И Фратрич - Троянский конь цивилизации

От воды человек обращает свой взор в небо, задумываясь о возможности использования солнечной энергии. Изучая космическое излучение, люди пришли к искусственному ускорению движения нейтронов. Их действие возбуждает в ядрах атомов кинетическую энергию в несколько десятков миллиардов электронвольт. Если опыты удадутся, мы без труда увеличим производство энергии атомного ядра и одновременно улучшим экономические параметры пока еще очень дорогих атомных электростанций.

Несмотря на то что из 1 кг ядерного топлива атомные электростанции производят столько же электроэнергии, сколько можно получить, сжигая 12 млн. кг угля, эти станции имеют свои «детские болезни» и лимитирующие факторы. Тепловые электростанции выпускают в воздух дым и газы, вредные для здоровья, а также копоть, загрязняющую воду И почву. Отходы атомных электростанций загрязняют воздух несравнимо меньше. Однако они потребляют много воды для охлаждения топливных камер и доставляют много хлопот со складированием отработанных радиоактивных отходов.

Человеку свойственно глядеть вперед, не замечая того, что у него под ногами. Может быть, поэтому в погоне за новыми источниками энергии мы ведем себя подобно мачехе из сказки. Речь идет об энергии Геотермальных вод. Гигантские запасы тепла, миллиарды лет находящиеся под нашими ногами, используются нами лишь в очень редких случаях. Может быть, мы как-то побаиваемся их?..

Нашу планету можно сравнить с громадным яйцом, радиус которого 6378 км. Это яйцо имеет прочную «скорлупу», на которой мы живем и которую мы «ковыряем» в поисках угля и нефти. Толщина этой скорлупы колеблется от 5 до 75 км. Толще всего она под Гималаями, Альпами и Карпатами, тоньше — под океаном.

Под скорлупой находится мантия, которую можно сравнить с яичным белком. Мантия состоит из расплавленных минералов. Когда скорлупа трескается, что случается довольно часто, наружу вытекает расплавленная магма.

Не раз трещины земной коры вызывали большие человеческие жертвы. Только в прошлом веке крупные извержения вулканов явились причиной гибели около ста тысяч человек. В начале нашего века лава из вулкана Монтань-Пеле залила город Сан-Пьер на острове Мартиника. За несколько секунд погибло 30 тыс. человек.

Вулканическую деятельность вызывают тепловые взрывы в глубине Земли. Сегодня ее можно предсказывать и использовать. Вулканическая почва очень плодородна, вулканические породы стойки к кислотам, а с каждым извержением на поверхность Земли выбрасывается громадное количество ценной природной серы. Поэтому не следует ждать, пока земная скорлупа треснет. Тепло можно получать уже сейчас, а газы, которые имеют различный химический состав, но всегда содержат большое количество водяных паров, использовать для получения кинетической энергии.

В Италии, которая больше других стран Европы страдает от вулканической активности, энергию геотермальных вод используют уже несколько десятилетий. Там около 20 лет действует первая геотермальная турбина мощностью 250 кВт.

В 1964 г. вступила в строй геотермальная электростанция в Новой Зеландии. Она практически даром производит в год 69 тыс. кВт-ч электроэнергии. Вскоре дала промышленный ток геотермальная электростанция в Калифорнии (США), а в 1966 г. закончилось строительство такой же станции на острове Хоккайдо в Японии. Первая геотермальная электростанция в СССР построена на Камчатке.

Геотермальные электростанции тоже имеют свои «детские болезни». Вулканический субстрат поступает на поверхность в виде пара или теплой воды. Для того чтобы пар или вода сами попадали на поверхность, необходимы каменистая порода и определенная система отверстий на глубине, не превышающей 100 м. Нужна также естественная транспортировка воды из этого источника тепла, а также не пропускающий воду слой между зоной вулканического тепла и поверхностью Земли. Делу можно помочь путем бурения скважин. В этом случае из них вырвется Пар, находящийся под давлением в несколько десятков атмосфер (как и при бурении скважин в газовых месторождениях). Если пробурить достаточное число Скважин и аккумулировать пар, — то можно начать строительство классической электростанции, состоящей из паровой турбины, конденсатора и генератора электроэнергии, Во многих случаях вместе с паром поступает и вода. Воду, однако, всегда можно превратить в пар (именно так делается на уже упомянутой электростанции в Новой Зеландии).

Во многих районах Земли вулканическая деятельность уже прекратилась, поэтому трудно предполагать, чтобы там нашлись достаточные запасы пара. Но еще и сегодня открывают большие или меньшие запасы термальных вод, которые можно использовать в качестве источника энергии почти с таким же успехом, как и пар.

Кроме того, геотермальные воды используются в лечебных целях и для отопления. Так, например, в Исландии термальными водами с температурой 50 °C теплофицирующий поселки, города, теплицы. В 1969 г. там 40 % населения проживало в домах, теплофицированных водами горячих источников. Самая крупная отопительная система в Рейкьявике имеет температуру воды 80 °C. Все заборные станции ее полностью автоматизированы и контролируются средствами вычислительной техники. Подобная система существует в районе Булавочник. Геотермальные воды в Исландии дают ежегодно 1,16·10 12ккал в год. что позволяет снизить ежегодный экспорт мазута на 210 тыс. т. Для экономики небольшой страны это очень существенно.

В СССР теплофикация жилых и промышленных объектов геотермальными водами началась в районе Махачкалы еще более двадцати лет назад. В городе Шеркез термальные воды с температурой 60–70 °C отапливают квартиры примерно для 18 тыс. жителей., Отопление жилищ связано с отоплением теплиц — весной и осенью избыточная теплая вода обогревает почву.

В Японии отопление термальными водами, имеющими невысокую температуру, сочетается с отоплением мазутом. Интересен проведенный здесь эксперимент по отоплению термальной водой птицефермы, Повышенная температура в помещениях в зимнее время значительно повысила прирост мясной продукции.

В Новой Зеландии геотермальные воды используются не только для отопления, но и для охлаждения — в кондиционерах с применением бромистого лития. В одном из отелей сконструирована система кондиционирования с расчетом на внешнюю температуру от —4 до +30 °C.

За хорошими примерами не надо далеко ходить, а тем более в другое полушарие. Наша соседка Венгрия использует для теплофикации геотермальными водами источники Панонских песков. Из скважин глубиной до 2000 м поступает вода с низким содержанием минеральных веществ и с температурой 85–95 °C. Одной средней скважины хватает для отопления и обеспечения теплой водой 1200 квартир, общественных зданий, плавательного бассейна. Общие расходы на получение 1 ккал при отоплении термальной водой в Сегеде почти вчетверо меньше, чем при отоплении углём! Замена угля геотермальной водой снизила в данном случае расходы на 75 %!