III. Заключение

Тот факт, что тепло может некомпенсируемым образом превращаться в другие формы энергии, делает реальным позитивное решение проблемы теплового загрязнения среды. Оказывается возможным создание фабрик холода, задачей которых будет поглощение тепла, рассеянного в атмосфере и/или океане, в количествах, достаточных для компенсации тепла, выделяемого при производстве и потреблении энергии.

Собственно, фабриками холода являются, например, классические ветряки, но только не сами по себе, а в совокупности с атмосферой, в которой возникают перепады температуры, вызывающие ветер. Источником энергии его упорядоченного движения является рассеянная тепловая энергия атмосферы. Так что фабрикой холода здесь является ветер, но не сам ветряк, который, эксплуатируя ветер, только преобразовывает одну механическую энергию (ветра) в другую (вращения лопастей).

Электростанции, работающие за счёт разности данной и поверхностной температур океана и представляющие собой так называемые практически вечные двигатели первого рода, являются уже самыми натуральными фабриками холода термоэлектрического типа, которые потребляют рассеянную тепловую энергию океана.

Забирая рассеянное в океане тепло, обсуждаемая электростанция делает это благодаря наличию в нём температурного градиента. Ветряки также функционируют лишь при наличии в атмосфере температурных градиентов, порождающих ветер. Это и естественно: тепло может превращаться в другие формы энергии только в ходе неравновесных (необратимых) процессов, проявлением же неравновесности теплового резервуара и является наличие в нём температурных градиентов.

Если, создав температурный градиент, принудить к направленному движению ионы или электроны, то тепловая энергия будет при этом превращаться не только в механическую, но и в электрическую энергию (собственно, в этом и состоят термоэлектрические явления), однако замена электрически нейтральных частиц заряженными ничего не меняет в термодинамическом плане.

Фабрики холода, использующие температурные градиенты, которые существуют независимо от них, назовём пассивными. Но возможна, кажется, и активная фабрика холода, которая сама будет создавать необходимые градиенты. Речь идет о ветряке, который мы назовём здесь суперветряком и который, похоже, будет отнимать у ветра не только и не столько механическую энергию, сколько непосредственно тепловую. Ветряк нового типа, пока не существующий «в железе», запатентовали три российских изобретателя. Эта установка не имеет снаружи лопастей или крыльев и внешне выглядит как пузатая «бомба», подвешенная вдоль воздушного потока и принимающая его внутрь себя кольцеобразным отверстием.

При скорости ветра уже в 10–20 м/с, в третьей ступени поток может разогнаться до скорости звука! А главное – он не зависит от скорости ветра. При любом урагане турбина, установленная в канале последней ступени, будет иметь постоянную частоту вращения… Причем, в отличие от всех других ветряков, скорость вращения турбины очень высока, а значит, не требуются редукторы, усложняющие конструкцию установки…

Установка для преобразования энергии воздушных потоков может стать основой для создания целого ряда необычных технических устройств – транспорта, не потребляющего органического топлива (поскольку – напомню – энергия, снимаемая с турбины, превышает механическую энергию набегающего потока!), или устройств для регулирования температуры окружающей среды (поскольку воздух выходит из внутренних профилированных каналов значительно охлаждённым)».

Согласно закону Бернулли, кинетическая энергия газа возрастает здесь за счёт содержащегося в нём тепла, так что, отнимая её, мы охлаждаем газ.

Суперветряк может оказаться наиболее приемлемой фабрикой холода, поскольку он будет напрямую изымать из атмосферы рассеянное в ней тепло, не требуя для себя температурных градиентов. Если, конечно, он не будет работать весь как печка на манер обычного холодильника, к чему, впрочем, не видно теоретических предпосылок. Окончательно вопрос может быть разрешён только экспериментально.