Окно в будущее. Из недр земли

18
8
Окно в будущее. Из недр земли

Окно в будущее. Из недр земли

За Москвой – снежная зима. Лыжники летят с гор. Ветер несет хлопья снега. Но вот вы садитесь в пригородный поезд и через несколько минут подъезжаете к городу. Здесь лето – зелень, цветы. Люди гуляют в белых платьях. Кажется, что гигантский город заключен под стеклянный колпак, под которым созданы искусственные субтропики.

В этой фантазии нет ничего утопического. Может быть, не так уж далеко то будущее, когда появятся города с искусственным теплым климатом. Это тепло будет очень дешево. Люди научатся брать его из недр земли.

Известно, что с углублением на каждые 30–35 м температура земли возрастает на 1°. В шахтах, достигающих глубины свыше 2 тыс. м. температура доходит до 70°, работать там невозможно без охлаждающих установок. Представьте себе шахту глубиной в 10 тыс. м. Температура в ней достигнет 300°. Вода, пущенная в такую шахту, будет подниматься на поверхность мощной струей перегретого пара. Это будет неисчерпаемый источник тепла и энергии.

Самая трудная часть задачи – это создать автоматический «земляной крот»: машину, которая сможет работать на больших глубинах без людей.

Эта машина будет напоминать по внешней форме громадный артиллерийский снаряд. Ее передняя, носовая часть из крепчайшего сплава снабжена винтовой нарезкой и может вращаться как бы ввинчиваясь в землю.

Окно в будущее. Из недр земли

До глубины в 3 тыс. метров работой машины могут управлять люди. Они крепят шахту и производят выгрузку земли с помощью ковшевого конвейера и подъемника. Но 3 тыс. метров – это предельная глубина для человека. Несмотря на мощные охладительные установки, температура здесь будет достигать 50°. Начиная с этой глубины, «земляной крот» начинает работать вслепую. Он будет не только бурить, но одновременно вслед за собой убирать землю и крепить шахту.

Начиная с этой глубины, люди будут управлять работой «земляного крота» по радио из центрального пункта, наблюдая за «кротом» с помощью телевидения через зеркальные экраны.

Куда же будет деваться земля при работе «крота» на больших глубинах? Машину можно приспособить так, что, ввинчиваясь в землю, она будет вдавливать ее в стороны. Скорость проходки, конечно, резко упадет, зато стены шахты сразу приобретают плотность.

Для того чтобы окончательно закрепить шахту, вслед за «кротом» будет следовать вторая машина, называемая «солнцем». Она представляет собой снаряд из особо жароупорных сплавов, в котором непрерывно поддерживается температура в несколько тысяч градусов. От такого нагревания уплотненный слой земли в стенке шахты превращается в металл, с меньшей плотностью, чем чугун, но достаточно прочный для наших целей.

Находясь в командном пункте, можно управлять по радио обеими машинами, заставляя их идти отвесно или наклонно, пробивать боковые проходки и т. д. Начиная с глубины в 6-7 тыс. метров, где температура уже достаточно высока, через каждые 400-500 метров устраиваются боковые проходки с шарообразными уширениями – пароуловителями. Здесь-то и будет происходить превращение воды в пар под действием внутреннего жара.

Одновременно с проходкой шахты прокладывается целая сеть труб, по которым образовавшийся в пароуловителях пар, обладающий температурой в 200–300°, будет подниматься на поверхность.

Этот перегретый пар будет по трубам поступать в шарообразный котел, куда форсунками вбрызгивается дополнительная вода, чтобы регулировать температуру и давление пара. Дальше пар пойдет на заводы и предприятия. Около шахты будет построена мощная паротурбинная электростанция, энергии которой достаточно, чтобы удовлетворить потребность всего города. Отработанный пар от станции пойдет по трубам в жилые дома, в отопительную систему, в ванны, на бытовые нужды.

