ЭНЕРГИЯ ГОР
П олвека назад ученые, изучая закономерности движения воздушных масс под влиянием температуры и влажности, пришли к выводу, что можно искусственно создавать аналогичные процессы, используя в качестве нагревателя солнце и получая в результате энергию. Однако найти практический способ воплощения идеи удалось лишь украинскому изобре- тателю Алексею Малышу. На разработку энергокомплекса понадобилось более трех лет. Когда идея обрела технические параметры, Малыш подал документы на получение патента на изобретение и в прошлом году получил охранную грамоту на свое детище — "Энергокомплекс "Атмосферная тепловая электростанция Малыша" и способ использования тепла атмосферы для получения полезной энергии".
"Полученная на энергокомплексе энергия будет в два-три раза дешевле вырабатываемой на гидро-, тепло- и атомных электростанциях, — уверен изобретатель. — Ну а поскольку энергокомплекс позволяет получать не только энергию, но и воду, то для пустынных районов планеты, где вода дороже энергии, такие энергокомплексы оправданно строить уже даже ради получения чис- той питьевой воды". 1 куб. м запущенного в трубопровод воздуха может давать 10- 20 г воды, а 100-мегаваттная установка — 64 л/сек. Этот объем вполне способен удовлетворить потребности в воде района с населением около 50 тыс. человек.
Нельзя сказать, что украинский изобретатель стал пионером в деле преобразования в энергию движения воздушных масс. Еще в 1982 г. советский инженер Корней Арсеньев предложил устройство солнечно-ветровой электростанции, в которой скомбинировал парник, камин и ветряное колесо. Разогретый воздух, образовывавшийся в этом парнике, устремлялся вверх, в высокую трубу, в которой было установлено ветряное колесо, а последнее, в свою очередь, приводило в движение генератор. Несколькими годами позже подобная промышленная установка мощностью 300 мВт была спроектирована американской фирмой "Эль Сегундо". Но чтобы ее воплотить в жизнь, требовалось возвести бетонную башню высотой 1220 м и диаметром 244 м. Однако столь громоздкое сооружение трудно было разместить вблизи крупного населенного пункта. Потому австралийская компания EnviroMission заявила в 2004 г. о планах строительства башни-трубы Solar Tower в пустыне — ее высота должна была достигать 1 км и составить 130 м в диаметре. У подножия башни спроектировали огромный термоприемник — своеобразную теплицу диаметром 7 км, в которой воздух нагревался бы под действием солнечных лучей и поднимался вверх, создавая в трубе мощный восходящий поток. Он-то и раскручивал бы турбины электрогенераторов, установленные внутри трубы. Стоимость проекта составила $600 млн. Однако, по мнению некоторых экспертов, столь глобальное строительство не оправдано, поскольку при высоте в 1 км мощность "Солнечной башни" составит всего 200 мВт — столько же электричества вырабатывают две небольшие паровые турбины обычной ТЭС. Себестоимость киловатта установленной мощности в этом случае составит более $3 тыс., что втрое дороже, чем при запуске атомной или обычной тепловой станции.
Вся закавыка в массивности сооружения — чем выше башня, тем больше мощность электростанции, потому желание ученых выстроить как можно более высокую трубу объяснимо, но с финансовой точки зрения оно неоправданно. "Я долго ломал голову, как же построить настолько высокую трубу, чтобы можно было извлечь большое количество энергии, — говорит Алексей Малыш. — И неожиданно натолкнулся на идею использовать для строительства горный рельеф".
Вдобавок украинский изобретатель предложил еще одно ноу-хау: оснастить энергокомплекс новым конструктивным элементом — тяговым гелиоприемным трубопроводом и тяговой трубой холодного воздуха, — что позволило увеличить объемы получаемой энергии. "Воссоздается естественный процесс круговорота воды в природе в замкнутом пространстве с отбором полезной энергии, — говорит Алексей Малыш. — Мы не создаем ничего сверхъестественного, только используем то, что есть в природе".
Строительство на склоне горы несет в себе еще одно преимущество — отсутствие ограничений в весе, что позволяет разместить на вершине достаточно тяжелый комплекс. По мнению изобретателя, вся конструкция займет площадь не более 1 га.
