Főoldal

Korunk 1927 November

A tropusi tenger, mint a jövő emberiség szene


Sebõk Zoltán

 


Az elmúlt hetekben sokat foglalkoztatta a világsajtót P. Boucherot párisi tanár előadása a Volta-centennárium alkalmából Como-ban tartott nemzetközi fizikus-kongresszuson. Boucherot-nak a G. Claude-dal együtt kidolgozott tervezete a trópusi tengerek energiaforrásul való kihasználására tényleg óriási horderejü s beláthatatlan gazdasági és társadalmi következményekkel járhat. Arról van szó, hogy általa óriási, ma kihasználhatatlan forróégövi területek tehetők az emberi kultúrának hozzáférhetővé s a fogyóban levő szén és petróleum a napenergiának könnyü kihasználásával pótolható.


A Claude-Boucherot féle tervezet abból a köztudomású tényből indúl ki, hogy a trópusi tengerek vizének felszíne és mélye között igen nagy hőkülömbség áll fenn. Míg a felszín vize 26        30 Celzius fok, addig 800         1.000 méter mélységben állandóan 4-5 fok. Oka ennek az, hogy két állandó ellenáramlás mozgatja az oceánok vizét: az egyik, a meleg áramlat, a felszínén, az egyenlítőtől a sarkok felé (ennek legismertebb ága az Atlanti-oceán Golfáramlata), a másik, a hideg áramlat, a Tenger mélyén a sarkokból az egyenlítő felé.


Az a tényállás, hogy a trópusi tengerpartokon egyszerre áll rendelkezésre nagy tömegben, természetes meleg és hideg víz, lehetővé teszi a napmelegnek (amely a tenger vizét felmelegíti) nagyszabású kihasználását embernek szolgáló munkaenergia-szolgáltatására. A melegvíz energia termelésre kihasználásának legismertebb módja az, ahogyan a gőzgépekben vagy gőzturbinákban történik. Ennek alapelve, hogy a munkát végző energiamennyiséget a víz, illetőleg gőz lehülése által felszabadúló meleg szolgáltatja. Meleg víz csak úgy használható fel energiaforrásúl, ha alkalma van lehülni. A gőzgépnél, a turbináknál ez kondenzátorok segítségével történik. Ha a gőzgép mindenütt egyforma meleg volna, nem termelne energiát. A trópusi tengerek meleg vízét energiatermelésre tehát csak akkor lehet felhasználni, ha egyszerű, de olcsó módját találjuk a lehűtésnek. Claude és Boucherot terve a mély tenger hideg vízével oldja meg a kérdést.


A legnagyobb nehézségnek látszik első tekintetre a hideg víz felpumpázása az óriási mélységből. A fizikai törvények azonban az ember segítségére jönnek. Ha ugyanis egy üres csövet lebocsátunk ezer méter mélységbe a tengerbe, a nyomáskülömbség következtében a hideg víz önmagától felszökken a csőben. Hogy nem emelkedik fel egészen a víz felszínéig, hanem kb. egy méterrel alatta marad, annak oka, hogy a hideg víz fajsúlya nagyobb, mint a meleg vizé. Ugy, hogy csak egy méter mélyből kell a vizet felpumpázni, ami pedig egészen kevés munkába kerül. Természetesen a csőnek jól izoláltalak kell lenni, hogy a lentről feljövő hideg vizet a felső melegvízréteg át ne melegítse.


