Не заманчив этот способ. Им не погасить надвигающийся энергетический кризис. Не о таком удешевлении энергии идет речь. В поисках более дешевой энергии в последнее время специалисты все чаще обращают свой взгляд на возобновляемые источники: Солнце, тепло Земли, энергию приливов океана.
Многие считают, что будущее принадлежит дарам Солнца. Действительно, ежегодное количество солнечной энергии, падающей на верхние слои атмосферы, эквивалентно 10000 Q. Этого громадного количества, несомненно, хватило бы на тысячи лет. Важно только уметь пользоваться этой энергией. Хотя до поверхности Земли доходит ее небольшая часть — 1500 Q, а все равно ее очень много. Основное препятствие к экономичному использованию солнечной энергии — ее малая концентрация — всего 150–200 ватт на квадратный метр поверхности. Скажем для сравнения: плотность энергии, поступающей в домашний чайник, когда он стоит на газовой плите, больше в тысячу раз. Поэтому главные усилия в освоении солнечной энергии направляются на методы ее концентрации. Другой путь использования солнечной энергии- Преобразование ее в один из видов, более удобных для использования.
Обратите внимание на табличку, в которой приведена энергоемкость различных возобновляемых источников в единицах Q.
| Солнце на поверхности Земли | 1500 |
| в том числе: |
| — гидроэнергия | 0,1 |
| — ветер с плотностью, большей 500 киловатт на квадратный километр площади | 1–2 |
| — фотосинтез, | 3 |
| в том числе дрова: | 0,5 |
| Термальная энергия, | 1,0 |
| в том числе термальные воды | 0,003 |
| Приливы в океанах | 0,1 |
Как видно из этой таблички, запасы гидроэнергии относительно невелики. Но она не что иное, как концентрированная солнечная энергия, которая успешно используется человеком. В СССР и США уже приносят пользу 20–30 процентов всех гидроэнергоресурсов.
Около двух процентов солнечной энергии переходит в энергию движения воздушных масс. Это в год около 30 Q. К сожалению, на поверхности Земли плотность энергии ветра невелика. Существенным недостатком является и непостоянство его силы. Даже при плотности энергии ветра, равной 500 киловаттам на квадратный километр, ветряные установки очень громоздки. Диаметр ротора ветряного электрогенератора мощностью всего 1000 киловатт должен быть около 50–60 метров.
Низкая эффективность вызывается зависимостью коэффициента полезного действия таких установок от скорости ветра. При изменении его скорости всего на 20 процентов коэффициент полезного действия таких двигателей падает сразу на 70 процентов. Поэтому, хотя человек начал осваивать энергию ветра тысячи лет назад и имеет в этом деле громадный опыт, трудно ожидать, что этим источником будет внесен большой вклад в энергообеспечение человека.
