Парусное судно соберет в море урожай ветра

То, что сегодня является вполне обычным делом на суше, вскоре может стать рутиной и в море: как в наши дни трактора собирают с полей урожай энергетических культур для производства биотоплива, так в будущем парусные суда будут собирать с морских просторов урожай ветра для производства электричества.

По крайней мере, именно такую идею выдвинул профессор Восточно-баварской высшей технической школы в Регенсбурге Михаэль Штернер (Michael Sterner). Ученый поясняет: "Энергетический потенциал ветра в открытом море во много раз превышает наши потребности. Водой покрыто более 70 процентов поверхности нашей планеты, во многих районах мирового океана дуют сильные и, главное, стабильные ветры, однако этот энергоресурс до сих пор практически не используется. Это и навело нас на мысль о создании специального судна, следующего за ветром и отбирающего у него некоторую часть энергии".

Сверху - парус, снизу - турбина, посреди - электрогенератор

Концепция выглядит так: судно приводится в движение силой ветра - либо посредством парусов, либо с помощью воздушного змея. Под днищем судна смонтирована турбина, соединенная с валом электрогенератора на борту. Обтекающий судно поток воды вращает турбину, а генератор вырабатывает электричество.

Но тут возникает вопрос: а куда его девать в открытом море? "Если у нас на борту имеется электроэнергия, ее надо как-то аккумулировать, - говорит профессор Штернер. - Мы рассмотрели разные варианты и пришли к заключению, что разумнее всего трансформировать ее в химическую, то есть накапливать и хранить в виде водорода, или метана, или жидкого топлива. А реализовать такое превращение можно посредством электролиза и различных технологий синтеза".

Иными словами, на борту судна должна быть установлена электролитическая ванна, в которой электрический ток пропускался бы через воду, разлагая ее на кислород и водород. Собирающийся на катоде водород можно закачивать под давлением в баллоны.

Разгрузка у газодобывающей платформы

Но и тут не все так просто. "В морской воде содержится чуть ли не вся периодическая таблица элементов, - говорит профессор Штернер, - а потому она для электролиза малопригодна. Здесь нужна химически чистая вода. А поскольку ее требуется не очень много, наша концепция предусматривает, что соответствующий запас воды мы берем с собой".

Получается, что на борту энергетического судна должны разместиться и баки для химически чистой воды, и баллоны для сжатого водорода. Правда, добытый водород можно будет сгружать, не заходя в порты. В Северном море, например, уже имеется подходящая для этих целей инфраструктура, поясняет профессор Штернер: "Там существуют газодобывающие платформы, располагающие и причалами для судов. Это позволяет пришвартоваться и опорожнить баллоны, закачав водород в европейскую газовую сеть".

Действительно, незначительная примесь водорода на качестве природного газа не отражается. Проблема в другом: проект выглядит утопией с экономической точки зрения. Добываемая таким образом энергия будет обходиться несуразно дорого: и высокочистую воду надо брать на борт и возить с собой, и экипажу судна зарплату платить, и водород сгружать или перерабатывать, не говоря уже о расходах на строительство и оборудование самого судна.

Ставка на будущую конкурентоспособность

Очевидно, что такой способ использования энергии ветра не может конкурировать с технологиями на основе ископаемых энергоносителей. Пока не может, подчеркивает профессор Штернер: "Но в будущем ситуация может измениться, когда запасы ископаемых углеводородов начнут иссякать или когда выброс углекислого газа в атмосферу будет обходиться в чувствительные суммы. Тогда альтернативные технологии вроде нашей могут оказаться вполне приемлемыми и с экономической точки зрения".

Согласно расчетам, выполненным профессором Штернером, энергетическое судно длиной в 100 метров сможет производить примерно 700 тысяч литров горючего в год - это позволило бы на протяжении всего года обеспечивать топливом 600 легковых автомобилей среднего класса, каждый с годовым пробегом в 20 тысяч километров. Расчетный коэффициент полезного действия такого судна составит, если верить выкладкам регенсбургского ученого, 20 процентов. Теперь авторам необычной идеи предстоит выполнить полное технико-экономическое обоснование своего проекта. Лишь оно даст возможность более или менее достоверно оценить практическую реализуемость предложенной концепции.