Житаренко В.М. Возобновляемые и вторичные источники энергии. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

 изменение циркуляции вод, появление региональных

и биологических аномалий под воздействием

гидродинамических и тепловых возмущений;

 изменение климата.

Неблагоприятные экологические последствия в приливной

энергетике:

 периодическое затопление прибрежных территорий,

изменение землепользования в районе ПЭС, флоры и фауны

акватории;

 строительное замутнение воды, поверхностные

сбросы загрязненных вод.

Неблагоприятные экологические последствия в волновой

энергетике:

 эрозия побережья, смена движения прибрежных

песков;

 значительная материалоемкость;

 изменение сложившихся судоходных путей вдоль

берегов;

 загрязнение воды в процессе строительства,

поверхностные сбросы.

10.6 Экология биоэнергетики

Биоэнергетические станции по сравнению с

традиционными электростанциями и другими НВИЭ являются

наиболее экологически безопасными. Они способствуют

избавлению окружающей среды от загрязнения всевозможными

отходами. Так, например, анаэробная ферментация –

эффективное средство не только реализации отходов

животноводства, но и обеспечения экологической чистоты, так

как твердые органические вещества теряют запах и становятся

менее привлекательными для грызунов и насекомых (в процессе

перегнивания разрушаются болезнетворные микроорганизмы).

Кроме того, образуются дополнительный корм для скота

(протеин) и удобрения.

191

Городские стоки и твердые отходы, отходы при рубках

леса и деревообрабатывающей промышленности, представляя

собой возможные источники сильного загрязнения природной

среды, являются в то же время сырьем для получения энергии,

удобрений, ценных химических веществ. Поэтому широкое

развитие биоэнергетики эффективно в экологическом

отношении. Однако неблагоприятные воздействия на объекты

природной среды при энергетическом использовании биомассы

имеют место. Прямое сжигание древесины дает большое

количество твердых частиц, органических компонентов, окиси

углерода и других газов. По концентрации некоторых

загрязнителей они превосходят продукты сгорания нефти и ее

производных. Другим экологическим последствием сжигания

древесины являются значительные тепловые потери.

По сравнению с древесиной биогаз – более чистое

топливо, непроизводящее вредных газов и частиц. Вместе с тем

необходимы меры предосторожности при производстве и

потреблении биогаза, так как метан взрывоопасен. Поэтому при

его хранении, транспортировке и использовании следует

осуществлять регулярный контроль для обнаружения и

ликвидации утечек.

При ферментационных процессах по переработке

биомассы в этанол образуется большое количество побочных

продуктов (промывочные воды и остатки перегонки),

являющихся серьезным источником загрязнения среды,

поскольку их вес в несколько раз (до 10) превышает вес

этилового спирта.

Неблагоприятные воздействия биоэнергетики на

экологию:

 выбросы твердых частиц, канцерогенных и

токсичных веществ, окиси углерода, биогаза, биоспирта;

 выброс тепла, изменение теплового баланса;

 обеднение почвенной органики, истощение и эрозия

почв;

 взрывоопасность;

192

 большое количество отходов в виде побочных

продуктов (промывочные воды, остатки перегонки).

11 МИР ИЩЕТ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

(вместо заключения)

Вместо заключения приведем ряд интересных фактов,

свидетельствующих, что человечество интенсивно ищет новые,

безопасные источники энергии. Возможно, среди этих фактов

есть и такие, которым не следует особо доверять.

Среди всех направлений исследований в современной

физике получения и преобразования энергии можно выделить

следующие:

 энергия физического вакуума;

 энергия гравитационного поля;

 энергия торсионных полей;

 энергия холодного термоядерного синтеза;

 энергия вихревого движения.

Если проанализировать наиболее распространенные

способы получения энергии, используемые в настоящее время,

то можно увидеть определенную закономерность. Суть ее

состоит в следующем. Конечным продуктом всей цепи

энергетических преобразований, в современных способах

получения энергии, является вещество. Причем, это конечное

вещество становится, как правило, более опасным для

биосферы, чем исходный энергоноситель. Это относится и к

энергетике, основанной на сжигании природного топлива, и к

атомной энергетике, и к ядерному синтезу. Задача состоит в том,

чтобы найти совершенно новые способы получения энергии,

свободные от традиционной схемы: «вещество в начале –

вещество в конце».

