24.01.2003 12:17
ТИХОЕ ДЫХАНИЕ ОКЕАНА
За всю историю рода человеческого в атмосферу не попадало сразу столько углекислого газа, как из-за пожаров на нефтяных месторождениях Кувейта (последствия войны в Персидском заливе). К чему приведут такие игры с огнем - сказать трудно. Ведь концентрация двуокиси углерода в атмосфере и в мирное время увеличивается очень быстро. Уже сейчас приходится разрабатывать международные программы, призванные сдержать наступление парникового эффекта.
Но пришла подмога, откуда не ждали. Часть бремени по исправлению греховной деятельности людей взял на себя Мировой океан. Анализ данных более чем 230 экспедиций за двадцать лет наблюдений в Тихом океане показал, что он активно дышит.
В области экватора постоянно выделяется в атмосферу углекислый газ. А в субтропических зонах обоих полушарий океан со столь же завидным постоянством поглощает углекислоту. В умеренных и высоких широтах он делает два "вдоха" в год: в конце зимы - начале весны и летом. А выше широты 600 оба "вдоха" сливаются в один. Основной объем "легких" сосредоточен в тропиках, на долю которых приходится более двух третей всей попадающей в океан двуокиси углерода, а остальная часть усваивается в умеренных широтах до 400 северной широты и до 500 южной широты.
Получается, что только Тихий океан поглощает 15 - 18% ежегодного антропогенного выброса углекислого газа в атмосферу. В пересчете на углерод эта величина в сотни раз меньше уже имеющихся в океане запасов. Значит, и старый углекислый газ еще продержится, и новому места хватит. Но тревожит одно: живые организмы могут существовать в узком диапазоне кислотно-щелочного режима, и вряд ли им придется по вкусу чрезмерно "газированная" вода.
Задание.
Нанесите на контурную карту участки Мирового океана, участвующие в круговороте углекислого газа, и стрелками укажите процессы, происходящие в них.
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
В течение нескольких веков потребности человечества в энергии удовлетворялись, по существу, лишь топливом, необходимым для приготовления пищи и отопления в холодное время, мускульной силой животных, обрабатывающих пашню или перевозящих тяжести, и, наконец, простейшими установками типа водяных или ветровых мельниц, выполняющих элементарную механическую работу.
Потребление энергии во всем мире начало значительно возрастать после того, как в XVIII-XIX вв. произошла промышленная и техническая революция, и человек понял, что он может заставить работать на себя энергию, таящуюся в угле и нефти.
Однако во второй половине 70-х годов нашего столетия мир столкнулся с серьезными симптомами энергетического голода, человечество впервые почувствовало, что запасы ископаемого топлива (нефти) не беспредельны.
Кроме того, в последние годы весьма остро встал вопрос о защите окружающей среды, поскольку развитие промышленности ведет к необратимым нарушениям существующего в природе равновесия. Современная топливная энергетика играет не последнюю роль в загрязнении воздушного и водного бассейнов вредными выбросами, а также оказывает существенное влияние на тепловое загрязнение окружающей среды.
Таким образом, новый энергоисточник, призванный заменить ископаемое топливо и обеспечить энергетические потребности будущего, должен быть не только достаточно мощным, но и достаточно экологически чистым.
Солнечное излучение по своим энергетическим ресурсам вполне способно удовлетворить энергетические потребности будущего. Кроме того, солнечная энергия является исключительно чистым источником энергии, ее использование не сопровождается загрязнением окружающей среды. Земля получает от Солнца в течение года количество лучистой энергии, в 20 раз превышающее энергетические расходы всего человечества. Поэтому понятно то большое внимание, которое уделяется вопросам использования солнечной энергии. Тысячи лет тому назад люди пытались непосредственно использовать энергию Солнца с помощью гелиотехнических устройств. Первые установки для нагревания за счет солнечной энергии уходят в глубокую древность: есть основания полагать, что знаменитая древнеегипетская поющая статуя Аменофиса III, воздвигнутая во второй половине второго тысячелетия до нашей эры и приписываемая мифическому Мехнону, представляла собой первую солнечную тепловую установку. В постаменте этой статуи по предположению Соломона-де-Ко (построившего около 1615 г. первый солнечный двигатель) была помещена камера, разделенная глухой перегородкой на две части. Воздух передней части этой камеры, нагреваясь лучами восходящего с этой стороны солнца, давил на воду, наполнявшую низ этой камеры, и заставлял ее передвигаться по трубам к голове статуи, где находились музыкальные клапаны.
