Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2010 № 11

Сейчас мистер Джонсон собирается принять участие в экспедиции на Ганимед. Разумеется, это весьма опасное предприятие, однако, как загадочно выразился сам мистер Джонсон, у него еще есть в запасе целых четыре кошачьих жизни…

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом выпуске ПБ мы поговорим о том, как использовать даровое тепло дымовой трубы, стоит ли добывать золото из морской воды и каким образом старые колготки могут решить проблему экологии.

ВОКРУГ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ

«В каждом крупном городе, как правило, расположены промышленные предприятия, — пишет нам из г. Новокузнецка Сергей Крашенинников. — А каждое предприятие, кроме всего прочего, имеет и одну или даже несколько дымовых труб. Многие из них уже не дымят, поскольку на пути дыма поставлены эффективные фильтры, но тепло они, как и градирни, в атмосферу выбрасывают. Вот я и предлагаю: давайте, кроме фильтров, поставим на каждую трубу еще и теплообменники. Полученное тепло можно будет использовать, например, для отопления домов или теплиц».

Согласитесь, идея совсем неплохая. И в самом деле, как показывают расчеты, заурядная труба котельной метрового диаметра и высотой 25 м отдает за час в атмосферу около 100 000 килокалорий тепла. А все трубы в стране, по самым скромным подсчетам, — около 40 млрд. килокалорий в час. Если даже учесть, что многие котельные работают лишь в холодное время года, получается: на обогрев атмосферы мы ежегодно тратим свыше 12 млн. т мазута.

Можно ли сократить эти потери? Как заставить тепло дымовых газов приносить пользу? Вот до чего додумались американские специалисты. Сама труба — достаточно мощная конструкция, по всей высоте вокруг нее можно навесить круговые балконы. Если застеклить их, как стеклят многие балконы и лоджии в жилых домах, получится многоэтажное сооружение, помещения которого будут отапливаться теплом дымовой трубы.

В таких башнях за рубежом располагают теплицы для выращивания овощей. Их потребности в тепле хорошо согласуются с сезонным режимом работы котельных. Зимой упоминавшаяся выше 25-метровая труба способна обогреть 2500 кв. м «огорода». А каждый квадратный метр «под крышей» способен дать за год, например, 20–30 кг огурцов.

Причем теплицы — не единственная возможность использовать тепло дымовых труб. Если корпус трубы загодя спроектировать в виде полой трубчатой спирали с циркулирующим теплоносителем, как предлагает наш читатель, на ярусах вокруг заводских труб можно разместить сушильные камеры, нагреватели адсорбционных холодильных машин и другое тепловое оборудование.

ЗОЛОТО ИЗ… ВОДЫ?

«Залежи полезных ископаемых на суше постепенно истощаются. Нефть, например, все больше добывают из-под морского дна. На самом дне расположены конкреции, в которых содержатся концентраты многих полезных элементов. Да и сама морская вода, кроме солей, содержит практически всю таблицу химических элементов Менделеева. В справочнике указано, что каждый литр содержит в среднем около 35 г минеральных веществ.

И вот еще что интересно: ресурсы океана постоянно пополняются огромным количеством размытых веществ, приносимых реками и атмосферными осадками. Так почему бы нам не организовать добычу полезных уже не «ископаемых», а «вымываемых» веществ из океана?..»

Такое предложение содержится в письме Олега Никитина из г. Владивостока. В самом деле, почему бы не воспользоваться такой идеей? Ведь только эрозия земной поверхности приносит в океан ежегодно до 3,3 млрд. т твердого вещества. Еще около 4 млн. т в год составляют пыль и камни, падающие на Землю из космоса.

В общем, подсчитано, что ежегодное прибавление минералов в морской воде превышает объем добычи их на земной поверхности. Больше всего здесь натрия, поскольку хлористый натрий составляет 85,2 % от всех солей, растворенных в Мировом океане. Немало и калия — 380 мг в 1 л. Всего остального, и особенно стратегических и драгоценных металлов, существенно меньше, но и здесь речь идет о запасах, как минимум, в десятки и сотни миллиардов тонн.

При этом, заметьте, отпадает нужда в дорогостоящих геологоразведочных работах. Не требуется также сложная операция вскрытия рудных массивов, измельчение сырья для дальнейшей переработки, а возможность использовать одну и ту же технологию повсюду делает добычу морских ископаемых весьма рентабельной.

