Энергетика сегодня и завтра

Улучшая организацию производства и использования энергии и применяя недорогие технические новшества, можно добиться около четверти всей экономии. Нестандартный подход способен принести ощутимые результаты. Вот пример из сборника "Отличных мыслей". Десятки тысяч промышленных холодильных установок разной мощности работают на хладокомбинатах, базах по хранению продуктов, столовых. Летом и зимой они потребляют громадное количество электроэнергии. Зимой?! Когда на улице мороз? И вот предлагается вентилировать хранилища зимним наружным воздухом. К сожалению, в большинстве случаев так делать нельзя, но можно ввести в схему холодильной установки специальный воздушный конденсатор-охладитель предлагают авторы изобретения. В результате экономятся миллионы киловатт-часов электроэнергии.

Недавно прочитал, что в Финляндии такие холодильные установки уже работают.

Чтобы сберечь энергию, надо также, говорится в Энергетической программе СССР, совершенствовать эксплуатацию действующего оборудования, сокращать непроизводительные потери.

Около 60 процентов всех электродвигателей нашей страны используются для привода вентиляторов, компрессоров, насосов, воздуходувок. Они вращаются с постоянной скоростью. Но ведь требования потребителей меняются во времени. Значит, вращение выгодно регулировать с помощью, скажем, современных полупроводниковых регуляторов. Тогда в масштабах страны можно было бы сэкономить до 10 процентов (!) всей вырабатываемой электроэнергии.

Полупроводниковые регуляторы способны эффективно снизить напряжение при уменьшении нагрузки. При этом будет поддерживаться высокий уровень КПД. Дело пока дорогое, но во многих случаях окупается за счет экономии энергии.

Если же научиться разумно распоряжаться вторичными энергетическими ресурсами, то в принципе, как показывает опыт объединения "Азот", это может дать еще около 10 процентов всей сэкономленной энергии. Но сорок процентов всей ожидаемой экономии энергии можно получить благодаря, как сказано в Энергетической программе, "разработке и освоению энергосберегающих технологий".

Сначала ответим на вопрос: "Сколько энергии нужно теоретически для того, чтобы создавать различные вещества и материалы, используемые человеком?"

Теория и практика иногда значительно расходятся.

Теоретически для производства одной тонны цемента нужно затратить 25 килограммов условного топлива, а практически - более чем в десять раз больше: 320 килограммов.

Приведу небольшую табличку, которая прямо-таки вопиет: "Люди, зачем вы транжирите энергию, столь нужную для повышения качества жизни?" Вот сколько тонн условного топлива расходуется на производство одной тонны продукта.

...........................................................

.__________________________Алюминий__Сталь__Цемент__Бумага.

.Современный расход___________7________1______0,3_____1,5_.

.Возможный расход с ис-___________________________________.

.пользованием новых до-___________________________________.

.ступных технологий___________6_______0,6_____0,15______1_.

.Теоретически минимально__________________________________.

.необходимый расход___________1_______0,2_____0,025___0,01.

...........................................................

Как видим, современные расходы отличаются от теоретических в пять-десять раз, а при получении бумаги более чем в сто раз. Теоретические цифры определяются энергией, необходимой для разрыва связей между атомами в различных сырьевых материалах - окислах алюминия, железа, кальция, кремния. В действительности приходится затрачивать много энергии на отделение примесей, добычу сырья, производство оборудования, пол" чение необходимой структуры.

А если в теплообменниках, машинах и другом оборудовании перейти на керамические материалы, те самые окислы, которые разлагают, извлекая из них металлы?

Увы, пока для получения керамик с требуемыми хорошими свойствами нужно потратить энергии больше, чем на выделение из них металлов.

Если нижняя строка таблицы - это цель далекого будущего, то во второй строчке отражен уровень энергетичоских расходов, достижимый в ближайшие годы. Так, при производстве стали и цемента энергопотребление можно снизить в полтора-два раза.

Сначала о цементе - хлебе строительства. Изобретен отт был в 1824-1825 годах почти одновременно каменщиком из английского города Лидса Джозефом Эспдином и русским инженером Егором Герасимовичем Челиевым, одним из авторов проекта восстановления Москвы после пожара 1812 года. Когда смесь известняка и глины прокаливается при температуре 1400-1500 градусов, то образуются различные сплавы окислов кальция и двуокиси кремния, которые и есть цемент.

У нас в стране ежегодно производится 130 миллионов тонн цемента. Согласно таблице при этом расходуется 40 миллионов тонн условного топлива. А производство цемента должно еще наращиваться. Как снизить энергопотребление?