Существует также легенда, согласно которой Архимеду удалось поджечь римский флот, осаждавший Сиракузы, с помощью большого числа плоских зеркал, отражение от которых концентрировалось на кораблях противника.
Несмотря на то, что в настоящее время разработаны различные конструкции солнечных установок, многие из которых опробованы в лабораториях и даже в производственных условиях, они мало распространены и медленно внедряются. Частично это объясняется тем, что серийное производство этих установок еще не налажено, а получаемая от них энергия даже в благоприятных условиях обходится немногим дешевле энергии, получаемой другими путями, и потребители предпочитают пользоваться привычными устройствами. Главная трудность состоит в прерывистости и малой плотности потока лучистой энергии. Рассеянность и низкая концентрация солнечной радиации создают проблему поиска земельных площадей под установки большой мощности. Прерывистость поступления солнечной радиации приводит к необходимости создания аккумулирующих устройств.
Многие энтузиасты гелиотехники проводили теоретические исследования в этой области и довольно успешно конструировали различные солнечные устройства: водонагреватели, сушилки, кипятильники, водоопреснители и пр.
С энергетической точки зрения наибольший интерес представляет вопрос о создании крупных установок мощностью в несколько сотен и даже тысяч киловатт, например, солнечных тепловых станций (СТС), основой которых служит паровой котел, расположенный в фокусе оптической системы, образуемой отражателями (плоскими зеркалами).
Кроме тепловых солнечных установок, разработаны полупроводниковые устройства, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую. Принцип действия солнечного термоэлектрогенератора заключается в нагреве слоев термобатареи путем непосредственного облучения концентрированной солнечной энергией. Действие полупроводникового фотоэлектрического генератора основано на принципе взаимодействия фотонов света с полупроводниковым материалом.
В Ашхабаде внедряется ряд солнечных установок для эксплуатации в малонаселенных и горных районах: водонагреватели и опреснители, насосы и теплицы, холодильные установки и целые гелиокомплексы. В основном они используются в животноводстве.
Разработаны проекты и сооружается в предгорьях Тянь-Шаня Научно- производственный металлургический комплекс "Солнце", где солнечная энергия используется для получения температуры 35000С в солнечных печах; в Краснодаре -фотоэлектрическая станция; построена Крымская солнечная станция.
Крайняя неравномерность поступления солнечной радиации в зависимости от годового цикла, времени суток и погодных условий обуславливает необходимость регулировать распределение солнечного тепла во времени с помощью аккумуляторов солнечной энергии. В Швеции используют тепло, накопленное в грунте, в скальных породах, водоемах, подземных водоносных пластах и т.п. В Судаке (Крым) с межсезонным аккумулированием тепла существует система солнечного теплоснабжения жилого дома, в Дагестане используется солевой солнечный пруд, в пустынях Каракум и Кызылкум в качестве межсезонных аккумуляторов предлагается использовать водные линзы.
Во многих странах ведутся разработки более экономичных и энергоемких аккумуляторов с практически неограниченной длительностью хранения энергии. Оптимальное решение вопросов использования солнечной энергии в том или ином регионе всегда будет находиться в зависимости от климатических условий и технических возможностей.
Задание.
Разработайте проект солнечной станции для вашего края.
ЖИДКОЕ ТОПЛИВО ИЗ ВОДОРОСЛЕЙ
Специалисты научно-исследовательск ого института солнечной энергии (США) разработали технологию использования водорослей, растущих в морской воде, в качестве сырья для получения жидкого топлива. Плантации размещали в местах, где благоприятный световой режим сохранялся более полугода.
В основе технологии - переработка липидов, содержащихся в овдорослях, в дизельное топливо и бензин. Если в морскую воду добавлять в определенных дозах соединения азота и микроэлементы, можно повысить содержание в водорослях липидов с длинными углеводородными цепями. При их последующей тепловой обработке в присутствии соляной кислоты и метанола получается дизельное топливо и бензин. Авторы показали, что при продувании морской воды двуокисью углерода водоросли растут значительно быстрее: с 1 м2 поверхности воды ежедневно можно снимать около 50 г водорослей, причем 2/3 этой массы приходится на липиды. Если в дизельное топливо будет перерабатываться 80% липидов, водоем диаметром 20 м сможет ежегодно давать до 3000 л дешевого топлива.