Minél magasabb hőfokon van egy folyadék, annál nagyobb nyomást gyakorol a gőze. Amig nem forr a víz, nem emeli fel a lábas fedőjét. Mikor már erősen forr, időnkint fellebbenti a fedőt, hogy kiszabadulhasson az összegyűlt gőz. A laikus a gőz munkáját, ill. munkára való felhasználását többnyire nem is veszi észre, csak mikor már a víz magas fokon van s ezért nagy a feszítő ereje. Pedig a négy fokos víz is párolog (hiszen a „hideg” víz pocsolya is „felszárad”), tehát van gőze s ennek van nyomása. Persze igen kicsiny a forró víz gőzének nyomásához képest. A gőznyomást atmoszférákkal mérik. Egy atmoszféra az a nyomás, amelyet a felettünk lévő levegőoszlop gyakorol reánk. Ennyi a nyomása a fedőt felemelő forróvíz gőzének is (hiszen épen ellensúlyozni tudja a fedőre nehezedő légnyomást). A 24 fokos víz gőzének nyomása már csak 0.03 atmoszféra, tehát egy kicsiny törtrésze a forróvíz gőznyomásának. A hét fokos víz gőznyomása pedig már csak 0.01 atmoszféra.


A normális gőzturbinák nagy nyomáskülömbséggel dolgoznak. Egyik oldalon husz atmoszféra feszítőerejű a gőz, a másik odalon 0.2 atmoszféra hideg víz. Nyilvánvaló, hogy a 26 fokos tengerfelszín víze és a 4 fokos tengermélyvíz között csak egész kicsiny nyomáskülönbség van ehez képest. Ugy, hogy általános vélemény volt, hogy ezt a kis nyomáskülönbséget nem is lehet munkaenergia termelésre kihasználni. Claude és Boucherot kísérletei azonban váratlanúl mást mutattak. Kísérletet tettek 24 fokos vízgőz és hét fokos vízgőz nyomáskülönbségének munkára való felhasználására s kitünt, hogy a 24 fokos vízgőz, amelynek nyomása 0.03 atmoszféra, lehűtve hét fokra, ahol a nyomás 0.01 atmoszféra, másodpercenként 500 méter sebességet nyer s egy egylépcsős turbinának másodpercenkinti 250 méteres sebességet ad. Kitünik, hogy a 0.03 atmoszféra feszültségü gőz, amelynek nyomása kétszázszor kisebb, mint egy 20 atmoszférás gőzé, csak ötször kevesebb munkát szolgáltat, mint amít úgy nyerünk, hogy a 20 atmoszférás gőzt 0.2 atmoszférásra leszállani engedjük.


Ez a váratlanúl kedvező laboratóriumi eredmény lehetővé tette, hogy alapján a trópusi tengerek melegvízének energiaforrásként való kihasználására lehessen gondolni.


S maga az energiatranszformáló készülék igen egyszerű. A tengerfelszín meleg vizét egy kazánba pumpázzák, amelyben csökkentett légnyomás alatt elgőzölög. A tengermély hideg vizét felpumpázzák a másik oldalra egy kondenzátorba. A meleg és hideg víz között fenálló nyomáskülömbség miatt, a gőz átáramlik a kazánból a kondenzátorba, ahol lecsapódik. Minthogy a nyomás igen kicsi, csak 0.03 atmoszféra, a készüléken csak egy alig érezhető áramlás megy át. De mégis elégséges arra, hogy a közbeiktatott turbinát állandó mozgásban tartsa.


Ha feltesszük, hogy az átmenet alatt a gőz öt fokkal hült le, úgy minden egyes köbméter meleg tengervíz 5.000 kalóriát szolgáltat. Vagyis a 0.03 és 0.01 atmoszféra nyomáskülömbségnél felhasznált 8 kg. gőz elméletileg 100.000 méterig energiát szolgáltat. Ha feltesszük, hogy a turbinák ennek 75 százalékát ki tudják használni, akkor minden egyes köbméter meleg tengervíz 75.000 méterkg energiát szolgáltat. Ezzel szemben áll mindössze 30.000 méterkg energiakiadás, amely szükséges a meleg és hideg víz felpumpázásához, a használt víz elvezetéséhez, stb. A tiszta energia nyereség tehát minden köbméter vizen 45.000 méterkg vagy egy olyan berendezésnél, amely másodpercenkint 1.000 köbméter vizet dolgozik fel, kereken 400.000 kilowatt. S minthogy a meleg és hideg tengervíz korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre, csak az energiamüvek teljesítőképességén múlik, hogy óriási mennyiségű munkaenergiát lehessen az oceánból kultúrmunkára befogni.


