А. Лельевр - Альманах Эврика-84

Все работы будут базироваться на новых принципах управления химическими и физико-химическими процессами превращения органической массы угля в жидкое топливо.

Первые в европейской части СССР геотермальные электростанции появятся на Ставрополье, в Дагестане и Закарпатье, хотя в этих краях гейзеров нет и покой земли не нарушают ни пыхтение горячего пара, ни шум фонтанов кипятка, устремляющихся ввысь.

В нашей стране пока две такие станции — Паужетская и Паратунская, мощностью соответственно 11 тысяч и 700 киловатт. Обе они на Камчатке, или, как говорят, в районе активной вулканической деятельности. Там, где очень близко от поверхности земли много воды, она под высоким давлением фонтанирует, и температура ее самая подходящая — 250 градусов. Эту воду остается лишь сепарировать, сухой пар подавать на турбины электростанций.

Но такие уникальные районы у нас есть только на Камчатке и Курилах. А дешевая энергия нужна всюду. Ее поисками активно сейчас занята наука. И вот один из выводов, к которому пришли ученые: геотермальные электростанции, подобные камчатским, можно строить во многих других местах страны.

Давно известно, что каждые сто метров в глубь земли температура повышается на три градуса. В принципе можно пробурить достаточно глубокую скважину, чтобы добраться в земле до нужной температуры. Накачать в этот «горячий котел» воду, рядом пробить вторую скважину и с помощью взрыва соединить их. Холодная вода, которая нагнетается в первую скважину и попадает в «горячий котел», нагревшись до заданной температуры, начнет выбиваться из земли по второй. Получится своего рода гейзер, ничем не хуже камчатского.

Но для того чтобы нагреть таким путем воду, скважины должны быть сверхглубокими. Это дорого, пока невыгодно. Вот почему специалисты ищут так называемые термоаномальные площади, где температура через каждые сто метров повышается на 30–40 градусов. Таких площадей в стране много. И практически на каждой можно искусственно создать «вулканические» условия Камчатки и сооружать экономичные электростанции.

Сейчас в Дагестане, Ставрополье, Закарпатье впервые на выбранных участках уже начали строить три небольшие геотермальные станции, точнее, энергоблоки по 10 мегаватт. Они отличаются от камчатских. Условия здешних мест диктуют новый тип станций. Надо позаботиться о том, какое держать давление воды, какую температуру. Надо заботиться и о запасах подземных вод. Они тут не столь богаты. Поэтому предусмотрена система принудительного круговорота воды.

Эти небольшие станции строят в основном для разностороннего изучения, проверки всех параметров. Именно они — первенцы геотермальных электростанций нового типа — позволят приступить к строительству крупных станций мощностью до 200 мегаватт и более.

И не только в названных районах, но и в Средней Азии, Прибалтике, центре России.

По оценке ученых, уже к концу нынешнего века геотермальные станции могут давать пять процентов из общего количества вырабатываемой в стране электроэнергии.

Во многих странах мира проводятся научно-исследовательские и опытные работы с целью создания новой технологии производства моторного топлива, газа и сырья для химической промышленности. Основа такой технологии — уголь, горючие сланцы и нефтеносные пески, запасы которых намного превышают запасы нефти.

Синтетическое жидкое топливо и газ из твердых горючих ископаемых производят сейчас в ограниченном масштабе. Дальнейшее расширение производства синтетического топлива сдерживается его высокой стоимостью, значительно превышающей стоимость топлива на основе нефти.

Поэтому сейчас интенсивно ведется поиск новых экономичных технических решений в области синтетического топлива. Поиск направлен на упрощение известных процессов, в частности, на снижение давления при ожижении угля с 300–700 атмосфер до 100 атмосфер и ниже, увеличение производительности газогенераторов для переработки угля и горючих сланцев и также разработку новых катализаторов синтеза метанола и бензина на его основе.

Наша промышленность на многие годы обеспечена запасами нефти для производства моторного топлива и других целей. Тем не менее в целях экономии ценнейшего сырья у нас разрабатывается технология производства синтетического топлива. Сейчас, в частности, осваивается новая технология переработки горючих сланцев методами газификации и высокоскоростного пиролиза. Единичная мощность агрегатов—1000–3000 тонн сланца в сутки. Для сравнения: производительность уже действующих равна 200–300 тоннам в сутки.

В восточных районах страны, например в Канско-Ачинском буроугольном бассейне, залегают малосернистые и малозольные угли. На их базе планируется организация крупномасштабного производства электроэнергии и синтетического топлива. Специалисты разрабатывают технологию гидрогенизации угля под относительно невысоким давлением водорода — до 100 атмосфер. Экономические расчеты свидетельствуют о том, что производство моторного топлива из углей будет в перспективе конкурентоспособно с переработкой нефти. Уже заканчивается строительство опытного предприятия, где будут испытываться угли различных сортов с целью получения различных продуктов, в том числе синтетического топлива.

Использование на электростанциях угля непосредственно в виде топлива выдвигает проблему производства газа из угля. Дело в том, что его сжигание приводит к загрязнению окружающей среды. Предварительная газификация угля и сжигание очищенного газа на электростанции позволяют не только защитить окружающую среду от вредных выбросов золы, сернистых и азотистых соединений, но также существенно снизить расход металла и затраты на создание предприятия.

В настоящее время проектируется энергетический блок мощностью 250 мегаватт, в составе которого предусмотрена предварительная газификация угля. Мелкозернистый уголь будет перерабатываться под давлением до 20 атмосфер в кипящем слое. Применение техники кипящего слоя позволяет значительно интенсифицировать газификацию и создавать агрегаты с большой единичной мощностью.

Многочисленные оценки экспертов свидетельствуют о высокой стоимости предприятий по получению синтетического топлива. Однако, используя дешевый уголь, добываемый открытым способом, в перспективе можно создать экономичное производство. Для этого требуются интенсивные разработки всех стадий производства (подготовка топлива, переработка, очистка продуктов и пр.).

Необходимо подчеркнуть важность организации международного сотрудничества по проблеме синтетического топлива, включающего откровенный обмен информацией. Примером может служить деятельность Координационного центра — «Новые методы утилизации углей». Центр объединяет усилия стран — членов СЭВ, организует кооперацию и международное разделение труда, содействуя ускорению решения задачи.