На данный момент уже существуют компактные атомные станции «на дому», и, по утверждению разработчиков из лаборатории в Лос-Аламосе (США), они абсолютно безопасны. Авторы технологии уверяют, что эти реакторы никогда не выйдут на сверхкритический режим, а если кто-то преднамеренно повредит оболочку (которую вообще-то предполагается закапывать в землю и охранять), крошечное количество активного материала быстро остынет. При этом из имеющегося в устройстве ядерного топлива невозможно получить уран, пригодный для изготовления оружия массового поражения, подчёркивает компания-производитель. Такие АЭС (получившие название Hyperion) не нуждаются в постоянном обслуживании. Они автоматически настраивают генерируемую мощность в зависимости от текущей нагрузки в сети. А срок работы на одной заправке составляет от 5 до 10 лет. Разумеется, покупать столь дорогую игрушку (стоимость такого реактора порядка 25 миллионов долларов) для обслуживания одного-единственного коттеджа невыгодно, да и не рентабельно - один-единственный Hyperion может обеспечивать энергией порядка 20 тысяч частных домов или небольшое предприятие. При этом цена ядерного электричества от этого устройства составит всего 10 центов за киловатт-час. А что касается хранения ядерных отходов, то разработчики обещают со всей аккуратностью вывозить их своими силами. Тем более что «грязи» за весь рабочий цикл (5-10 лет) накапливается где-то с трёхлитровую банку.
Разумеется, многие отнесутся к такому источнику энергии по меньшей мере подозрительно (все мы отлично помним Чернобыль и не вполне уверены, что больше эта история не повторится). Поэтому поиск средств для обогрева и энергообеспечения жилищ ведётся и в других направлениях, не смежных с атомной энергией.
Популярна, например, идея использования биогаза. Получение биогаза из органических отходов основано на свойстве последних выделять горючий газ в результате так называемого «метанового сбраживания» в анаэробных (без доступа воздуха) условиях. Биогаз, образующийся при метановом сбраживании, представляет собой смесь, состоящую из 50-80% метана, 20-50% углекислого газа, примерно 1 % сероводорода, а также включающую в себя незначительное количество некоторых других газов (азота, кислорода, водорода, аммиака, закиси углерода и др.). Напомним, что 1 м3 метана при сгорании выделяет энергию, равную примерно 20...25 МДж. В свою очередь, «метановое сбраживание» происходит при разложении органических веществ в результате жизнедеятельности двух основных групп микроорганизмов. Одна группа микроорганизмов, обычно называемая кислотообразующими бактериями, или бродильными микроорганизмами, расщепляет сложные органические соединения (клетчатку, белки, жиры и др.) в более простые, при этом в сбраживаемой среде появляются первичные продукты брожения - летучие жирные кислоты, низшие спирты, водород, окись углерода, уксусная и муравьиная кислоты и др. Эти менее сложные органические вещества являются источником питания для второй группы бактерий - метанообразующих, которые превращают органические кислоты в требуемый метан, а также углекислый газ и др. В этом сложном комплексе превращений участвует великое множество микроорганизмов, по некоторым данным - до тысячи видов, но главное из них все-таки метанообразующие бактерии. Отметим, что метанообразующие бактерии значительно медленнее размножаются и более чувствительны к изменениям окружающей среды, чем кислотообразующие микроорганизмы-бродильщики, поэтому вначале в сбраживаемой среде накапливаются летучие кислоты, а первую стадию метанового сбраживания называют кислотной. Потом скорости образования и переработки кислот выравниваются, так что в дальнейшем разложение субстрата и образование газа идут одновременно. И естественно, от условий, которые создаются для жизнедеятельности метанообразующих бактерий, зависит интенсивность газовыделения. Как кислотообразующие, так и метанообразующие бактерии встречаются в природе повсеместно, в частности в экскрементах животных. Считается, что в навозе крупного рогатого скота имеется полный набор микроорганизмов, необходимых для его сбраживания. И подтверждением этому является то, что в рубце и кишечнике жвачных животных постоянно идет процесс метанообразования. Следовательно, нет необходимости применять для получения биогаза чистые культуры метанообразующих бактерий для того, чтобы вызвать процесс брожения. Достаточно лишь обеспечить для уже имеющихся в субстрате бактерий подходящие условия для их жизнедеятельности. Для создания таких условий органические отходы сбраживают в специальных бродильных камерах (биореакторах), где поддерживают строго анаэробную среду, а также соответствующие температурный и кислотный (рН) режимы, давление и другие необходимые условия.
Конечно, пока что эти способы не получили широкого распространения, но уже в недалёком будущем нам они станут нам привычны. Главное - не бояться новизны.
Библиографическая ссылка
Шишелова Т.И., Кремлёв С.С. НОВЫЕ МЕТОДЫ ОБОГРЕВА ЖИЛИЩА ЧЕЛОВЕКА // Успехи современного естествознания. – 2009. – № 8. – С. 11-12;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=14045 (дата обращения: 18.04.2024).