Claude és Boucherot terve valóban nagyszabású s ha nem kipróbált szakemberek adnák elő, Jules Verne fantasztikus ötleteire gondolnánk inkább, mint a komoly megvalósítás lehetőségére.


Mindenesetre erősíti a terv komolyságát az a körülmény, hogy a francia tudósok előtt már mások is foglalkoztak a gondolattal s szintén lehetségesnek tartották a tenger vizének ismertetett kihasználását.


Bräuer, német fizikus, már 1926-ban közreadott a „Deutsche Wasserwirtschaft” című szakfolyóiratban egy tanulmányt, amelyben a kérdéssel foglalkozik s ha némileg más formában is, de megoldást is ajánl. Bräuer nem közvetlenül a tengerszín melegvízének gőznyomását használja fel a turbina hajtására, hanem a kazánt egy alacsonyabb hőfokon forrásnak induló folyadékkal, ammoniákkal, vagy szénsavval tölti meg s a tenger vizét a kazán felmelegítésére használja fel. Ennek az eljárásnak előnye, hogy az ammoniák alacsonyabb fokon indulván forrásnak, mint a víz, gőzfeszültsége alacsonyabb hőmérsékleten aránylag sokkal nagyobb, mint a vízgőzé. Az ammoniák forrásnak indúl már 35 fokon, tehát a 28 fokos tengervíz sokkal közelebb hozza forrás pontjához, mint a vizet, amely csak 100 fokon forr. Szintén ammoniák-gáz segítségével, de más eljárással oldja meg problémát egy erdélyi fizikus, Tarcsafalvi, aki ez év tavaszán patentiroztatott egy eljárást, amely azon alapszik, hogy ugyanaz a folyadék különböző hőmérsékleten különböző mennyiségben nyel el bizonyos gázokat. Például egy egység víz 6 foknál 1000 rész ammoniákgázt nyel el, 26 foknál csak felényit. Egy liter víz, amelyet 6 foknál ammoniákkal telítették, 26 foknál és másfél atmoszféra nyomásnál lead 200 rész ammoniákgázt. Ezt a leadott gázt csak megfelelően kell vezetni, hogy turbina hajtására fel lehessen használni. A 6 foknál ammoniákkal telített vizet bevezetik egy csőbe, amelyet a meleg tengervíz fog körül. A meleg hatása alatt a víz leadja az ammoniákgáz egy részét a turbinába, míg a víz tovább folyik egy másik csőbe, amelyet a hideg tengervíz vesz körül, lehűl s ismét alkalmas lesz ammoniákkal való telítésre. Tarcsafalvi eljárása különben nem csak a tengervíz, hanem közvetlenül a napmeleg energiakihasználására is felhasználható.


Claude és Boucherot terveit tehát egészen komolyan lehet venni s egy kis fantáziával igen messzeható gazdasági és társadalmi következményeket lehet hozzá fűzni. Minthogy tudvalevőleg a civilizált emberiség jelenleg két fő energiaforrása, a szén és a petróleum belátható időn belül ki fog merülni, nemsokára aktuális a napenergia közvetlenebb felhasználásának kérdése. Minthogy pedig a napsúgarak a forró égöv alatt sokkal nagyobb energiamennyiséget hoznak magukkal, nem lehetetlen, hogy beválik Sombart jóslata, hogy az emberi kultúra Európáról és általában a mérsékelt égövről áttolódik az Egyenlítő környékére. Claude és Boucherot tervezete egy lépéssel közelebb hoz e jóslat beteljesedéséhez.


 


Vissza az oldal tetejére