Енергія хімічних зв'язків газів, солей, мінералів тощо

У океані існує чудове середовище для підтримки життя, до складу якого входять живильні речовини, солі і інші мінерали. У цій реде розчинений у воді кисень живить всіх морських тварин від самих маленьких до найбільших, від амеби до акули. Розчинений вуглекислий газ так само підтримує життя всіх морських рослин від одноклітинних діатомових водоростей до тих, що досягають висоти 200-300 футів (60-90метров) бурих водоростей. Морському біологу потрібно зробити лише крок вперед, щоб перейти від сприйняття океану як природної системи підтримки життя до спроби почати на науковій основі витягувати з цієї системи енергію.

За підтримкою військово-морського флоту США у середині 70-х років група фахівців у області дослідження океану, морських інженерів і водолазів створила першу в світі океанську енергетичну ферму на глибині 40 футів (12 метрів) під залитою сонцем гладінню Тихого океану поблизу міста Сан- Клемент. Ферма була невелика. По суті своїй, все це було ліш експериментом. На фермі вирощувалися гігантські каліфорнійські бурі водорості.

На думку директора проекту доктора Говарда А. Уїлкокса, співробітника Центру дослідження морських і океанських систем в Сан-Дієго (Каліфорнія), "до 50 % енергії цих водоростей може бути перетворено на паливо - в природний газ метан. Океанські ферми майбутнього, що вирощують бурі водорості на площі приблизно 100 000 акрів (40 000 га), зможуть даваті енергію, якої вистачить, щоб повністю задовольнити потреби американського міста з населенням в 50 000 чоловік".

У океані розчинено величезну кількість солей. Чи може солоність бути використана, як джерело енергії? Може. Велика концентрація солі в океані навела ряд дослідників Ськріппського океанографічного інституту в Ла-Колла (Каліфорнія) і інших центрів на думку про створення таких установок.

Вони вважають, що для отримання великої кількості енергії впоєне можливо сконструювати батареї, в яких відбувалися б реакції між солоною і несолоною водою.

Літаки і легкові автомобілі, автобуси і вантажівки можуть приводитися в рух газом, який можна витягувати з води, а вже води-то в морях достатньо. Цей газ - водень, і він може використовуватися як пальне. Водень - один з найбільш поширених елементів у Всесвіті. У океані він міститься в кожній краплі води. Пам'ятаєте формулу води? Формула HOH означає, що молекула води складається з двох атомів водовода і одного атома кисню. Витягнутий з води водень можна спалювати як паливо і використовувати не тільки для того, щоб приводити в рух різні транспортні засоби, але і для отримання електроенергії.

Все більше число хіміків і інженерів з ентузіазмом відноситься до "водневої енергетики" майбутнього, оскільки одержаний водень достатньо зручно зберігати: у вигляді стислого газу в танкерах або в зрідженому вигляді в криогенних контейнерах при температурі 423 градуси за Фаренгейтом (-203 С).

Його можна зберігати і в твердому вигляді після з'єднання з железо- титановим сплавом або з магнієм для утворення металевих гідридів.

Після цього їх можна легко транспортувати і використовувати в міру необхідності.

Ще в 1847 році французький письменник Жюль Верн, що випередив свій час, передбачав виникнення такої водневої економіки. У своїй книзі "Таємничий острів" він передбачав, що в майбутньому люди научатися використовувати воду як джерело для отримання палива. "Вода, - писав він, - представить невичерпні запаси тепла і світла".

У 60-і роки фахівцям з НАСА вдалося так успішно здійснити процес електролізу води і так ефективно збирати водень, що вивільняється, що одержуваний таким чином водень використовувався під час польотів за програмою "Аполон".

Рисунок 6.12 Осмотична електростанція

Осмотична електростанція – зовсім новий вид генерації енергії. Він використовує осмотичний тиск, який виникає між солоною і прісною водою, коли вони виросли в подвійну камеру і розділяються спеціальної напівпроникною мембраною. Технологія все ще перебуває на самому початку свого розвитку. У 2009 члени норвезького синдикату побудували першу в світі осмотичну електростанцію в Осло фіорді. Завод був розроблений спеціально, щоб розвивати цю технологію, в даний час він генерує всього декілька кіловат електрики. Однак значний потенціал світового виробництва електроенергії з осмотичного процесу в майбутньому може принести до 2000 терават-годин в рік.