Альтернативой существующим способам получения

энергии могут стать только такие способы, в которых на

конечной стадии энергопреобразований не будет появляться

опасное для биосферы вещество или будет совсем отсутствовать

вещество как таковое. Несмотря на казалось бы парадоксальную

193

формулировку, решение проблемы существует и это решение

дает физический вакуум.

В настоящее время в физике формируется принципиально

новое направление научных исследований, связанное с

изучением свойств и возможностей физического вакуума. Это

научное направление становится доминирующим, и в

прикладных аспектах способно привести к прорывным

технологиям в области энергетики, электроники, экологии.

В новом – «вакуумном» подходе исходят из того, что

окружающее пространство – физический вакуум, является

неотъемлемой частью системы энергопреобразования. При этом

возможность получения вакуумной энергии находит

естественное объяснение без отступления от физических

законов. Открывается путь создания энергетических установок,

имеющих избыточный энергобаланс, в которых полученная

энергия превышает энергию, затраченную первичным

источником питания. Энергетические установки с избыточным

энергобалансом смогут открыть доступ к огромной энергии

вакуума, запасенной самой Природой.

В настоящее время накоплено большое количество

экспериментальных фактов, подтверждающих реальность

получения уровней энергии, которые превышают энергию,

затраченную первичным источником. Как правило подобные

явления проявляются в исследованиях, связанных с физическим

вакуумом. Такие работы интенсивно проводятся в США,

России, Германии, Японии, Швейцарии. Появление избыточной

энергии на выходе генератора, превышающей потребление

энергии от источника питания, или как это иногда называют –

появление энергии из «ничего», зафиксировано во многих

экспериментах. Речь не идет о вечном двигателе, поскольку учет

всех факторов, в том числе энергии вакуума, и корректные

расчеты не выявляют нарушений законов термодинамики. В

величину получаемой энергии вносит свой вклад вакуум,

приводя к избыточному энергобалансу.

Вот некоторые из появившиеся в разное время в печати

сообщения о новых разрабатываемых технологиях получения

194

избыточной энергии, появление которой нельзя объяснить с

позиций традиционных взглядов.

Американский ученый Дж.–Григгз (Картесвиль, штат

Джорджия) изобрел устройство, названное «гидросонным

насосом», которое предназначено для нагревания воды и

получения пара. Установка весит около 150–кг. Эксперименты

на модели гидросонного насоса выявили наличие большого

количества избыточной тепловой энергии. Данному феномену

автор изобретения пока не находит объяснения, однако

многократные испытания, проводимые уже несколько лет,

всегда выявляют наличие избыточной энергии. По сообщениям

автора энергетический выигрыш достигает 168%. Избыточная

энергия на выходе этого устройства намного превышает

энергию, необходимую для запуска. Явление высвобождения

избыточной энергии проявляется стабильно при всех

испытаниях.

Экспериментально подтверждено появление избыточной

энергии в исследованиях газоразрядных устройств, проведенных

проф. А.В.–Чернетским. Было выявлено появление избыточного

энергобаланса, при котором полученная энергия в 1,5...2 раза

превышала затраченную. Ученым зафиксирован новый

физический эффект, который назван им плазменно-вакуумным

эффектом.

В 1959 году в Институте металлургии АН–СССР были

проведены серии экспериментов с использованием

полупроводниковых термоэлементов, в которых наблюдалось

появление избыточной энергии. Феномен избыточной энергии

устойчиво проявлялся как в режиме теплового насоса, так и

тогда, когда осуществлялась полная изоляция термобатареи от

окружающей среды. В одном из опытов экспериментальная

установка представляла собой сосуд Дьюара с помещенной в

него полупроводниковой термобатареей. В установке были

приняты специальные меры для исключения присоса тепла

извне. Количество тепла, выделяемое на термобатарее, во

многих опытах в 2,2...2,6 раза превышало потребляемую

электроэнергию.

195

Японские ученые изобрели устройство для получения

тепловой энергии в водной среде, которое названо лазером

голубой воды. В устройстве использованы явления холодного

ядерного синтеза и новое физическое явление преобразования

звуковых волн в свет, которое носит название

сонолюминесценция. В водной среде создается синхронное

акустическое поле и осуществляется концентрация

ультрафиолетового света сферической линзой. Концентрация

ультрафиолета осуществляется в область пространства, где

происходит сонолюминесценция за счет воздействия

акустических волн. Устройство планируется использовать как

компактный генератор энергии для нагрева природной воды.