Принципиально новых механизмов, деталей для строительства изобретенного украинцем энергокомплекса создавать не придется — все основные составляющие уже активно применяются в различных отраслях промышленности. Их необходимо будет только модифицировать, с учетом специфики предложенного изобретателем процесса получения энергии.
Строительство энергокомплекса, по расчетам Алексея Малыша, обойдется не дороже $10 млн. Однако перед тем как вкладывать колоссальные средства, необходимо провести исследования и испытания технологии, а это возможно сделать либо в специально созданной лаборатории, либо на экспериментальном образце будущего комплекса. Кроме того, опытный образец необходимо строить непосредственно в том месте, в тех климатических условиях, где планируется возведение будущего энергокомплекса. Это позволит свести погрешности к минимуму. На строительство опытного образца, по расчетам изобретателя, потребуется $100-200 тыс.
Срок окупаемости капиталовложений, по расчетам изобретателя, может составить от года до пяти лет. Такой разброс цифр Алексей Малыш объясняет тем, что энергокомплекс будет производить не только энергию, но и воду. В тех районах, где существует дефицит питьевой воды, ввиду чего ее цена достаточно высока, срок окупаемости значительно сократится.
Наиболее эффективное применение своего изобретения автор видит… за рубежом, считая, что Украина никогда не станет мировым лидером в области получения энергии предложенным им способом.
"Дело не в том, что украинские бизнесмены не готовы вложить в это средства, дело в природном факторе — в Украине нет достаточно высоких гор для строительства подобного энергокомплекса, — считает автор. — В принципе, построить комплекс можно, но его эффективность, КПД будут не очень высокими. Наиболее эффективно строить подобные комплексы в горах высотой 5 тыс. м".
По мнению автора, наибольший эффект от применения изобретения можно получить в высокогорных странах — США, Чили, Китае, Индии, в некоторых регионах России. Немаловажный фактор — количество солнечных дней в году на той или иной территории: чем больше времени трубопровод будет находиться под воздействием солнечных лучей, тем больше энергии можно будет получить.
Найти финансового помощника, который бы оказал содействие в реализации задуманного, изобретателю пока не удалось. Не принесли успеха и поиски в интернете. "Венчурные финансисты, о которых сейчас много говорят, не интересуются начинающими изобретателями. Они ищут действующие предприятия, вкладывают в них деньги, развивают и потом продают. Получается что-то сродни игре на бирже, на акциях, которые скупают, поднимают в цене и затем продают. А так называемых "бизнес-ангелов", которые согласятся финансировать с нуля изобретателя, имеющего только свою идею, в Украине нет", — считает Алексей Малыш.
Поэтому основной упор решил сделать на участии в конкурсах. Первый, на который он подал заявку, — конкурс "Изобретатель года", организованный Департаментом интеллектуальной собственности, принес ему победу. Атмосферный энергокомплекс Малыша специалисты Департамента признали лучшим изобретением 2006 г. в Херсонской области. "Для внедрения моего изобретения в первую очередь нужно время на то, чтобы люди могли узнать о моем изобретении, и еще время на то, чтобы они смогли его понять и принять сознанием, — считает Алексей Малыш. — Потому что мое решение невероятно простое, оно воссоздает то, что уже есть в природе, и потому многим покажется нереальным, а может быть, и смешным".
И зобретение относится к области получения энергии за счет природных факторов, оно способствует использованию тепловой энергии окружающей среды и промышленных выбросов. Энергокомплекс имеет воздушную тяговую гелиоприемную трубу в виде трубопровода, проложенного по горному образованию. На конечном участке трубопровода расположена секция вторичного замкнутого контура с теплоносителем, который состоит из турбины, насоса, теплообменника и конденсатора. Конец трубы расположен в тяговой трубе холодного воздуха. Секция подогрева насыщенного парами воды воздушного потока расположена на входе трубы возле подножия горы. Согласно способу получения энергии, воздушный поток насыщают парами воды или используют газообразные промышленные выбросы с повышенной температурой и транспортируют их по трубе за счет разности в плотности до уровня холодного атмосферного воздуха. Теплота потока через теплообменник передается теплоносителю второго контура, который испаряется и вращает турбину. Отработанный теплоноситель собирается в конденсаторе и снова подается насосом в теплообменник.
