новый взгляд на проблему глобального потепления

Если мы не изменим процессы производства и потребления энергии, то уже через 40 лет нас ждет катастрофа планетарного масштаба

Меня зовут Андрей Чекалин. Более 12 лет я занимаюсь исследованиями в области энергетики. Главная цель моих инновационных проектов под общим наименованием HeatOff - решение проблемы экологии, а точнее – решение проблемы глобального потепления. Также эти проекты направлены на достижение экономии природных ресурсов за счет выработки энергии инновационно новым способом и получение за счет этого немалой прибыли. Но, повторюсь: основная цель проектов – это не столько заработок денег, сколько нечто гораздо большее, чем даже все деньги мира – это безопасность нашего дальнейшего проживания на планете.

Исследуя вопросы энергетики, я пришёл к неутешительному выводу: основная причина глобального потепления – это производимое при выработке и потреблении энергии тепло. Оно уходит в таяние льдов на полюсах, поэтому создается впечатление, что нагрев планеты незначителен. На самом деле изменения климата колоссальны и у нас осталось не более 40 лет до наступления самого настоящего апокалипсиса!

С 1979 по 2020г.г. величина ледяного покрова в Арктике сократилась на ~50% и продолжает сокращаться примерно на 13% за десятилетие. Если темпы производства тепловой энергии в мире останутся хотя бы на прежнем уровне, то оставшиеся 50% льда мы растопим еще за 40 лет. Далее нас ожидают поистине катастрофические изменения климата, сопоставимые с катастрофой планетарного масштаба! 

Это не какая-то глупая шутка, призванная вас напугать, а вполне ожидаемая реальность. Рассмотрим проблему подробнее. 

любая энергия в процессе использования превратится в тепловую энергию

Когда я только начинал заниматься вопросами энергетики и процессами преобразования одной энергии в другую, я пришел к интересному выводу: вся энергия, которую мы сегодня вырабатываем, в конечном итоге превращается в тепловую энергию.

Рассмотрим пример. 

Допустим, нам необходимо привести в движение электромобиль. Для его привода нам нужна электроэнергия, которую необходимо взять, например, в розетке. Электроэнергия, поступающая в розетку, вырабатывается, скажем, на атомной электростанции. Таким образом, первоначальный источник энергии — это атомная энергия. Вот и давайте проследим ее путь от начала до конца. 

При распаде ядра атома в атомном реакторе выделяется тепловая энергия. С ее помощью мы греем воду и получаем пар. Пар приводит во вращение турбину, а вместе с ней и электрогенератор. КПД современных АЭС находится на уровне 30%. Значит 30% проходящей через паровую турбину тепловой энергии превратится в другой вид энергии – электроэнергию. Оставшиеся 70% так и останутся теплом, только при более низкой температуре. Современные технологии не позволяют использовать оставшуюся, неотработанную часть тепла, поэтому оно отправляется нагревать атмосферу. 

А что будет с полученными 30% электроэнергии? Ведь из 100 единиц тепловой энергии, полученной при распаде ядра, мы получили 30 единиц электроэнергии – «экологически чистый продукт», - скажете вы. Но это не так. Далее электроэнергия в процессе транспортировки по проводам от электростанции до потребителя частично теряется на омическое сопротивление проводов, что также приводит к их нагреву. 

При заряде и разряде аккумуляторов часть электроэнергии также превратится в них в тепло. Допустим, что в конечном итоге за вычетом всех потерь на производство и транспортировку, из розетки в аккумулятор нашего электромобиля попало 25% от изначального количества энергии, извлеченной из атома, а 75% ушло в тепло. Мы сели в наш автомобиль и поехали, и электроэнергия из аккумуляторов превращается в энергию вращения электродвигателя, КПД которого, скажем 90%. Остальные 10% вновь превратятся в тепло непосредственно в электродвигателе. Энергия вращения электродвигателя в дальнейшем израсходуется на преодоление трения в механизмах автомобиля, трения колес об асфальт и преодоление сопротивления воздуха. В ходе всех этих действий мы вновь получим тепло. В итоге, все 100% изначальной энергии, полученной от распада атома, в ходе различных преобразований превратятся в тепло! И это неизбежно приведет к нагреву планеты. 

Подобно этому примеру мы можем рассмотреть путь энергии от её производства до утилизации для всех известных нам источников энергии. И придем к выводу: что бы мы ни делали, и какую энергию ни производили – мы всегда в конечном итоге получим тепло и нагреем планету.

Когда я понял эту истину, то не придал ей большого значения. Ведь я учился в той же школе, что и вы! А меня учили, что земля нагревается Солнцем и охлаждается об открытый космос, т.к. в космосе абсолютный нуль температур – так меня учили. На самом деле это всеобщее заблуждение.

Вакуум, который окружает нашу планету, не проводит тепло. Теплоперенос через вакуум невозможен. В нем нет носителей тепловой энергии – молекул и атомов воздуха. Следовательно, всё производимое нами тепло – ото всех бесчисленных автомобилей, механизмов и производств – остается на нашей планете и копится, никуда не исчезая! Наша планета представляет собой идеальную модель термоса!