Другим устройством, разработанным японскими учеными,

является генератор (JPI-1), в котором использован феномен

появления избыточной энергии. В генераторе имеются

вращающиеся в магнитном поле диски. Разработан проект более

совершенного генератора (JPI-2) на основе сверхпроводящей

электромагнитной системы. Предусматривается создание

генератора в двух модификациях. Различие состоит в

использовании вращающихся роторов диаметром 30–см и 50–см.

Расчеты создателей генератора показывают, что после запуска

генератора от внешнего источника, он должен генерировать

30...40 киловатт мощности. Скорость вращения ротора

планируется довести до 8000 оборотов в минуту. Генератор с

ротором диаметром 50–см по расчетам должен иметь мощность

200–кВт.

В Швейцарии разработан конвертер, который представляет

собой комбинацию электростатической машины с

электростатическим двигателем. Генератор весит около 20–кг.

При запуске генератора путем вращения дисков, он

вырабатывает электроэнергию, которая значительно превышает

энергию, затраченную на его запуск. Феномен продуцирования

энергии надежно воспроизводится. Конвертер генерирует 3–кВт

мощности.

Несмотря на то, что оптимистические прогнозы в

использовании холодного ядерного синтеза, открытого

196

М.–Флейшманом и С.–Понсом, как нового способа получения

энергии, не оправдались, их открытие пробудило большой

интерес ученых к поиску новых источников энергии. Примером

может служить принципиально новый подход, предложенный

доктором Рэндэллом Миллзом – президентом компании НРС

(Гидрокаталисис Пауэр Корпорейшн, штат Пенсильвания,

США). Его идея не основана на ядерных реакциях. В

электролитической ячейке Миллза используется «легкая» вода, а

энергия высвобождается в результате каталитического процесса,

при котором электрон водородного атома побуждается к

переходу на более низкий энергетический уровень.

Исследования показали многократное превышение выходной

мощности над входной. Так, ячейка потребляющая 18–Вт

электрической мощности производит 50–Вт. Процесс генерации

избыточной энергии продолжается длительное время – многие

месяцы.

В работе Р.Ф.–Авраменко и В.И.–Николаевой приведены

результаты исследований электрической цепи из

последовательно соединенных элементов R, L, C, содержащей

плазменный промежуток, в котором выявлено появление

избыточной энергии. Появление избыточной энергии

исследователи связывают с существованием у электрона

энергетического уровня 3,73–кэВ и его вкладом в баланс

энергии.

Исследования Н.Е.–Заева (Россия) выявили способность

некоторых диэлектриков и нелинейных ферромагнетиков в

циклах «заряд-разряд» и «намагничивание-размагничивание»

генерировать электрическую энергию за счет своей тепловой

энергии. При этом, отдаваемая при разрядке (размагничивании)

энергия, превосходит вводимую энергию при зарядке

(намагничивании).

В устройстве запатентованном С.–Мейером (США)

используется разложение воды с целью получения водорода и

кислорода, которые затем сжигаются в особом реакторе, где на

горючий газ производится воздействие электромагнитным

полем. Благодаря использованию электронного воздействия,

197

энергия сгорания кислорода и водорода значительно

превосходит энергию, затраченную на их разложение. В

генераторе выявлена избыточная энергия. Ведутся испытания

такого конвертера на автомобиле. Проведенные испытания

демонстрируют реальность практического использования такого

способа получения избыточной энергии. Расход воды на 100–км

пробега автомобиля составляет около 3-х литров.

В устройстве запатентованном К.–Шоулдерсом вакуумная

энергия извлекается путем осуществления импульсного разряда

в трубке, в которой создано разрежение (Evacuated Tube).

Нагрузка подключается к обмотке, расположенной с наружной

стороны трубки. В устройстве создается высокая плотность

разрядного тока в импульсном режиме, при котором в зоне

между электродами возникает устойчивое плазменное

образование – сгусток электронов тороидальной формы.

