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:

  • Энерготехнологии северных широт

    Энергетика российского Севера – воплощенное сочетание противоречий. С одной стороны, на Севере и за Уралом сосредоточена основная часть энергоресурсов России. С другой стороны, именно северные регионы, Сибирь, Дальний Восток традиционно зависят от своевременности поставок привозимого с «большой земли» топлива. ...

  • 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». ...

  • Гидроэнергетическая волна
    Гидроэнергетическая волна

    Новый отсчет деятельности начинает гидроэнергетика России. Такой девиз прозвучал на научно-технической конференции «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии», которая прошла в начале октября в ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева». Не случайно проведение конференции совпало со знаменательной датой для института – 85-летним юбилеем. В рамках торжества прошли и деловые вст...

  • Инвестиции в энергетику и новые технологии
    Инвестиции в энергетику и новые технологии

    Еще совсем недавно энергетики России мечтали о полной загрузке своих мощностей и боролись за «лимиты» отпуска электроэнергии. Теперь это в прошлом и по всем прогнозам – навсегда. На повестке дня одна задача – обеспечить выдачу киловаттов и гигакалорий со всеми сопутствующими показателями. Одним из таких главных показателей работы тепловых электростанций является эффективность работы тепломеханического оборудования (ТМО). ...

  • Силиконовые материалы СИЛОТЕРМ
    Силиконовые материалы СИЛОТЕРМ

    Уже более 15 лет ЗАО «Элокс-Пром» является лидером в производстве и разработке высококачественных огнезащитных и изоляционных термоматериалов на основе силикона как для АЭС, так и общепромышленного назначения. В связи с программой расширения сотрудничества и поиску новых партнеров нашей компании в части огнезащитных, термостойких, изоляционных, теплопроводных материалов, герметиков СИЛОТЕРМ для рынка России, предлагаем Вам наше сотрудн...