Баякин Сергей Геннадьевич, кандидат технических наук, академик МАНЭБ
660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50
Sergey G. Bayakin, Candidate of Technical Sciences, Academician of MANEB
660036, Krasnoyarsk, Akademgorodok St., 50
Современный энергетический уклад нацелен на применение безуглеродных источников энергии во всех направлениях - промышленность, транспорт, авиация, бытовая сфера. Многолетняя практика развития безуглеродных генерирующих решений в направлении гидроэнергетики, ветроэнергетики, солнечной световой и солнечной тепловой энергетики, высокотемпературной геотермальной энергетики показывает жизнеспособность безуглеродного технологического уклада, выявляет недостатки и в то же время создает однозначное понимание правильности безуглеродного технологического уклада в развитии чистой энергетики планеты.
Крайне актуальной научной и технической задачей во все времена развития человечества является задача извлечения энергии во всех её видах и применения энергии всеми возможными способами как для развития человечества, чем занимается разумная его часть, так и для его уничтожения, что является уделом безумной части человечества. Научная мысль человечества всегда работала и работает в направлении понимания сущности энергии. Тенденция развития современного мира медленно, но неуклонно ориентируется в сторону безотходных, безуглеродных возобновляемых источников энергии, таких как солнечное излучение, грунтовые, воздушные и водные тепловые энергетические ресурсы.
Физическая основа низкотемпературной электрогенерации:
1. Главным возобновляемыми безуглеродным источником энергии на планете Земля является солнце. Второй намного менее значимый тепловой источник - это энергия ядра нашей планеты.
Удельная солнечная мощность, поступающая на общую поверхность Земли, составляет 1367 Вт/м2.
2. Тепловая модель Земли предполагает, что мощность ядра составляет около 16 ТВт, а удельная мощность, поступаемая на поверхность Земли - 0,03-0,05 Вт/м2. По сравнению с энергией, поступающей от Солнца, количество энергии, поступающей от внутреннего расплавленного ядра Земли существенно мало.
3. Другие возобновляемые источники энергии - ветряные и гидравлические, а также невозобновляемые, накопленные за миллионы лет (уголь, торф, нефть, газ), являются производными от трансформации и накопления термоядерной солнечной энергии.
Актуальные данные о мировом применении видов энергии представлены на диаграмме (Рис. 1), из которой следует, что уголь и углеводороды составляют 86,7% а безуглеродные виды энергии, включая атомную - 13,3%.
Перспективный технологический уклад, а именно безуглеродная генерация электрической энергии из низкотемпературных источников (солнечное излучение, воздух, грунт, вода, избыточное тепло АЭС и промышленных комплексов) позволяет обеспечить большую часть мировой потребности в электрической энергии.
Далее предлагается рассмотреть теорию энергии в аспекте движения корпускул материи (молекул, атомов, элементарных частиц), проанализировать сущность принципа «Демон Максвелла», рассмотреть примеры технической реализации принципа, обосновать и предложить актуальную формулировку второго закона термодинамики. Предложить экспериментально подтвержденную технологию и техническое решение высокоэффективной генерации электрической энергии из низкотемпературных источников окружающей среды - воздуха, грунта, воды, постоянно возобновляемых энергией
The modern energy system is aimed at the use of carbon-free energy sources in all directions - industry, transport, aviation, domestic sphere. The long-term practice of development of carbon-free generating solutions in the direction of hydropower, wind energy, solar light and solar thermal energy, high-temperature geothermal energy shows the viability of a carbon-free technological order, identifies shortcomings and at the same time creates a clear understanding of the correctness of a carbon-free technological order in the development of clean energy of the planet. An extremely urgent scientific and technical task at all times of the development of mankind is the task of extracting energy in all its forms and using energy in all possible ways both for the development of mankind, what its reasonable part is doing, and for its destruction, which is the lot of the insane part of humanity. The scientific thought of mankind has always worked and is working in the direction of understanding the essence of energy. The trend of development of the modern world is slowly but steadily oriented towards non-waste, carbon-free renewable energy sources, such as solar radiation, ground, air and water thermal energy resources.
Physical basis of low-temperature power generation:
The main renewable carbon-free source of energy on planet Earth is the sun. The second much less significant heat source is the energy of the core of our planet.
Specific solar power coming to the total surface of the Earth is 1367 W/m2.
Heat the Earth model assumes that the power of the core is about 16 TW, and the specific power delivered to the Earth’s surface 0,03-0,05 W/m2. Compared to the energy coming from the Sun, the amount of energy coming from the Earth’s inner molten core is substantially small.
Other renewable energy sources - wind and hydraulic as well as non-renewable accumulated over millions of years (coal, peat, oil, gas) - are derived from the transformation and accumulation of thermonuclear solar energy.
Actual data on the world use of energy are presented in the figure.From which it follows that coal and hydrocarbons are 86,7% Carbon-free energy, including nuclear 13,3%.
A promising technological way, namely, carbon-free generation of electric energy from low-temperature sources (solar radiation, air, soil, water, excess heat of nuclear power plants and industrial complexes) allows to provide most of the world’s demand for electricity.
Then it is proposed to consider the theory of energy in the aspect of the motion of the corpuscles of matter (molecules, atoms, elementary particles), to analyze the essence of the Maxwell’s Demon principle, to consider examples of the technical implementation of the principle, to substantiate and propose an actual formulation of the second law of thermodynamics. To propose an experimentally confirmed technology and a technical solution for the high-efficiency generation of electric energy from low-temperature environmental sources - air, soil, water, constantly renewable energy of the Sun.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.