Несколько лет назад я устроился на работу в компанию, которая производит жидкие и газообразные кислород, азот, аргон в промышленных масштабах. Как известно, температура жидкого азота составляет минус 196 градусов. Встает вопрос, как его при такой температуре транспортировать. Для перевозки подобных продуктов, в том числе жидкого азота, применяют специальные криогенные емкости – сосуды Дьюара. По-простому – всем известный термос. Он состоит из двух оболочек, вставленных одна в другую. Из свободного пространства между оболочками откачан воздух, т.е. между ними создан вакуум. Вакуум не проводит тепло, что позволяет сохранять и перевозить, например, жидкий азот обычным автомобильным транспортом.

Однажды я задался вопросом: «сколько же времени может храниться жидкий азот в такой емкости»? Ведь внутри температура минус 196°С, а снаружи плюс 20°С. Перепад температур на стенках свыше 200 градусов! При такой разнице температур жидкий азот должен быстро нагреваться и испаряться, и чтобы емкость не разорвало от повышенного давления, образовавшийся газ необходимо сбрасывать в атмосферу. И так будет происходить, пока он весь не испарится и емкость не останется пустой. При такой разнице температур это должно происходить довольно быстро – так мне казалось. 

Я задал вопрос человеку, который в криогенике работает более 15 лет: «сколько времени способен сохраняться жидкий азот в такой емкости»? На что мной был получен ответ: «Месяцами и годами! Если вакуум между стенками не нарушен, то азот будет оставаться в таком сосуде в жидком состоянии месяцами и возможно даже годами. Некоторая часть его неизбежно будет испаряться, т.к. между стенками не идеальный вакуум, а также есть технологические вставки, которые являются мостиками холода. Но в целом он может сохраняться в данной бочке в жидком состоянии очень большой промежуток времени».

Этот ответ поверг меня в настоящий шок!

Вакуум! Если при перепаде температур в две сотни градусов, тепло не проникает в сосуд Дьюара месяцами, то при повышении средней температуры нашей планеты на доли градуса сверх нормы, произведенное тепло может сохраняться на ее поверхности тысячелетиями! 

Мы греем свою планету – свой дом! И это факт! И от производимого тепла нам некуда деться! 

Может ли один человек нагреть планету? Нет! Но в нагреве Земли ежесекундно участвуют все 8 миллиардов жителей нашей планеты! 

Грядущая катастрофа ближе, чем кажется!

Существует еще одно распространенное заблуждение – оценивать величину изменения климата в единицах роста средней температуры планеты. За столетие повышение температуры произошло лишь на доли градуса. Эта величина кажется несущественной, поэтому и создается впечатление, что нам нечего опасаться и у нас есть масса времени. На самом деле мы неправильно считаем. Проблема гораздо более острая. А времени у нас почти не осталось!


Причина, по которой мы не ощущаем заметного повышения температуры в том, что на планете существуют запасы льда - так называемые «ледяные щиты», например, Антарктический и Гренландский ледяной щит. Именно они и являются буферами холода – нашим единственным спасением, который не дает температуре на планете существенно повышаться!

Когда мы здесь, в средней полосе, сжигаем углеводороды, то выделяемая при этом тепловая энергия равномерно распределяется по всей планете. Это приводит к таянию льда на полюсах. Как известно, при переходе льда из твердого состояние в жидкое, поглощается тепловая энергия - теплота плавления льда. При этом если лёд до момента таяния имел температуру 0*С, то и полученная в результате жидкость также будет иметь температуру 0*С. Просто в процессе его плавления поглотится тепловая энергия. В результате всё, что мы делаем – это топим лёд на полюсах производимым в несметных количествах теплом. При этом средняя температура Земли заметно не меняется. Поэтому и изменения климата кажутся нам несущественными. Но на самом деле они колоссальны! 

С 1979 по 2020 год мы расплавили около половины льда! Оставшуюся часть мы расплавим еще максимум за 40 лет. 

По мере того, как количество льда будет уменьшаться, он будет оказывать все меньшее влияние на температуру планеты. Когда льда будет 20-30% от текущего, его вклад в температуру планеты будет настолько несущественным, что температура планеты стремительно пойдет вверх! Поэтому у нас осталось не 40 лет до полного исчезновения льдов на полюсах, а существенно меньше.

Что будет, когда лёд на полюсах кончится и спасительный буфер холода исчезнет? В этом случае выделяемой тепловой энергии просто некуда будет деваться и это приведет к стремительному росту температуры планеты. После этого вполне ожидаемым будет повышение температуры Земли на несколько градусов за десятилетие против долей градуса за последнее столетие! Однако, возможен и более резкий рост температуры. Это неизбежно приведет к поистине катастрофическим изменениям климата, которые можно с уверенностью будет назвать катастрофой планетарного масштаба!

