Энергетические сокровища Черного моря
Энергетика в современном мире — явление комплексное, требующее, соответственно, комплексных решений. Только так можно войти и в кладовые Черного моря. Оно прежде всего — огромный резервуар сероводорода. Глубже 130—150 метров водная толща содержит этот ядовитый газ. Во время сильного шторма он иногда поднимается на поверхность, и тогда можно ощутить характерный запах. Слой чистой воды с каждым годом становится все тоньше, а значит, снижается его продуктивность. Рыбы, к сожалению, становится все меньше. Если не принять меры сейчас, то на планете может возникнуть еще одно мертвое море!
В то же время сероводород можно использовать как источник энергии, а очистка от него Черного моря является к тому же экономически и экологически чрезвычайно выгодной.
Ученые Украинского национального отделения Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности разработали установку, которая отделяет сероводород от глубинной морской воды и позволяет использовать сжиженный газ на специально построенных судовых или прибрежных электростанциях. Остальные продукты, получаемые при сжигании сероводорода и фильтрации продуктов горения, также являются коммерчески ценными. Уже создана устойчиво работающая модель установки, в настоящее время проводится патентование разработки.
Для осуществления этого проекта необходима серьезная долговременная государственная программа. Разработка окупится в течение нескольких лет и позволит Украине уменьшить энергозависимость, получая значительное количество электроэнергии. На перспективы внедрения своей установки разработчики смотрят оптимистично, несмотря на сложности ведения венчурного бизнеса в Украине.
Страны Черноморского бассейна заинтересованы в воплощении проектов, связанных с очисткой Черного моря и развитием недорогой альтернативной энергетики. Естественно, потребуются значительные затраты на реализацию проекта на стадии разработки промышленного образца установки выделения сероводорода из глубинной морской воды, а также строительства электростанций, работающих на сероводороде, поэтому проект лучше сделать международным, с участием России и других стран.
Известно два типа реакции окисления сероводорода:
1. H2S + O ? H2O + S
2. H2S + 4O ? H2SO4
В результате первой реакции образуются свободная сера и вода.
Второй тип реакции окисления H2S протекает энергично с выделением тепла при изначальном термальном толчке. В результате образуется серная кислота.
О том, что шутки с сероводородом опасны, свидетельствует факт, зафиксированный в Книге рекордов Гиннесса. Один англичанин ради забавы поджег свои кишечные газы, которые, как известно, содержат сероводород. От факела загорелась копна сена, стоявшая неподалеку, огонь перекинулся на строения, и в результате сгорело все его имение.
При сжигании 1 кг сероводорода можно получить до двух килограммов двуокиси серы и 4?103 ккал утилизируемого тепла. При окислении двуокиси серы до серной кислоты также выделяется энергия. Каждая тонна сероводорода, сгорая, дает 2,9 т серной кислоты. Энергия, возникающая при ее синтезе, составит до 5?105 ккал на каждую тонну полученной кислоты.
Этого достаточно для обеспечения всего технологического цикла — перекачки воды, ее гидравлической обработки, сжатия и сжижения полученного газа. Отходом работы таких электростанций будет серная кислота — ценное сырье для многих отраслей промышленности.
Интересно также предложение ученых об использовании сероводорода H2S вместо воды в водородной энергетике. При этом снижаются затраты энергии на получение Н2, так как энергия связи Н—S в сероводороде значительно меньше энергии связи Н—О в воде, и кроме водорода образуется сера — важное химическое сырье.
Еще одно энергетическое богатство Черного моря — газогидраты. Они возникают при определенном давлении и температуре — именно таких, какие они на дне Черного моря на глубине свыше 700 метров. В их составе в связанном состоянии находится горючий газ метан. Если его освободить, из одного кубометра твердого газогидрата получится до 200 кубометров газа метана.
Газогидрат залегает на дне Черного моря на огромной площади слоем до 400 метров. Российские геологи определили, что запасы метана, связанные в газогидратах, достигают 25 триллионов кубометров. Примерно третья часть принадлежит Украине. Во многих местах, в том числе в Керченско-Таманском районе, со дна Черного моря поднимаются струи метана, называемые сипами. Морские газогидраты признаны самым вероятным альтернативным топливом во многих странах. Россия, например, намеревается добывать это сырье в промышленных объемах с 2020 года. Наша страна пока что заинтересованности не проявила…
Современные технологии уже позволяют добывать нефть и газ с большой глубины. Важно воспользоваться этой возможностью прямо сегодня, иначе мы рискуем опоздать к разделу энергетических богатств Черного моря.
