Таинственность очевидного

Новиков Энергий Алексеевич

Хотя… как рассуждать. Море — это раствор солей. Убрать их вполне можно. Такое впервые сделал еще в IV веке до н. э. древнегреческий философ и естествоиспытатель Аристотель. Он кипятил в закрытом сосуде морскую воду. Пар, охлаждаясь, поступал в другой сосуд и превращался в пресную влагу. Прошло почти 2400 лет, пока вновь серьезно не заинтересовались проблемой опреснения соленых вод. Но не ради научного опыта, а по необходимости.

Теперь известны десятки способов отделения соли от воды. Это и метод, предложенный Аристотелем, когда жидкость превращают в пар, причем не только на дистилляционной перегонной установке, отапливаемой дровами или углем, но и в атомных опреснителях.

Это

и противоположный по действию способ. Он также был известен в далекой древности. Жители северных побережий заметили, что верхняя часть морского льда почти несоленая. Стоит его собрать, растопить — вот и питьевая вода.

Есть и другие способы. Они основаны на самых последних достижениях науки. Например, фильтры из ионообменных смол задерживают соединения солей, пропуская чистую воду. Сравнительно недавно ученые предлагали снабжать нефтеносный район Мангышлака водой из рек Волги, Урала или Амударьи. А когда подсчитали, то решили: экономически выгодно построить атомный опреснитель. Он питается горько-солеными водами Каспия. В результате город Шевченко снабжен пресной водой. И на выжженных солнцем сухих берегах моря теперь цветут сады.

Атомный опреснитель дает людям живительную влагу и тепло. Это хорошо. Ну, а как же быть с солевыми отходами? Ученым не нужно здесь делать открытия. Они знают, сколько и чего содержится в морской воде.

Можно опреснить воду и без дополнительных затрат энергии. Египтянин Самед Муххамед Хасса предлагал опускать в море на глубину более 200 метров полые резервуары с полупроницаемой мембраной. Давление водных толщ здесь выше 23 кгс/см². Оно будет продавливать через мембрану опресненную воду задерживая соли. Резервуары наполняются, вода из них по трубам будет подаваться на поверхность.

«Плюс тепло из моря»

Так была названа небольшая статья, опубликованная в газете «Социалистическая индустрия» от 18 апреля 1977 года. В ней сообщалось, что в Москве собрался Комитет по тепловым насосам. «Наверное, обсуждали частный инженерный вопрос», — может подумать несведущий человек. А в самом деле речь в Комитете шла о комплексной проблеме, о возможной революции в теплоснабжении.

Геологи пробурили скважину. Через нее пошла подземная вода. Ни холодная, ни горячая. Нагреть ее теплом помещение невозможно, пить — не очень приятно. Вот была бы она охлажденной — другое дело. У многих имеется домашний холодильник. Взять трубку и подавать в морозильное отделение обычную воду нетрудно. Оттуда она потечет охлажденной. А отнятое у влаги тепло выделится в конденсаторе холодильника. Он будет нагреваться. В этом заключен принцип действия теплового насоса. Система вполне экономичная. Правда, требует создания специальных установок. Они посложнее обычной печи или водогрейных котлов, для нагревания которых сжигают топливо. Тепловой насос не требует ни угля, ни нефти, ни газа. Он сберегает их для лучшего использования.

Наверняка, вы обращали внимание на странные сооружения, стоящие рядом с предприятиями, которые вырабатывают тепло. Это — градирни. Словно душ, стекает с них вода. Иногда градирни окутаны паром. Знаете зачем они построены? Чтобы выбрасывать тепло буквально на ветер. Это необходимая неразумность: ведь воду надо охладить, прежде чем она вновь поступит в систему котельной. Разве не лучше ликвидировать таких расточителей энергии?

В городском водоснабжении тоже специально охлаждают воду, прежде чем пустить ее в водопроводную сеть. А почему бы ее тепло не использовать для обогрева домов? И опять-таки без дополнительного сжигания топлива.

Еще пример. Наша страна омывается незамерзающими морями, есть незамерзающие озера. Зимой температура в них всегда выше, чем на побережье. Вот, например, Черное море. Оно вполне может обогревать в прохладные дни прекрасные курорты на своем побережье, сохранив при этом для людей не только минеральное топливо, но и целительную чистоту воздуха.

Уверен кое-кому такие рассуждения покажутся путешествием в будущее. В целом да. Но можно заглянуть и в недалекое прошлое. Еще в 1978 году на мысе Пицунда курзал обеспечивал себя уютной теплотой и бодрящей прохладой от системы тепловых насосов. Работали они в Крыму, а также в грузинском городе Самтредия. Поэтому «плюс тепло из моря» не мечта. Это реальность, которую нужно шире использовать.

Вы, наверное, обратили внимание, что в ежедневных сводках погоды для больших городов все чаще и чаще сообщают: «Сегодня температура минус 15–20, в окрестностях до минус 25 °». С чего бы такие перепады? Причина их ясна. Около половины тепловой энергии топливных предприятий и обогреваемых ими помещений рассеивается в пространстве. В итоге каждый год бесцельно сгорают миллионы тонн горючих полезных ископаемых. Значит, нужно сделать иначе. Тут и пригодятся тепловые насосы.

Можно предложить и другой вариант. Получать тепло с помощью… льда. Для этого нужно взять не воду, а любую жидкость, кипящую при температуре несколько выше 0 °C, но ниже температуры окружающей среды. Такие жидкости химикам известны. Холодный пар своим напором может вращать специальную турбину. Отработанный пар по трубам поступает в лед или снег. Охлаждаясь, превращается в жидкость. Затем она снова испаряется, вращает турбину.

В Арктике и Антарктиде такая «ледовая энергетика» возможно будет гораздо экономичнее, чем традиционная. Почти 1 триллион тонн снега выпадает за зиму на нашу страну. Когда профессор Георгий Покровский, выдвинувший заманчивый проект использования энергии холода, подсчитал запасы электроэнергии, спрятанные в снежном покрове, получилась цифра, в 2 раза превышающая количество энергии, которую мы производим сейчас за счет угля, нефти, газа и атома. Это тоже возможность получения тепла из моря. Только замерзшего. Полезным источником тепла тут может оказаться и многолетняя мерзлота.

И это возможно

Энергетические проблемы волнуют англичан не меньше, чем жителей других стран. А между тем вдоль северных берегов Великобритании ежегодно «проплывают» 250 тыс. тонн урана. Норвежское течение уносит дефицитный топливный металл дальше, в просторы Атлантического океана. Вот бы поставить между Оркнейскими и Шетландскими островами особую гигантскую сеть, на которой осаждался морской уран, улов был бы замечательным. Такую сеть пока не изготовили. Это, как говорят, возможно в принципе.

Очень трудно извлечь миллионные доли грамма металла, который практически есть в каждом литре океанской воды. Морской запас чудесного топлива велик: миллионы тонн. Но как собрать растворенный уран? Иногда ответить на этот трудный вопрос помогает случайность.

У английских исследователей однажды засорился насос, перекачивавший морскую воду. Его почистили, соскребли со стенок налет солей. Это были соединения урана с железом. Решили подробнее изучить металлический состав смеси. Обнаружили гидроокись титана. Именно она «впитывала» в себя уран. Притом с концентрацией, в 10000 раз большей, чем в обычных природных условиях. Невольно родилась идея: превратить гидроокись титана в урановую ловушку. Оставалось разработать принцип ее действия. И придумали самое простое.