Никола Тесла - Статьи

В настоящее время, применяя новейшие, усовершенствованные газовые двигатели, от угля получают больше энергии; по экономичности они, вероятно, в два раза превосходят лучшие паровые аналоги. Развитие газовой промышленности способствует быстрому внедрению газовых двигателей. При нынешнем состоянии механики и электротехники наиболее рациональным способом извлечения энергии из угля является, очевидно, производство газа вблизи залежей угля и использование его или там же или в каком-либо другом месте с целью получения электричества для промышленных нужд с помощью динамо-машин, приводимых в движение работающими на газе моторами. Коммерческий успех такого предприятия в значительной степени зависит от производства газовых двигателей большой номинальной мощности, которые, судя по интенсивной работе в этой области, в скором времени начнут появляться.

Но все эти улучшения являются лишь промежуточными фазами в эволюционном развитии, нацеленном на нечто более совершенное, поскольку в конечном счете мы должны преуспеть в получении электричества из угля прямым способом, не допуская больших потерь тепловой энергии. Можно ли окислять уголь, применяя низкотемпературный процесс, это еще вопрос. Его соединение с кислородом всегда сопровождается выделением тепла, а можно ли энергию соединения углерода с другим элементом превратить непосредственно в электрическую энергию, еще не известно. При определенных условиях азотная кислота будет окислять углерод, генерируя электрический ток, но раствор не останется холодным. Предлагались другие способы окисления угля, но они не сулят эффективного результата. Я сам потерпел полную неудачу, хотя, возможно, не совсем такую полную, что испытали те, кто «усовершенствовал» низкотемпературную угольную аккумуляторную батарею. По существу, эта проблема — для химика. Она не для физика, который заранее рассчитывает все свои результаты, так что завершенный эксперимент не может быть неудачным. Химия, хотя наука и достоверная, еще не допускает поиска решений такими точными методами, как те, что применяются при разработке многих физических проблем. Результат, если это возможно, достигается скорее благодаря настойчивым опытам, чем дедукции и расчету. Однако скоро наступит время, когда химик сможет следовать заранее проложенным курсом, и процесс его прихода к желаемому результату будет просчитываться исключительно путем умозаключений. Низкотемпературный угольный аккумулятор мог бы дать замечательный импульс расширению применения электричества, за короткое время он привел бы к созданию летательной машины и чрезвычайно ускорил бы широкое распространение автомобиля. Но эти и многие другие проблемы будут решаться лучшим образом и научно обоснованно при наличии легкого аккумулятора.

Кроме горючих веществ мы могли бы со временем использовать другие имеющиеся в изобилии источники энергии. Необъятное количество энергии заключается, например, в известняке, и механизмы могут приводиться в действие благодаря выделению углекислоты под воздействием серной кислоты или другим способом. Когда-то я построил такой двигатель, и он работал удовлетворительно.

Но какими бы ни были наши источники первичной энергии в будущем, мы должны, действуя целесообразно, добывать ее с минимальными затратами. Я давно пришел к этому выводу, и для достижения этого результата виделись, как упоминалось выше, только два возможных пути: или обратиться к использованию энергии Солнца, накопившейся в окружающей среде, или передавать энергию Солнца через среду на большие расстояния из того пункта, где ее можно получить даром. В то время я сразу же отверг второй способ как совершенно неосуществимый и обратился к исследованию возможностей первого.

Трудно поверить, но тем не менее это факт: с незапамятных времен человек имел в своем распоряжении весьма надежный механизм, который дал ему возможность использовать энергию окружающей среды. Этим механизмом является ветряная мельница. Вопреки распространенному мнению, от ветра может быть получена значительная энергия. Многие введенные в заблуждение изобретатели потратили годы жизни в попытках обуздать приливы, а некоторые предлагали даже сжимать воздух с помощью их энергии, или волн, совершенно не понимая знаков, подаваемых ветряной мельницей на холме, когда она, полная печали, размахивала своими крылами и предлагала им остановиться. Дело в том, что мотор, работающий на энергии волны или прилива, как правило, едва ли имеет шансы на выгодное соперничество с ветряной мельницей, которая представляет гораздо лучший механизм, позволяющий получать значительное количество энергии простым способом. Значение энергии ветра для человека былых времен трудно переоценить, хотя бы потому, что она позволила ему пересекать моря и даже сейчас является важным фактором в осуществлении пассажирских и грузовых перевозок. Но этот идеально простой метод использования солнечной энергии обладает существенными ограничениями. Механизмы имеют большие размеры на единицу мощности, и выработка энергии носит прерывистый характер, что неизбежно влечет за собой аккумулирование энергии и удорожание агрегата.

Однако для получения энергии гораздо лучше было бы воспользоваться солнечными лучами, которые, непрерывно падая на землю, снабжают ее энергией с максимальной величиной более четырех миллионов лошадиных сил на квадратную милю. Хотя в среднем энергия, получаемая с одной квадратной мили в какой-либо местности за год, составляет лишь малую долю этого количества, всё же эффективное применение этого открытия могло бы дать неисчерпаемый источник энергии. Единственным рациональным способом, известным мне, когда я приступил к изучению этого предмета, стало использование какого-либо теплового или термодинамического двигателя, работающего на жидкости, которая выпаривается в котле под воздействием тепла лучей. Но более глубокое изучение этого метода и расчеты показали, что, несмотря на огромное количество энергии, поступающее с солнечными лучами, этим способом можно получить только ее небольшую часть. К тому же солнечное излучение обладает определенной периодичностью, и я убедился в существовании тех же ограничений, что выявились в работе ветряных мельниц. После долгого изучения способов получения энергии Солнца, учитывая неизбежность котла большого объема, низкую эффективность теплового двигателя, дополнительные расходы на аккумулирование энергии и другие недостатки, я пришел к заключению, что, за исключением немногих случаев, успешная промышленная эксплуатация «солнечного двигателя» невозможна.