Солнечные электростанции: будущее энергетики или жестокий убийца?

Казалось бы, что может быть безобиднее и милее солнечного зайчика, пущенного вдоль стены зеркальцем ? Однако не торопитесь с выводами. Один солнечный зайчик – штука вполне себе невинная, однако если этих зайчиков соберётся хотя бы несколько десятков...

Византийские историки Иоанн Зонара и Иоанн Цец в XII веке цитировали древнюю книгу (к сожалению, не сохранившуюся и в подлиннике до нас не дошедшую) «Осада Сиракуз». В ней рассказывается о том, как в 212 году до нашей эры римляне под командованием Марка Клавдия Марцелла осадили греческий город Сиракузы на острове Сицилия. В обороне города деятельное участие принимал и знаменитый математик Архимед:

...Когда Марцелл отвёл свои корабли на расстояние выстрела из лука, старец [Архимед] придумал шестиугольное зеркало некоего рода. На нужном расстоянии от него он расставил меньшие зеркала подобной же формы, кои можно было двигать при помощи шарниров и металлических пластин. Он подставил всё это под лучи полуденного Солнца, и зимой, и летом. От того солнечные лучи отразились, и страшный пожар разгорелся на кораблях, и они сгорели дотла, не подплывая на расстояние полёта стрелы...

С точки зрения астрономии в рассказе византийских авторов есть одна важнейшая деталь, которая делает эту историю более чем заслуживающей внимания.

Архимед использовал два набора зеркал – сперва «шестиугольное зеркало некоего рода», а затем уже «меньшие зеркала». Это исключительно грамотное решение: первое зеркало в наше время называется целостат, и оно служит для того, чтобы направлять солнечное излучение в одном и том же постоянном направлении (несмотря на движение солнца), а уже вторичные (меньшие) зеркала используются для концентрации этого пучка на вражеских кораблях.

Современные солнечные телескопы построены по схожему принципу – трубы у них неподвижные, а для слежения за движущимся в небе Солнцем используются поворотные зеркала – целостаты.

Тем не менее, очень долгое время рассказ о сжигании кораблей солнечными зайчиками считался выдумкой. Однако опыты, поставленные в конце XX века, показали, что такое событие вполне могло произойти. Например, исследовательская группа из Массачусетсткого Технологического Института (США), используя 127 небольших (со стороной 30 сантиметров) квадратных зеркал, сконцентрировала солнечные лучи на трёхметровой модели римского корабля – и через несколько минут та загорелась! Датчик, размещённый на модели, показал в фокусе температуру в 600 градусов по Цельсию – в три раза выше, чем в раскалённой духовке на кухне! Недурно для солнечного зайчика, правда?

«А нельзя ли эту энергию использовать в мирных целях?» – задумались инженеры. В результате на свет появились солнечные концентраторы – зеркальные электростанции. Типичный концентратор выглядит так: большое количество зеркал (свыше 10 000!) отражает солнечные лучи и направляет их на вершину 200-метровой башни, где находится бак с теплоносителем (солевым раствором).

Теплоноситель нагревает воду и превращает её в пар, который приводит в движение турбины и соединённые с ними генераторы электрического тока. Мощность такой электростанции достигает 110 мегаватт – достаточно для того, чтобы снабдить электричеством небольшой городок. Правда, ночью и в пасмурную погоду эта электростанция не работает, но это оказалось не главным недостатком...

Экологи и борцы за охрану окружающей среды сперва были просто в восторге – абсолютно «чистая» и безопасная энергия, никаких выбросов в атмосферу, никаких коптящих небо труб... Однако, как всегда, люди забыли про кое-какие мелкие детали. Например, о том, что яркий (как Солнце!) бак с теплоносителем начнёт неизбежно привлекать насекомых, а следом за насекомыми потянутся птицы, которые этими насекомыми питаются. Неосторожно залетевшая в зону фокусировки солнечных лучей птица (как и насекомое) практически мгновенно погибает, сгорает и обугливается прямо в воздухе!

Так что радость защитников окружающей среды была, скажем так, несколько преждевременной. Увы, в природе не бывает «хорошего» и «плохого», «доброго» и «злого». На огне можно разогреть обед, а можно сжечь чей-то дом. Один солнечный зайчик – весёлое развлечение, 10 000 зайчиков – мощный и экологически чистый источник энергии, но смертельно опасный для всех живых существ...

Далее:

Что такое теория катастроф?

Как шоколадка помогла найти пропавшую экспедицию

Как болеют консервные банки, и что тогда случается

Двигатель ВНЕШНЕГО сгорания. За ним будущее?

Познавательный журнал "Лучик" (полистать) для школьников и родителей продаётся в магазинах "ВкусВилл" в вашем городе!