Д. Коллинз - Мир приключений, 1925 № 01

— А кто заставляет работать машину?

— О, весьма вероятно, какой-нибудь здоровенный машинист из Нью-кэстля!

— Ничто другое не приводит в движение машину, — возразил великий инженер, — к а к свет, который в течении десятков тысяч лет собирался в земле, свет, который всасывался растениями и был им необходим, чтобы во время роста переводить в твердое состояние углерод, и который теперь, пролежав тысячи лет погребенным в залежах каменного угля, был снова извлечен и освобожден, чтобы служить великим целям человечества, как здесь, в этой машине!

Знаменитый изобретатель на много десятилетий опередил своих современников. Его замечательный ответ Буклэнду вполне соответствует современным научным воззрениям.

Под влиянием солнечных лучей зеленые части растений выполняют чрезвычайно важную роль в жизни природы: они расщепляют находящийся в воздухе углекислый газ на составные части, т. е. кислород и углерод; кислород выделяется обратно в воздух, углерод же вступает в химическое соединение с другими веществами в растениях и образует сначала углеводы (крахмал), а затем белки, жиры и пр.

И когда в вашей печке весело потрескивают дрова, а приятная теплота расходится по комнате — знайте, что это дерево возвращает ту энергию, которую оно получило от Солнца. Углерод дерева соединяется при горении с кислородом воздуха, образует углекислый газ и выделяет тепловую энергию в количестве, равноценном лучистой энергии Солнца, полученной в свое время его зелеными частями.

Торф и каменный уголь представляют собою обугленные остатки растений, покрывавших в отдаленные времена поверхность земного шара.

Ныне, сжигая в топке паровой машины каменный уголь, мы получаем обратно ту солнечную энергию, которую собрали и сберегли растения в отдаленные времена более молодого возраста нашей планеты.

«Теплота, которою мы согреваем наши жилища, — говорит Либих, — есть солнечная теплота; свет, которым мы обращаем ночь в день — есть свет, заимствованный нами от Солнца».

Движущаяся и падающая вода рек и водопадов, энергия, которой обладает ветер — точно также являются преобразованной солнечной энергией.

В какой форме ни проявляется деятельность человека, она всегда заимствует от природы только те силы, которые дало последней солнце. Вся земля есть ничто иное, как дитя солнца. Поддерживаемая и направляемая в бесконечном пространстве таинственной силой солнечного притяжения, без его животворящих лучей она была бы мертвая пуста!». — восклицает талантливый Фламмарион.

В настоящее время достаточно точно подсчитано, какое количество лучистой энергии дает солнце в определенный промежуток времени на каждую единицу поверхности земли. Как оказывается, растения представляют из себя очень несовершенных преобразователей энергии — они используют не более 3/1000 всей получаемой ими солнечной энергии.

Теперь, когда запас каменного угля, нефти и других горючих быстро тает, когда приближается катастрофа отсутствия топлива, и во всех странах кипит энергичная работа по использованию силы движущейся воды, ветра и т. д., — невольно возникает вопрос о непосредственном использовании солнечной энергии.

Нельзя-ли обойтись без Лишних посредников (растений, тепловых машин и пр.), а использовать солнечную энергию, получая ее из первых рук?

Мысль о постройке солнечного двигателя не нова. Еще в конце прошлого столетия было сделано несколько подобных попыток.

На рисунке 1 изображен солнечный двигатель, построенный в 1898 году в Лос-Анжелосе (Калифорния), приводивший в движение водяной насос и развивавший мощность в десять лош. сил. Он представлял собою большое зеркало — рефлектор, отражавшее солнечные лучи, которые нагревали воду в особом цилиндре и обращали ее в пар. Из цилиндра пар поступал в. паровую машину, производившую работу. Рефлектор поворачивался по направлению к солнцу с помощью часового механизма.

Француз Мушо несколько улучшил солнечный двигатель описанного-типа, окружив котел стеклянной оболочкой, препятствующей обратному выделению котлом лучистой теплоты… (См. рис. 2).

Вместо нагревания воды в последнее-время стали пользоваться другими более летучими жидкостями, например, эфиром, аммиаком (прибор Телье), сернистой кислотой и т. д. Разумеется, отработанные пары этих жидкостей тщательно собираются в холодильнике и вновь поступают для нагревания и испарения в котел.

Другой метод использования лучистой теплоты — это установка особых поглотителей тепла, представляющих собою ряд ящиков, защищенных с боков и снизу непроводниками тепла и покрытых сверху двумя листами стекла с прослойкой воздуха между ними. Двойной слой стекла к прослойка воздуха препятствует потере тепла из поглотителя.

Вода впускается в поглотитель, нагревается там до сравнительно высокой температуры и выходит с другого конца в центральный резервуар, откуда поступает по ряду трубок в трубчатый котел, предназначенный для обращения в пар эфира или какой-нибудь иной летучей жидкости. Пары эфира приводят в движение паровую машину. Охлажденная вода опять идет в поглотитель для вторичного нагревания.

Как показали опыты, различные тепловые и механические потери столь велики для, солнечных двигателей, что коэффициент их полезного действия ничтожен. Для получения мощности в 1 лошад. силу требуется не менее 9 квадр. метров нагреваемой солнечными лучами поверхности, в большинстве же подобных установок нужно было даже 30–50 кв. метров (это вместо 0,4 кв. метра на 1 лош. силу в случае полного обращения всей тепловой энергии солнечных лучей в механическую работу).

Стоимость солнечных двигателей очень велика, она приблизительно в три раза более стоимости паровой машины' среднего качества, имеющей такую же мощность; расходы по содержанию и уходу также значительно больше, чем для паровых машин.

Однако, солнечные двигатели, появившиеся в самое последнее время, значительно более совершенны. Инженером Берландом составлен подробный проект очень экономичной установки, работающей солнечным теплом, и предназначенной для электрофикации Туггурского оазиса (Африка).

Исключительно быстрое развитие техники дает нам право расчитывать на значительный успех и в этой области. Последствия появления удачных конструкций солнечных двигателей будут чрезвычайно велики. Центры промышленности перенесутся ближе к экватору, туда, где ярче и сильнее светит солнце… И, быть может, через несколько столетий опустеют Ленинград, Париж, Лондон и Берлин, а новые гигантские города будут красоваться в искусственно орошаемой и покрытой зеленой растительностью когда-то пустынной Сахаре!