Таинственность очевидного

Есть на Камчатке Авачинская Сопка, рядом с ней протекает река Авача. Здесь можно заложить два ряда скважин. В первый ряд мощными насосами закачивать холодные воды, из второго ряда перегретый пар будет поступать прямо к турбинам электростанций. Так может продолжаться в течение сотен лет.

Американцы уже попробовали сделать подобное. В горах штата Нью-Мексико скважины достигли нагретых гранитных пород. Стали нагнетать холодную воду, обратно потекла горячая. Полагают, что таким способом в США вскоре будут получать несколько процентов энергии от общего ее производства. Огромный город Сан-Франциско может обеспечиваться электроэнергией из района Гейзере. Здесь под землей спрятано пароводяное месторождение, а на поверхности работает геотермическая электростанция.

Много горячих точек в толще земных пород. И хотя не все из них легкодоступны, использование подземного тепла с каждым годом будет расширяться. Правда, для этого потребуются и особые технические решения и новые, необычные способы проникновения в недра.

Ракета для недр

Она изобретена. Принцип ее действия в целом ясен. Для проникновения в недра ракета должна лететь как бы задом наперед. В ее головной части устанавливают ряд сопел, из которых с огромной скоростью вырывается раскаленный газ. Он прожигает земную твердь. В каждом реактивном отверстии скорость различна. Она регулируемая. Поэтому есть струи, разрушающие и удерживающие ракету в забое. В этом одна из особенностей необычной буровой установки. Тот, кто видел современные буровые вышки, замечал десятки крутящихся, ползущих вверх и вниз деталей. Ведь проникновение в недра традиционно связано с ударно-вращательным движением. А вот в подземной ракете — изобретении советского инженера М. И. Циферова — нет ни одной подобной детали. Очень важный факт. Именно то, что трется или движется в механизмах, чаще всего выходит из строя.

Представьте себе прочную трубу, конус с соплами — отверстиями, крышку на трубе, электрозапальное устройство и пороховые заряды внутри. Вот и все. Вместо пороха можно использовать сжатый или сжиженный газ. В этом случае добавляются лишь детали регулировки подачи и дозирования газа. Вполне пригодно и жидкое топливо.

Ныне глубинное механическое бурение одной скважины подчас растягивается на годы. Реактивный бур преодолевает 1 километр за считанные минуты. Всего 20 секунд достаточно, чтобы пробурить колодец глубиной 20 метров и диаметром 1 метр. Ширина отверстия может в случае необходимости достигать десятков метров. Правда, с помощью твердого топлива и сжатого газа глубоко в недра проникнуть трудно. Не хватит запасов энергии, а вот ракетный снаряд на жидком топливе сможет проникнуть в глубокие недра Земли.

Для сверхглубокого бурения проектируется ракета многократного использования. Она должна сама вырабатывать породоразрушающую силу. Должна сама и возвращаться из недр. Заправляться горючим. Опять устремляться вглубь. Как и космические ракеты, ее будут запускать со специальной платформы с направляющими стапелями. Умные автоматические устройства будут управлять ее движением. Кажется, самое сложное— придумать способ возврата реактивного снаряда?

Однако принцип действия этого «челнока» в целом найден. Кончилось основное топливо. То, которое сжигалось для разрушения прочных пород. Пора возвращаться на заправку. Автоматически выключаются дюзы удержания бура в забое. Реактивная тяга буровых сопел стремительно выталкивает из скважины ракету.

Чтобы создать невиданный доселе буровой снаряд, требуются знания, труд и время. И еще союз инженеров-ракетчиков, горняков, специалистов по материалам и автоматизации. С их помощью будут возводиться сотни геотермальных электростанций.

ГеоТЭС. Что это?

Италия. Район Лардарелло. Здесь вулканическая зона земной коры. Из недр течет горячая вода, выходят пар и газы. Каким образом их использовать? Такой вопрос задал себе инженер Д. Конти. Было это в начале нашего века. А в 1904 году на парогазовой энергии заработала машина, вырабатывающая электричество. Вскоре она заглохла. Горячие газы вывели из строя первую в мире геотермальную электростанцию — ГеоТЭС. Газы, соединяясь с охлаждающей в трубах водой, создавали смесь химических соединений, разъедающих металл. Притом вред наносили в общем-то необходимые людям вещества. Опять принялись за исследования. В конце концов научились предварительно очищать источник тепловой энергии от вредных примесей. Нашли полезное применение и отходам. В Лардарелло вновь начали устанавливать турбины небольших ГеоТЭС. В 1913 году поставили первую, в 1914 — сразу три, потом еще… Так в Италии зародился новый вид безотходного производс 'ва электроэнергии и тепла с одновременной добычей химических веществ. Сотни вагонов серы, углекислого газа, борных и аммониевых продуктов вывозят отсюда на различные предприятия. Принцип работы ГеоТЭС несложен. Особенно при прямом использовании природного пара. Из скважины он сразу поступает в турбину, вращает ее лопасти. Такая ГеоТЭС может быть даже переносной.