Энергетическая башня — устройство для производства электроэнергии. Детище доктора Филиппа Карлсона, улучшена профессором Дан Заславский и доктор Рами Гуетта из Техниона. ^[1] Данная установка комбинирует в себе солнечную и ветровую энергетику.

Хронология

1965 год. Впервые выдвинута идея получения энергии с помощью энергетических башен такого типа. Идея принадлежит профессору Филлипу Карлсону из фирмы Локхид.

1975 год. Выдача патента на изобретение Филлипу Карлсону. ^[2]

1989 год. Началась интенсивная изыскательная работа в Технионе. Вложено было около 10 миллионов долларов.

Предпосылки к созданию технологии

Одной из сложных проблем мировой энергетики является экономическая и политическая зависимость от каменного топлива, запасы которого уменьшаются. Другой тяжелой проблемой является загрязнение окружающей среды продуктами горения угля. Его горение выделяет в атмосферу «тепличные» газы, такие как СО2, который усиливает тепличный эффект. Эти проблемы требуют срочного нахождения альтернативных чистых и возобновимых видов топлива. Самые известные источники возобновляемой энергии это солнечная энергия, гидроэнергия и сгорание растений. Другой источником является технология «Энергетическая труба». Одним из ее разработчиков профессор факультета агроинженерии Техниона Дан Засславский.

Принцип работы

Эта установка создает искусственный ветер круглые сутки. Актуальна технология для сухих и жарких районов, таких как пустыня, так как ее «топливо»-это сухой и горячий воздух. В трубе охлажденный распыленной водой воздух течет вниз по трубе. Течение воздуха вызывает вращение турбин, а генераторы подключенные к турбинам в свою очередь вырабатывают электричество. ^[1]

Сначала нужно построить трубу высотой около километра и диаметром около трети ее высоты. ^[2] Источник воды нагнетаемой наверх трубы—вода моря. Насосы качают воду из моря и под давлением нагнетают ее наверх трубы. И высвобождают ее рассеянными струями через распылители по периметру трубы. В верхней части трубы распыляют капли воды. Нагретый солнцем воздух(чем выше, тем он горячей) заставляет воду испаряться теряя энергию и остывая. ^{[1] [2]}

Остывая воздух становиться плотней, чем окружающий воздух и как результат он опускается вниз внутри трубы. ^[1] Охлажденный воздух течет с большой скоростью вниз по трубе, вращая турбины и производя электричество без топлива и не загрязняя окружающую среду. ^[2]В случае огромных размеров трубы, воздух создает мощный ветер. В основании трубы установлены турбины, через которые выходит холодный воздух вращая с высокой скоростью крыльчатки турбин. ^{[1] [2]} За турбинами стоят диффузоры, через которые холодный воздух возвращается в окружающую среду. Цель диффузора извлечь остатки энергии, которой обладает ветер после турбин. В конце находится система по захвату не испарившихся капель. Капли собираются в отстойниках и направляются обратно в море.

Преимущества

• Нет потребности в дорогостоящих ресиверах.
• Возможна выработка возобновляемой энергии 24 часа в сутки без необходимости приема солнечных лучей.
• Площадь в 15 меньше площади нужной для станции на солнечной энергии.
• В мире есть около 40 стран, где стоит использовать такую технологию.
• Стоимость производства энергии самая низкая из всех существующих на сегодняшний день(1-4 цент/кВт). ^{[2] [3]}
• Побочный продукт-опреснение морской воды за половину сегодняшней цены (обратным осмозом). ^[1]
• Сделаны несколько усовершенствований с тем, чтобы не вредить птицам.

Энергобаллалс

Согласно предварительным оценкам строительство трубы к северу от Эйлата в районе Ютваты, выяснилось, что около 33 % извлекаемой энергии пойдет на нагнетание воды, 22 % на потери на трение и кинетическую энергию и 45 % ^[2] на энергию потребителям. Так что баланс положительный. Диапазон мощностей 200—600 МГв. ^[2]

Влияние на окружающую среду

Компьютерная модель показала, что холодный воздух не создаст оазис и изменение микроклимата. Холодный воздух находится в нижних 10 метрах и не смешивается с окружающим воздухом, из-за своей более высокой плотности. Расход воздуха маленький по сравнению с атмосферными потоками. Воздух приходит к трубе в силу глобального явления называемого «Ячейки Хадли» (Система вертикальной циркуляции в атмосфере обычно по три ячейки в пространстве между экватором и полюсами. При соприкосновении ячеек низких и умеренных широт вертикальные потоки направлены вниз, то есть воздух опускается. Это зона западных поверхностных ветров. В области контакта ячеек средних и высоких широт воздух поднимается. Это зона преобладающих восточных поверхностных ветров и струйного течения на больших высотах). Так что труба не может повлиять глобальные процессы.

Стоимость строительства

Стоимость возведения такой трубы в районе Эйлата оценивается в 850 миллионов долларов около 2300 $/КВт. ^[2] По ходу разработок была выдвинута идея постройки трубы внутри горы, но была отвергнута как не рентабельная. Труба строиться не из железобетона, а на основе стальной фермы. Изнутри трубы покрыта чем-то наподобие обивки. Технология строительства высоких зданий существует в Дубае и Китае, так что не будет представлять определяющей проблемы. С точки зрения прочности, внешний ветер влияет сильней, но трубы спроектирована, так что она выдерживает любой самый сильный ветер в пустыне в данном районе.

См. также

• Возобновляемая энергия
• Альтернативная энергетика
• Солнечная энергетика
• Ветроэнергетика

Примечания