Окно в будущее. Из недр земли

Недра земли будут непрерывно отдавать свое тепло на поверхность в таком количестве, что можно будет изменить весь климат в пределах городской черты. На дне Москва-реки будет проложена система труб, по которой пойдет перегретый пар. На этих участках вода нагреется до 40-50° и пойдет дальше по каналам, создавая отопление всего города. При самых сильных морозах температура в черте города не упадет ниже нуля. На улицах и бульварах Москвы зазеленеют тропические растения. В теплой воде Москва-реки можно будет купаться круглый год. Зимой город будет казаться сказочным островом субтропиков среди снежных полей и зимнего холода.

источник: П. ГРОХОВСКИЙ; Рисунки А. ПРЕОБРАЖЕНСКОГО и С. ЛОДЫГИНА «Окно в будущее. Из недр земли» «Техника-молодежи» 06/1938

25
Комментировать

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
4 Цепочка комментария
21 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
7 Авторы комментариев
Михаил СAntonDas K0LLIK0frogДмитрий Желонкин Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Михаил С

+++++++++ Да, умели люди тогда мечтать…
Но не все так радужно, как описано в статье 30-х годов. Вопрос, как «снять» полностью с носителя всю тепловую энергию, учитывая, что в процессе подъема с глубин 10 тыс. м. он будет остывать? И это не считая теплопотерь в «системе труб и каналов». Значит потребуются мощные насосы, которые будут прогонять теплоноситель в больших объемах, для получения хоть какого-то эффекта. А здесь уже закладывается не сопоставимый с экономией расход электроэнергии. И потом, геотермический градиент непостоянен: он зависит от состава пород, их физическим состоянием и теплопроводностью, плотностью теплового потока, близостью к магматическим расплавам и других условий. Например, наибольший геотермический градиент, равный 150 °С на 1 км, зарегистрирован в штате Орегон (США), а там как раз находится древний стратовулкан Маунт-Худ. Геотермальные источники на Камчатке имеют температуру на выходе на поверхность порядка 100 градусов. Вот и получается, что система обогрева теплом «из недр земли» населенных пунктов, а если точнее — домов (причем малоэтажных) экономически если и имеет смысл, то не где угодно, а только в районах повышенного геотермического градиента.

Anton
Anton

Вопрос, как «снять» полностью с носителя всю тепловую энергию, учитывая, что в процессе подъема с глубин 10 тыс. м. он будет остывать?

Возможно следует подумать о теплоизоляции?

Значит потребуются мощные насосы, которые будут прогонять теплоноситель в больших объемах, для получения хоть какого-то эффекта.

Теплоносителем может быть не только вода, но и газ например у которого значительно меньше сопротивление.

Михаил С

«Возможно следует подумать о теплоизоляции?»

Теплоизолировать скважину глубиной 10 тыс. м.?! Как вы себе это представляете — это же не труба городской теплотрассы, которую можно регулярно обследовать, ремонтировать, заменять. И во сколько обойдется такое «удовольствие»?
Для примера и лучшего понимания проблемы. Кольская СГ: глубина 12262 м. диаметр скважины немногим более 20 см. После первого семикилометрового отрезка на дальнейшее бурение до отметки 12 000 метров ушло почти десять лет и более 50 километров труб. Инженеры столкнулись с тем, что ниже семи километров породы стали менее плотными и трещиноватыми — вязкими для бура. Кроме того, ствол самой скважины исказил форму и стал эллиптичным. В результате несколько раз колонна обрывалась, и, не имея возможности поднять ее обратно, инженеры вынуждены были бетонировать ответвление скважины и проходить ствол заново, теряя годы работы. Посмотрите на прилагаемую схему траекторий скважины Кольской СГ-3 (справа — вертикальная).

Горизонтальная и вертикальные траектории скважины Кольской СГ-3.jpg
Anton
Anton

Как вы себе это представляете — это же не труба городской теплотрассы, которую можно регулярно обследовать, ремонтировать, заменять. И во сколько обойдется такое «удовольствие»?

Дружище, всё бывает в первый раз! На то и дан разум человечеству. Ракеты в космос тоже не сразу полетели.
И потом не в глубине дело. Возможно использование горизонтальных тоннелей под высокими горами например. Да там будет не высокий перепад температур(50-70градусов), но двигателям стирлинга например достаточно любого перепада для работы.