ЧЕРНОБЫЛЬСКОЕ ЭХО В ЕВРОПЕ
Радиоактивные выпадения - следы аварии на Чернобыльской АЭС - за пределами бывшего СССР фиксировались во многих странах Северного полушария (даже в США, Японии и Китае), но больше всего - в Восточной и Центральной Европе. Однако,как указывает Ж.Медведев, "политико-географические" таблицы загрязнений разных стран крайне противоречивы.. Анализируя ситуацию, он приходит к выводу, что некоторые национальные радиологические службы предоставляли в международные организации неточные предварительные результаты или явно заниженные, стремясь уменьшить беспокойство собственного населения и соседей.
Результаты независимых измерений раологических служб НАТО и ВОЗ, а также данных некоторых технически хорошо оснащенных национальных служб позволяют определять хотя бы с ошибкой в 50 процентов масштаб и характер радиоактивных выпадений в Европе (вне бывшего СССР), оценить возможные радиологические последствия и эффективность защитных мер, предпринятых в ряде стран.
Распределение радиоактивных выпадений по территории Европы было пятнистым, поскольку зависело от метеоусловий и расстояния от аварийного реактора. Первое облако радионуклидов ушло в северо-западном направлении, накрыв часть Польши и Северную Европу. В результате на территории Финляндяя, Норвегии и Швеции имелись "горячие" пятна, в которых загрязнение радиоактивным цезием составляло десятки и сотни тысяч беккерелей на квадратный километр площади (в Норвегии до кБм/м2, Швеции- до 200). Дания почти не пострадала. Ветер, сменившийся затем на юго- западный, а после 29 апреля на юго-западный и южный, принес радионуклиды в Восточную, Центральную и Южную Европу, немного захватив и Турцию.
Об уровнях загрязнений можно судить по активности 134 СS и 137 СS в почве на территории посольств Великобритании в ряде европейских столиц: в Будапеште она составляла соответственно 8,8 и 5,3 кБм/ М2; Прагк -4,9 и 2,9; Бухаресте -4,3 и 2,6; в Варшаве- 2,8 и 1,7; Белграде -7,3 и 4,4. Помимо Югославии на Европейском юге существенно пострадала Болгария, выпадения в Италии и Греции были относительно невелики.
Из-за пятнистости выпадений приведенные данные не вполне точно отражают уровни загрязнений всей территории каждой страны.Так на северо-востоке Польши были места, в которых загрязнение радиоактивным цезием достигало 30 кБм/ м2 , а йодом -1 МБк/ м2; В столице Австрии Вене выпадение того же цезия оказалось на уровне 2 кБм/м2, а в Зальцбурге и горных районах (на альпийских лугах) -в 50-100 раз выше. В Германии при средней радиоактивности цезия 6 кБм/м2 в южной части были пятна почв с активностью выше 60 кБм/м2. Локальные уровни загрязнений определялись количеством осадков и высотой местности над уровнем моря. Над равнинами, например, аэрозоли, шедшие на высоте 1-3 км, недали "сухих выпадений, а в горах Австрии, Швейцарии и Югославии оставили значительную часть взвешенных радиоактивных частиц.
Порследствия Чернобыльских выпадений зависели не только от уровня загрязнения, но также от климата и типа хозяйственной деятельности. В Болгарии и Польше уровния загрязнения почв и дозы внешнего облучения были примерно одинаковы, но Болгария пострадала сильнее: в начале мая скот этой страны был уже на пастбищах, и их загрязнение радионуклидами привело к тому, что среднее содержание радиоактивного цезия в молоке (в южной Болгарии) в мае 1986г8 составляло 400 Бк/л. В странах Северной Европы и частично в Польше скот продолжали содержать в стойлах, и в молоке финских коров активность цезия не превышала 5 Бк/л.
Сильнее всего радиоактивные выпадения сказались в странах Южной Европы. В Югославии в 1986 г. радиоактивность молока была выше 1 кБк/л, а иногда достигала 3 кБк и лишь в 1987 г. снизилась до 2,3 Бк/л. Загрязненным оказалось и мясо - активность баранины поднялась до 2-10 кБк/кг. Даже в Италии оадиоактивность фруктов была выше 1 кБк/кг. На юге Европы потребление загрязненных продуктов внесло значительный вклад в индивидуальные дозы внутреннего облучения при относительно невысоких дозах внешнего. Этот вклад был особенно велик в странах, где не выбраковывались продукты питания - молоко, сыр, мясо, овощи, фрукты и др. В год аварии на ЧАЭС эффективная индивидуальная доза "среднего" болгарина составляла 0,7 - 0,8 м3 в/год, что примерно в три раза больше дозы "среднего" норвежца, хотя уровень загрязнения почв в Болгарии был ниже, чем в Норвегии.
