16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/75/5185.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 11 (75) ноябрь 2006 года

Молниевая ферма поймает энергию небесных разрядов

Каждый, кто когда‑нибудь читал про огромные значения напряжений и токов в канале линейной молнии, задумывался: а нельзя ли как‑то эти молнии ловить и переправлять в энергетические сети? Дабы питать холодильники, лампочки, тостеры и прочие стиральные машины. Разговоры о таких станциях ведутся уже много лет, но не исключено, что в следующем году мы наконец увидим действующий образец «сборщика молний».

Покопавшись в фантастической литературе, наверняка можно наткнуться на что‑то подобное. Да и разных патентных заявок на эту тему, полагаем, сделано немало. Только вот реального воплощения все не видать.

Проблем тут масса. Молнии, увы, слишком ненадежный поставщик электричества. Предугадать заранее, где случится гроза, едва ли возможно. А ждать ее на одном месте – долго. Кроме того, молния – это напряжения порядка сотен миллионов вольт и пиковый ток до 200 килоампер (в некоторых измеренных молниях; обычно – 5‑20 килоампер).

Чтобы «питаться» молниями, их энергию явно нужно где‑то накапливать за те тысячные доли секунды, что длится главная фаза разряда (удар молнии, кажущийся мгновенным, на самом деле состоит из нескольких фаз), а потом медленно отдавать в сеть, попутно преобразуя в стандартные 220 вольт и 50 или 60 герц переменного тока.

Заметим, что во время разряда молнии происходит довольно сложный процесс. Сначала из облака к земле (внутриоблачные молнии мы не рассматриваем) устремляется разряд-лидер, сформированный электронными лавинами, которые сливаются в разряды, называемые также стримерами. Лидер создает горячий ионизированный канал, по которому в противоположном направлении пробегает главный разряд молнии, вырванный с поверхности Земли сильным электрическим полем.

Далее все эти стадии могут повториться и 2, и 3, и 10 раз – за те самые доли секунды, что длится молния. Представьте, насколько сложная задача – поймать этот разряд и направить ток в нужное место.

А ведь еще надо добавить, что и те молнии, которые пробегают между облаками и землей, делятся на два «зеркальных» типа: одни вызываются отрицательными разрядами, накапливающимися в нижней части грозового облака, а другие – положительными, которые собираются в его верхней части. Правда, второй тип встречается от 4 (в средних широтах) до 17 (в тропиках) раз реже, чем разряды первого типа (отрицательные молнии). Но и эту разницу все равно нужно учитывать при проектировании сборщиков небесного электричества.

Как видим, проблем немало. А стоит ли тогда вообще связываться с молниями? Если поставить такую станцию в местности, где молнии бьют намного чаще обычного, толк, наверное, будет. По некоторым данным, при одном сильном грозовом шторме, когда молнии бьют непрерывно друг за другом, может выделиться такое количество энергии, что хватит на обеспечение электричеством всех США в течение 20 минут.

Конечно, какую бы станцию по ловле молний мы ни придумали, ее КПД при преобразовании тока будет далеко не 100%, да и поймать, видимо, удастся отнюдь не все молнии, ударившие в окрестностях молниевой фермы.

Но все равно, если бы грозы над станцией случались хотя бы раз в неделю… Стоп, так ведь в любой момент времени на нашей планете бушует 2 тысячи гроз! Заманчиво?

Да. Только распределяются эти грозы по столь большой площади, что перспективы поимки молнии «за хвост» сразу становятся туманными.

С другой стороны, грозы случаются на Земле очень неравномерно. К примеру, американские новаторы, задумывающиеся над сбором молний, давно посматривают в сторону Флориды: там есть район, славящийся как место, прямо‑таки облюбованное небесными стрелами.

Еще больше повезло Африке. Буквально на днях специалисты, работающие с американским спутником «Миссия измерения тропических штормов» (Tropical Rainfall Measuring Mission – TRMM), опубликовали отчет об одном из свежих достижений этого спутника.

Проведя многолетние наблюдения, TRMM (руками специалистов, конечно) «составил» мировую карту частоты молний, окрасив ту или иную часть Земли в соответствии с числом ослепительных разрядов, возникающих над каждым квадратным километром данной местности за год.

Как было видно из рисунка, в центральной части Африканского континента есть немаленькая зона, где на квадратный километр приходится более 70 молний в год!

