Конец тепловой смерти

Тепловой смертью Вселенной пугали человечество в XIX в. теплофизики. Да и сегодня тепловая энергия все еще считается «деградированной», т. е. относящейся к низшей ступени. В наших клетках есть специальный белок, который избыток поступившей с едой энергии переводит в теплоту, рассеиваемую затем с потом.
Как гласит квантовая теория, электрону в общем-то безразлично, как к нему подведена энергия. Полученная им энергия позволяет ему перейти на более высокий энергетический уровень и затем, испустив фотон, вернуться на исходный или основной уровень. Но энергии может хватить и на то, чтобы вообще выбить электрон из атома или молекулы. Тогда электрон пускается в «свободное плавание», соотносящееся с электрическим током. Так работают солнечные батареи.
Ева Линдберг из Центра исследований солнечной энергии в Швеции построила со своими сотрудниками так называемую термофотовольтную камеру (рис.), положив в основу ее устройства знаменитое яйцо Карла Фаберже (можно было бы и куриное, но фамилия Фаберже привлекательнее звучит в рекламе). Внутри камера с присоединенной к ней горелкой, в которой можно сжигать любое органическое топливо, покрыта светоотражающим материалом, что делает ее похожей на автомобильную фару, направляющую свет от лампы на дорогу.

Рис. Превращение теплоты в электричество без движущихся частей

На одном полюсе камеры в непосредственной близости от горелки расположен излучатель инфракрасных лучей, которые, отражаясь от стенок камеры, поступают на фильтр, пропускающий дальше только это излучение. Особенностью камеры является то, что лучи в ней в итоге почти строго перпендикулярно (для обеспечения максимального КПД) падают на поверхность солнечного элемента, генерирующего электричество.

В новом генераторе электрического тока на солнечном элементе концентрируется до 96% инфракрасных лучей. Его преимуществом является также и то, что в нем нет никаких движущихся частей, а это упрощает и удешевляет его эксплуатацию. Он может быть разных размеров и поэтому пригоден для энергоснабжения как отдельных небольших домов, так и мегаваттных промышленных установок.
Сегодня в крупномасштабных производствах процессы охлаждения осуществляются гигантскими градирнями и специальными искусственными водоемами. Вполне возможно, что скоро такие сооружения станут «памятниками» нашему бездумному отношению к теплоте, которая еще может послужить на пользу. Недаром опубликованное сообщение о новом электрогенераторе было снабжено подзаголовком «Электричество, сделанное дома».

Материал подготовил И.Э.ЛАЛАЯНЦ
(New Scientist, 2002, № 2361, р. 21)