Подводная энергетика. На первом месте по величине удельной теплоты окисления в реакциях бактерий стоит водород. Его удельная теплотворная способность равна 28000 ккал на 1 кг (при 237 Мдж*моль>-1). Водород — первый и самый теплотворный химический элемент из всей таблицы Менделеева. Не зря питание водородом освоили микроорганизмы. Водородоокисляющие бактерии успешно используют эту реакцию давным — давно, с тех пор, как появились в океане.
Содержание растворенного водорода в Мировом океане без учета его количества в водах гидротерм составляет в среднем всего около 10~>6 мл/л океанской воды при нормальных условиях. Но объем вод Мирового океана очень велик — около 1,33•10>18 м>3, или 1,33•10>2' л. Поэтому объем растворенного водорода определяется большой цифрой:
1,33•10>21 л • 10>-5 мл/л = 1,33•10>16 мл = 1,33•10>13 л.
Плотность водорода при нормальных условиях, т. е. при 0° и давлении 1 атм, равна 0,0899 г/л. Средняя плотность водорода, растворенного в воде Мирового океана, вычисляемая по формуле Менделеева — Клайперона, составляет 16,7 г/л (при расчете плотности среднее гидростатическое давление было принято равным 186 атм, а средняя температура вод Мирового океана равна 276,8°К).
Полная масса водорода, растворенного в водах Мирового океана, без вод гидротерм определяется произведением:
1,33•10>13 л • 16,7 г/л = 22,2•10>13 г = 22,2•10>10 кг = 2,2•10>8 т.
Значительно больше растворенного водорода содержится в гидротермах близ океанского дна. Концентрация водорода в гидротермах, по некоторым данным, достигает 3 мл/л, почти в 300 000 раз больше среднего содержания в водах Мирового океана. Примем, что объем воды всех гидротерм, вместе взятых, составляет 0,1 % от полного объема вод Мирового океана, т. е. 1,33•10>18 л. При этом условии в гидротермах будет находиться водород в количестве:
1,33•10>18 л • 3 мл/л = 4•10>18 мл = 4•10>15 л
Определить полную массу водорода, растворенного в гидротермах, труднее, так как точно пока неизвестна средняя их температура, так же как и среднее значение гидростатического давления. Поэтому условно примем, что средняя плотность водорода в гидротермах составляет те же 16,7 г/л. Тогда полная масса растворенного в них водорода составит:
4•10>15 л • 16,7 г/л = 67•10>15 г = 6,7•10>13 кг = 6,7•10>10 т, т. е. более 60 млрд. т
Это — громадная цифра. Она свидетельствует, что гидротермы — богатый источник водорода, который к тому же непрерывно пополняется. Вместе со струями гидротерм в океан непрерывно поступают новые порции растворенного водорода. Это — практически неиссякаемый источник отличного топлива. Необходимо научиться извлекать его оттуда на пользу народного хозяйства.
