химическую энергию топлива сразу и в тепловую, и в электрическую, например греет трубы и тут же освещает дом.

Состоит батарея из двух емкостей с водородом и кислородом, разделенных электролитом. Эта «перегородка» мешает образованию гремучей смеси. Реакция протекает под контролем; ее называют «холодным сжиганием водорода». Его молекулы благодаря катализатору теряют свои электроны. Зато, лишившись их, ионы водорода проникают сквозь электролит и соединяются с кислородом. В емкости с кислородом электроны оказываются в дефиците, а с водородом — в избытке. Появляются положительный и отрицательный полюса. Возникает электрический ток. Основным побочным продуктом этого технологического процесса является вода. Что же касается безопасности ТЭ, то, по оценкам экспертов, привычное для нас бытовое топливо — пропан и бутан — взрывоопаснее водорода.

Со временем водород и кислород могут стать неисчерпаемым источником тепла и света. На смену «углеродному веку» — эпохе нефти, бензина и угля — грядет «водородный век». Но тут начинаются проблемы.

Водород — самый распространенный элемент во Вселенной. Однако в природе он встречается в основном лишь в виде различных соединений, и главное из них — вода. Получать водород можно путем электролиза воды — ее разложения на водород и кислород, — но этот процесс очень энергоемкий. Поэтому в выигрыше окажутся страны, обладающие запасами возобновляемой энергии. Так, экспортерами водорода могут стать страны Азии и Африки, если использовать для его электролиза солнечную энергию. На специальных танкерах водород будут доставлять в Европу для заправки автомобилей и домашних котельных.

В Исландии планируют приступить к промышленному электролизу воды, используя геотермальную энергию, которой страна изобилует. Власти Исландии надеются, что со временем все ее жители будут пользоваться лишь автомобилями, работающими на водороде. Излишки его станут важной статьей экспорта. Чем не пример для Камчатки с ее Долиной гейзеров?

Пока же водород можно получать за счет переработки (риформинга) природного газа, ведь этот газ содержит метан (СН>4). При его реакции с горячими водяными парами образуется смесь, насыщенная водородом. Этот технологический цикл намного дешевле электролиза. Поначалу домашние электростанции будут работать именно на метане.

Такая электростанция невелика она чуть больше холодильника. Ее подключают прямо к газовой колонке. Сейчас в ряде стран ведутся эксперименты по отапливанию домов подобными агрегатами. Так, в нидерландском Арнхейме вот уже шестой год действует домашняя электростанция мощностью 100 киловатт. В немецком Эссене похожая станция проработала более 20 тысяч часов, обогревая один из местных павильонов. Это — рекордный показатель! Свои опытные образцы «водородных котельных» есть в Торонто, Милане, Марбахе, Нюрнберге.


Еще от автора Журнал «Знание-сила»
Знание-сила, 2000 № 08 (878)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 1999 № 01 (859)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2000 № 02 (872)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2000 № 04 (874)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2001 № 03 (885)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Знание-сила, 1999 № 02-03 (860,861)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Рекомендуем почитать
У стен Малапаги

Борис Борисович Рохлин родился 22 января 1942 г. в башкирском селе Караидель. В этот день его отец погиб на фронте. Вернувшись с матерью из эвакуации, большую часть жизни провел в Ленинграде, окончил шведское отделение филологического факультета ЛГУ. Последние годы живет в Берлине. Его проза и эссеистика печатались в ленинградском самиздате: журналах «Обводный канал», «Часы» и др., а также в «Гранях», «Литературном Европейце», «Звезде». Борис Рохлин — автор книги «Превратные рассказы» (СПб., 1995).


Повесть о моей жизни

Начало XX века. Федя Кудрявцев, крестьянский мальчик из Ярославской губернии, отправлен в Питер «в люди». Там он в полной мере испытывает участь чеховского Ваньки Жукова. Но затем судьба его меняется. Его берут буфетным мальчиком в Европейскую гостиницу. Весной 1914 года он вместе с другом старшего брата, австрийцем Францем Лерлом, тоже служащим гостиницы, оказывается в Карлсбаде, знаменитом европейском городе-курорте. Тут его и застает начало Первой мировой войны. И почти сразу Федя становится военнопленным. Судьба перемещает его из одного города Австро-Венгерской империи в другой, бросает из одной тюрьмы в другую.