Михаил С

«Возможно использование горизонтальных тоннелей под высокими горами например. Да там будет не высокий перепад температур(50-70градусов), но двигателям стирлинга например достаточно любого перепада для работы.» Не поделитесь источником, откуда вы взяли такие, вежливо говоря, завышенные цифры перепада температур? Возьмем простейшую и естественную модель ваших «горизонтальных тоннелей» — пещеры в горных массивах, а их протяженность может достигать сотни километров. Пример: Мамонтова пещера в штате Кентукки (США), протяженностью 667878 м., глубина 115 — 124 м., устойчивый микроклимат с температурой воздуха +10. При этом среднесуточная температура воздуха на поверхности летом в июле +25 — +30 С, зимой около нуля. Где тут заявленный вами перепад аж в «50-70 градусов»?!! Кроме того, температурных режим полостей в горных породах зависит от многих факторов: температура окружающих полость горных пород, их состав, уровень радиации пород, влажность, обводнение, уровень тепловых потоков из недр земли и потоков воздуха снаружи и т.д. и т.п., а также их географического положения — на окраине континентов и в их центральной части температурный режим будет отличаться. Например, в пещерах Подолии разница температур внутри и снаружи пещер составляет 1-2 градуса (работы Дублянского и Ломаева, 1980 г.), в пещерах Урала – 3-4 градуса, в пещерах Памира – 6-7 градусов (работы Мавлюдова, 1994 и 2008 г.г.). Одна из глубочайших… Подробнее »

frog

Знакомец, наслушавшись всякой фигни, соорудил у себя такую схему отопления загородного дома. Проклял всех)))

Das K0LLIK0
Das K0LLIK0

Если не ошибаюсь то во время бурения КСГ вдруг обнаружилось падение температуры до +2 градуса на глубине около 8200 метров. Так что в целом статья хоть и интересная, но скорее относится к науке как Гиперболоид Инженера Гарина)

Anton
Anton

Не поделитесь источником, откуда вы взяли такие, вежливо говоря, завышенные цифры перепада температур?

Готардский тоннель.
Читайте внимательно. Желательно первоисточник. Желательно на английском.
Кстати даже видео даже про это есть. Кстати даже на русском.

Михаил С

Спасибо, Anton, ваш пример лишь подтверждает мои слова о том, что «использовать геотермальную энергетику следует там, где она самой природой доступна для человека. Иными словами — там, где подземные очаги тепла наиболее близки к поверхности, где есть выходы природных геотермальных источников или они находятся на небольшой глубине.» Швейцария — это лишь один из таких районов, с высоким геотермальным градиентом и повышенной сейсмической активностью. По данным Швейцарской службы по землетрясениями (Schweizerischer Erdbebendienst), ежедневно в среднем регистрируется 2 землетрясения (как на территории Швейцарии, так и в близлежащих регионах). В год счёт идёт на 500-800 землетрясений. Под швейцарскими Альпами и горами Юра происходят подвижки земной коры, отсюда и высокий геотермальный градиент и высокая температура в Сен-Готардском тоннеле — 45 градусов. Да собственно и сами Альпы возникли в результате столкновения африканской и евразийской тектонических плит. Поэтому Швейцария ведет активные исследования и работы в области геотермальной энергетики. Например, общая теплопроизводительность всех геотермальных установок в Швейцарии в 2018 году составила около 2197 МВт. Как правило, скважины для подземных вод и теплая вода в туннелях используются в сочетании с тепловым насосом для отопления, а в некоторых случаях и для охлаждения. При прямом геотермальном использовании без тепловых насосов в 2018 году было произведено 201 000 МВтч, что соответствует… Подробнее »

Дмитрий Желонкин

Значит потребуются мощные насосы, которые будут прогонять теплоноситель в больших объемах,

Наоборот! Понадобится проложить две скважины — для подачи и возврата воды. И тогда за счет того, что в обратку идет горячая вода менее плотная, то там начнется естественная циркуляция. Причем давление будет такое, что можно и нужно будет ставить ГЭС. Во, кроме горячей воды будет еще бесплатное электричество.

