их ресурсів
Ресурси морів і океанів можна розбити на три групи:
вертикальні термоградіенти і океанічні вітри;
морська біомаса і геотермальні води;
поверхневі хвилі, течії і перепади солоності.
Припускають, що використання ресурсів першої групи може початися в кінці 80-х років, другий - у 90-х, а третій не раніше 2000-го року. Потужності і вартості різних потенційних джерел енергії наведено в табл.
Джерела енергііМощность, милий. кВтСтоімость виробництва електроенергії цент / (кВт * год) Вертикальні термоградіенти Поверхневі хвилі Морські течії Океанські вітри Перепади солоності Паливна біомаса Геотермальні води10000 500 60 170 3500 770 30004-7 11-24 13-32 5-9 14-29 11-15 25-30
Наведені показники свідчать про велику вартість «енергії майбутнього». Справді, якщо вважати, що електроенергія, отримана на основі нафти, вугілля або урану, коштує в середньому 3-б центів за 1 кВт-год, то енергія вертикальних термоградіентов і океанських вітрів буде в 1,5-2 рази дорожче. Решта види енергії будуть дорожче в 4-6 разів.
Із зазначених можливих енергій океану поки найбільш ясно використання вертикальних термоградіентов. На рис. 3.15 показана робота так званої «закритою» системи. Насос забезпечує циркуляцію аміаку, що має дуже низьку температуру кипіння, в замкнутому контурі. Тепла океанічна вода нагріває аміак (верхня частина схеми), який переходить в газоподібний стан і в цьому вигляді надходить на турбіну, де він розширюється і приводить в дію генератор. З турбіни аміак виходить із зниженою температурою і при меншому тиску і пропускається через теплообмінник, що використовує холодну воду; газ зріджується, і цикл повторюється. У «відкритою» системою в ^ якості робочого тіла використовується морська вода; її температура кипіння знижується у вакуумній камері, де підтримується тиск на рівні 3,5% від нормального атмосферного.
Розглядаючи можливі способи перетворення енергії, необхідно враховувати, що відповідно до законів фізики всі енергетичні процеси зводяться до трансформації одного виду енергії в інший. Тут важливо та обставина, що щільності потоків енергії обмежуються фізичними властивостями середовища. Це, в свою чергу, практично виключає застосування в енергетиці великих потужностей багатьох здавалося б ефективних процесів трансформації енергії. Наприклад, в паливних елементах хімічна енергія окислення водню безпосередньо перетворюється в електричну. Такий спосіб отримання електричної енергії, незважаючи на дуже високий ККД, рівний приблизно 70%, на сьогодні доводиться визнати непридатним для промисловості через малу швидкість дифузійних процесів в електроліті і, отже, малої щільності енергії. Так, з 1 м * електрода можна одержати не більше 200 Вт потужності. А це означає, що при генеруванні 100 МВт мощності робоча площа електродів повинна бути приблизно 1 км 2, що, звичайно, практично не реалізовується. Через малу щільність потоку енергії неперспективним видається застосування в енергетиці та прямого перетворення хімічної енергії в механічну. Таке перетворення відбувається з високим ККД в мускулах тварин. Механізм його досить глибоко поки не вивчений. Але навіть якщо припустити, що таке перетворення енергії буде відтворено штучно, то воно, мабуть, не зможе знайти застосування в енергет...