Современный венгерский детектив

Три произведения трех писателей соседствуют в одной книге. Их объединяет общность жанра и общий подход авторов к явлениям, отражающим те или иные стороны жизни современной Венгрии. И Андраша Беркеши, и Тибора Череша, и Ласло Андраша волнуют, в общем-то, очень схожие проблемы. Какие положительные и отрицательные влияния испытывает на себе венгерская молодежь? Что способствует воспитанию в ней моральной и политической стойкости, целеустремленности? Авторы сборника касаются и проблемы взаимоотношения поколений, проблемы "отцов и детей".


Мир приключений, 1987

СодержаниеЯрослав Голованов. КОСМОНАВТ № 1. Очерк — 3Теодор Гладков. ПЕРВЫЙ ИЗ ДЕСЯТИ, КОТОРЫЕ ПОТРЯСЛИ МИР. - 57Юрий Кларов. САФЬЯНОВЫЙ ПОРТФЕЛЬ. Приключенческая повесть. — 73Марк Азов, Валерий Михайловский. ВИЗИТ “ДЖАЛИТЫ”. Приключенческая повесть — 121Геннадий Прашкевич. ВОЙНА ЗА ПОГОДУ. Приключенческая повесть — 204Александр Кулешов. “ЧЕРНЫЙ ЭСКАДРОН”. Повесть-хроника, основанная на фактах — 266Анатолий Безуглов. СИГНАЛ ТРЕВОГИ (Из записок прокурора). Приключенческая повесть — 372Глеб Голубев. СЫН НЕБА. Научно-фантастическая повесть 423Джулиан Кэри.


Дажьбог - прародитель славян

У наших далеких предков уже на самой заре истории был миф, и миф этот был столь всеобъемлющ, что пронизал почти все стороны материальной и духовной жизни и в конечном итоге сформировал уникальное мировоззрение. Миф этот был о Дажьбоге и о происхождении от него великого племени славян. Наши предки твердо знали, как и для чего рождены на Земле, каковы их истинная сущность и подлинное предназначение. Миф давал им целостную систему мирочувствования и указывал направление движения, наполнял жизнь высшим смыслом.


Учение Чарлза Дарвина о развитии живой природы

В брошюре рассказывается об основных положениях теории Ч. Дарвина о происхождении видов живой природы путем естественного отбора.


Падение кошки и другие зоосенсации

Эдуар Лоне, известный французский журналист и популяризатор науки, рассказывает в своей увлекательной, полной доброго юмора и тонких параллелей, книге о некоторых недавних открытиях зоологов. Лоне приглашает читателя совершить экскурсию в удивительный мир, где живут слоны-пьяницы, жирафы-гипертоники, истинно британские блохи, свободолюбивые мухи и другие не менее симпатичные существа, порой очень похожие на людей.


Вам жить в XXI веке

Открывают сборник статьи крупных ученых нашей страны. Они знакомят читателей с прогнозами и свершениями и области науки и техники — готовят сегодняшних школьников к будущей работе и условиях научно-технического прогресса. Узнают читатели и о новых технологиях, созданных советскими специалистами и специалистами стран социалистического содружества. В книге также помещены очерки о выдающихся ученых прошлого — тех, кто заложил фундамент современной науки.Составитель Г.А.ЮРКИНАВ сборнике использованы материалы из центральных газет и журналов.


Берестяная почта столетий

Книга посвящена истории открытия и изучения новгородских грамот на бересте. Книга о берестяных грамотах – это рассказ о важнейших процессах истории Новгорода, сделавших этот город одним из важнейших центров экономики, политики и культуры средневековой Европы.


Слова на карте

Эта книга почти топонимический атлас мира, который у Айзека Азимова получился сборником занимательных историй. Вы узнаете, почему Австралия несет в себе слово юг, а Австрия — восток и как за названием Нью-Джерси мог скрыться английский король, а за именем Филадельфия — египетский фараон Множество мест на земле было названо в честь богов, святых, королей и президентов, политиков, воинов и важных событий. Прошлое откроет для вас чудеса и магию языка далеких эпох.