Энергия из недр земных
В глубине земного шара, под его сравнительно тонкой корой (всего около 100 километров) находится огненно-жидкая масса, имеющая чрезвычайно высокую температуру. Одни ученые считают, что температура эта равна 15000°, другие – 5000°. При этой последней температуре все металлы и минералы, в том числе и самые тугоплавкие породы, как базальт, гнейс, должны находиться в расплавленном состоянии. Таким образом, земная кора как бы плавает на огненно-жидком подземном море.
Опыт глубокого бурения земли при поисках нефти, угля и т. п., опыт работы в глубоких рудниках, шахтах и тоннелях показывает, что по мере углубления в земную толщу температура возрастает. В среднем на каждые 33 метра глубины температура возрастает на 7° Цельсия. Это расстояние называется геотермическим градиентом.
По мнению французского геолога Ога, уже на глубине 66 километров температура должна быть равна 2000°, а температура в 150° должна встретиться не глубже пяти километров.
Есть, однако, на земном шаре немало мест, где в поисках высоких температур совсем не надо спускаться на такие глубины. Эти места чаще всего встречаются возле действующих или потухших вулканов, этих дымовых труб и отдушин подземной кочегарки. Из земли здесь часто бьют горячие источники, вырываются водяные и серные пары.
В таких местах невольно возникает мысль об использовании этих могучих источников тепла.
В Италии, в провинции Тоскано, городок Аордерелло находится в центре местности ярко вулканического характера, и там давно уже работает на подземном паре электростанция мощностью 12 тысяч киловатт. Добываемая таким путем электрическая энергия используется не только на заводах, но и передается по проводам на расстояния в 40–50 километров в города Флоренцию, Ливорно, Сьенну, Пизу и др.
В начале тридцатых годов нашего века там решили провести новые глубокие буровые скважины, чтобы добраться до еще более мощных источников пара. В марте 1931 года на глубине около 360 метров бур пробил потолок подземного котла. Из буровой скважины на высоту 300 метров вырвалась струя пара, смешанная с водой, илом, камнями. Оглушающий рев этого гигантского гудка был слышен на расстоянии 50 километров. Один лишь такой источник пара в состоянии питать энергией электростанцию мощностью 15 тысяч киловатт.
И в других странах также довольно успешно пытались использовать эту даровую и непрерывную энергию подземного царства.
У нас в СССР еще в 1933 году молодой инженер Ярмолинский предложил начать эксплуатацию подземной теплоты, извлекая из подземных глубин горячую воду. Заложенные через несколько лет по его предложению скважины давали воду с температурой от 35° до 40° Цельсия.
Однако по сравнению с теми колоссальными, практически неисчерпанными запасами тепловой энергии, которые таятся в земле, такого рода использование ее не может удовлетворить человечество.
Знаменитый изобретатель паровой турбины сэр Чарльз Парсонс в 1920 году выступил с грандиозным проектом более широкой эксплуатации подземной теплоты. Рассчитав, что уже на глубине шесть-семь километров в некоторых пунктах земного шара можно достичь температуры 200°, Парсонс предлагал вырыть на эту глубину две шахты, которые будут оканчиваться гигантским подземным котлом. Через одну шахту подведенная к ней вода будет вливаться в котел. Там под действием огромной температуры вода будет превращаться в пар, который, вырываясь на поверхность земли через вторую шахту, будет вращать огромные турбины надземной электростанции.
По расчетам Парсонса, мощность этой электростанции может быть доведена до трех миллионов киловатт. Это составляет мощность примерно шести Днепрогэсов, а две такие установки могли бы дать столько же энергии, сколько система электростанций нашей Большой Волги.
Однако уровень развития техники в то время не позволял создать такие машины, которые могли бы работать, прокладывая шахты на глубине пять-семь километров при температуре выше точки кипения воды.
Таким образом, это гигантское предприятие, о котором мечтал еще известный французский астроном Фламмарион, было невозможно в то время реализовать, и оно было сдано в архив.
Решить увлекательную и грандиозную задачу привлечения гигантских запасов тепла, сохранившихся в недрах земли, на службу человечеству может только наше поколение, наше социалистическое общество.