В странах Северной и Центральной Европы удалось снизить дозовые нагрузки специальными мерами по защите населения. В Австрии, Польше и Скандинавских странах после аварии на ЧАЭС кроме, того, что было продлено содержание скота в стойлах, проводилась дезактивация пастбищ и водоемов, а в Скандинавии к тому же за несколько месяцев до убоя скот переводился на чистые корма. Чтобы мясо и другие сельскохозяйственные продукты не попали в пищу населения, значительное их количество было уничтожено или скормлено животным на звероводческих фермах. В Норвегии в октябре- ноябре 1986 года уничтожили около 25 процентов оленины (560т), в 1987 году - 10, в следующем 6 процентов.Этой страной затрачено около 20 млн.$ на контрмеры по защите населения и тем самым в первый же год снижена средняя индивидуальная доза до 0,25 м3в6 а коллективная - на 453 чел.-3в (16 тыс$ на 13в). Без таких мер дозы были бы в пять- семь раз выше. По оценкам, меры правительства Норвегии спасут в последние 50 лет 30- 40 жизней.
ПОИСК НОВОГО ТОПЛИВА
Вокруг нас достаточно углекислого газа и воды. Это прекрасное исходное сырье для синтеза топлива. Именно он и проходит совсем рядом - в зеленых клетках растений.Но механизм этого процесса пока не удается понять и воспроизвести. Целенаправленное наступление на эту проблему ведут ученые московского Института горючих ископаемых. Размышляя о путях превращений воды и газа в сложные соединения, исследователи перебрали все возможные пути химических реакций и пришли к выводу, что в принципе достаточно отщепить один атом водорода от молекула воды, как процесс дальше пойдет без затруднений. При фотосинтезе это получается легко, так как должную роль выполняют кванты света. А в темноте? Тут,по мнению ученых, должно быть то же самое,но обязательно с участием катализаторов,которые для воды известны - это соли железа, меди, кобальта, никеля, магния,они способствуют разложению воды. Вот это предположение решили про- верить в опытах, где в одном случае в смесь воды и карбонатов, выделяющих углекислый газ, добавили катализатор, а в другом - нет. Все происходило в полной темноте, и тем не менее там, где были соли металлов, в воде появились нити и волокна. Специальный анализ показал, что в новообразованиях содержится до тридцати пяти атомов углерода на каджую молекулу - совсем неплохо для потенциального топлива, а в целом вещество относилось к типу алифатических эфиров. Такой способ синтеза органики из воды и газа выглядит чрезвычайно заманчивым, так как срья вокруг в изобилии, а нагревать смесь надо всего лишь до шестидесяти градусов.
Ну а в опыте без добавок катализатора компоненты так и остались порознь- отдельно вода и отдельно газ.
РУКОТВОРНОЕ "ЧЕРНОЕ ЗОЛОТО"
Методика искусственного создания месторождений нефти и газа разработана в Западно-Сибирском научно-исследовательском геолого-разведочном нефтяном институте.
Нефть и газ, как извезстно,- конечные продукты в длинной цепи превращений. А исходные вещества в этой цепи - останки живых организмов, то есть растений и животных. Процесс таких превращений продолжается тысячи лет,но его похоже, можно значительно ускорить. Это и предлагает разработанный западносибирскими специалистами метод. Оказалось, к примеру, что в ряде случаев достаточно поднять давление в пласте залегания - путем закачки в него жидкости.
Пордобная технология нефтяникам давно известна и широко используется для "реанимации" отработанных скважин. Закаченная жидкость как бы выдавливает из геологических пород нефть, которая сама подняться наверх уже не в состоянии.
Новая технология - в отличие от известной - позволяет получить нефть и газ из тех пластов, где ни того, ни другого вообще нет, но вовсе не каждон геологические образование для этого пригодно. Будущее месторождение должно отвечать ряду весьма жестких требований. Необходимо, чтобы геологические его строение имело или было способно образовать коллектор для сбора жидких угле-водородов. Не ниже определенных должны быть в предлагаемом месторождении стартовые значения давления и температуры, а также содержание исходного органи-ческого вещества. Сама система пластов должна быть восприимчива к увеличению давления и способна его сохранять в течение нескольких суток. Необходима в ней и определенная концентрация так называемых парамагнитных центров, без которых реакция синтеза нефти и газа вообще не может начаться. Отвечающие всем этим требования породы не слишком распространены, но встречаются, и в том числе - на Северном Квказе и в Западной Сибири.