Поваренную соль и калийные удобрения не первое столетие добывают простым выпариванием морской воды в бассейнах. Вторая мировая война заставила изобретателей найти и способ извлечения из воды магния, запасы которого в Мировом океане огромны — Около 220 000 млрд. т. Концентрация его невелика, всего 0,13 %, однако простота технологической схемы, доступность сырья и источников энергии позволили США, например, полностью отказаться от добычи магния из минералов. Да и вообще в мире теперь из воды добывают почти 50 % магния.

Пытались добывать из морской воды и золото. Одну из первых попыток в 20-е годы прошлого века предпринял известный немецкий химик Ф. Габер. По Версальскому договору после Первой мировой войны Германия должна была выплатить странам-победителям репарации на общую сумму 132 млрд. золотых марок, что соответствовало 50 000 т золота или почти две трети всего мирового запаса этого драгметалла. Где столько взять? Габер предложил извлечь золото из морской воды, где драгоценного металла, по его расчетам, содержится порядка 8 млрд. т!

Однако проект Габера провалился: затраты на выделение драгметалла оказывались намного большими, чем стоит само золото.

Не удалась и аналогичная попытка французов уже во Вторую мировую войну. Когда в 1942 году по проекту инженера К. Баура был построен гигантский желоб, наполненный опилками, сквозь который стали прогонять морскую воду, затраты на сооружение и эксплуатацию установки оказались так велики, а улов столь ничтожен (0,5 г золота на 1 т опилок), что работы пришлось прекратить.

Впрочем, время идет, технологии совершенствуются. Так что, возможно, к середине XXI века из Мирового океана начнут добывать и золото…

НЕФТЬ, ВОЛОСЫ И… КОЛГОТКИ

Авария на нефтедобывающей платформе в Мексиканском заливе заставила очень многих подумать о том, как бы экологически обезопасить подобные разработки, наилучшим образом бороться с возможными авариями.

В числе тех, кому не безразлична судьба мировой экологии, оказались и наши читатели.

«Я предлагаю использовать для очистки воды от нефтяных загрязнений принцип промокашки, — пишет нам из г. Таганрога Алексей Завьялов. — Только, конечно, не надо застилать водную поверхность листами пористой бумаги, впитывающей жидкость. Достаточно поставить ограждения-боны из пенопласта и собирать нефть гигантскими губками из поролона. Помнится, вы как-то даже описывали в журнале проект подобного судна-нефтесборщика. Теперь самое время пустить его в дело»…

Проблема сбора пролитых в Мировой океан нефтепродуктов и в самом деле очень серьезная. По подсчетам американских экспертов, ежегодно в мировую акваторию из-за аварий на танкерах и нефтедобывающих платформах попадает порядка 1,5 млн. т нефтепродуктов. И цифры эти, видимо, будут расти — ведь добывать нефть в скором времени собираются еще на шельфе Северного Ледовитого океана, Черного моря, у побережья Британии.

Да, мы рассказывали в «ЮТ» № 6 за 1996 г. о том, как работают суда-нефтесборщики в прибрежных акваториях. В их ловушках используются волокнистые фильтры, действующие по типу промокашки.

Этот способ — не единственный. Многие специалисты ратуют также за применение химических и биологических методов очистки воды, при которых нефтепродукты разлагаются на безвредные составляющие с помощью химических реагентов или особых бактерий, которые питаются нефтью. В ход порою идут даже самые экзотические способы.

Так, благотворительная организация Matter of Trust сейчас собирает по всему миру… волосы из парикмахерских, а также отходы шерстопрядильных фабрик, чтобы спасти побережье океана от нефти.

Как оказалось, волосы и шерсть, набитые в нейлоновые колготки, можно использовать как промокашки для сбора нефти, вытекающей из скважины у побережья, поскольку нефть очень хорошо к ним прилипает. И добровольцы набивают колготки волосами и шерстью, изготавливая своего рода «сосиски» или боковые заграждения.

Эти боны выкладывают на пляжах, где они впитывают нефть, достигшую берега. А затем пропитанные нефтью колготки будут использованы в качестве топлива.

По словам одного из руководителей Matter of Trust, Лизы Готье, волосы и шерсть им уже присылают из Франции, Англии, Испании, Бразилии, Канады и США. В кампании участвуют 370 тыс. парикмахерских салонов во всем мире. Каждый день поступает больше 200 т волос и шерсти.