Процесс испарения воды с поверхности всех крупных водоемов Земли насыщает окружающую среду огромным количеством энергии, достаточной для обеспечения почти всей планеты «зеленым» теплом и электричеством, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
«За последние годы мы создали технологии, позволившие нам обуздать энергию ветра, солнца и воды, однако не меньше тепла и тока можно получить из энергии, выделяемой при испарении воды в озерах, реках и других водоемах. Мы дали первую оценку тому потенциалу, который заключен в этой энергии», — заявил Озгур Сахин (Ozgur Sahin), биофизик из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).
Нефтяные кризисы 1970 годов, а также рост цен на углеводородное сырье в начале текущего столетия заставил правительства многих стран мира задуматься о переходе на полностью возобновляемые источники энергии и тепла, такие как ветряные электростанции, солнечные батареи, геотермальные скважины и приливные электростанции.
На сегодняшний день существует несколько стран и регионов, таких как Коста-Рика, Исландия и некоторые штаты в США и земли в Германии и Австрии, почти полностью обеспечивающие себя подобной «зеленой» энергией.
Тем не менее, переход более крупных государств на «зеленую экономику» пока является несбыточной мечтой, в том числе и по той причине, что и ветровые, и солнечные электростанции очень сильно зависят от погоды, а также то, что их нельзя заставить вырабатывать больше тока и тепла в произвольное время суток. К примеру, в марте 2015 года немецкие энергетики всерьез опасались, что солнечное затмение может вызвать серьезные перебои с энергоснабжением.
Сахин и его коллеги нашли альтернативу для ветряков и солнечных батарей, лишенную их недостатков. Как заявляют ученые, аналогичное, если не большее количество тока и тепла можно получить, используя энергию, попадающую в воздух при испарении воды с поверхности всех крупных водоемов Земли. Когда эта вода конденсируется, эта энергия выделяется в окружающую среду, и ее можно улавливать и использовать для генерации электричества и обогрева помещений.
Как показывают расчеты ученых, только в США подобные «паровые» генераторы тока смогут вырабатывать примерно 325 гигаватт электричества, что эквивалентно 70% текущей мощности всех «зеленых» и обычных электростанций Соединенных Штатов. Дополнительным плюсом от их постройки будет то, что такие установки будут производить не только ток и тепло, но и чистую питьевую воду, уменьшая ее объем, испаряющийся в атмосферу.
В отличие от энергии света и ветра, вода испаряется одинаково хорошо и в солнечную, и в пасмурную погоду, и темпы ее испарения, как объясняет Сахин, можно контролировать, что позволяет запасать энергию и расходовать ее так, как захочет это делать потребитель.
Свои выводы ученые проверили на экспериментальной установке, так называемой «паровой машине», созданной в их лаборатории. Как показали эти опыты, достаточно простая конструкция, состоящая из набора своеобразных «штор» и особого материала, впитывающего в себя пар и преобразующего его энергию в электрический ток, хорошо работает при очень широком наборе условий и обладает достаточно высоким КПД.
Ученые надеются, что их идея в скором времени привлечет внимание властей США и промышленников.