Хорошие результаты получены не только при многочисленных лабораторных испытаниях, но и в недавно прошедшем промышленном эксперименте. Проведен он был на Салымском месторождении в Западной Сибири, в пластах которого никаких признаков нефти или газа не наблюдалось. Но через трое суток после закачки в его недра жидкости специального состава из-под земли стал бить нефтяной фонтан. Искусственная скважина функционировала затем более года.
Исследования показывают, что искусственное формирование залежей углеводородов может стать реальной промышленной технологией уже в ближайшие годы. Дополнительный потенциал ресурсов нефти и газа оценивается по предварительным подсчетам примерно в сто миллионов тонн.
ГЕЛИОСТАНЦИЯ В ТОЛЕДО
Близ испанского города Толедо вступила в строй одна из крупнейших сол-нечных электростанций мира. Половина кремниевых солнечных батарей станции изготовлена в Испании, половина - а Германии. КПД немецких батарей составляет 11 процентов, а испанских - 15 процентов (солнечные элементы считаются эконо-мически рентабельными начиная с кпд 10 процентов). Рассчитывают, что за год солнечная электростанция сможет давать 1700 мегаватт-часов энергии. Интересно, что за последние 20 лет стоимость солнечного киловатт-часа упала в сто раз.
ГРУЗИТЕ НАВОЗ ТАНКЕРАМИ
Проблема избавления от навоза стоит во всех странах с развитым современным животноводством, везде, гдн существуют крупные животноводческие комплексы. Голландцы стараются использовать свиной навоз как удобрение, и тем не менее остается лишних три миллиона тонн этого ценного азотного удобрения. А к 2000 году, по прогнозам, излишек возрастет до 10-15 миллионов тонн.
Выход нашла фирма "Сисуон". Она подвергает коричневую жижу микробио-логической переработке, причем выделяется горючий биогаз, состоящий главным образом из метана. Он используется на месте для получения энергии, а лишенная теперь запаха жидкость закачивается в танкеры, которые привозят в Голландию нефть и раньше возвращались в страны арабского мира порожняком. По прибытии на место жидкость высушивается на солнце, получающийся при этом порошок прессуется в гранулы, которые вносятся на поля. Такое удобрение стоит примерно столько же, сколько искусственное, но гораздо лучше усваивается растениями.
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА НАВОЗЕ
Мы привыкли к тому, что теплоэлектростанции - активные загрязнители окружающей среды. Разработанные английскими энергетиками необычные проекты заставляют усомниться в этой азбучной истине. Одна из новых технологий использует в качестве топлива свиной навоз.
Идея возникла у хозяев крупного свиноводческого комплекса в результате многолетних трений с местным населением. Причиной конфликтов были разносимые ветром по округе испарения от свиного навоза, вносившегося на окружающие поля в качестве удобрения. Решить эту проблему позволяет новая безотходная технология переработки навоза. Навозная жижа будет поступать по трубопроводу длиной четверть мили от хозяйства на электростанцию, где в специальном реакторе пройдет обработку особыми бактериями. Образующийся в результате горючий газ пойдет на производство электроэнергии. Переработанный бактериями навоз, почти утративший свой запах, будет использоваться в качестве удобрения.
Станция рассчитана на переработку 70 тонн навоза в сутки. Планируемая энергетическая мощность станции невелика- 40 киловатт. Этого едва достаточно на покрытие нужд небольшого поселка. Энергия будет подаваться равномерно 24 часа в сутки 365 дней в году.
БИОТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ НЕФТЯНИКОВ
Новый способ "омоложения" иссякших нефтяных скважин разработан российскими микробиологами.Заключает ;ся он в активизации деятельности микро-организмов и позволяет повысить нефтеотдачу на 30 - 40%.
Само по себе использование микробов - не новость в нефтяной промышленности.Ведь традиционными методами удается добывать лишь часть нефтяных запасов любого месторождения.Сначала - бурением, в результате которо-го из земли бьет нефтяной фонтан, потом - насосами, а затем и вторичными способами.В пласт, к примеру, закачивают воду, которая повышает в нем давление, нефть поднимается и снова поддается извлечению.Но отнюдь не вся.Наступает мо-мент, когда добыть нефть уже не удается, хотя до шестидесяти ее процентов остается под землей.
Причина в том, что нефтяной пласт состоит обычно из пористых пород, и значительная часть пор меж собой не сообщается.Изменить эту ситуацию и помогают микроорганизмы.Продуктами их деятельности становятся кислоты, разъедающие стенки пор, и газы, повышающие в этих порах давление.Но для пита-ния этих бактерий в пласт приходится закачивать питательный субстрат- например, мелассу - отходы сахарной промышленности.Это, однако, и недешево, и довольно сложно.
