Горизонты техники для детей, 1971 №7

Разговор об энергии

Если вам зададут вопрос, много ли энергетических ресурсов хранит в своих недрах Земля, вы, не задумываясь, ответите: «Конечно, много! Почти все природное топливо зарыто в Земле! И нефть, и уголь, и горючие сланцы, и газ…»

А знаете ли вы, что есть и еще один колоссальный «склад» энергии, спрятанный в глубинах Земли? Это ее тепловая энергия, которую вырабатывает естественная «тепловая машина» — бурлящая магма. Ее тепло практически неисчерпаемо.

Ученые, стремясь определить, каковы же «запасы» тепловой энергии Земли, получили потрясающие цифры. Оказывается, если бы мы могли получить глубинное тепло в результате охлаждения Земли всего на один градус по Фаренгейту, то полученная тепловая энергия исчислялась бы парадоксально большим числом, которое звучит как абстрактное нечто большое, но ничего не говорит неспециалистам. Для нас яснее будет обратить это гигантское число в пример: все существующие сейчас электростанции могли бы работать на этой энергии в течение 20 миллионов лет!

Правда, приводя такие ошеломляющие цифры, нельзя не оговорить, что они результат чистых математических подсчетов, что практически невозможно собрать воедино эту гигантскую, но распыленную во многих и многих местах энергию — там, где она выходит к поверхности Земли. В основном же грандиозные запасы тепловой энергии Земли хранятся на очень большой глубине, возле мантии, куда современная техника пока не в силах добраться.

Однако сама Земля как бы «подбрасывает» магму к поверхности, а иногда и «выбрасывает» ее, образуя вулканы, «плюющиеся» огнедышащей лавой. Именно при этом процессе «подбрасывания» образуются горячие целебные источники, гейзеры, хранилища природного пара.

Все они — своего рода представители гигантской геотермальной энергии. Силу их можно использовать с практической пользой.

Обычно геотермальные «визитные карточки» Земли появляются в тех районах, где сильны землетрясения. Ученые, пользуясь этим признаком, выделили несколько геотермальных поясов Земли. Самых крупных два. Один проходит от Аляски по Западному побережью США, Мексике, Центральной и Южной Америке, через Алеутские острова приходит на полуостров Камчатку, Японию, остров Тайвань и Филиппины. Другой пояс тянется от центра Атлантического океана к Канарским островам, оттуда к Исландии. Его ответвления идут в Италию, Грецию, Турцию, Ближний Восток, Индийский океан.

Характер геотермальных «месторождений», выход их «готовой продукции» неодинаков. Он делится на две далеко неравные группы. Наименее распространен выброс на поверхность Земли сухого перегретого пара. Такие источники наиболее благоприятны для получения от них электроэнергии. Однако наиболее распространена вторая группа, когда из-под земли вырываются фонтаны горячей воды, часть которой «попутно» превращается в пар.

Даже неискушенному в вопросах геотермальной энергетики читателю ясно, что обуздать внутриземные тепловые богатства — задача не из легких. И неудивительно, что геотермальных станций мало. Дают же они сейчас только около миллиона киловатт энергии.

Ветеран геотермальной энергетики — итальянская электростанция в Лардерелло. Она трудится с 1904 года. За ней — с промежутком времени более чем пятьдесят лет — вступила в строй станция в Новой Зеландии, работающая в районе гейзеров Вайракейе.

Затем геотермальные электростанции дали ток в Японии, Мексике, Советском Союзе.

Советская Паужетская геотермальная электростанция — построена на Камчатке, в «стране огнедышащих вулканов». Тепло горячих источников приручено пока небольшое, но достаточное, чтобы работал тепличный комбинат площадью в 60 тысяч квадратных метров.

Паужетская станция, как, впрочем, и другие, действующие сейчас, использует не само тепло Земли, не само тепло вулканов, а «отходы» — уже остуженную, пробившуюся на поверхность воду. Но если «отходы» так работоспособны, что же может дать энергия, отнятая у вулкана, что могут дать горячие подземные воды, омывающие вулканические очаги?!

Советские специалисты говорят — перспективы заманчивы. Например, магматический очаг Камчатского вулкана Авача находится на глубине 3–5 километров, радиус его распространения — до трех километров. Вблизи от вулкана можно по специальным каналам пропустить часть реки Авачи. Река заберет тепло под землей, вынесет его на поверхность. Таким образом энергетики смогли бы обеспечить работу геотермальной станции немалой мощности — от 700 до 900 тысяч киловатт — в течение десятилетий, а, может быть, и столетий.

Другим направлением в геотермальной энергетике, направлением очень перспективным, считается глубинное бурение. Современная техника глубинного бурения достигла небывалых доселе успехов. Об этом свидетельствуют скважины, пробуренные в Советском Союзе на Кольском полуострове и в Баку, окончательная глубина которых достигнет 12 километров.

Подземное глубинное бурение в будущем может «убить двух зайцев» сразу: во-первых, даст колоссальное количество природного тепла, во-вторых, извлечет из не подвластных человеку глубин богатство полезных ископаемых.

Глубинное бурение до мантии очень заманчиво тем, что позволит получать энергию там, где она нужна, и столько, сколько ее нужно. Всего четыре скважины, пробуренные на 3–3,5 километрах смогут, например, снабдить теплом город Грозный на Кавказе — крупный промышленный центр.

Инженеры предсказывают в будущем возможность пользоваться ядерными взрывами на больших глубинах. Взрыв в одно мгновение «выроет» котлован для резервуара какой угодно величины. Сюда под давлением начнет поступать вода, циркулировать, превращаться в пар высокого давления, который и поступит в качестве «сырья» на геотермальную электростанцию.

Все это мечты, дела будущего. Но уже сейчас можно говорить o реальности воплощения мечты о дешевой электроэнергии. Первые скважины, пробуренные с энергетической целью в районе Больших Гейзеров в Калифорнии, были неглубоки. Они и сейчас «доросли» только до 1.600 метров и немногим более, но их производительность возросла от 3 до 10 тысяч киловатт на скважину. Рекордсменом среди работающих в Калифорнии скважин по праву называют скважину возле озера Солтон-Сити. Она дает 25.000 киловатт энергии. Две скважины с такой же мощностью работают в Мексике. Они — первая очередь геотермальной электростанции, которая полностью вступит в строй в 1971 году. Ее мощность — 75 тысяч киловатт.

Первые шаги и первые успехи в овладении внутренним теплом Земли налицо.

Поэтому неудивительны те картины, которые рисуются в воображении специалистов, энергия везде, где она нужна, энергии столько, сколько нужно.

Поэтому не такой уж фантазией покажется нам и город, отапливаемый глубинным теплом Земли. На его окраине работает геотермальная электростанция, она-то и дает энергию для всех городских нужд. Трубопроводы несут отработанную на электростанции воду дальше по городу. Ведь она способна еще и отопить дома, промышленные предприятия, оранжереи, театры…

Такие города могут вырасти везде, где будет в них необходимость. И тогда столице Исландии, городу Рейкьявику, пока единственному отапливаемому за счет тепла земных глубин, придется как старейшине приветствовать своих младших собратьев.

В. КЛИМОВА