Для справки: при сгорании 1л бензина или 1,22м3 природного газа выделяется около 44МДж тепловой энергии. Этого количества энергии достаточно, чтобы расплавить 133кг льда!

«Черная кровь Земли ее погубит.
Невежды и ростовщики сожгут леса и задымят небо.
Отрежут Солнце от всего живого.
Погибнет всё, но обречённые продолжат до агонии плясать и предаваться пиршествам».
 

Мишель Нострадамус.

Вскоре мы доведем свою планету – свой собственный дом поистине до катастрофы планетарного масштаба!

Вывод прост: проблема глобального потепления связана с прямым нагревом планеты за счет производимого тепла и основан на законе сохранения энергии, который нерушим и лежит в основе мироздания. 

Парниковые газы, считавшиеся ранее основной причиной изменения климата, скорее являются лишь сопутствующими факторами.

Вероятно, на наш век еще хватит. Но нашим детям точно достанется это пережить. И это не фантазия, а вполне ожидаемая реальность.

Напрашивается очевидный вопрос: вы действительно рожали и растили своих детей для того, чтобы они умерли от катастрофы, виновником которой являетесь вы сами??? 

Если не начать что-то менять уже сейчас, то завтра может быть поздно!

Версия о влиянии парниковых газов на разогрев планеты скорее всего никем и никогда не проверялась, не было создано ни одной реальной модели, позволяющей в миниатюре смоделировать процесс разогрева за счет увеличения количества парниковых газов. Просто кто-то, как обычно, ляпнул, что виной всему метеоризм коров и углекислый газ, а остальные просто поверили и продолжают распространять ложную информацию.


Версию про прямой нагрев планеты можно легко проверить. Для этого достаточно взять термос. Поместить внутрь него некоторое количество льда, добавить электронагреватель, например в виде лампочки на несколько десятков ватт и термометр. Для полноты эксперимента можно поместить внутрь небольшой вентилятор, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха. Закрыть термос герметично крышкой и, подав на лампочку и вентилятор напряжение, следить с помощью термометра за изменяемой внутри термоса температурой. Я провел мысленный эксперимент. Но уверен, найдутся те, кто захочет его повторить на практике и поделиться его результатами с общественностью.

По моей версии изменение температуры будет выглядеть примерно следующим образом. После подачи энергии на лампочку, воздух внутри термоса быстро нагреется, но затем его температура стабилизируется на некотором уровне и прекратит расти. Все, что будет происходить – это будет плавиться лед. По мере уменьшения его количества, температура внутри будет еле заметно повышаться. Это именно то, что происходит с нашим климатом в настоящий момент – процесс таяния льда. Но по мере того, как льда будет оставаться все меньше, температура внутри термоса будет все более и более заметно повышаться. Когда же лед полностью растает, то дальнейшее выделение тепла приведет к повышению температуры воздуха и образовавшейся жидкости. Т.е. после таяния льда на планете огромными темпами начнет повышаться температура мирового океана и поверхности суши, а также воздуха.  

Если у кого-то есть надежда, что мировой океан большой и его непросто нагреть, то это не так. То, с какой скоростью мы топим лед, наглядно указывает, что мы с таким же успехом очень быстро разогреем и всю воду мирового океана! Расчет довольно простой: теплота плавления льда равна 330кДж/кг, а теплоемкость воды равна лишь 4,2кДж/кг*С. Из этого следует вывод: энергии, достаточной для плавления 1кг льда хватит на то, чтобы повысить температуру такого же количество жидкости (1кг) на 78,5 градусов, т.е. почти довести ее до кипения. Да, мировой океан большой. Но теплоемкость его не столь высока, как кажется. И когда лед кончится, то рост температуры на планете будет стремительным! Поэтому все, на что мы можем рассчитывать – это запасы льда. Когда они кончатся, начнется фаза апокалипсиса.

Следовательно, у нас в запасе не более 40 лет.

Чтобы представляемая картина была более полной, следует отметить, что Земля все же «охлаждается» об открытый космос. Но охлаждение ее происходит тем же способом, что и нагрев от Солнца – через излучение. 

Пожалуй, единственный из известных способов передачи энергии в вакууме – это излучение. И в системе Солнце – Земля – открытый космос существует баланс. Сколько энергии поступает на Землю со стороны Солнца, примерно столько же и излучается обратно в космос. Часть из поступившей от Солнца энергии все же используется в процессах жизнедеятельности живых организмов.

И в этой системе есть баланс, равновесие. Но мы постоянно нарушаем данное равновесие и количество производимой энергии значительно превышает количество излучаемой Землей энергии в космос. Следовательно избыточная теплота копится на планете, что на данный момент пока приводит к таянию льдов.

решение есть!

Какой бы страшной не казалась проблема - у неЁ ЕСТЬ решение.

И не однО!

Мне видятся два пути решения проблемы глобального потепления - технологический и биологический способы.