Юрий Чирков - Занимательно об энергетике

Однако есть сторонники и противоположных взглядов. Негодующие, презирающие (как правило, люди эти ходят пешком!), они клеймят и гвоздят автомобиль. Веками, говорят они, люди мечтали о сапогах-скороходах: надел их (самолет? поезд? авто?), сделал шаг-другой — и ты уже в тридевятом царстве, тридесятом государстве... Да, сапоги эти хороши, но в них обнаружился «гвоздь», да еще такой величины, что, видимо, лучше сапог скорее снять и ходить босиком! Или, на худой конец, передвигаться на велосипедах...

Пока длится этот спор и кипят страсти, давайте заглянем в будущее. По улицам городов мчатся юркие бесшумные автомобили. Никаких выхлопных газов — прохожие наслаждаются свежим воздухом, который веет с полей и лесов... Насмешка? Глупая идиллия? Вовсе нет: если автомобили превратятся в водородомобили или электромобили, работающие на водородно-воздушных топливных элементов, ведь тогда продуктами сгорания станут пары воды! Но, конечно, мы позволили себе некоторую вольность — перенеслись мысленно в то, может быть, и далекое время, когда основой энергетики землян станет водород.

Просчет природы

В последние годы, пожалуй, самым «модным» словом в популярной литературе стало «кризис».

Энергетический...

Экологический...

Климатический...

Источник всех бед один — использование и истощение запасов угля, нефти и газа.

Но не следует считать, что все эти неурядицы — результат каких-то ошибочных действий человечества, его явный просчет. Отнюдь. Люди могли строить свою цивилизацию, лишь используя заготовленное природой «сырье». И не их вина, что этого «сырья» оказалось маловато, да и для окружающей среды, как выяснилось, оно «не подарок». А теперь немного фантазии. Представьте себе, что природа умела бы готовить и запасать впрок для человека не уголь и нефть, а водород. Вот тогда-то проблем у человека не было бы, видимо, никаких.

В самом деле, источник водорода безграничен — вода океанов и морей. Кроме того, соединяясь с кислородом воздуха и отдавая энергию, водород вновь превращается в воду — стало быть, источник этот самовосстанавливающийся, а значит, и вечный!

Второе: продукт сжигания водорода — чистая вода — не может загрязнить атмосферу. Следовательно, нет экологического кризиса, а также и климатического, ибо при этом исчезнут и огромные количества углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу при сжигании угля, нефти и газа.

Немаловажны и такие соображения. Водород — топливо идеальное. По способности выделять тепло он чемпион среди чемпионов: у него наивысшая теплотворная способность. При сжигании килограмма водорода (атомарного) выделяется в 8 раз больше энергии, чем при сгорании килограмма бензина.

Итак, природа допустила явный просчет. Конечно, ей было невдомек, что на планете Земля появится разумное существо, которое будет явно неразумно (неэффективно) транжирить ископаемую органику и мечтать о водородной энергетике. Впрочем, быть может, природа в данном вопросе не так уж и наивна, а наивны мы, люди, полагающие, что свои сокровища природа обязательно должна держать у всех на виду.

Согласно гипотезе советского ученого сотрудника Института геологии Академии наук СССР В. Ларина недра Земли на большой глубине буквально заполнены водородом. А значит, в будущем человек сможет черпать его из недр вместо нефти и газа.

Вулканологи давно установили: во время извержений вулканы выбрасывают в атмосферу большие массы водорода. Выброс этого газа подчас происходит и при бурении глубоких скважин. Наконец, в Исландии обнаружены очаги, где водород свободно выходит на поверхность из неведомых глубин.

В. Ларин полагает: в период образования планеты из пылегазового облака металлы (словно губка водой!) обильно насыщались водородом, самым распространенным элементом вселенной.

Водород обладает поразительной способностью растворятся в металлах. Почти любой из металлов может «впитать» количество этого газа, превосходящее его собственный объем в сотни и даже тысячи раз! При этом образуется качественно новое химическое состояние — гидрид.

Так вот, находящиеся в центре Земли, где давления грандиозны, металлы сосуществуют с водородом в виде гидридов. Но у поверхности, где давления слабеют, а температуры еще достаточно высоки (повышение давления способствует образованию гидридов, а рост температуры их разложению), этак на границе ядра Земли и мантии, гидриды разлагаются, выделяется газообразный водород.

И он легко просачивается через мантию к поверхности планеты. (Физикам хорошо известно, что через горячие металлы водород проходит, как вода сквозь сито.)

Многие факты подкрепляют гипотезу Ларина. С ее помощью легко удается объяснить, почему, например, Земля замедляет свое вращение: она расширяется! Выделяющийся водород «раздувает» ее.

Становятся понятны и процессы образования гор, движение материков и многое другое, что исстари волнует и дразнит воображение геофизиков.

Ну а если эта гипотеза неверна, то возможен еще один шанс: что, если природа допустила «промашку» лишь в нашем уголке вселенной? Если не повезло лишь землянам? А в других местах водорода, что называется, «навалом»?

Недавно было выдвинуто предположение (его высказал советский инженер-химик Ф. Назаров), что знаменитый Тунгусский метеорит в основном состоял из... водорода.

Уж сколько гипотез наслоилось вокруг тунгусского пришельца! И инопланетный звездолет, и всякие иные версии. По числу гипотез, пожалуй, только легендарная Атлантида может соперничать с тунгусским дивом. И все эти догадки не выдержали проверки.

Теперь на испытании «водородная» гипотеза. Полагают, что этот гость Земли размерами в несколько сот метров, состоявший в основном из жидкого и частично твердого водорода, врезался в нашу планету со скоростью 10—20 километров в секунду и мгновенно сгорел в атмосферном кислороде. Отсюда и все последствия.

Так что, возможно, есть целые миры, во всяком случае в нашей Галактике, обильные даровым водородом. К тому же и «расфасованным» в самом удобном виде. Вот только как до него добраться?..

Водород против электричества

Человек легко привыкает к удобствам и трудно с ними расстается. Наибольший сервис сейчас дает ему электричество. Еще совсем недавно всюду пропагандировалась идея «дома все на электричестве». Но, возможно, вскоре взгляды могут существенно измениться, и виноват в этом будет водород. Недавно за рубежом в целях рекламы даже построили «дом на водороде».

Тут все на водороде. Освещение осуществляют специальные лампы, в которых фосфорные соединения, вступая в реакцию с водородом, излучают свет. Приготовить пищу можно на газовых плитах, где водород, смешанный с углекислым газом, служит топливом. Необходимую электроэнергию (связь, радио, телевизоры) вырабатывают водородно-воздушные топливные элементы, установленные в доме. Оригинально и отопление: особые пористые панели, насыщенные катализатором, омываются водородом. Окисляясь, он нагревает панель, которая и становится источником тепла. Но отчего водород оказался лучше электроэнергии? Какие резоны? Экономические. Выгоднее на отдельные фермы или коттеджи подавать энергию не в виде электричества, а в виде газа. А уже на месте потребления электроэнергию (без нее все же совсем обойтись трудно) извлекать из водорода.