И наконец, седьмой, самый хороший, но пока нереальный способ - превращение энергии в массу. То есть процессы, обратные тем, что идут в реакторах деления или синтеза и соответствующих бомбах, а также синтез антивещества. Эти процессы в принципе осуществимы, но их КПД ничтожно мал - вся затрачиваемая энергия идет на нагрев среды аппаратурой, лишь малая ее часть превращается в вещество.
Четвертый, пятый и шестой способы мы рассмотрим ниже.
Шестой способ - химический: проведение эндотермических реакций.
Пятый способ - нагрев и фазовые переходы, плавление и испарение. Сегодня это основной способ сброса энергии и один из распространенных способов аккумуляции.
Четвертый способ - электромагнитное поле. Запасти в нем много энергии не удастся, но вот "закопать" можно. А именно - излучив ее в пустоту, в космос. Итак, вот один путь уничтожения энергии - мощная лампа: часть энергии поглотится окружающей средой и нагреет ее, часть уйдет в никуда.
Третий путь - закачать энергию в электрическое или магнитное поле. Аккумулировать энергию этим способом можно, причем плотность энергии, запасаемой в магнитном поле сверхпроводящего соленоида оказывается достаточно велика, и этот способ также обсуждается. Но опять же, "закопать" энергию навсегда таким способом нельзя.
Второй путь - закачать энергию в кинетическую энергию. Для хранения энергии применяют вращающийся маховик, но оставить его навсегда вращающимся нельзя. То есть запасти энергию таким способом можно, это действительно обсуждается. Но "закопать" энергию в маховике навсегда невозможно. Если не выбрасывать вращающуюся массу в космос...
Первый - закачать энергию в потенциальную энергию в поле гравитации, то есть поднять вверх груз. В принципе этот способ годится и для аккумуляции (с последующим извлечением энергии), и для утилизации - например, можно выкапывать горные породы со дня моря и выкладывать в виде "искусственных островов". Энергия, запасаемая таким способом, при тех же объемах устройств мала по сравнению с другими способами, а сам способ весьма неудобен - установка получается очень уж большая. Заметим, что на планете с высокой напряженностью гравитационного поля ситуация могла бы быть и иной.
Наконец, третий вариант - потратить энергию на что-то пусть и ненужное, но позволяющее от нее "избавиться". Разумеется, в силу законов сохранения уничтожить энергию нельзя, но можно рассеять ее в окружающей среде так, чтобы она нам не мешала, убрать с глаз долой. Путей для этого, как следует из учебника физики, несколько, причем некоторые из них - те же, по которым можно идти, аккумулируя энергию.
Второй вариант - сбросить энергию в какой-то накопитель, емкость, аккумулятор, дабы использовать ее потом, либо даже транспортировать, передать ее туда, где потребитель находится. Этот вариант хорош тем, что технологии накопления, аккумуляции энергии разработаны и изучены, хотя и с другой целью. Дело в том, что некоторые источники энергии работают не тогда, когда человек желает потреблять. Например, солнечные элементы вырабатывают энергию днем и причем в ясную погоду, а коммунальное хозяйство желает потреблять больше вечером и зимой, и причем каждый день, а не только в те вечера, когда днем светило солнышко.
В самом общем виде возможны три пути решения проблемы. Первый - самый естественный: отдать энергию реальным потребителям. Но сделать это может быть непросто: потребитель, возможно, хочет потреблять вовсе не тогда и не там, когда и где я собираюсь испытывать свой источник энергии.
Обычные для энергетики задачи - обеспечить энергию, необходимую для перемещения чего-либо (транспорт), нагрева чего-либо или осуществления фазовых переходов (отопление, плавление, испарение) и проведения химических процессов. Устройство, которое поставляет нам энергию, принято называть источником энергии, хотя с точки зрения физики оно является преобразователем. Для разработки упомянутых источников, как и для разработки всего на свете - от фломастера до "стелса" - нужно их испытывать. При этом выдаваемую энергию кто-то должен потреблять, имитируя эксплуатацию в тех или иных условиях.
Вид с высоты
На южном - так уж мы называем - полюсе у нас радиаторы, четыре сияющих цилиндра - сброс избытка энергии из энергоблоков (вернусь, расскажу на лекции, зачем это расточительство: затем, что сложно регулировать мощность энергоблоков, проще перераспределять).
Обратная задача энергетики
Dominic E. Harman
Обновлено: 07/04/2011. 20k.
(leonid2047@gmail.com)
Обратная задача энергетики
Lib.ru/Современная литература: Ашкинази Леонид Александрович. Обратная задача энергетики
Комментариев нет:
Отправить комментарий