Спецталисты Института микробиологии Российской академии наук решили воспользоваться деятельностью других бактерий.Тех, что содержатся в микрофлоре самого пласта,попав туда вместе с поверхностными водами.Питаясь минеральными и нефтеорганическими веществами, эти микроорганизмы тоже генерируют кислоты и газы, однако не слишком эффективно - в частности, из-за нехватки кислорода.Исследования показали, что если регулярно подкачивать кислород и некоторое количество минеральных растворов, то деятельность этих бктерий чрезвычайно активизируется.Подобный метод не только дешев и прост, но и совер-шенно безвреден экологически.А его промышленные испытания на десятке нефтяных месторождений Татарии дали отличные результаты.Пригоден он, правда, не повсюду, ибо для его использования очень важны температурные и солевые условия.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРЕБОТКА УГЛЯ
Жидкое топливо из нефти имеет много преимуществ по сравнению с углем: его легче транспортировать и дозировать, а двигатели внутреннего сгорания могут работать только на жидком топливе. Но запасы угля на планете гораздо больше запасов нефти, поэтому уже давно родилась идея перерабатывать уголь получая из него жидкое горючее. Однако термические и химические методы переработки невыгодны, требуют больших температур и давлений.
Американские исследователи нашли штамм грибка, который ╚разжижает╩ уголь. Мелкие частицы бурого угля, помещенные на поверхность культуры этого грибка, через два-три дня окружаются темными каплями, а через одну-две недели уголь полностью расплывается в жидкость. Если предварительно размолотый уголь обработан сильным окислителем (азотной кислотой!, процесс идет быстрее. Получающийся темный раствор имеет очень сложный состав, не до конца еще выясненный; во всяком случае, это, как и у нефти, в основном высокомолекулярные органические соединения. Явление настолько интересно и перспективы его применения так значительны, что эксперименты будут продолжены в полупромышленном биореакторе.
ОЧИЩАЮЩИЙ ДЫМ
Тот самый дым, который вылетает из труб промышленных предприятий и загрязненных предприятий и загрязняет, может сослужить и добрую службу, охраняя чистоту окружающей среды.
Чтобы удалить золу с тепловых электростанций, работающих на твердом топливе, ее смешивают с водой. Зола оседает на дно, а оставшаяся сверху вода становится ненужной. Система, которую предлагает Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б. Е. Веденеева (Ленинград), позволяет не сливать эту воду в реку или пруд, а использовать ее снова и снова.
Вода при взаимодействии с золой становится щелочной и содержит большое количество солей кальция и ряд вредных веществ. Трубы, по которым будут подавать такую воду, сразу зарастут изнутри отложившимися на их стенках кальцевыми солями. Поэтому щелочная вода предварительно обрабатывается дымом той же электростанции. В дыме, как известно, содержится окись углерода, она-то и нейтрализует щелочь, а соли кальция выпадают в осадок. После обработки вода отстаивается и окончательно очищается от солей. Затем ее забирают насосами и возвращают в агрегаты удаления золы.
Эта система внедрена на Рижской ТЭЦ: благодаря ее работе природа избавлена от выброса 6 миллионов кубометров загрязненной воды в год.
ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО С ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА
Диметиловый эфир (ДМЭ), признанный специалистами самым чистым, с экологической точки зрения, двигательным топливом, можно получать из обыкновенного углекислого газа. Технология процесса, а также соответствующая аппаратура разработаны в Институте нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева Российской академии наук.
Углекислоту для этих целей предполагается добывать не из воздуха, что было бы неэкономично, а из отходящих газов некоторых промышленных предприятий. Очень продуктивны в этом отношении цементные заводы: средний из них выбрасывает в атмо сферу около 100 тысяч тонн углекислоты ежегодно. А инженеры одного из предприятий г. Элиста (Республика Калмыкия) сообщили, что нашли способ получать углекислоту даже из выхлопных газов автомобиля.
Для производства диметилового эфира необходим еще и водород. Его можно добывать разными способами: в частности, из попутных газов нефтеперерабатывающих предприятий. Объединив каким-то образом такое предприятие с цементным заводом, можн о наладить производство весьма дешевого двигательного топлива ≈ диметилового эфира. Кстати в процессе его получения сначала образуется метиловый спирт ≈ вещество ядовитое, но совершенно необходимое для изготовления многих видов пластмасс.
ПОСТРОИТЬ ГЭС И ВЫИГРАТЬ
Даугавпилсская гидроэлектростанция защитит людей от наводнений, не принесет вреда природе и позволит стране заработать.
