Энергетика, не враждующая с экологией

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Одно из наиболее ярких открытий прошлого XX века — сверхпроводимость. Именно оно коренным образом изменило облик электротехники и энергетики. Анализируя ситуацию в электротехнике, ученые пришли к выводу, что только сверхпроводимость может сделать в принципе иными мощные генераторы, двигатели, ЛЭП — линии электропередачи.

Представим себе одну из энергетических систем. Термоядерный реактор вырабатывает тепло, часть которого преобразуется в электрическую энергию МГД-генератором. Оба устройства оборудованы сверхпроводящими магнитными системами. Остальная доля тепла превращается в механическую энергию водяного пара и приводит в действие турбину, которая вращает криогенератор. Выработанная электроэнергия передается на сотни километров по сверхпроводящей ЛЭП и питает мощные потребители — двигатели прокатных станов, печи для плавки металлов, электролизеры алюминиевых заводов.

Для покрытия нагрузки в «часы пик» служат сверхпроводящие накопители, расположенные вблизи потребителей. На диспетчерских пунктах системы крио-процесоры обрабатывают огромные потоки информации и обеспечивают надежное управление этой сверхсложной системой. А потоки информации между пунктами управления передаются по сверхпроводящим высокочастотным линиям связи, размещаемым в той же криогенной оболочке, что и силовая часть ЛЭП. Такая линия превращена в мощную энергетически информационную магистраль, связывающую узлы сети. И при том не только экономятся материальные ресурсы, но и улучшается экологическая обстановка.

Многие системы кораблей, самолетов и наземного транспорта также могут быть сделаны сверхпроводящими. Это даст, по мнению специалистов, значительный выигрыш в мощности. Особенно большое будущее у сверхпроводящих устройств в космосе, поскольку там даровой вакуум, и это во многом облегчает создание криогенных условий, необходимых для нормальной работы сверхпроводников.

Автор: Д. Гальперович, доктор технических наук.