Чистая электроэнергия Луны — три способа получения

Климат Земли меняется, и не заметить это невозможно даже при очень большом желании. Чтобы остановить или даже просто замедлить этот процесс,человечество должно прекратить закачивать такое количество парниковых газов в атмосферу. В течение следующих нескольких десятилетий надо добиться того, чтобы вся электроэнергия была «чистой», то есть добывалась из возобновляемых источников. Здесь, на Земле, их довольно много, но было бы разумно рассмотреть все возможные варианты, даже те, которые могут показаться безумными. Добыча электроэнергии с помощью Луны — как вам такая идея?

Самособирающиеся солнечные панели с лазерными пушками

Самое интересное, что, согласно некоторым исследованиям, наш спутник действительно может помочь решить эту проблему. На Луне невероятное количество бесплатной энергии, гигантским потоком изливающейся из Солнца.

Самособирающиеся солнечные панели

Самособирающиеся солнечные панели

Каждый квадратный метр пространства на орбите Земли получает 1.36 кВт/ч энергии. Если бы мы могли использовать весь этот объём, то полностью бы удовлетворили все свои проблемы, но тут всё не так просто. К тому времени,когда солнечный свет проходит сквозь атмосферу и попадает на поверхность, он теряет до 75% свой энергии. Более того, большинство солнечный батарей,имеющихся сегодня, способны превратить в электричество лишь 20% из доходящих до них 340 ватт. И, естественно, всё это работает лишь в течение светового дня.

Большую часть этих препятствий можно обойти, отправив панели батарей в космос, где они смогут получать 100% солнечного потока круглосуточно и круглогодично. Но, даже если использовать для этой цели многоразовые ракеты,это всё равно будет дорого — слишком большую массу нужно поднять. С Луной в этом плане проще.

Любая точка поверхности нашего спутника находится в тени в течение половины месяца, поэтому размещать непосредственно на ней солнечные электростанции нецелесообразно. Однако можно, как предлагают некоторые учёные,построить на Луне роботизированный завод по производству солнечных панелей. Он может добывать все необходимые материалы, вроде того же реголита, на поверхности. После этого его продукция будет отправляться в космос, а с Луны,где гравитация гораздо слабее, это делать удобнее и дешевле, чем с Земли. После этого полученную энергию можно передавать на планету посредством микроволн. Всё- миссия выполнена. Все довольны, мир спасён. Беда лишь в том, что самособирающиеся солнечные панели с лазерными пушками — это пока чистая научная фантастика.

Гелий-3 для термоядерных реакторов

К счастью, Солнце не обязательно должно быть источником энергии. Оно может послужить и моделью её генерирования. На нашем светиле происходит ядерный синтез — процесс создания тяжёлых элементов из более лёгких, при котором происходит высвобождение огромного количества энергии. Использование термоядерных реакторов, работающих по тому же принципу, обещает нам практически неограниченное количество чистой электроэнергии, но, как оказалось, это в высшей степени сложная задача.

Гелий-3 как источник для термоядерных реакторов
Гелий-3 как источник для термоядерных реакторов

Ещё в начале 50-х годов прошлого века физики-ядерщики считали, что атомные станции этого типа покроют планету максимум через пару десятилетий. Но, как оказалось, несложную концепцию ядерного синтеза почти невозможно реализовать на практике. Мы умеем получать контролируемую термоядерную реакцию,но для её запуска и управления требуется больше энергии, чем даёт она сама.Сами понимаете — источник чего бы то ни было, который берёт больше, чем отдаёт,никому не нужен. Но, если бы нам удалось добиться положительного баланса, а работы в этом направлении продолжаются несмотря ни на что, то для этих реакторов потребовалось бы топливо.

Читайте так же:  Курьёз американской программы исследования Луны из архивов НАСА

В принципе, здесь можно использовать любые элементы, однако учёных более всего интересует гелий-3, у которого на один нейтрон меньше, чем у обычного. Если его смешать с дейтерием, подвидом водорода, получится топливо с одним замечательным свойством, которое называется «отсутствие радиоактивных отходов». Проблема лишь в том, чтобы достать нужные ингредиенты. Дейтерий вполне можно добывать в океане, а вот с гелием-3 всё гораздо сложнее. Достигнув поверхности Земли или Луны, он мгновенно «испаряется» — это очень лёгкий элемент, гравитация не может удержать его. Но, если у нас это истощаемый источник, то на нашем спутнике — возобновляемый. По той причине, что солнечный ветер содержит его в большом количестве.

Магнитное поле Земли отводит от нас большую часть звёздного излучения,но на Луне этого защитного механизма нет, поэтому оно постоянно обрабатывает её. В результате гелий-3 скапливается в верхних слоях поверхности. Что это значит? Мы можем наладить добычу этого элемента! Но и тут не всё так гладко.Чтобы получить всего один грамм гелия-3, нужно переработать 150 миллионов тонн лунного грунта. Может быть, это и легче, чем построить полностью автоматический завод по производству солнечных панелей, но явно ненамного.

Приливные электростанции

Отвлечёмся от явной фантастики. Луна уже даёт нам электричество — с помощью приливов. Их природу мы изучаем ещё в школе — та часть Земли, которая находится ближе к нашему спутнику, испытывает большее её притяжение, чем те,что находятся дальше. Это вызывает колебания уровня океана на многих побережьях планеты. Так как воды в нём много, то и энергии, которую можно извлечь, тоже предостаточно.

Приливные электростанции

Конструкторы и инженеры на данный момент времени освоили два хитрых способа её получения. Во-первых, это приливные плотины — своеобразные ворота,через которые прогоняются океанские воды. Они пропускают поток в одном направлении, а потом, когда он начинает идти обратно, ему приходится вращать турбины, генерируя электричество. Некоторые из этих конструкций умудряются получать энергию дважды — при движении воды и в одну, и в другую сторону.Подобные электростанции уже используются в Канаде, Китае, Франции, России и Южной Корее.

Второй способ использует тот же принцип, что и ставшие уже привычными ветрогенераторы. Приливные турбины стоят гораздо дороже сухопутных аналогов, однако они способны давать гораздо больше электричества — по той простой причине, что в воде, которая их вращает, больше энергии, чем в воздухе. Две экспериментальные станции этого типа уже построены в Шотландии и Южной Корее, третья разрабатывается для снабжения электричеством Нью-Йорка. Сами по себе эти электростанции, естественно, не решат проблему изменения климата,но этого не сделает и любой другой отдельно взятый метод получения чистой электроэнергии. Нам надо научиться использовать все их сразу, в комплексе -брать электричество там, где оно есть. И если какую-то его часть будет давать Луна, отказываться не нужно. У нас появится ещё одна причина любить нашу и без того замечательную соседку.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector