генераторы для воды без давления

Гидроэлектростанции в системе городского водопровода

Американские инженеры из Lucid Energy предложили установить в системе водопровода города Портленд штата Орегон мини-турбины, которые вращались бы за счёт течения по трубам питьевой воды, в местах естественного склона. Главным преимуществом технологии является полное отсутствие какого-либо негативного воздействия на окружающую среду, а также невысокая себестоимость полученной таким способом электроэнергии.

Норки с того света будут мстить людям

С датскими норками опять беда. Оказалось, что убитых из-за заражения ковидом норок закопали рядом с источниками питьевой воды и теперь вирус может попасть в водопровод.

В Крыму тотально исчезает вода

Электричество, газ, продовольствие, транспортное сообщение - это проблемы Крыма? Да, конечно. Но все они меркнут по сравнению с главной, фундаментальной проблемой.
Вода.
Вода - это не только «попить», «постирать» и «помыться». Это не только заводы, канализация и сельское хозяйство.
После войны население Крыма составляло 379 тыс. человек, правда, с учетом того, что до этого было депортировано все крымско-татарское население. И тем не менее, задумайтесь о цифре - 379 тыс. против сегодняшних около 2,5 млн.
Причина малочисленности послевоенного Крыма до безобразия проста - была заселена лишь узкая приморская полоска, да еще предгорья Крымских гор. Потому что только здесь происходило накапливание осадков в горах, которые источниками и реками, стекая к побережью и в долины, давали людям пресную воду.
Вся остальная территория представляла собой обширные солончаковые степи не только не пригодные для сельского хозяйства, но и для мало-мальского существования людей, поскольку пресной воды в степном Крыму не было. Вообще. Совсем. В колодцах и скважинах - рассолы. Собственно, как и положено быть на засушливом и жарком острове, окруженном со всех сторон морем.
И вот в Крым пришел Северо-Крымский канал. Как сказать, пришел... Сначала на Днепре построили Каховское водохранилище. Затем построили собственно канал и каскад насосных станций, затем оборудовали иригационную сеть. Почти два десятка лет, неимоверные затраты.
И степной Крым начали промывать. По 1 кубическому километру воды в год. 1 миллиард тонн.
Есть такой термин, называется он «рассоление» почв. Если долго-долго лить на солончаки пресную воду, то соли постепенно будут из почвы вымываться, а над подземными рассолами сформируется купол пресной воды, препятствующий обратному капиллярному засолению. Почва станет пригодной для сельскохозяйственного использования, а из пресного купола можно будет отбирать некоторое количество воды для питьевого водоснабжения. Значит, можно возделывать поля, сады и виноградники, строить села, завозить людей.
Именно так и произошло с Крымом. Со строительством Северо-Крымского канала, а затем и передачей Крыма Украине началась гигантская программа рассоления почв, преобразования их в пашни и виноградники, десятками тысяч поехали переселенцы с Украины, в основном - хлеборобы и животноводы. Население Крыма начало стремительно увеличиваться. 800 (Восемьсот) сел и поселков в степном Крыму получили автономное водоснабжение.
И, конечно же - взрывной рост промышленности. Все основные предприятия Крыма обязаны своим ростом или вообще появлением воде Северо-Крымского канала. Потому что заводы - это не только производственные мощности, зачастую с большим потреблением технической пресной воды, но и люди, тысячи, десятки и сотни тысяч людей, которые должны иметь возможность нормально жить, пить, есть, мыться, стирать, извините - ходить в туалет, попросту говоря - постоянно тратить пресную воду.
И вот Северо-Крымский канал закрылся. А население Крыма осталось. И промышленность осталась. И водопотребление осталось почти на уровне 2013 года, за исключением части сельскохозяйственных площадей с искусственным орошением.
Крым начал стремительно «пропивать» свои запасы пресной воды, которые накапливались десятилетиями. Опустошаются водохранилища, варварски разбуриваются и откачиваются остатки линз пресных вод с участков, где они почти 50 лет формировались за счет пролива воды из канала и системных ирригации и площадного орошения.
И, конечно, тут же зазвенели первые звоночки. То тут, то там из скважин уже пошла засоленная вода, кое-где появились уже и рассолы.
Наука гидрогеология говорит, что Крым без массированного пролива пресных вод в любом случае вернется к своему первоначальному солончаковому состоянию, поскольку капиллярное поднятие рассолов постепенно засолит линзы пресных вод, сделав их непригодными к использованию. Но это процесс длиной лет в 12-15, если его, конечно, не ускорять. Но его ускорили, раза в 3.
А теперь о главном.
Чем будут заниматься люди в 800 сельских поселках Крыма, когда вокруг них возродятся солончаки, и не сможет расти не только хлеб и виноград, но и даже кустарниковая акация? Что будут пить эти люди?
Что будут пить крымчане в городах, чем смывать в своих туалетах, когда водохранилища опустеют окончательно, а в скважины окончательно придет рассол?
О промышленности не буду, и так все ясно.
Крым приговорен к возврату в далекий 1947г., когда населению в 379тыс. человек с их тогдашними сверхскромными потребностями вполне хватало воды. Но тогда и в Армянске жило около 3тыс. человек, а не более 20тыс. как сейчас, да и на заводе «Залив» в Керчи работало от силы сотни полторы работников, и не был он ни каким градообразующим предприятием, как сейчас...
Машина времени со скрипом понеслась на 60 лет назад, и крымчане ее несчастные пассажиры.
Никакие водоводы из России, даже если они и будут, не в состоянии сравниться с мощностью переброса воды из Днепра, из которого на нужды Крыма отбиралось около 20% стока этой великой реки.

Немногие знают, но автор комикса xkcd Рэндал Монро (бывший сотрудник NASA, кстати) еще ведет блог, в котором дает серьезные научные ответы на гипотетические вопросы разной степени абсурдности. И, как и xkcd, этот блог переводится нами на русский (правда, более регулярно) и публикуется на http://chtoes.li/ Решил вот очередной выпуск запостить сюда - глядишь, приживется.

Водопроводная энергия Я недавно переехал в новую квартиру. В аренду включена горячая вода, но мне придется платить за электричество. А поскольку мой бюджет ограничен... как мне лучше всего использовать бесплатную воду в кране для производства электроэнергии?
— Дэвид Аксель Курц

Можно построить крошечную гидроэлектростанцию в ванне.

^{Ну отлично, вот и водопроводные энты.}

Она будет вырабатывать энергию, но не много. Формула мощности — давление, умноженное на скорость потока¹. Поскольку ванны отнюдь не глубокие, давление на дне не слишком высоко, так что выходит около двух ватт мощности — что-то вроде 25 центов за месяц.

^{А потом она будет делать деньги из воздуха!}

Бóльшую мощность можно получить, увеличив давление проходящей через генератор воды. Для этого можно сделать наш «водоем» глубже. Если вы живете на втором этаже, можете соорудить трубопровод на первый этаж — это как минимум даст десятикратное давление и в десять раз увеличит мощность². В результате местные власти будут оплачивать закачку воды в вашу квартиру, а вы будете забирать часть этой энергии себе, позволяя воде литься вниз.

^{Пора уже получить хоть что-то за все эти налоги! Ну, помимо бесплатной чистой воды, которую круглосуточно подают в мой дом.}

Получится ли с помощью крана закачать воду на произвольную высоту, чтобы производить еще и еще больше энергии при ее падении обратно?

^{В двух шагах от того, что можно увидеть в сумасшедшем уголке бесплатной энергии на Youtube.}

Нет. Во-первых, нельзя закачивать воду бесконечно высоко. Давление в домашних кранах составляет примерно 4 атмосферы³. Воду можно поднимать примерно на 10 метров за одну атмосферу давления, так что ваш водопровод сможет закачивать воду примерно на 40 метров, не выше.

Во-вторых: как, вероятно, можно угадать по картинке выше, подкачка воды на высоту 40 метров давлением смесителя и её спуск не справляются с задачей. Можно просто подключить кран к устройству и позволить давлению воды управлять генератором напрямую. В любом случае, для крана в ванной это выдаст почти 200 ватт, или 25 долларов, в месяц.

Придётся ещё убедиться, что водопровод выдерживает напор. Если в трубах возникнет засор, предотвращающий отток воды, она выльется через кран и наполнит дом в течение нескольких дней. И в любом случае, в конце концов объявится кто-нибудь из муниципалитета и спросит, почему каждый день вы используете по 40 тонн воды.

^{Вообще-то, мы насчёт ваших соседей снизу.}

И, в самом-то деле, в то время, пока Калифорния переживает самую страшную засуху в истории, эта схема вряд ли вызовет одобрение окружающих. Конечно, если вы живёте далеко от Калифорнии, то ваша вода навряд ли поможет облегчить засуху, но напрасная трата гигантского количества воды (и вложение кучи денег) ради экономии нескольких долларов в счёте за электричество может быть воспринята в штыки.

Расход воды в ванне на пять или шесть порядков меньше, чем в реке, — но это всё ещё большая масса воды. Можно найти ей менее эгоистичное применение?

Распространённый совет — пить 8 стаканов воды в день. Никто не знает, откуда он пришёл. Люди говорят, что надо пить от 2 до 12 стаканов воды ежедневно⁴, но никто не может предоставить реальных доказательств. Единственный действительно убедительный совет, который я слышал: если мучает жажда, надо попить.

Если придерживаться стандарта «8 стаканов в день», то питьевой воды из-под крана в ванной хватит, чтобы бесконечно долго поддерживать около 10 000 человек. Другими словами, Манхэттен смог бы выжить благодаря воде, протекающей всего лишь через 150 ванн.

^{Ну я же просил 400 капель, а тут 402.}

Но если ваша цель — сэкономить на электричестве, есть гораздо более прибыльный вариант.

Одна полулитровая бутылка воды стоит доллар или два. Вода для бутилирования то и дело берется из муниципальных источников — словом, она водопроводная. Вода в этом продукте не всегда главное. Люди часто платят за удобство или же из-за проблем с водоснабжением. Как бы там ни было, совершенно незачем отдавать всю прибыль Кока-Коле.

Если вы начнете разливать воду из-под крана в собственной ванной по бутылкам и умудритесь продавать каждую за $1,50, станете зарабатывать 72 доллара в минуту — 38 миллионов долларов в год.

^{На YouTube куча народу, которые объяснят, как вырабатывать энергию для дома, если построить двигатель, напрямую сжигающий воду. А ещё у них есть полезнейшие сведения о государственном управлении погодой и человекоящерах в земном ядре.}

И тогда вам не придется переживать из-за платы за электричество.

-----

1. Или же скорость потока на плотность на высоту. 

2. По схожему принципу устроен сбор дождевой воды, который мы обсудили в статье №23.

3. 60 фунтов на квадратный дюйм. Или около 4000 миллибар, если измерять давление внутри трубопровода старым барометром. 

4. По какой-то причине вечно советуют чётное число. Поиск выдаёт кучу советов про шесть или восемь стаканов в день, и почти никто не советует семь.

Рейтинг упал

Сурс

З.Ы. Да, я специально сделал скриншот вместе с этим говном наверху. Оно дополняет пейзаж.