В течение ряда лет лучшие умы науки Запада занимаются разрешением проблемы использования термической энергии океана. Были попытки использовать энергию, которую дают волны тропических вод, а также разность уровня воды во время прилива и отлива. Однако ни одна из этих попыток не дала реальных результатов.
Ha-днях виднейший французский ученый Жорж Клод, работающий в течение пяти лет на острове Кубе, прислал в Париж каблограмму[4] следующего содержания:
«Пущена в ход установка для использования термической энергии. Скромные генераторы в 20 киловатт — только прелюдия к мощной силовой установке, которая уже спроектирована».
Жорж Клод нашел то, что ускользало от внимания других ученых. В результате многолетних трудов он понял, что реальным, действительным источником энергии является не океан сам по себе, а солнце, которое излучает огромное количество тепловой энергии. Солнце, нагревая землю, нагревает также и воду. Известно, что земля охлаждается быстрее воды. Каждый пловец знает, что если среди жаркого лета вдруг выпадет 2–3 холодных дня, вода в море все же будет настолько теплой, что можно купаться. Океан является как бы огромной кладовой тепла, излучаемого солнцем. Однако это тепло сосредоточивается только в верхних слоях воды. Таким образом, создается разность температуры верхних слоев океана и более глубоких, где температура почти всегда держится на одном уровне. Естественно, что разность температуры достигает наивысшей точки возле тропиков.
Этим обстоятельством и воспользовался профессор Клод, В Матанзасе, на острове Кубе, он соорудил опытную установку, основанную на принципе разности температуры верхних и нижних слоев воды океана.
Работает установка следующим образом: насос перекачивает верхние, теплые слои воды с температурой в 21°Р[5], в котел с пониженным давлением, где вода кипит. Полученный пар приводит в движение турбину. Использованный пар идет в конденсатор, где охлаждается и вновь превращается в жидкое состояние, благодаря соединению с холодной водой, доставляемой из глубин океана. Турбина соединена с динамомашиной, которая таким образом превращает термическую энергию в энергию электрическую.
Быть может некоторым не совсем ясно, как может кипеть вода при низком давлении. Все знают, что точка кипения воды — 80°Р. Туристы, совершавшие не раз восхождения на горы, знают также, что на высоте двух тысяч метров вода закипает при 72°Р. Объясняется это тем, что на горах атмосферное давление значительно ниже, чем на равнине. Если искусственно уменьшить давление воздуха в достаточной степени, вода закипит даже при комнатной температуре. Клод учел это обстоятельство и присоединил к котлу воздушный насос для выкачивания воздуха. Тогда давление воздуха на воду сводится на нет, и вода, попадая в котел, кипит при своей обычной температуре — 21°Р. Чтобы дать возможность пару привести в движение турбину, надо поддерживать постоянную пустоту. Здесь на помощь приходит конденсатор.
На обязанности конденсатора лежит превращать пар опять в воду. Конденсатор состоит из котла-приемника, через который непрерывно льется холодная вода. Горячий пар, соединяясь с холодной водой, немедленно сгущается и падает каплями на дно конденсатора. Охлаждаясь, пар уменьшается в объеме и следовательно в конденсаторе образуется пустота.
Холодная вода для конденсатора доставляется из глубин океана через специальную трубу, длиной в 2000 метров. Труба держится в воде благодаря стальным поплавкам. Нижняя часть трубы находится на глубине 650 метров, где температура воды 12°Р. Чтобы труба не была отнесена течением, часть ее, от берега и до глубины в 27 метров, зарыта в цементированный канал и обернута теплонепроницаемым материалом. Таким образом холодная вода, идущая из морских глубин, не нагревается от соприкосновения трубы с верхними теплыми слоями воды.
Для устранения пузырей в котле и конденсаторе, которые появляются вследствие присутствия в морской воде воздуха или других газов, Клод снабдил установку специальными очистителями или дегазирующими колбами. Очистители поставлены на пути между теплой водой и котлом и между холодной водой и конденсатором.
5
Градус Реомюра (°R) — единица измерения температуры, в которой температура замерзания и кипения воды приняты за 0 и 80 градусов, соответственно. Предложен в 1730 году Р. А. Реомюром. Шкала Реомюра практически вышла из употребления. —