Михаил С

Дмитрий, вы о чем вообще?! На максимальной глубине Кольской СГ-3 — 12 262 метра температура колебалась от + 180 до + 220 градусов С. Задам вам риторический вопрос — какой температуры будет водичка у выхода на поверхность после подъема с более чем 12 километровой глубины? Я ведь не зря указывал, что «в процессе подъема с глубин 10 тыс. м. он (теплоноситель) будет остывать».

Михаил С

Дмитрий, дополнительно представляю вам страницу из «Вестника МГТУ» №2 за 2007 г. Там была опубликована статья об исследовании колебаний уровня воды в скважине Кольской СГ-3. Обратите внимание на фото в углу (увы, мелкое) — тепло одетый человек заливает из ведра воду в скважину: нет ни малейшего парения из скважины, ни брызг горячей воды из нее.

Вода в скважину Кольская СГ-3.png
Дмитрий Желонкин

Так у них что концентрическая труба? Так это сам по себе рекуперативный теплообменник, в такой трубе конечно все остынет. Надо две скважины, и не 200 мм, а 2 м, чтобы обеспечить нормальный расход. Но и тогда будут потери. И еще кольская скважина какая то холодная. Автор обещал 300…500 градусов.
Пускай к примеру обеспечивает два отверстия диаметром по 2 м и 300 градусов на глубине 7 км. И еще нужно знать теплопроводность оплавленных пород, стенки скважин. Тогда можно посчитать расход воды, напор, температуру на выходе и тепловую мощность установки.

Михаил С

«Автор обещал 300…500 градусов.
Пускай к примеру обеспечивает два отверстия диаметром по 2 м и 300 градусов на глубине 7 км. И еще нужно знать теплопроводность оплавленных пород, стенки скважин. Тогда можно посчитать расход воды, напор, температуру на выходе и тепловую мощность установки.»

Коллега, а зачем весь этот геморрой? Может нужно проще — использовать геотермальную энергетику там, где она самой природой доступна для человека. Иными словами — там, где подземные очаги тепла наиболее близки к поверхности, где есть выходы природных геотермальных источников или они находятся на небольшой глубине.

Дмитрий Желонкин

Коллега, а зачем весь этот геморрой?

Ну вы даете! Автор предлагает получать дармовое тепло и электричество, а вы спрашиваете зачем?
А если серьезно, то мне казалось, что обсуждение и анализ невыполнимых проектов как то соответствует тематике сайта. Потому что таких материалов тут довольно много.

Михаил С

«Автор предлагает получать дармовое тепло и электричество, а вы спрашиваете зачем?»

Ну, во-первых, автор руководствовался теориями 30-х годов, а тогда о том, что происходит в недрах земли, знали меньше чем сейчас (да и сейчас не шибко много). Уже на начальном этапе реализации проекта Кольская СГ-3 теории строения недр стали опровергаться практикой, приходилось на ходу вновь разрабатывать и менять буровое оборудование, программы и т.д. А во-вторых, как видим тепло и электричество из недр получается отнюдь не дармовым, а скорее уж «бриллиантовым» по стоимости. smile

frog

Коллега, а зачем весь этот геморрой?

Как зачем? Петрика можно спросить))) А заодно и того балбеса в госдуре, который петриковское гуано двигал…..
Геотермальные вещи вполне себе используются. Правда, иногда как-то странно)) Но у нас так со многим…. И таки даже сейчас можно использовать гораздо гораздее, но кому это нужно?

