Техника - молодёжи 1983-11, страница 30

со стороны Земли нет) можно использовать для получения энергии, к примеру, с помощью термоэлементов. Здесь будет использоваться фактически рассеянная энергия поверхностных слоев Земли (рис. 2).

Кандидат технических наук В. А. Бунин, «эниновец» с большим стажек, применил понятие концентрации к информации, рассматривая 1 чформационный процесс по аналогии с движением электромагнитного импульса через активную ореду (к примеру, в мазере), усиливающую этот импульс. Активной информационной средой являются научные коллективы, отзывающиеся на появление оригинальной научной идеи генерацией новых идей. В результате Бунин разработал специальный математический аппарат для описания информационного взрыва.

Термоинверсия. В качестве иллюстрации термоинверсии кандидат технических наук Н. Е. Заев, активный и результативный старый «эниновец», рассмотрел двигатель, работающий на впрыскивании в цилиндры негорючих сжиженных газов (азот, гелий). Давление образующегося газа будет двигать поршень. Ясно, что при этом цилиндр будет охлаждаться и к нему устремится поток тепловой энергии из окружающей среды. Здесь наглядно видно, что работа такого двигателя основана на концентрации тепловой энергии окружающей среды. Аналогично можно использовать и высаколетучие вещества.

Упомянем еще ряд нетрадиционных способов получения энергии, не являющихся, правда, целиком «инверсионными», но разрабатываемых «эниновцами». В. С. Щербаков предлагает использовать сбрасываемую ньгне в окружающую среду теплоту, выделяемую холодильными установками. По его подсчетам, это могло бы дать дополнительно 30—40 млн. кВт-ч энергии в год. В. Н. и В. В. Карагоди-ны предлагают получать работу за счет протекания в цилиндрах химических реакций, приводящих к повышению и понижению давления газов. В случае, когда одна из реакций осуществляется за, счет притока энергии из окружающей среды, налицо будет инверсионный двигатель. Б. А. Трошенькин предлагает конструкцию турбины, которая может использовать низкопотенциальное тепло, то есть использовать перепад температур в 3—4° С, причем с КПД более 26%. Такая турбина смогла бы использовать сбрасываемое тепло технологических установок или перепад температур между разными слоями морской воды. М. В. Бакума предлагает осуществлять термодинамические циклы в цилиндрах за счет

Рис. 2. Инверсионный термогазовый генератор энергии. Два газовых столба (1), покрытые термоизоляцией (2) сверху и с бонов, состоят из газов разного молекулярного состава. Сила тяжести создает в столбах градиенты температур (по направлению вверх температура понижается). Но в более тяжелом родоновом столбе температура сверху оказывается существенно ниже, чем в водородном. Этот перепад температур можно использовать как источник электрической энергии с помощью термоэлемента со спаями (3), входящими в электрическую цепь (4) с полезной нагрузкой в виде электромотора (5). В цепи наводится ЭДС. Поскольку снизу газовые столбы имеют теплообмен с почвой (6), то в этом месте возникают теплопотоки, обозначенные стрелками (7).

смешения специально подобранных газов и считает, что в этих случаях можно получить более высокий КПД, чем в цикле Карно. Он же разработал способ прямого превращения тепловой энергии в работу с помощью полиморфизма некоторых полимеров, то есть их способности изменять кристаллическую структуру : расширяться и сжиматься при колебании температур в небольших диапазонах (25—75° С), что тоже позволило бы утилизовать теплоту, сбрасываемую технологическими установками. Дабы подчеркнуть важность подобного рода исследований, обратим внимание читателей на то, что японские ученые уже с десяток лет разрабатывают глобальную программу использования нетрадиционных источников энергии, за счет которых намечают к 2000 году покрыть 70% своих анергетических потребностей.

Электроинверсия. Н. Е, Заев описывает оригинальный и эффективный способ концентрации энергии

окружающей среды путем использования свойств нелинейного конденсатора, повышающего свою емкость при зарядке. При разрядке такой конденсатор отдает не только всю введенную в него ранее энергию, но еще и добавку (до 25%), образованную возвратом емкости в исходное состояние. Сам же конденсатор получает добавочную энергию в виде тепла от кристаллической решетки своих конструкционных элементов. Вследствие этого корпус его охлаждается, и к нему начинает стекать теплота из внешней среды. Другими словами, такой конденсатор при непрерывных циклах «зарядка — разрядка» будет выдавать добавочную энергию за счет окружающей среды, то есть концентрировать ее.

В химии известны эндотермические реакции, протекающие с выделением тепла, и экзотермические, протекающие с его поглощением. Так вот, существуют гальванические элементы (к примеру, элемент Бугарского) на эндотермических реакциях. Энергия для протекания этих реакций отбирается от кристаллической решетки конструкции, в силу чего корпус элемента охлаждается (покрывается изморозью) и к нему непрерывно стекает (концентрируется) тепловая энергия окружающей среды. Следовательно, электрическая энергия, выдаваемая подобным элементом, есть в конечном счете трансформи-рованнная энергия окружающей среды. Важно отметить, что при все' подобных случаях законы термодинамики не нарушаются — стекающая из окружающей среды теплота переходит от более нагретого тела к менее нагретому в соответствии со вторым началом термодинамики.

Интригующая особенность подобного рода концентраторов энергии окружающей среды состоит в том, что они работают за счет понижения температуры окружающей среды. Смущает обычно здесь то, что в данном случае как бы нарушается запрет В. Томсона и М. Планка: «В природе невозможен процесс, полный эффект которого состоял бы в охлаждении теплового резервуара и в эквивалентной механической работе». Этот запрет был сформулирован в эпоху господства тепловых машин, непосредственно превращавших теплоту в работу. Разумеется, что обычная тепловая машина не способна работать за счет охлаждения теплового резервуара. Описываемые же концентраторы энергии получают энергию из среды окольным путем, причем без нарушения второго начала термодинамики, конкретизацией которого является упомянутый выше «запрет».

28