Правда, разглядывая эту карту, нужно учесть, что в тропиках и ближе к экватору большая доля всех случающихся молний возникает между облаками или разными частями одного облака, а вот в средних широтах, напротив, значительную долю общего числа грозовых молний составляют «приземленные» разряды. Выходит, и для России не все потеряно, да и Центральная Африка (за счет немалого общего числа молний) может рассчитывать на успех в сборе столь экзотического урожая.

Но пока с такими проектами выступают все больше изобретатели из США.

К примеру, американская компания Alternative Energy Holdings, делясь планами своего развития, сообщает, что собирается осчастливить мир экологически чистой электростанцией, вырабатывающей ток по смешной цене $0,005 за киловатт-час.

Как именно в компании намерены собирать энергию разрядов – не указывается. Можно только предположить, что речь идет о молниеотводах, снабженных гигантскими наборами суперконденсаторов и преобразователей напряжения.

Кстати, в разное время разные изобретатели предлагали самые необычные накопители – от подземных резервуаров с металлом, который плавился бы от молний, попадающих в молниеотвод, и нагревал бы воду, чей пар вращал бы турбину, до электролизеров, разлагающих разрядами молний воду на кислород и водород. Но мы полагаем, что хоть какой‑то возможный успех связан с более простыми системами.

Впрочем, посмотрим. Alternative Energy Holdings, что приятно, не ограничивается общими рассуждениями о светлом (далеком) будущем молниевой энергетики, а заявляет, что построит первый рабочий прототип такой станции, способной накапливать энергию грозовых разрядов, уже в 2007 году.

Компания намерена испытать свою установку в течение грозового сезона (то бишь лета) будущего года в одном из мест, где молнии гуляют чаще обычного. При этом разработчики накопителя оптимистично считают, что электростанция «на молниях» окупится за 4‑7 лет.
www.membrana.ru

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 11 (75) ноябрь 2006 года:

  • Энергетики передали в дар кадетскому корпусу 300 книг

    Карельский кадетский корпус, воспитанниками которого в основном стали ребята из многодетных и малообеспеченных семей, открылся в республике только в 2006 году. Проблем, как всегда, при организации нового учреждения – достаточно. Руководство учебного заведения обратилось к общественности с просьбой помочь в формировании библиотеки. На просьбу администрации кадетского корпуса активно откликнулся коллектив «Карелэнерго». Около 300 к...

  • Зона особого энергоснабжения

    Калининградская ТЭЦ-2 – главная генерирующая станция, обеспечивающая энергетическую самостоятельность и безопасность региона. ТЭЦ-2 – стержневой инфраструктурный объект, который, по словам губернатора Калининградской области Георгия Бооса, является одним «из абсолютно необходимых условий для привлечения крупных инвестиций в рамках Закона об Особой энергетической зоне региона». Современная высокотехнологичность ТЭЦ позволит р...

  • Технологический прорыв в электротехнике
    Технологический прорыв в электротехнике

    Электроэнергетика продолжает оставаться одним из самых объективных индикаторов развития экономики стран. За последние 30 лет производство электроэнергии в мире выросло более чем в три раза и сегодня превышает 15000 млрд кВт-ч. К сожалению, российскую электроэнергетику нельзя назвать динамично развивающейся. В основном она базируется на научных разработках 20 летней давности, что неизбежно привело к увеличению количественного и качестве...

  • Вступила в строй крупнейшая в Европе биотопливная электростанция

    В Австрии вступила в строй крупнейшая в Европе электростанция на биотопливе, которая работает на отходах лесозаготовки – щепе и коре. Как сообщили корреспонденту в энергетической компании «Виен энерги», мощность станции составляет 66 мегаватт. Она будет снабжать электричеством 48 тысяч домов и 12 тысяч – теплом. Ежегодно здесь будет сжигаться 190 тысяч тонн отходов. Электростанция построена близ Вены, в местечке Зиммеринг....

  • Получили статус центра компетенции клиента компании SAP

    Из компании с мировым именем SAP пришло известие: ОАО «Курск­энерго» получило статус центра компетенции клиента SAP. Для получения сертификата SAP центр компетенции клиента ОАО «Курскэнерго» прошел основательную проверку. Этому предшествовала большая организационная работа: приведена в соответствие с требованиями SAP вся документация, произведены системные измерения производительности работы системы SAP. Все документы прошли экспертизу...