(Между тем, вещества, что в них содержатся, — сильнейший яд, который портит окружающую среду, отравляет грунтовые воды.) А на зарядку аккумуляторов, даже самых лучших, требуется несколько часов.
Хотя, впрочем, аккумуляторы бывают разные. Возьмите пачку макарон или шоколадку и присмотритесь. Скорее всего, вы найдете на упаковке число, обозначающее энергетическую ценность продукта. Выражается она в калориях.
Что это за калории? Да те самые, из курса физики! Так или иначе, все продукты — это своего рода аккумуляторы, сохраняющие энергию Солнца. Съел за завтраком сосиску с вермишелью — и порядок, энергией для работы организм на полдня обеспечен, поскольку внутри каждого из нас исправно работает свой собственный химический завод, который преобразует калории пищи в калории тепла и дает возможность нормально жить и двигаться. Скопировать его деятельность в точности пока не удается, слишком сложен. Но, тем не менее, преобразовать энергию макарон в электричество все же можно.
Мы уже рассказывали об устройстве топливных элементов, но напомним.
Упрощенно говоря, состоит такой элемент из двух платиновых электродов, которые разделяет электролит, например, соленая вода. Если подать на один электрод кислород, а на другой — водород, на электродах возникнет разность электрических потенциалов. Этот процесс сродни горению, но происходит при значительно меньших температурах — около 250 °C и при сравнительно высоком КПД — до 85 %.
Остается лишь превратить макароны, сахар или мясо в водород — и вот вам электричество. Как это сделать? Да очень просто!
Так в общих чертах выглядит схема преобразования органических остатков в электричество.
Каждый из нас, увы, знаком с запахом помойки. Зажимать носы заставляет газ, выделяющийся в результате гниения органики — объедков, очистков… Если проанализировать его, то можно обнаружить и сероводород, и метан, какие-то еще газы. В основе всех их водород. А вырабатываются они в результате действия бактерий, которым «по зубам» и те же наши макароны, и мясо, и шоколад.
В реакторе робота, с которого мы начали рассказ, бактерии превращают продукты в биогаз, а топливный элемент превращает его в электроэнергию. Так что можно сказать, что робот питается мясом, а можно — солнечной энергией.
В конце концов, для робота-игрушки все же можно использовать обычные аккумуляторы, периодически подзаряжая их от сети. Но представьте, что «всеядными» удастся сделать бытовые приборы. Насколько удобнее и дешевле не менять чуть ли не ежедневно батарейки в своем плейере, мобильнике или магнитоле, а время от времени «подкармливать» эти устройства, сунув в батарейный отсек кусочек сахара или, если его нет под рукой, пучок травы. И это лишь малая часть перспектив, которые открывает перед нами новая схема производства электроэнергии.
В среднем от каждого из нас остается как минимум полкило органических отходов в день: это и картофельные очистки, и колбасная кожура, и объедки с нашего стола. В лучшем случае, 10 процентов этих отходов идет в дело — на корм для свиноферм. Все остальное просто выбрасывается на помойку. И по самым скромным подсчетам только в нашей стране ежесуточно на свалках скапливается порядка 7000 т отходов. За год сложится гора, которую впору штурмовать альпинистам.
Пока все это просто гниет, отравляя окружающую среду. А ведь могло бы послужить всем на пользу. Расчет показывает, что из тонны органических отходов теоретически можно получить около миллиона ватт электроэнергии.
При этом мы не учли отбросы животноводческих ферм, разного рода производств… Так что на самом деле органических отходов гораздо больше и они вполне могут послужить сырьем для работы мощных стационарных биореакторов. Такой мне, например, довелось видеть в МГУ. По словам старшего научного сотрудника лаборатории, где ведутся эксперименты с получением горючего из органических отходов, кандидата технических наук Натальи Михайловской, у этой технологии большое будущее. Подобные биореакторы могут быть использованы в качестве источников энергии на животноводческих фермах, в фермерских хозяйствах, сельских домах…
Одна из первых полупромышленных установок такого типа, созданная сотрудниками НИИ тепловых процессов, уже несколько лет работает в Подмосковье, на одной из птицеводческих фабрик неподалеку от города Истра.
Весной этого года в штате Миссури был введен в действие экспериментальный биореактор, предназначенный для получения топлива из отходов птицефабрик. Ежедневно он перерабатывает 200 т отбросов. В будущем году такой же реактор будет сооружен в Италии, неподалеку от города Парма.