https://bari-x-andrew.livejournal.com/Мир без нефти - АэроГЭС
30 апреля 2012
Второй (после Солнца) глобальный источник чистой возобновляемой энергии (~800 ТВт) и первый - пресной воды (в 11 раз больше всех рек).
Круговорот воды – самый мощный процесс в Природе – это почти четверть всей падающей солнечной энергии или почти половина энергии Солнца, достигающей поверхности Земли
В среднем за год на поверхность Земли выпадает 1 м осадков, что соответствует огромной мощности ~800 Твт, что:
- в 60 раз превосходит все потребности человечества
- в 400 раз больше мощности всех существующих электростанций
Почему же обычные ГЭС дают так мало энергии?!
• Потери по вертикали: все осадки теряют основную часть своей потенциальной энергии по пути к земле на сопротивление воздуха и удар об землю
• Потери по горизонтали: большинство осадков выпадают в океан или на равнину, так что их использование становится невозможным или экономически не выгодным
- Поэтому сток всех рек в 11 раз меньше, чем все осадки, а мощность всех рек в 200 раз меньше мощности облаков
Как избежать потерь энергии?
• Собирать воду там, где она реально конденсируется, т.е. прямо в облаках
• Использовать весь возможный гидравлический потенциал в любом месте земли или океана
- Это было предложено Николой Тесла еще в 1915 году
Аэро ГЭС
Патент RU 2500854 C1 от 17.04.12
Международная заявка PCT/RU2013/000070
Автор Казанцев Андрей Николаевич
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЧИСТОЙ ВОДЫ
патент RU 2407914 от 18.09.2009
Автор профессор, д.т.н. Байбиков Александр Сергеевич
Что это дает?
• практически вечную и ничем не ограниченную дармовую электроэнергию и чистую воду для питья и орошения, причем в любой точке планеты, где это надо потребителю
• минимальный расход места на земле (как под ЭС, так и под ЛЭП), а также возможность использования любых поверхностей (включая огромные территории пустынь, морей, океанов и т.п.)
• модульность (можно собирать системы любой мощности из стандартных модулей, например, по 1 МВт)
• мобильность (для оперативного перебазирования при необходимости или даже для использования на транспорте, например, для снабжения электроэнергией и водой океанских судов)
• чистоту и экологичность из-за сравнительно небольших локальных гидропотоков по сравнению с обычными ГЭС и полным отсутствием тепловых, химических или ядерных выбросов в окружающую среду
• увеличение удельной мощности ГЭС (т.е. мощности на единицу расхода воды) путем использования максимально возможного перепада высот между верхним и нижним бьефом (от высоты конденсации атмосферной влаги до уровня земли)
• существенно более низкие капитальные затраты на единицу мощности и издержки по сравнению с любыми другими известными видами возобновляемой и невозобновляемой энергетики
• возможность дополнительного использования для сетевой связи, видеонаблюдения, высотной рекламы, грозозащиты, климатической защиты (например, против ураганов и торнадо в США по берегу Мексиканского залива), регулирования климата (например, отсечением дождей в Питере по дамбе при преобладающей юго-западной розе ветров), ПВО (например, для Израиля), затенения в жарких странах и многое другое...
Пример расчета малой Аэро ГЭС
• По реальным данным пассивных систем сбора тумана примем для оценки выход воды ~ 10 л/м2/сутки (флюгерируемые активные системы сбора тумана более соответствующие физике Аэро ГЭС дают до 300 л/м2/сутки)
• Это означает, что всего лишь кусок полипропиленовой сетки 10 х 10 м (100 м2) полностью обеспечивает потребности одного человека в воде (~1000 л/сутки) и бытовой электроэнергии (~150-200 кВт-час/месяц).
• Малая Аэро ГЭС для поселка в 100 человек будет давать воды до 100 м3/сутки и иметь мощность 20 кВт или более (в зависимости от высоты подъема).Высота 2000 м, мощность 20 кВт, площадь сети 10000 м2 сети (100 х 100 м); Цена сетей от 0.5 $/м2 (в 2 слоя), вес от 10 г/м2 -- 5000 $, 100 кг;
Аэростат 500 м3 поднимает 500 кг -- оболочка ~ 2000 $, водород ~ 100 $;
Безнапорный шланг с переменной геометрией, посчитанной по уравнению неразрывности -- на выходе из шланга сопло с внутренним диаметром ~ 3 мм, скорость воды в сопле 200 м/с, вес всей воды в шланге ~ 100 кг.
Общий вес воды в шланге, на сетях и в верхнем резервуаре ~ 200 кг
Простейшая ковшовая турбина + генератор на 20 кВт + тросы ~ 3000 $
Итого даже при такой предельно малой мощности имеем:
• Общая цена ~ 10000 $ (по 100 $ с каждого жителя поселка).
• Вес ~ 400 кг при грузоподъемности аэростата до 500 кг.
• Удельная капиталоемкость ~ 500 $/кВт.
• Издержки близки к нулю.
