Юный техник 1970-07, страница 20

ли серной кислоты. А запасов топлива — металлического магния — в таком ТЭ хватает на долгое время. Биохимические ТЭ прямого действия устанавливают в море, и они дают энергию морским буям, автоматическим гидролокаторам. маякам и другим видам сигнальной и сторожевой аппаратуры.

Другие виды биохимических топливных элементов получают топливо — метан, водород и другие горючие газы от бактерий, разлагающих органические вещества. В большой бак загружают опавшие листья, мусор, древесину, вместе с содержимым там оказываются и бактерии. Выделяющиеся в процессе гниения газы очищают, сушат и «сжигают» в ТЭ. В результате получают и электричество и удобрения.

невидными. Молекулы этих веществ напоминают клешню краба: этой клешней молекула захватывает кислород, причем она его захватывает так же легко, как и отдает. Впервые это обнаружил советский ученый О. Ксенжек. Он же высказал идею создания таких топливных элементов, в которых доставка топлива и окислителя осуществляется клешневидными соединениями, а реакция идет на всей поверхности электрода.

Эти топливные элементы уже работают. Мощность их поистине фантастична: она достигает 1 квт на литр объема элемента. Топливный элемент такого типа размером с двигатель автомобиля «Волга» имел бы мощность свыше 200 л. е., а весил всего около 300 кг.

По пути, проложенному живой природой

В ТЭ реакция протекает только в месте контакта газа, электролита и катализатора. Отнимите отсюда что-нибудь одно, и реакция не пойдет. Но если бы

Созидание через разрушение

Конечно, вы уже слышали об ядерных или атомных батареях. В этих батареях энергия радиоактивного распада непосредственно превращается в электричество. Альфа- или бета-частицы осе-

Рис. 5.1

Рис. ЛНННН1

ЯДЕРНЬЖ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

W)

КАТОД АНОД

удалось увеличить растворимость газов в электролите, то можно было обойтись без подачи водорода и кислорода к электродам. Реакция шла бы в месте контакта только двух сред — твердого катализатора и жидкого электролита с растворенными газами. Но для этого нужны химические вещества, которые обладали бы способностью легко присоединять и также легко отдавать кислород и водород. Тогда эти вещества можно было бы использовать для доставки топлива и окислителя в зону реакции. И оказалось, что такие вещества есть. Они имеются в живых организмах. Это гемоглобин крови, который переносит кислород, и целая группа других веществ, снабжающих пищей-топливом все клетки организма. Однако применять их в топливном элементе невозможно из-за их малой химической стойкости в растворах сильных кислот и щелочей. Тогда химики синтезировали подобные вещества и назвали их клеш-

дают на проводнике, а так как они заряжены, то в проводнике возникает электрический ток. Безусловно, это удобно, но подобная батарея имеет ряд недостатков. Основной из них — сверхвысокое напряжение: оно достигает сотен тысяч вольт, и потому приходится вводить дополнительные устройства для его понижения.

Если поместить кусочек радиоактивного вещества с альфа- и бета-распадом в воду, то под действием излучения вода будет непрерывно разлагаться на водород и кислород. А это как раз то, что нужно для топливного элемента. Схема ТЭ, электрохимически преобразующего ядерную энергию, весьма несложна (рис. 5).

Помещенный в раствор щелочи кусочек полония-210 разлагает воду, в результате чего образуется гремучий газ. Он поступает сначала на кислородный, затем на водородный электрод. Поэтому в первую очередь расходуется весь

18