Идея Парсонса может ожить и осуществиться у нас, в Советском Союзе, как уже ожила и реализована именно у нас, в нашем Союзе, идея подземной газификации угля. Идея Парсонса должна лишь освободиться от того технически несовершенного, грубого, тяжеловесного арсенала, с помощью которого Парсонс пытался ее реализовать.
Мы располагаем в настоящее время такими техническими достижениями в области металлургии, которые позволяют нам построить машины, способные достичь огромных глубин, совершенно не считаясь с высокими температурами, сопровождающими эти глубины. Достаточно вспомнить о том применении, которое получила термитная реакция в руках Лаврова и Фефера для получения высококачественных и жароупорных сталей. Твердые сплавы у нас достигли твердости, превышающей твердость алмаза. Эти стали и сплавы, уже устранят самое значительное препятствие на пути к завоеванию…
Статья на этом обрывалась.
Вычерчивая последние детали своего снаряда, Мареев чувствовал себя великолепно. Он все время насвистывал, напевал и порой, отстраняясь от чертежной доски, чтобы издали полюбоваться ажурным сплетением линий на ватмане, притоптывал в такт ногами.
Крупозное воспаление легких, так внезапно свалившее его с ног, пронеслось, как гроза. Крепкий организм Мареева превосходно выдержал атаку и теперь бурно отдавался радости жизни и творчеству.
Брусков вошел в комнату шумно и весело.
– Ага! Ты даже уже работаешь? – спросил он, здороваясь с Мареевым. – О самочувствии не спрашиваю, вижу – жизнерадостен, как щенок.
Мареев счастливо рассмеялся, пожимая руку.
– Признаю твое право издеваться, нянюшка моя!
Брусков улыбнулся: это напомнило ему мучительную тревогу в течение болезни Мареева, потом радостные хлопоты во время его выздоровления.
Бросив взгляд на чертежную доску, он сказал:
– Слушай, Никита! Когда ты наконец толково и членораздельно расскажешь мне о своем проекте? Пора уже как будто!
Лицо Мареева сделались серьезным.
– Видишь ли, я бы это давно сделал… Ведь я тогда, перед болезнью, специально пришел к тебе, чтобы поделиться… Садись… Так вот. Сущность дела тебе уже известна?
– Да. Ты решаешь проблему использования подземной теплоты?! И при этом с размахом не меньше чем у Парсонса…
– Совершенно верно, кроме размаха. Размах гораздо больше…
– Ого!
– Да, да! И это вполне понятно: я лучше вооружен, чем Парсонс.
– Покажи мне это.
– Да вот, например, основное. Чтобы добраться до высоких температур, Парсонс предлагал вырыть шахты в несколько километров глубиной. Но чем это сделать и указать не мог. А между тем это первое, что нужно решить.
– И ты это решил?
– Думаю, что да! Достигнуть глубины высоких температур сможет машина, которую я сконструировал. Это будет стальной крот, которого не остановят ни самые твердые породы, ни сильнейший подземный жар. Он будет вгрызаться в толщу земли все глубже и глубже, пока я его не остановлю…
– Ну, а дальше? Как вынуть землю? Как очистить шахту, которую этот крот выроет?
– Никакой шахты не будет, Михаил! В этом второе отличие моего проекта от тяжеловесного проекта Парсонса.
– Так что же будет? – с оживлением спросил Брусков. – Предположим, твоя машина зароется в землю. Ну а дальше? Что она там будет делать?
– Она остановится на той глубине, где будет необходимая для моих целей температура. Там она выложит термоэлементы…
– Термоэлементы?
– Ну, да. Ведь не стану же я прибегать к такому примитивному способу превращения тепловой энергии в механическую, какой предлагал Парсонс, – к образованию водяного пара. Парообразование будет поглощать уйму тепла, а отдавать в виде полезной механической работы будет сравнительно ничтожную часть. Парообразование слишком дорогой процесс. Во-первых, сама вода, чтобы превратиться в пар, требует огромного количества тепла. Затем, водяной пар, прежде чем дойти до надземной паровой машины, потеряет огромную часть полученной теплоты. Наконец, учти потери на конденсацию, потери в самой машине и так далее. В общем, не более пяти-десяти процентов тепла можно будет полезно использовать для работы.