Строительство на Даугаве еще двух гидроэлектростанций каскада без чувствительного ущерба для природы позволит уже через два-три года получить дешевую электроэнергию. И в таком количестве, что ее импорт сократится с 50 процентов до 16.< /P>
╚Зеленые╩ предсказывают: строительство Даугавпилсской ГЭС вызовет четвертую Атмоду. Да, Атмода может начаться, но совсем по другой причине. Если у бедных налогоплательщиков и дальше будут брать деньги на бесперспективные работы по пред упреждению паводков на Даугаве.
Несколько лет назад процесс восстановления латвийской государственности затормозил строительство станции. Более того, борьба против этого проекта была одним из главных козырей тогдашних революционеров. Но мы, в свое время горячо поддер жавшие атмоду, уверены, что критика Даугавпилсской ГЭС, мягко говоря, некорректна и отношения к экологическим, экономическим и чисто профессиональным проблемам не имеет.
Критика и реальность
Так, например, первый лидер Народного фронта Дайнис Иванс в своей книге предает анафеме Даугавпилсскую ГЭС. Он утверждает, что на каждый киловатт вырабатываемой станцией энергии будет затоплено ┘ 4 гектара земли. Откуда берется так ая цифра, абсолютно непонятно. Во всяком случае никаких ссылок хотя бы на вузовские учебники в этой книге нет. И если метод Иванса принят за аксиому, то в случае строительства ГЭС Даугава залила бы своими водами не только весь бывший СССР, но и в придачу еще Англию, Германию и Францию.
Сельхозугодия, конечно же, затапливаться не будут. Но, по нашим расчетам, их общая площадь составит около 300 гектаров.
Трудно всерьез воспринимать и слова госминистра охраны среды Индулиса Эмсиса: мол, развитые страны не строят ГЭС на равнине. Вряд ли Люксембург беднее Латвии, но он имеет гидростанции и модернизирует их. И покупает энергию у Франции дн ем, чтобы перекачать достаточное количество воды в хранилища, а ночью запускать турбины и продавать энергию ≈ втрое дороже, чем купили, в той же Франции.
Теперь о вреде экологическом, убедительные обоснования которого хотелось бы слышать от биолога-министра. Он говорил о редчайших насекомых, живущих только в долине Даугавы, где будут затоплены сельхозугодья. Но авторитетнейший ученый Ар вид Баршевский, написавший диссертацию о насекомых, не смог назвать ни одного вида, чье исчезновение нанесло бы невосполнимый урон латвийской фауне. Другие энтомологи подтвердили: нет в долине Даугавы ни такого насекомого, ни такой травинки, какие бы не встречались в других местах страны.
Насколько экологически чисты другие типы станций, можно узнать из популярной литературы. Возьмем, например, тепло станции сравнимой с Даугавпилсской ГЭС мощности, но работающие га угле и газе. Их ╚зеленые╩ почему-то признают самыми без вредными. А вот Физико-энергетический институт АН Латвии доказал, что все наоборот. Выбросы ╚газовых╩ ≈ станций составляют 51, 53 тысячи тонн, ╚угольных╩ ≈ в два раза меньше. Но на каждого жителя Латвии эти источники энергии выбрасывают соответственно 2 2 кг и 13 кг злокачественных отходов. Ничем подобным ГЭС нам не грозит.
Одна станция ≈ хорошо, а две ≈ лучше
Сейчас ведутся подготовительные работы по созданию проекта Екабпилсской ГЭС, о чем нам сказал министр экономики ЛР Атис Сауснитис. В его распоряжении есть материалы, которые собраны или разработаны прежде. В том числе и о цикличнос ти паводков, которые раз в сто лет поднимаются выше отметки 85 метров над уровнем моря. Это предельная высота для дамбы ≈ иначе вешние воды затопят все, что выше по течению, и притом перехлестнут гребень дамбы. Не помогут и земельные дамбы, которые к том у же повышают уровень воды.
Так что ГЭС, если ее построят вблизи Екабпилса, не гарантирует от наводнений ни этот город, ни Даугавпилс, ни Краславу, которые уже трижды в этом столетии были во власти водной стихии. А обезопасит их только годроаккумулирующая Даугава пилсская ГЭС.
Американская помощь
От Даугавпилсской ГЭС остались не только плохие восспоминания и незавершенное на 70% строительство, но и вся документация: топография и результаты геологических исследований. Они хранятся и в Латвии, и в Московском институте гидроэ нергетики. На предпроектные работы нового, уменьшенного втрое по мощности (до 100 мегаватт) варианта Даугавпилсской станции нужны максимум 400 тысяч латов.