Михаил С

«И еще кольская скважина какая то холодная.» А ведь в конце 80-х — начале 90-х годов по просторам Родины гуляла байка, запущенная финскими журналистами, что Кольская СГ-3 — это «дорога в Ад»: якобы там микрофонами зафиксировали стоны и вопли грешников, а из самой скважины вырвался демон. (и вероятно скрылся в тундре между поселком Никель и городом Заполярный, откуда я родом.) А история такая. Финская газета Ammenusastia опубликовала статью о том, что в Сибири советские специалисты при бурении сверхглубокой скважины, докопались до… Преисподней. В доказательство приводились слова «руководителя проекта» по фамилии Аззаков: «Как коммунист я не верю в Небеса или Библию, но как учёный я теперь верю в ад. Не нужно говорить, что мы были действительно потрясены, сделав такое открытие. Мы спустили в скважину микрофон для записи звука движения литосферных плит. Но вместо движения плит мы услышали кричащий человеческий голос, в котором звучала боль. Вначале мы подумали, что звук издавался нашим собственным буровым оборудованием. Но затем, когда еще раз отрегулировали оборудование, наши наихудшие подозрения подтвердились. Крики, вопли не были криками и воплями одного человека, они были криками, воплями и стонами миллионов людей». Никакого Аззакова на СГ-3 никогда не было, проектом Кольской СГ-3 руководил Давид Миронович Губерман. Кроме того, скважина располагалась на… Подробнее »

Дмитрий Желонкин

Горячие финские юмористы. Шутка неплохая получилась. Но действительность страшнее и проще. Они проткнули земную твердь и из скважины пошла соленая вода. А геологи обещали нефть. Это описано в рассказе Синякина «Монах на краю земли».

frog

(и вероятно скрылся в тундре между поселком Никель и городом Заполярный

Не, коллега, не угадали. Он таки скрылся там, где клятые боши строили пусковые для НЛО(ну, или пытались много электричества в кварцевую жилу загнать, такуб шляпу тоже трындели))))) И таки тоже на Кольском… Но можно и у Прокопа поспрошать)))))))))))

проектом Кольской СГ-3 руководил Давид Миронович Губерман.

он пробурил самую глубокую в мире скважину (уже двенадцать километров насчитывает эта дыра на Кольском полуострове). А в результате этого бурения (мой брат отдал ему четверть века своей жизни) получены и впрямь высокие научные результаты: рухнули все до единой теории строения нашей планеты, но зато возникла пустота для новых.

Это его не такой ученый, но куда более известный брат))

Михаил С

Увы, коллега. Не такой ученый, но диссидентствующий поэт и прозаик Игорь Губерман более известен широкой общественности в нашей стране и за рубежом, чем Давид Миронович.

Михаил С

«Он таки скрылся там, где клятые боши строили пусковые для НЛО…»

Недостроенные немецкие позиции береговых батарей в районе поселка Лиинахамари (Мурманская область), о которых сочинялся весь этот бред про «НЛО клятых бошей».
Нашел эти фото и сердце защемило — родные края…

f732bdca63fa.jpg
e9560ces-1920.jpg
CA_UY_9U8AAwt91.jpg
DnuXIj9XoAA2j_U.jpg
59aaa1f3dc607.jpg
rusart6810

Под такой проект прямо напрашивается ракета Циферова
http://zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/1978-07—num26
Именно ей и делать скважину.

Помнится, был такой роман Григория Адамова «Повелители недр», который рассказывал о примерно подобной истории.

Аннотация: История рассказывает о молодом и амбициозном учёном Никите Марееве, который предложил довольно странный проект — Отправиться в глубь земли на 10 километров и построить там теплоэлектростанцию, которая бы работала от тепла планеты. Для выполнения этой цели был создан специальный подземный снаряд, дабы можно было туда добраться.

Дмитрий Желонкин

От такого нагревания уплотненный слой земли в стенке шахты превращается в металл, с меньшей плотностью, чем чугун, но достаточно прочный для наших целей.

Вот здорово! Можно делать металл прямо из земли, и он легче чугуна.

Здесь-то и будет происходить превращение воды в пар

Не, при давлении более 220 атмосфер пар не образуется. А тут глубина 7 км, это 700 атмосфер. Будет просто горячая вода. Пузыри начнут появляться на глубине 300…500 м.

×
Зарегистрировать новую учетную запись
Сбросить пароль
Compare items
  • Включить общее количество Поделиться (0)
Сравнить