Вода будет поглощать огромное количество тепла, а поступление его из недр не сможет достаточно быстро компенсировать израсходованное тепло вследствие низкой теплопроводности окружающих горных пород… Нет, с водой проблема останется неразрешимой, или просто игра не будет стоить свеч. Совсем другое дело – термоэлементы. Здесь теплота непосредственно переходит в электрическую энергию. А электроэнергию без потерь легко можно будет передать на поверхность земли…
– Позволь, позволь, – перебил Брусков, – это все правильно в теории. Но разве термоэлементы уже достигли такого совершенства, что используют полностью поглощаемую теплоту? Я не очень-то в курсе того, как развивается электротехника…
– Нет, конечно, до стопроцентного использования теплоты еще далеко, но в пределах тридцати пяти – сорока процентов это уже достигнуто. Ты же все-таки слышал, как за последние пять-шесть лет термо – и электротехника гигантски шагнула вперед. Если исходить из неисчерпаемости дарового источника тепла, непрерывности его действия, то этот процент вполне достаточен для эксплуатации установки с минимальной себестоимостью получаемой энергии.
Брусков взъерошил свою пышную шевелюру и поморщился от усилия.
– Ну, хорошо… Пусть так… Но я все-таки не понимаю, как твоя машина будет все выполнять на глубине десяти или больше километров? Откуда она будет получать необходимую для всей этой работы энергию? Как она потом выберется наружу? Кто и как будет ею управлять?
– Подожди, подожди, – рассмеялся Мареев. – Давай по порядку. Во-первых, как будет работать машина? Как автономный бур, несущий в себе собственный двигатель. Мой снаряд будет иметь собственные моторы, приводящие во вращение самый бур. Источник энергии? Надземная электростанция, питающая мою машину электроэнергией по проводам, тянущимся, как пуповина, вслед за машиной. Как управлять ею? Управление сосредоточено в самой машине. Управлять ею будут люди, находящиеся внутри нее…
– Люди?! Кто же пойдет на это? – взволнованно спросил Брусков.
– Я и ты.
Брусков вскочил как ужаленный.
– Что?! Ты с ума сошел! Подвергать себя такому риску?!
– Я считаю, – спокойно улыбаясь, ответил Мареев, – что риску будет не больше, чем при переходе улицы Первого мая у площади Дзержинского… Когда ты глубже ознакомишься с моими вычислениями, расчетами и чертежами, ты сам убедишься в этом. Наконец, завтра я передаю все это дело институту… В моем проекте еще много нужно доработать, развить. Только с помощью коллектива можно будет воплотить мою идею в жизнь. Один я, даже с твоей помощью, чтобы справиться с делом, должен был бы потратить полжизни. Институт даст вполне объективную оценку моей идее и, если она заслуживает реализации, выпустит ее в таком виде, что риск будет сведен до минимума. Дальше – нет ничего удивительного, что первым водителем машины буду я, ее автор. Наоборот, было бы странным, если бы я упустил эту честь, предоставив ее кому-нибудь другому. Ну, а ты… я уверен, что ты будешь со мной… Впрочем, это, конечно, не обязательно, и если не хочешь…
– Нет, нет! – заторопился Брусков с красными пятнами на лице. – Разумеется, я не отпущу тебя одного или с кем-нибудь другим… Мы будем вместе… Хотя впереди еще немало времени…
Весной 1948 года, в вечерние апрельские сумерки, на экране огромного здания центральной правительственной газеты «Известия ЦИК СССР» появилась краткая световая информация:
"Институты ВЭИ и Машиностроительный закончили разработку проекта научного сотрудника Института газификации товарища Мареева о глубоком использовании подземного тепла. Специально сконструированная бурильная машина углубится в недра земли под личным управлением изобретателя. На глубине десяти километров будут уложены гигантские термоэлементы для превращения огромной теплоты, свойственной этой глубине, в электроэнергию. Изобретению товарища Мареева придают первостепенное государственное значение. Постановлением Совнаркома СССР организован специальный комитет для руководства работой по реализации изобретения.
Постройка машины поручена указанным институтам при участии лучших заводов СССР. Срок исполнения – десять месяцев".
Вечерние газеты и радиопередачи сообщали подробности проекта под самыми восторженными заголовками: «Новая победа над природой!
1 2 3 4 5 6 7