Арктика

В будущем явятся вероятно еще и другие возможности, помимо Гольфштрема, растопить ледяное сердце Арктики[12]. Грядущее человечество вероятно найдет способы добывать дешевую энергию и часть этой энергии может превратить в тепло, которое и будет направлено в Арктику. Возможно, что сама Арктика станет в будущем неисчерпаемым источником энергии. Уже теперь есть проекты извлечь солнечное тепло из полярных морей и превратить Ледовитое море и многочисленные северные реки и озера в неистощимый источник энергии для северных стран, в частности для Канады и Сибири.

Французский ученый Баржо года два тому назад выступил с смелым проектом добывать энергию из полярных вод. Свой проект Баржо обосновывает следующим образом: морская и речная вода, даже сильно охлажденная и имеющая температуру близкую к нулю, содержит все же гораздо больше тепловой энергии, чем такая же масса льда.

В течение трех месяцев полярного лета вода полярных морей и озер накопляет известное количество солнечной тепловой энергии. Но вот наступают морозы. Вода покрывается льдом, но под толстым слоем льда на глубине нескольких метров вода не замерзает и сохраняет в себе некоторое количество тепла.

Как это тепло извлечь? Давно уже известно, что превращение тепловой энергии в работу в какой бы то ни было беспрерывно действующей машине может осуществляться лишь при наличии температурного «перепада», когда рабочее тело (пар, газ) заимствует тепло от горячего источника (котел) и переносит его к «холодному».

Таким «горячим» источником в установке Баржо является вода, охлажденная примерно до нуля, а холодным — наружный воздух, средняя температура которого в полярных странах равна минус 22° Ц.

Конечно, при таких условиях не может быть и речи о том, чтобы «рабочим телом» служил водяной пар: при перепаде температуры воды от 0 до -22° вода может только замерзнуть. Следовательно, «рабочим телом» должно быть взято такое вещество, которое при нулевой температуре было бы в газообразном состоянии и превращалось бы в жидкость при морозе примерно в 20°. Наиболее подходящим для этой цели, по мнению Баржо, является жидкий углеводород бутан, точка кипения которого при нормальном атмосферном давлении —17° ниже нуля.

Так как бутан нерастворим в воде, то достаточно смешать некоторое количество его в жидком состоянии с водой при 0°, чтобы вызвать усиленное парообразование.

Благодаря этому устройство котла в установке Баржо отличается крайней простотой: это сосуд, в котором вода при 0° смешивается с жидким бутаном. Пары бутана устремляются через отводную трубу в турбину, которую они и приводят в движение. Турбина, в свою очередь, приводит в движение динамомашину.

Пройдя через турбину, пары бутана попадают в холодильник, где находится замороженный рассол, т. е. соленая вода. Проходя через трубу, проложенную в мерзлом рассоле, пары бутана охлаждаются и превращаются снова в жидкость. Жидкий бутан идет снова в котел с водой, смешивается с ней и превращается в пар и снова устремляется в турбину.

Для питания энергией в течение круглых суток электростанции, мощностью в 30 тысяч лошадиных сил, по расчетам Баржо понадобилось бы озеро соленого рассола, величиной в 1 км² и промерзшее на глубину 15 сантиметров.

Однако Баржо предлагает гораздо более простое устройство. Он хочет построить замкнутый круговой канал, обоими концами сообщающийся с турбиной. Рассол, растаявший в холодильнике (вследствие охлаждения и сжижения пара), будет вливаться в один конец трубы и по мере приближения к наружному воздуху будет замерзать, покрываясь льдинками. У противоположного конца канала льдинки будут отсеиваться решеткой и собираться для дальнейшего использования. Канал может быть проведен в толще ледяного покрова на озере, реке или море, где будет построена турбина.

Станций работает следующим образам: насос накачивает морскую воду в котел (см. левую часть рисунка). В котле вода смешивается с жидким бутаном, который превращается в пар. Пары бутана идут по трубе в турбину и приводят ее в действие, от турбины движение передастся динамомашине. Отработанные пары бутана из турбины поступают в конденсатор холодильника со льдом, здесь они сгущаются в жидкость и снова направляются в котел с водой, где жидкий бутан опять превращается в пар и снова идет в турбину.

Возможность хотя бы частичного смягчения климата Арктики и возможность устройства полярных гидроэлектрических станций открывает широчайшие перспективы в деле приобщения Арктики к культурному миру.

В будущем Арктика и северный полюс будут не только крупнейшим узлом международных воздушных и морских путей, но и значительным источником рыбных, пушных и звериных богатств. Арктические моря станут резервуарами, из которых будущие поколения будут черпать обильные пищевые запасы. Полярные тундры станут, вероятно, крупными поставщиками оленины и пушнины.

Таковы экономические возможности в Арктике.