Инженеры разработали парник, нагревающий воздух под солнцем. Над парником «нарисована» труба, в которой этот воздух создавал бы тягу. В трубе должны быть поставлены турбины. Всё кажется простым, если не принимать во внимание, что диаметр теплицы должен составить пару километров, а высота трубы — 800 метров.

Австралийская компания EnviroMission, ещё в 2002 году удивившая мир идеей «вавилонской солнечной башни», похоже, наконец-то нашла понимание, пусть не у себя на родине, где начатый было проект так и не состоялся, но хотя бы за океаном.

Рис. 1. Если проект будет реализован, энергетическая супербашня окажется вторым по высоте сооружением в мире, немного уступая только 828-метровому небоскрёбу Burj Khalifa (иллюстрация EnviroMission).

Электростанцию с банальным названием «солнечная башня» (Solar Tower) австралийцы собрались возвести в Аризоне. Для управления стройкой в июне нынешнего года к проекту была подключена компания-консультант Faithful+Gould. Сейчас EnviroMission занята приобретением земли и планированием первых работ на участке.

Рис. 2. Расчётный КПД такого способа преобразования солнечной энергии — около 60% (иллюстрации EnviroMission).

В основе Solar Tower лежит огромная круглая теплица. Днём в пустынной местности воздух и в обычных-то условиях прогревается до 40 градусов, а уж под прозрачной плёнкой или стеклом исполинского парника температура может доходить и до 80 °С.

По замыслу австралийцев, нагретый воздух будет стекаться к центру сооружения, где возвышается 800-метровая труба. У её основания будут размещены 32 турбины, вращающие генераторы. Их суммарная пиковая мощность составит 200 мегаватт.

Рис. 3. Даже в верхней части колоссальная труба должна достигать в диаметре 130 метров. Кстати, как и в предыдущем проекте, предназначавшемся для Австралии, авторы предполагают украсить верхушку трубы смотровой площадкой для туристов (иллюстрации EnviroMission).

Температура окружающего воздуха падает примерно на градус на каждые сто метров высоты. Вместе с нагревом приземного воздуха за счёт эффекта парника это должно обеспечить башне хороший перепад температур снаружи и внутри, а значит, и солидную вертикальную тягу (иллюстрация EnviroMission).

Рис. 4. Температура окружающего воздуха падает примерно на градус на каждые сто метров высоты. Вместе с нагревом приземного воздуха за счёт эффекта парника это должно обеспечить башне хороший перепад температур снаружи и внутри, а значит, и солидную вертикальную тягу (иллюстрация EnviroMission).

Вырабатываемой при помощи Solar Tower энергии будет достаточно, чтобы питать около 100 тысяч типичных американских домохозяйств или городок с населением в сотню с лишним тысяч человек. При этом по сравнению с обычной тепловой электростанцией равной мощности парник с высочайшей в мире трубой сэкономит выброс порядка 900 тысяч тонн углекислого газа в год.

Рис. 5. Технология солнечной башни с восходящим потоком (Solar updraft tower) впервые была проверена в Испании около 30 лет назад на экспериментальной установке в местечке Manzanares (на снимках). Система с парником диаметром 244 м и трубой, вытянувшейся вверх на 195 м, развивала максимальную мощность 50 киловатт. Проработала она около 8 лет. В 2010 году в Китае возвели похожую башню на 200 кВт (фотографии с сайта wikipedia.org).

Преимущества предлагаемой технологии таковы. Тяга в башне зависит не от абсолютного значения температуры в теплице, а от разности температур воздуха в ней и воздуха, окружающего трубу на большой высоте. Потому Solar Tower может работать практически в любую погоду.

Кроме того, такая башня продолжит вырабатывать электрическую энергию и ночью, поскольку за день грунт под теплицей прогреется очень существенно и сможет ещё долго согревать воздух под плёнкой.

Рис. 6. Разработчики утверждают, что башня-электростанция практически не потребует обслуживания, кроме периодического осмотра и возможного ремонта турбин и генераторов (иллюстрации EnviroMission).

Обойдётся эта электростанция примерно в $750 миллионов. Разработчики не уточняют, откуда добыты средства и есть ли уже требуемая сумма. Но хотя строительство колосса ещё не начато, EnviroMission уже заключила с компанией Southern California Public Power Authority договор о покупке энергии, которую будет вырабатывать Solar Tower.

По информации Gizmag, договор этот заключён на 30 лет.

Между тем, как следует из оценок самой EnviroMission, солнечная энергетическая башня окупит своё возведение всего за 11 лет, а простоять этот исполин сможет, по меньшей мере, 80 лет. Это амбициозная цель и непростая задачка для инженеров, проектирующих рекордную трубу.

Рис. 7. По уверению EnviroMission, солнечная башня с восходящим потоком сможет действовать даже в облачный день. Мол, рассеянного и прошедшего сквозь облака и дымку излучения, особенно инфракрасной составляющей, окажется достаточно для прогрева воздуха в теплице, пусть и не такого сильного, как в ясную погоду (иллюстрации EnviroMission).

В общем, нам остаётся только посмотреть, смогут ли австралийцы выполнить задуманное. По соглашению с SCPPA, аризонская башня должна начать поставлять электричество в сеть в первой половине 2015 года.