Нетрадиционная энергетика будущего

Кремний и водород смогут стать альтернативными видами топлива для различных энергетических установок или устройств. По словам одного из разработчиков водородного двигателя для машин, КПД бензина составляет всего 20%, в то время как ожидаемая норма у водородного двигателя будет доходить до 80%! Если не считать экологических выгод от подобных энергоресурсов. Прекрасно известно, что нефть исчерпаема и, кроме того, геополитически труднодобываема, что уж говорить про версию о глобальном потеплении. Сегодня в Бразилии многие автомобили заряжаются этанолом. В США повсеместно озабоченны переходом хотя бы на смесь бензина с этанолом. Уже в ближайшем будущем проблема энергетической безопасности может припереть к стенке весь цивилизованный мир.

Энергетическое обеспечение во все времена была и остается одной из актуальных проблем человечества. Сегодня вопросы энергетики проявляются с полной очевидностью. Они не только приобретают статус приоритетных направлений в научных исследованиях, но и становятся предметом серьезного обсуждения на государственном уровне во многих странах мира, особенно в западных.

Ветер, океанические течения, приливы, горячие источники, температурные градиенты долгое время считались основной альтернативой распространенным видам топлива. Мы же поговорим о некоторых объектах геологии (или вернее сказать — минералогии), которые могут быть использованы взамен или в качестве существенного дополнения к энергетике, основанной на утилизации угля, нефтепродуктов и газа.

Расскажем кратко о наиболее значимых из них

Силиций и водород. Водородная энергетика уверенно входит в современную жизнь. Производство водорода из воды и его аккумуляция — насущные технические задачи. Вытеснение водорода при реакции кремния, ферросилиция и алюминия с водой в механохимических реакторах — одно из перспективных направлений уже сегодняшнего дня. Развитие металлургии кремния — насущная задача еще и потому, что кремниевые солнечные батареи — наиболее развитый источник нетрадиционной энергетики.

Глины. Глинистые породы представляют собой тонкообломочные осадочные образования, часто в виде смеси глинозема (оксид алюминия) с кремнеземом (двуокись кремния). Они-то и могут стать неисчерпаемым источником энергии на Земле. Дело в том, что любая горная порода в экзогенных условиях (т.е. на дневной поверхности под действием солнечной энергии и агентов выветривания) превращается в глины, а в конечном итоге — в простые оксиды алюминия, кремния и железа.

Силикаты. В природе они встречаются в виде солей различных кремнистых кислот (полевые шпаты, роговые обманки, слюды) и представляют собой широко распространенные породообразующие минералы. Силикаты используются в металлургии, при изготовлении огнеупоров, стекла и т.д. А вот сведения о применении их в качестве силикатного топлива весьма скудны. Например, его теплотворная способность многократно превышает показатели известных энергоносителей: один килограмм силикатного топлива эквивалентен одной тонне(!) мазута. Производство силикатного топлива уже освоено и ведется в достаточных масштабах. Это топливо регенерируется с затратами едкого натра и кремнезема. Оно возгорается только при участии второго компонента — карбида кремния, т.е. энергетические установки безопасны в пожарном отношении.

Гидриды и карбиды. Гидрид кремния — самый привлекательный реагент для производства водорода. Карбид кальция уже сейчас можно применять как генератор газа в автомобилях, приспособленных для работы на газе. Скажем, уже сейчас на ацетилен или водород можно переводить питание автомобилей, приспособленных к газовому топливу. Моторы, питающиеся от генератора ацетилена или водорода, менее взрывоопасны, чем газобаллонные. Однако более перспективным видится применение двухступенчатого воспламенения топлива в дизельных моторах. Первая ступень — воспламенение от искры порции газа (водорода или ацетилена), поступившего в цилиндр вместе с воздухом, вторая ступень — воспламенение дизельного топлива, впрыскиваемого в пламя. Двигатели с двухступенчатым воспламенением уже доказали свое преимущество: повышением мощности, экономией топлива, чистотой выхлопа и более «мягкой» работой мотора.

Термо-ЭДС. Источники электроэнергии, использующие разность температур, в силу своей маломощности вряд ли способны обеспечить потребности даже малого поселка, да и производят они не употребляемый в быту и в промышленности постоянный ток. Однако их применение для производства водорода с последующим сжиганием его в парогазовых турбинах может оказаться перспективным.

Вышеперечисленный список альтернативных источников энергии в будущем оставляет надежду на то, что, несмотря на самые апокалиптические прогнозы, человечеству еще будет откуда черпать свою энергию. Правда об этом нужно задумываться уже сегодня, если мы не хотим в один прекрасный день увидеть  на улицах городов брошенные из-за отсутствия топлива машины, черные ночные окна небоскребов, неработающие медицинские устройства в больницах и другие малоприятный вещи, которые только можно себе вообразить!

26.06.2025

Предполагается значительное снижение добычи газа к 2040 г. в России

ГКЗ указывает на необходимость освоения трудноизвлекаемых запасов для сохранения добычи газа на текущем уровне ввиду истощения традиционных залежей. »»»

25.06.2025

Обнародована статистика Росприроднадзора за прошлый год

Росприроднадзор за прошлый год зафиксировал 30 тыс. экологических нарушений, что обеспечило поступление в бюджет около 32,5 млрд руб. Ведомство внедрило риск-ориентированный подход. »»»

24.06.2025

Предполагается снижение глобального спроса на нефть в 2030 г.

Прогнозируется, что рост спроса на нефтепродукты до 2030 г. обеспечат страны Азиатско-Тихоокеанского региона и Африки, в то время как в Европе и Северной Америке будет происходить снижение их потребления. Пик в 105,57 млн барр. /сут. будет достигнут в 2029 г. »»»

23.06.2025

Предполагается рост добычи жидких углеводородов в России

Прогнозируется стабильный рост добычи нефти и газоконденсата в период с 2026 по 2028 г. Хотя в текущем году ожидается небольшое снижение показателей относительно прошлого. »»»

20.06.2025

Выросли запасы лития в Чили

Путем переоценки месторождений Чили нарастила запасы лития на 28%, или 3,05 млн т. »»»