Техника - молодёжи 1963-01, страница 44

БЕЗГРАНИЧНЫЕ ПУТИ ЭНЕРГЕТИНИ

Океан-электростанция

>

д, Тимирязев писал: «Для непривычного слуха может "вязаться странным выражение: солнечный луч — сила». И ц«йствительно, это так, именно знергия солнечного луча «з«пв*,на» в торфе, угле, солнце... Но, кроме них, в природе существует^-®"¹*-'—°Я^ИН источник энергии — Мировой оке'кГЙоможно рассматривать как гигантский топливный элелант.

Олнечная энергия превращается в химическую посредством фотосинтеза, а его могут осуществлять морские водоросли. При этом в глубинах океана происходят удивительные превращения. Химическая энергия накапливается в виде органических соединений водорослей, которые могут превращаться в другие формы органического вещества: водоросли служат пищей для живых организмов или разрушаются под действием некоторых видов бактерий. Растительные и животные организмы — это и есть топливо для природного биохимического элемента, в котором «электролитом» служит богатея солями вода. В роли катвлизаторов при реакциях выступают морские микроорганизмы, а морские осадки вы-полняк функцию ионообменной мембраны.

В OKi и?» .4 у»морях на больших глубинах обитают серобактерии. Их присутствие можно обнаружить по характерному звпаху тухлых яиц — запаху, который появляется нв береге ( после штормов. Для существования серобактерий, как и для любого живого организма, нужна энергия. Они получают ее несколько необычным способом: являясь переносчиками кислорода от сульфатов морской воды к органическим соединениям — растительным и животным остаткам, опускающимся иа дно. Кроме кислорода сульфатов, се-- »*-«терии используют для окисления органических соединений также кислород воды. Избыток энергии от этого процесса серобактерии и поглощают.

В результате отщепления кислорода от молекулярного ионе сульфата в нижних слоях океана образуется «кислый» (с избытком ионов водорода раствор сероводорода

в воде. В верхних слоях образуется избыток ионов гидроксила ОН ", так как водород уходит в состав тел водорослей, образуя углеводы. Таким образом, появление избытка ионов гидроксила в пронизываемых светом верхних слоях воды связано с появлением ионов водорода в осадках и нижних слоях.

Во всякой химической системе, где содержится неодинаковое количество ионов водорода и ионов гидроксила, возникает разность потенциалов. В природном биохимическом элементе именно это и происходит. Протекающий здесь ток выполняет громадную геохимическую работу. Например, при впадении реки в море возможно превращение железа в восстановленную форму — двухвалентное железо. А если в воде есть сероводород, то образуется сульфид железа, который, осаждаясь, приводит к образованию пиритных или марказитных руд.

Органические вещества также могут присоединять электроны и восстанавливаться. Это наводит на интересные соображения о происхождении нефти. Морская вода — прекрасный электролит. Пресные воды, наоборот, плохо проводят электрический ток. Значит, биохимический топливный элемент может более активно «работать» только при повышенной солености морской воды. Но ведь нефть — это более восстановленный продукт, нежели каменный уголь. Объясняется ли это получением энергии на восстановление от биохимического топливного элемента?

Такой элемент был построен в лаборатории и работал непрерывно на протяжении нескольких месяцев, демонстрируя прямое превращение химической энергии в электрическую с помощью серобактерий. Моделью естественного топливного элемента служили две пробирки, электролитический мостик с хлористым калием в агар-агаре, платиновые электроды, сера (морская вода) и бактериальная культура.

В одну пробирку наливалась морская вода с различными добавками (молочнокислый экстракт, аскорбиновая кислота, дрожжевой экстракт и др.). Во второй пробирке находилась

морская вода без добавок. Для ускорения химического процесса к ней добавлялось небольшое количество перекиси водорода. В результате протекающих химических реакций на выходе элемента получили напряжение около 0,5 в и силу тока более одного миллиампера.

Если же в качестве источника энергии использовать молочнокислый кальций, то на один миллиграмм сахара можно получить около одного милливатта энергии и кпд 23%.

Биохимические топливные элементы найдут себе применение на предприятиях пищеперерабатывающей и химической промышленности, на плавучих маяках, в кабине космонавта для создания замкнутой экологической системы — словом, везде, где есть отходы органических веществ.

По материалам журналов «Нью-сайентнст» н «Днсиоверн».

За последние годы в технике получили распространение магнитогидродинамические насосы для перекачивания расплавленных металлов — теплоносителей в атомных установках и магнитодинамические генераторы, где рабочим телом служит плазма.

Принцип рЬботы этих устройств весьма прост и основывается на известном любому школьнику движении проводника в магнитном поле (правила правой и левой руки). Во всех случаях проводник — это электропроводящие жидкость ипи газ, помещенные между полюсвми магнита.

Явления, лежащие в основе современной физики, не потрясают воображения. Никому и в голову не придет, что прообразы этих явлений можно встретить в природе.

Известно, что морские течения и течения в проливах имеют очень большую мощность. Например, Гольфстрим переносит ежесекундно 83 млн. м³ воды со скоростью до 2,8 м/сек, Имеющая хорошую проводимость морская вода течет в магнитном поле Земли. Не возникнет ли при этом эдс, которую можно снимать с опущенных в воду в виде металлических сеток электродов? Так как напряженность вертикальной составляющей магнитного поля Земли невелика

МАГНИТНОЕ П№ >ЕММ

Д&ШЕНИЕ ПОТОКА

шктмаи

пти*

(в районе, например, Берингова пролива около 0,5 эрстед), то его желательно усилить. Этого можно достигнуть, поместив в воде несколько петель соленоида, питаемого постоянным током и создающего поперечное магнитное поле. Тогда мощность природных генераторов тока может достичь огромных величин.

Но та же установка может осуществлять обратную задачу, если к электродам подводить постоянный ток. Стремясь вытолкнуть «проводник», она будет гнать воду в обратном направлении, и пролив окажется «перегороженным» плотиной, в которой нет ни одного камня, ни одного кубометра бетона или земли.

В. БОГОСЛОВСКИЙ, инженер

37