В России широко рекламируются разработки заслуженного

изобретателя Республики Молдова академика Юрия Семеновича

Потапова в области создания нетрадиционных источников

тепловой энергии. Это - тепловые генераторы типа «Юсмар» и

квантовые теплоэлектростанции (КТЭС). Рекламная кампания

(рекламных материалов в больше, чем технических) вызвала

большой интерес у специалистов. Это породило в свою очередь

недоверие устройству, т.к. в основе всей разработки стоит

возможность получения энергии практически из воды с

коэффициентом преобразования энергии больше 1 (КПД больше

100%).

Конструкция теплогенератора крайне проста и

представляет собой полый цилиндрический сосуд (трубу), на

входе которого находится циклон с входным коническим

патрубком, а на выходе – тормозное устройство. Через входной

патрубок вода попадает в циклон, где формируется вихревой

поток, устремляющийся в трубу и тормозящийся на выходе из

трубы. Перед тормозным устройством к отверстию в

цилиндрической части трубы приварена отводная трубка,

соединенная с верхней частью циклона. Вода, подаваемая в

теплогенератор насосом, проходя через него, нагревается и

198

может использоваться, например, для отопления или горячего

водоснабжения. Кроме теплогенератора, в состав установки

входят насос (обычный напорный, с воздушным или водяным

охлаждением), система управления и арматура. В ряд установок

входит и бойлер, В этом случае теплогенератор и насос

находятся внутри бойлера. Такие установки производятся

практически серийно и могут быть поставлены заказчику.

Мощность производимых установок – от 2,8–кВт до 65–кВт.

С точки зрения структурированного вакуума можно дать

объяснение процессам, происходящим в теплогенераторе с

коэффициентом полезного действия до 170% и даже до 2000%.

«При вращении воды в вертикальной трубе генератора

образуется вихрь, который согласно опыту Физо, проведенном

еще в XIX веке, «увлекает» эфир. По современным воззрениям

автора всякое ускорение, в том числе и вращательное, создает

поляризацию или деформацию структуры эфира. По существу

происходит преобразование внутренней энергии эфира в

энергию вихря с выделением тепла и с возможностью вращать

электрогенератор».

Попытки найти убедительные теоретические объяснения

перечисленным энергетическим феноменам, с позиций

существующих научных воззрений, не увенчались успехом.

199

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Калашников Н.П. Альтернативные источники энергии. -М.:

«Знание», 1987.

2 Ахмедов Р.Б. Нетрадиционные и возобновляемые источники

энергии. - М.: О-во «Знание», 1988.

3 Калинин Ю.Я., Дубинин А.Б. Нетрадиционные способы

получения энергии. - Саратов: СПИ, 1983. - 70 с

4 Нетрадиционные источники энергии. - М.: Знание, 1985. - 95 с.

5 Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии: Пер.

с англ. – М.: Энергоатомиздат. 1990. – 392 с.

6 Дворов И.М. Геотермальная энергетика. – М.: Наука, 1976. - 192 с.

7 Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. - М.: ОГИЗ-

Сельхозгиз,1948.-544 с.

8 Шефтер Я.И., Рождественский И.В. Ветронасосные и

ветроэлектрические агрегаты. - М.: Колос, 1967. - 376с

9 Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое

преобразование концентрированного солнечного излучения. – Л.:

Наука, 1989. –310 с.

10 Бринкворт Б. Солнечная энергия для человека. Пер. с англ. В.Н.

Оглоблева. Под ред. и предисл. Б.В. Тарнижевского. – М.: Мир,

1976. – 291 с.

11 Плешка М.С., Вырлан П.М., Стратан Ф.И. и др. Теплонасосные

гелиосистемы отопления и горячего водоснабжения зданий. –

Кишинев: Штиинца, 1990. – 122 с.

12 Коробков В.А. Преобразование энергии океана.–Л.: Судостроение,

1986. – 280 с.

13 Волновые энергетические станции в океане / В.И. Сичкарев, В.А.

Акуличев. – М.: Наука, 1989. – 132 с.

14 Бернштейн. Л.Б. и др. Приливные электростанции.

15 Волновые энергетические станции в океане / В.И. Сичкарев, В.А.

Акуличев. – М.: Наука, 1989. – 132 с.

16 Бойлс Д. Биоэнергия: технология, термодинамика, издержки. – М.

Агропромиздат, 1987.

17 Дубровский В.С., Виестур У.Э. Метановое сбраживание

сельскохозяйственных отходов. – Рига: Зинатие, 1988.

18 Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология использования

возобновляющихся энергоисточников. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-

та. 1991. 343 с.

200