Геотермальная энергия. 
Альтернативные источники энергии

Заманчивые перспективы использования энергии, находящейся буквально под ногами, уже давно привлекают внимание. К сожалению, людям еще не удалось достаточно глубоко проникнуть в недра Земли, чтобы досконально изучить процессы, протекающие в ее глубинах. Известно лишь, что в центре Земли находится расплавленное ядро, имеющее температуру в несколько тысяч градусов. Тепловой поток, идущий от ядра к поверхности, прогревает Землю насквозь. Только плохая теплопроводность пород, слагающих земную кору, обеспечивает приемлемую для людей температуру земной поверхности. С углублением температура неуклонно растет. Для большинства мест на Земле геотермическая ступень — глубина, при которой температура повышается на один градус, — составляет около 30 метров. Но имеются области, где эта ступень составляет 2−3 метра, а иногда — даже полметра. Эти-то области и избрали для своих изысканий специалисты по использованию внутриземного тепла.

Обратимся к фактам. Огромное озеро горячей воды, площадью более 400 квадратных километров, обнаружили геологи неглубоко под землей в Дагестане. Горячая вода сразу пошла в дело — она обогревает квартиры и теплицы, обеспечивает горячее водоснабжение. Уже 350 тысяч человек по утрам умываются подземной горячей водой.

Но не только для отопления черпают люди энергию из глубин земли. Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в небольшом итальянском городке Лардерелло, названном так в честь французского инженера Лардерелли, который еще в 1827 году составил проект использования многочисленных в этом районе горячих источников. Постепенно мощность электростанции росла, в строй вступали все новые агрегаты, использовались новые источники горячей воды, и в наши дни мощность станции достигла уже внушительной величины — 360 тысяч киловатт. В Новой Зеландии существует такая электростанция в районе Вайракеи, ее мощность 160 тысяч киловатт. В 120 километрах от Сан-Франциско в США производит электроэнергию геотермальная станция мощностью 500 тысяч киловатт.

Вода превращается в перегретый пар, который сквозь растрескавшуюся вблизи вулкана землю выходит на поверхность, создавая паровые фонтаны, в изобилии разбросанные по равнине. Пар из этих фонтанов обычно непригоден для производства электроэнергии. Поэтому геологи бурят специальные скважины, по которым пар поступит к турбинам будущей электростанции. Наиболее удачные из этих скважин, добравшихся до больших глубин, дают пара столько же, сколько хороший паровой котел — до 80 тонн в час с температурой 230° С.

Таких мест на земле, где расположены глубинные источники перегретого пара, очень немного, все они наперечет. Значительно больше источников, в которых вода нагрета до гораздо более низких температур. Их тоже не обошли вниманием ученые в поисках новых источников энергии, хотя эксперименты по использованию низкотемпературных подземных вод еще не вышли из начальной стадии.

Препятствием для широкого развития таких станций может стать низкая теплопроводность горных пород, которая не позволит снять со стенок скважины достаточное количество тепла. Поэтому ученые изучают возможность провести в основании скважины взрыв (возможно, даже ядерный!), который создал бы многочисленные трещины и полости. С разветвленной поверхности искусственной пещеры можно было бы получить гораздо больше тепловой энергии.

Существуют еще более дерзкие проекты — добраться до раскаленной до тысячи градусов магмы, в которой как бы плавает земная кора. Направленная в скважины вода мгновенно превратится в пар, который сможет вращать турбины колоссальной мощности. Осуществление этого проекта — дело очень отдаленного будущего; слишком много трудностей ожидает ученых, которые дерзнут добраться до царства Плутона.

Среди многочисленных проблем, которые придется решать будущим проектировщикам и строителям геотермальных электростанций, далеко не последнее место занимают проблемы экологические. Подземные воды выносят на поверхность не только тепло, но и растворенные в них различные вредные вещества. Эти вещества могут не только разрушать насосы, турбины и трубы, но и загрязнять воздух и воду вблизи геотермальных станций. Возникнет, следовательно, серьезная проблема очистки подземных вод.