Но можно обойтись и без них. Выполнить работы совершенно бесплатно берутся две американские фирмы ≈ Xarza, где вице-президент Арвид Жагарс, наш земляк, и USA Trade and Deve lopment Agency.
Почему они берутся за работу бесплатно? Да потому что такие проекты финансируются правительством США. Представители фирм уже приезжали к нам в Латвию, предлагали свои услуги, но им не ответили ни ╚да╩ ни ╚нет╩. Решающее слово за ╚Латв энерго╩, но ему нет дела до этой проблемы. И правительству, видно, тоже.
Прибыльное дело
Строительство ГЭС тем же ╚Латвэнерго╩ оценивается в 350 млн. латов. Мировая же практика показывает, что 200 млн. долларов ≈ это самая высокая стоимость равнинных станций. При окупаемости за 6-8 лет. И срок эксплуатации ≈ вечно. Стр оится такая станция два-три года, обеспечивая работой примерно тысячу человек. При нашей латгальской безработице это тоже важно. Потом сто спецов получат хорошо оплачиваемые места.
Единственные потенциальные ╚проигравшие╩ ≈ это хозяева 300 га затопленных сельхозугодий. Но они должны получить денежную компенсацию. Как это было в те времена, когда решили строить Кегумскую ГЭС с одобрения Карлиса Улманиса. Тогда зап латили за все, причем весьма щедро.
Откуда взялись деньги? Дали банки, были выпущены акции малым номиналом, которые охотно покупал и простой люд. В иностранных инвестициях не было никакой необходимости, так же, кстати, как и сегодня. Потому что энергетика ≈ дело прибыльн ое.
Известно, что себестоимость произведенных в Латвии 10 киловатт ≈ меньше 1 сантима. Мы же покупаем около 50% электроэнергии, по одному сантиму за киловатт. Неужели это не аргумент в пользу того, что ГЭС целесообразна? И уж тем более цел есообразны две ≈ и Екабпилсская, и Даугавпилсская ГЭС.
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА КРЫШЕ
На крыше завода двигателей немецкой фирмы ╚Даймлер-Бенц╩ в городе Бад-Каннштадт смонтирована самая крупная в мире из встроенных в дома солнечных батарей. Ее общая мощность при полном освещении 435 киловатт, вступить в строй она должна в октябре. Благодаря тому, что панели автоматически поворачиваются за Солнцем и в системе использованы зеркальные концентраторы света, кпд повышен в 1,8 раз по сравнению с обычными солнечными батареями. Получаемый постоянный ток после превращения в перем енный будет подаваться в сеть здания.
СОЛНЕЧНЫЙ ПОСЕЛОК
Уже в течение трех лет немецкий поселок Фланитцхютте, расположенный на окраине Баварского леса, полностью обходится без электроэнергии, поступающей ╚со стороны╩. Три года назад в поселке была смонтирована гелиоэнергетическая установка из 840 плоских солнечных батарей общей площадью 360 квадратных метров. Мощность каждой батареи ≈ 50 ватт. В солнечную погоду установка вырабатывает мощность до 40 киловатт. Ежегодно в этом районе отмечается в среднем 1700 солнечных часов. Ночью и в пасму рную погоду ток подает батарея свинцовых аккумуляторов, заряжающаяся в те часы, когда солнце в избытке. Если же плохая погода стоит долго, например, зимой, в действие вступает турбогенератор, работающий от запаса сжиженного газа. Раньше поселок, состоящи й из нескольких жилых домов и двух гостиниц для туристов, снабжался 20-киловольтной линией электропередачи, которая шла через лес. Зимой провода часто рвались под тяжестью льда и снега.
ПО ВОЛЕ ВОЛН
Новая электростанция морского базирования разработана фирмой ╚Прикладные технологии╩ (Москва). Она использует энергию океанских волн и носит название поплавковой волновой электростанции ≈ ПВЭС.
Среди всех известных на сегодняшний день возможных источников энергии океанская волна наиболее, так сказать, неисчерпаемая: по разным источникам, совокупная волновая энергия океанов достигает 3 х 1014 кВт.ч., а одна небольшая волна высотой в 5 метров развивает на каждом квадратном метре своей колеблющейся поверхности мощность до 10 кВт.
Основной элемент ПВЭС ≈ капсула-поплавок, внутри нее размещены механический преобразователь энергии волны, электрогенератор энергии. В преобразователе имеется колебательная система, которая под действием морской волны приходит в д вижение с
ТРАНСПОРТ И СВЯЗЬ
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.