Техника - молодёжи 1982-07, страница 41

На протяжении нескольких предшествующих десятилетий об энергии мало говорилось и писалось. Считалось, что ее источники практически неисчерпаемы и бесконечны. Но времена меняются. В 1973 году на страны Запада обрушился энергетический кризис, последствия которого не замедлили сказаться в самых различных областях их экономики.

Позитивным результатом энергетического кризиса было осознание того, что запасы естественного топлива не являются неисчерпаемыми, недаром они называются невозоб-новляемыми природными ресурсами. Это означало одно: искать пути решения возникшей проблемы. Встал вопрос: где найти обильные, неограниченные и сравнительно дешевые источники энергии, использование которых к тому же не наносило бы вреда окружающей среде, то есть были бы экологически

приемЬемы. Ведь, как справедливо отмечалось в специальном выпуске Координационного центра Программы ООН по окружающей среде (Найроби, Кения), посвященном Всемирному дню окружающей среды (5 июня 1979 года), на мир можно смотреть не как на наследство, полученное от наших предков, а как на заем, вдятый у наших потомков. Эти поиски активно ведутся во многих странах, в том числе в СССР. Журнал неоднократно рассказывал об успехах советских специалистов по использованию гидравлической, солнечной, ветровой, геотермальной энергии. Теперь же мы предлагаем вниманию читателей обзор зарубежных работ по утилизации биомассы. Некоторые результаты этих исследований, несомненно, представляют интерес, особенно если учесть, что одна из первых биоэнергетических установок была создана в нашей стране (см. «ТМ» N9 1 за 1957 год).

ВЗЛЕТ И ПАДЕНИЕ ИСКОПАЕМОГО ТОПЛИВА

Было время, когда человек вполне довольствовался самым древним видом топлива — древесиной. Она хорошо горит, выделяя калории, заимствованные фактически у Солнца. Известно, что Солнце — первичный источник энергии для всех существ на Земле. Первоначально его энергия усваивается в ходе уникального процесса — фотосинтеза, биокатализатором которого служит специальный пигмент хлорофилл, содержащийся в наземных и водных зеленых растениях, в том числе в микроскопических зеленых водорослях (существуют также фотосинтезирующие бактерии, имеющие свой хлорофилл, так называемый бактериохлорофилл).

Хлорофиллсодержащие организмы — единственные существа на нашей планете, способные усваивать гелиоэнергию. Недаром К. А. Тимирязев сравнивал растение с героем древнегреческой мифологии — титаном Прометеем, который похитил огонь у богов и передал его людям. С этих 4зеленых прометеев» начинается в биосфере цепь усвоения лучистой

энергии. Правда, эффективность ее использования весьма невелика — всего около ОД—1% от всей, что падает на Землю. Однако и этого количества достаточно для поддержания всех форм жизни на нашей планете.

В процессе фотосинтеза зеленые растения с помощью солнечных лучей образуют из углекислого газа и воды органические соединения — углеводы. Исходным служит моносахарид Д-глюкоза — основной вид клеточного топлива и строительного материала большинства организмов. Из многих остатков Д-глюкозы составлены сложные полисахариды: крахмал (главная форма запасания клеточного топлива в растительных клетках) и целлюлоза (клетчатка), которая является основным структурным компонентом клеточной стенки растений. Из нее на 50— 80% состоит органическая масса (биомасса) растений, на 95—98% — коробочек хлопчатника. Клетчатка служит основным кормом травоядных животных. Именно с нее, полученной при фотосинтезе, начинаются пищевые цепи природных экосистем. Для примера можно привести пищевую цепь водной экосистемы: водоросли — растительноядные рыбы — хищные рыбы —

человек. Или всем знакомую наземную пищевую цепь: трава — корова — человек, обеспечивающую нас мясными и молочными продуктами. Кстати, из всей лучистой энергии, ежегодно запасаемой растениями, лишь около 0,5% попадает к нам на стол в виде завтрака, обеда и ужина, остальная часть идет на построение биомассы организмов на Земле.

Мы, однако, утилизируем гелиоэнергию, запасаемую растениями, не только питаясь. Воистину, не хлебом единым жив человек! Ему нужно и приготовить еду, и обогреть свое жилище, и заставить работать на себя всевозможные машины и механизмы. При этом энергия, используемая человеком для подобных целей, намного превышает ту, что получает он со съестными продуктами. Так, по оценкам английских специалистов, энергия пищи составляет всего Vso часть общего количества потребляемой энергии в стране.

Итак, долгое время человек получал необходимую ему топливную энергию главным образом из древесины, то есть фактически из биомассы растений (деревьев). Однако у древесины есть один существенный недостаток: она содержит на

38