Юный техник 1997-02, страница 23

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Начнем с констатации печального факта. В настоящее время становится все более очевидным, что человечеству не удалось удовлетворительно решить проблемы энергетики. На пороге третьего тысячелетия суммарная мощность всех энергоустановок нашей планеты достигает более 10 ТВт. Для чего приходится ежегодно добывать и сжигать более 10 млрд. тонн условного топлива — нефти, угля, газа и урана. Энергетические сырьевые ресурсы Земли стремительно сокращаются. Обостряются также экологические проблемы из-за загрязнения атмосферы теплоэлектростанциями, необходимости захоронения отходов АЭС.

Вот почему в последние годы резко возрос интерес к энергетике, использующей энергию ветра. Ее ресурсы практически неистощимы, а экологический ущерб может быть сведен к нулю. Вот только сила ветра непостоянна и, как правило, невелика. Чтобы заменить, например, один стандартный энергоблок АЭС мощностью 1 млн. кВт, потребуется несколько тысяч ветровых электростанций.

Однако можно использовать для нужд человечества не только естественные ветры, спонтанно рожденные атмосферой, но и искусственные ветровые потоки, которые могут быть созданы в заранее определенном районе, обладают заданной силой и стабильностью. В этом основа принципиально новой энергетики — гра-витационно-тепловой (ГТЭ), базирующейся на новейших фундаментальных научно-технических достижениях.

Расчетно-теоретические и лабораторные исследования последних лет показали, что атмосферу можно ис

кусственно подтолкнуть к рождению ветровых или вихревых потоков с мощностью до 1 млн. кВт и более. Подобно естественным собратьям, они будут черпать энергию из тепловых запасов воздуха и Мирового океана, человек должен лишь умело управлять процессами.

Как создаются вихревые потоки? Авиапассажирам, как правило, сообщают во время полета, что за бортом самолета температура минус 40 — 50 °С. Такой мороз трещит здесь даже в летнюю жаркую пору. С мощными грозовыми облаками в атмосферу на высоту 10 — 15 км часто попадает немало влаги. Тут она охлаждается, замерзает и падает вниз в виде града, увлекая за собой воздушные массы. При этом последние восполняются воздухом, который поднимается снизу и приносит с собой влагу из хорошо прогретых нижних слоев атмосферы.

Таким образом, в облаке образуется два вертикальных противотока. В восходящем потоке влага по мере подъема вверх выделяет теплоту фазовых переходов сначала пар — вода, а затем вода — лед. В результате температура воздуха внутри потока оказывается выше, чем вне его, соответственно, он становится в струе легче, чем за ее пределами В нисходящем потоке, наоборот, град, падая вниз и тая, отбирает у воздуха теплоту фазовых переходов лед — вода — пар, температура потока относительно окружающей среды понижается, воздух тяжелеет. Облако становится неустойчивым, и возникшие вертикальные ветры будут тем сильнее, чем больше влаги в облаках. Мощность образовавшихся потоков может достигать 1 млн. кВт и более.

21

Ш