ENERGY

Топливо для промышленности

В ходе промышленной революции машины начали вытеснять человеческий труд. Это привело к снижению цен па товары, и, таким образом, многие. поди получили возможность приобре­тать их. Общество двинулось по направлению к достатку. Что­бы удовлетворять растущие запросы постоянно увеличивающе­гося населения, за два века после начала промышленной рево­люции резко возросло количество заводов, да и сами они стали крупнее, что привело к повышеннному энергопотреблению.

Созданная инфраструктура потребления ископаемых топ­лив (топливовозы и трубопроводы), вполне может быть ис­пользована при переходе на солнечно-водородную энергетику. Окружающая среда от этого только выиграет.

Первый шаг всегда самый трудный. Но мы знаем — чтобы сохранить окружающую среду, псе равно придется идти на перемены в организации промышленного производства. Нужно только, чтобы эти перемены осуществлялись относительно без­болезненно. Нам есть над чем подумать, но в первую очередь мы должны решить, как солнечная энергия станет основой промышленности, а затем можно думать и о ее приложениях.

Солнечно-водородное производство

Как мы уже упоминали, хотя солнечная энергия экологи­чески благоприятна, но нс всегда и не везде доступна. В среднем ее можно получать в течение примерно одной трети суток, и даже тогда ее интенсивность меняется от слабой по утрам и вечерам до максимальной в полдень. Поэтому мы должны запасать солнечную энергию в те моменты, когда ее много, чтобы использовать потом, когда она отсутствует.

С помощью солнечной энергии экологически чистый водо­род можно производить четырьмя различными путями — пря­мым нагревом, термохимическим путем, электролизом и фо­толизом.

Прямой нагрев

В этом методе водяной пар нагревается до 1400 °С или выше, после чего молекулы воды (кратко — [ДО) начинают распадаться, образуя газообразные водород и кислород. Чем выше температура, тем выше скорость распада молекул в паре. Тот лее эффект может быть достигнут путем уменьше­ния давления пара, другими словами, высокие температуры и малые давления — наилучшнс условия для получения водоро­да методом прямого нагрева.

Чтобы получить достаточно большое количество водоро­да, которое можно было бы использовать в промышленно­сти, нагрев должен происходить до 2500—3000 °С. Самым экологически чистым способом получения таких температур является использование энергии Солнца. Но как это обеспе­чить? Солнечные лучи ведь не несут такое количество теп­ла к поверхности земли.

Решением является система зеркал, собирающая и концен­трирующая .лучи на малой поверхности, что очень похоже на поджигание бумаги с помощью увеличительного стекла. Боль­шие концентрирующие (параболические) зеркала могут фоку­сировать солнечную энергию на контейнерах с водой. Такая конструкция называется солнечной иечыо, поскольку она да­ет высокотемпературный пар без всякого загрязнения.

Тем не менее есть две проблемы, связанные с этим мето­дом. Одна из них заключается в том, что контейнеры для воды не выдержат температуру, необходимую для начала реакции разложения воды, следовательно, должна быть ис- 96

пользована весьма эффективная система их охлаждения. А вторая проблема состоит в том, что разделившись, водород и кислород при снижении температуры могут начать соеди­няться, вновь образуя воду. Исследования по производству водорода из воды методом прямого нагрева проводятся сей­час во Французской национальной лаборатории по солнечной энергетике в Одейо, и их целью является поиск эффективных и экономически выгодных путей применения этого метода.