Техника - молодёжи 1968-06, страница 17

Наш научный обозреватель А. МИЦКЕВИЧ, кандидат физико-математических наук

НАУЧНОЕ ОБОЗРЕНИЕ

1- ВНИМАНИЮ

КОМСОМОЛЬЦЕВ

СЕЛА!

История человечества не знала строительства, подобного тому^ какое разворачивается на колоссальной территории нашей страны. Каскады днепровских, волжских, енисейских и других ГЭС создают такую энерговооруженность, которая не снилась в начале века даже самым смелым фантастам. Сейчас на каждого жителя работает не менее 15—20 незримых электрических «роботов». Энергетическое могущество страны примерно во столько же раз больше мощности, которую могут развить все 220 миллионов человек, будь они в самом расцвете своих сил. Планы внедрения ядерной энергетики позволяют предвидеть, что к началу будущего тысячелетия энерговооруженность возрастет примерно в 10 раз, и этот процесс будет продолжаться.

И все же надо позаботиться о средствах как можно более экономного, бережливого и изобретательного использования энергии. Ведь для полезной работы на благо общества используется далеко не вся энергия, которая вырабатывается. Это лучше всего продемонстрировать на примере радио- и телевизионных станций. Уже сейчас инопланетный наблюдатель мог бы установить, что Земля — это космический радиоисточник второй или третьей величины. Подавляющая часть излучения вещательных станций безвозвратно рассеивается в мировом пространстве, а мощность, собираемая всеми приемниками Земли, составляет лишь ничтожный процент от излученной энергии. Даже если бы число приемников было таким, что они стояли бы «впритык» один к другому по всей поверхности планеты, то и тогда их антенны отбирали бы только малую часть энергии, затраченной на излучение.

А нельзя ли построить радиовещание на других принципах или, во всяком случае, повысить ковффициент использования электромагнитной энергии, рассеиваемой всеми станциями мира? Некоторые попытки в этой области делались. Например, маломощные миниатюрные приемники можно питать электроэнергией за счет излучения одной или нескольких радиостанций. Это безбатарейные устройства, черпающие энергию «из воздуха» через один из своих контуров. Усовершенствование методов улавливания электромагнитного ивлучения — важная задача будущего.

Всегда ли нужны гигантские электростанции и централизованное распределение электроэнергии? Думаю, что нет. Очень часто, особенно в быту, нужны малые источники, которые всегда были бы под руками и которые можно было бы легко соорудить. Нужны энергетические источники для небольшого селения, отдельного прибора, экспедиции и даже отдельного дома или человека.

Электричество несет с собой свет, тепло, информацию. И не всегда можно, нужно и выгодно тянуть специальные линии электропередачи от центральных станций. С другой стороны, переносные «движки» старого типа морально себя изживают, потому что наука с каждым днем находит все новые и новые источники энергии. Современная электроэнергетика напоминает геологическую разведку, которая находит полезные ископаемые в самых неожиданных местах. И подобно тому как сейчас научились с большим экономическим эффектом использовать даже очень бедные руды, надо суметь пустить в дело рассеянную всюду «энергетическую руду».

В некоторых районах нашей страны полностью оправдали себя ветряные электростанции, которые освещают и «озвучивают» целые селения. Гирляндные ГЭС, о которых не раз писал наш журнал, также постепенно находят свое применение в сельских местностях. А ведь такая станция — несколько «консервных банок», вращающийся трос, перекинутый череа небольшую речку и скромных размеров динамо-машина! Прав-

Рис. В. Кауфмана

да, это только миниатюризация большой энергетики. Сейчас намечается новая тенденция — получать электричество непосредственно без двигателей и динамо-машин.

Любопытен классический опыт, поставленный немногим менее 100 лет тому назад английским ученым Томсоном (лордом Кельвином). Тогда уже был известен закон Фарадея об электромагнитной индукции — во всяком проводнике, пересекающем магнитное поле, наводится электрический ток, Томсон предложил поставить плоские электроды на обоих берегах реки. Текущая вода пересекает магнитные силовые линии Земли, и... между электродами наводится разность потенциалов. Ее величина тем больше, чем больше скорость течения реки.

Это древний прототип магнитогидродинамического преобразователя, над которым сейчас работают ученые. Для получения ощутимой мощности нужно магнитное поле, во много раз сильнее земного, и большие скорости течения. А что, если небольшой водопад в горах заключить между полюсами мощ^ ного постоянного магнита? Может быть, мощности подобной станции хватит, чтобы осветить палатки туристов или геологоразведчиков?

В печати не раз сообщалось о топливных электрохимических элементах. Если для их работы удастся применять «подручные» вещества, они смогут сыграть важную роль в малой энергетике. Кстати, о химических источниках. Всему миру известно, что они зарекомендовали себя в высшей степени надежно на космических аппаратах — их мощности хватало на длительное время. Почему же считается, что в повседневной жизни химический электроэлемент — архаизм? Мала мощность? Напряжение? Мощность зависит от рабочих площадей металлических поверхностей, опущенных в электоолит, а напряжение действительно мало, всего 1—2 вольта. Но ведь есть преобразователи достоянного тока в переменный и трансформаторы для повышения напряжения.

Или вот обычный сельский колодец с опущенными в него двумя листами иа разных металлов. Опыты показали, что такая «электростанция» может осветить несколько домов.

В некотором смысле мы просто ходим по электроэнергии. Электрические токи рек и ручьев, токи, блуждающие в земле, потенциал между поверхностью земли и дном глубокой шах-_хы — _все это даровые, правда маломощные, источники.

В свое время советские ученые создали эффективный электрогенератор иа полупроводниках. Можно надевать его на керосиновую лампу вместо абажура и питать радиоприемник, Сейчас солнечные батареи устанавливаются на искусственных спутниках Земли и практически неограниченное время снабжают электроэнергией бортовую аппаратуру. С усовершенствованием полупроводниковой техники дешевые термо-и фотоэлектрогенераторы будут получать все большее распространение там, где не нужны большие мошности.

Для лампочки карманного фонаря требуется анергия примерно в 1 вт. Несколько больше потребляет карманный транзистор. Современный приемник среднего класса расходует до 50 вт внергии. Комнату можно осветить лампой в 25 вт. Наверное, есть смысл находить электроэнергию прямо у себя дома!