НЕЛЬЗЯ ЛИ ПЕРЕДАВАТЬ ЭНЕРГИЮ БЕЗ ПОТЕРЬ?

Вы, разумеется, слышали о том, что ток бывает постоянным и переменным. Вот на батарейках и аккумуляторах изображены значки "плюс" и "минус". Это указывает на то, что перед вами источник постоянного тока. Иными словами, если вы подсоедините к нему лампочку или прибор, то по цепочке побегут заряженные частички, образуя электрический ток, причем в одном направлении.

А на розетках, с помощью которых мы подключаем к сети все электроприборы в нашем доме, таких значков нет. То есть в проводах, подводимых к ней, при замыкании цепи возникает ток переменный, при котором образующие его заряды "трясутся" на месте.

И в том, и в другом случае движение этих зарядов приводит к выделению энергии в нужном нам месте: в телевизоре, приемнике, пылесосе, электроплите. Но по пути к потребляющим энергию приборам электрический ток испытывает сопротивление в подводящих проводах. Они незаметно для нас, но нагреваются, а в каких-то случаях излучают волны. Все это приводит к заметным потерям, и они тем больше, чем дальше нужно тянуть провода.

Выяснилось, однако, что подобных потерь значительно меньше, если электроэнергию передавать на расстояние при высоком напряжении — в сотни тысяч, а то и миллионы вольт. Но генераторы электроэнергии не дают сразу такого напряжения. Как быть?

Более ста лет назад был изобретен прибор под названием трансформатор. С его помощью удалось многократно повысить напряжение, чтобы передать энергию потребителю переменным током, а на конце линии, опять же благодаря ему, напряжение снизить.

Появление мощных приборов на основе полупроводников в ряде случаев позволяет передавать энергию и в виде постоянного тока при высоком напряжении. Однако и здесь, уменьшая потери, полностью избавиться от их не удается.

Около десяти лет назад, как уже расска-ывалось ранее, был обнаружен новый класс еществ, способных не оказывать электриче-кому току сопротивление при относительно ысокой температуре. Это звучит забавно, поскольку на Земле до таких температур не опускается термометр даже в Антарктиде. Но если сравнить подобную сверхпроводимость — а так назвали это явление — с проводимостью обычных металлов, то можно говорить о рекордах. Ведь металлы теряют способность сопротивляться электрическому току лишь вблизи абсолютного нуля температур, а это минус 273 градуса по Цельсию! Новые же вещества сохраняют такое свойство при температуре на 100 градусов выше.

Хоть это и дорого, но из них уже научились делать какие-то детали приборов и, главное, провода. Если же удастся поднять температуру сверхпроводящего состояния хотя бы на несколько десятков градусов, а еще лучше — довести ее до комнатной, то произойдет настоящая революция в электроэнергетике. Прикиньте: не будет впустую расходоваться до одной четверти передаваемой энергии, можно будет избежать вредного нагрева, скажем, в вычислительных машинах, быстрее будет решена проблема быстроходного транспорта на магнитной подушке.

Вот что может дать практике подробное изучение свойств вещества. Подобное уже случалось в истории энергетики...

ПОЧЕМУ ОПАСНА АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА?

Исследования мельчайшего строения вещества привели людей к открытию атомной энергии. Как ни печально, сперва это выдающееся достижение использовали для производства оружия. Но люди нашли способ не только мгновенного, взрывного выделения атомной энергии, но смогли и обуздать ее, то есть заставить ядерные реакции протекать медленнее, так сказать, под контролем. Тогда огромная энергия, скрытая в самых мельчайших частичках, составляющих вещество, выделяется такими порциями, которые мы способны использовать так же, как и другие ее виды.

Бурный рост атомной энергетики определялся угрозой истощения обычных источников топлива. Однако атомные электростанции (АЭС) не безвредны. Они нарушают тепловой баланс атмосферы, отходы их деятельности радиоактивны и требуют захоронения. А после нескольких аварий, особенно на Чернобыльской АЭС, в мире вообще стали настороженно относиться к возможности дальнейшего развития атомной энергетики.

Что же делать? Ведь в некоторых странах закрыть атомные станции — значит очутиться на грани энергетического кризиса. Так произошло, например, в Армении. Может быть, все-таки усилить меры защиты и поискать новые способы безопасной утилизации отходов?

Ум человека, вооруженного знаниями, способен на многое. Родился проект, в котором предложено объединить атомный реактор с ускорителем заряженных частиц — прибором, на котором физики изучают структуру материи. Оказалось, что с помощью ускорителя можно не только безопасно управлять ядерной реакцией, не позволяя ей выйти на взрывной режим, но и организовать "сжигание" радиоактивных отходов, причем и уже накопленных на Земле.

На реализацию этого перспективного метода производства энергии, названного электроядерным, брошены сегодня немалые силы, строится опытная установка. Вы наверняка о нем еще услышите, ведь он обещает решить так много накопившихся проблем.

Правда, многое обещал и термоядерный синтез — попытка приручить реакции, протекающие при взрыве водородной бомбы и подобные тем, что идут на Солнце. Увы, несмотря на огромные вложения, пока успеха нет.

Но стоит ли вообще пробовать воспроизвести "кусочек" солнечного вещества на Земле? Ведь не исчерпаны еще возможности использования энергии Солнца на расстоянии...

Вернуться в раздел: Энциклопедия Науки и техники

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ НАУЧНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ. ПОЗНАНИЯ ПО ВСЕМ ОБЛАСТЯМ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Ключевые слова этой страницы: научная, энциклопедия, познания, всем, областям, науки, техники.

Скачать zip-архив: Научная Энциклопедия. Познания по всем областям Науки и техники - zip. Скачать mp3: Научная Энциклопедия. Познания по всем областям Науки и техники - mp3.