«Земная энергия»
Константин Эдуардович Циолковский
1932
Энергию можно выражать в виде работы — в тоннометрах, в виде теплоты — в тонноградусах, ещё — в форме угля, или пищи.
Притом энергию можно относить к разному времени. Работу лучше – к одной секунде. Например, тоннометр работы в секунду составит мощность в 10 метрических сил, или в 10 киловатт. Уголь же и пищу удобнее выражать годовым продуктом, или дневным.
Для энергии Земли, даже секундной, получатся громадные, неудобовоспринимаемые числа. Поэтому мы будем уменьшать их в миллиард раз. Тогда увидим продукцию, приходящуюся на пару людей. Из этих чисел выяснится значение энергии разного рода.
Разберём сначала энергию Земли с точки прения механической работы.
Солнце даёт, в среднем, на пару людей или на 15 десятин надельной Земли (столько приходится земной суши на каждого человека) в год 858 миллиардов тоннометров. В одну секунду это составит 27,000 тоннометров. Часть этой энергии отражается облаками и воздухом и теряется навсегда, другая — поглощается атмосферой и превращается в тепло. Человеку достаётся, примерно, 10% которые он ещё не умеет как следует использовать. Если бы умел, то получил бы 2,700 тоннометров работы в секунду, или непрерывную работу в 27 тысяч киловатт.
Солнечные моторы очень дороги, несовершенны и неудобны. Пусть они в будущем используют 10%. Тогда каждая пара людей получит мощность в 2,700 киловатт.
ПОЛНАЯ работа водопадов составляет 0.15 киловатт. Она, стало быть, будет меньше возможной солнечной энергии в 18,000 раз. Заметим, что использованная энергия движения воды ещё в 12 раз меньше полной.
Гораздо больше энергия ветра. На пару людей она составляет не более 84 киловатт. Все же она меньше солнечной в 32 раза. На деле ещё гораздо меньше (в 4 раза), так как над океаном ветрянок пока строить нельзя. Притом они замедлят движение атмосферы, ветер ослабнет и его работа также.
Каменного угля и нефти добывается в год на пару людей около двух тонн. Это составит непрерывную работу в 4 киловатта. Но используется моторами не более 25%. Получим на пару один киловатт, что меньше солнечной энергии в 2,700 раз.
Использовать энергию падения воды и угля гораздо проще, чем возиться с солнечными моторами и ветрянками. Но мы можем утилизировать солнечную энергию посредством растений. Это пока будет гораздо доступнее.
От солнечных лучей мы в секунду получаем 27,000 тоннометров. Если бы растения утилизировали целиком (100%) всё это количество, то сжигая растения в моторах, мы получили бы обратно такую же мощность. Но растения на практике утилизируют только 0.1% и не более 5%. Моторы также не используют более 25%. Таким образом, посредством растений, мы можем получить от 7 до 337 киловатт. Это больше энергии ископаемого в 7-337 раз.
По могут быть и моторы совершеннее, и растения, лучше использующие солнечные лучи. Тогда энергия всех родов померкнет по отношению к лучистой.
Резюмируем полученные расчёты о возможной мощности (в киловаттах), которой сейчас располагает или может располагать пара людей, или 15 гектаров ее надельной почвы.
Солнечные моторы — 2,700
Движение воздуха — 20
Ископаемое горючее — 1
Все водопады – 0.15
Солнечная энергия посредством растений и распространённых двигателей – от 7 до 337
Вот какой механической работой в недалёком будущем может располагать каждая пара людей. Поясним, что 1 киловатт соответствует непрерывной работе 10 человек или восьмичасовой (в сутки) работе 30 людей. Солнечные моторы и ветрянки — дело более отдалённого будущего. Все же ветрянки и сейчас используются в огромном числе. На работу эту надо обратить особенное внимание, так как она может дать в 20 раз больше чем ископаемое горючее и в 140 раз больше ВСЕХ водопадов. Механическая, работа с помощью растений доступнее и обещает в 7 — 337 раз больше работы, чем ископаемое горючее. ВСЕ водопады дадут в 7 раз меньше работы, чем уголь. А то, что эксплуатируется сейчас падением воды — в 80 раз меньше.
Теперь рассмотрим лучистую энергию Солнца в отношении питания. Это даже важнее для человека.
Без топлива в тёплом климате можно обойтись, без пищи же – невозможно.
Мы видели, что секундная энергия лучей солнца, приходящаяся на двух человек, составляет 2,700 тоннометров, или 6.3 тонноградуса. В сутки это составит 544,000 тонноградусов. Если бы всё это количество утилизировалось растениями в виде съедобных плодов, то получили бы В СУТКИ на пару людей, например, 136 тонн муки. Но, во первых, существующая утилизация составляет от 0.1% до 5%, во вторых, примерно, половина продуктов несъедобна, а даёт лишь горючее. Стало быть, мы можем принять использование от 0.05% до 2.5%. Тогда получим от 68 до 3,400 кило муки. Это на пару людей в одни сутки. При такой же утилизации, картофеля или бананов получится в 4 раза больше, мяса — в 2 раза, моркови и подобных водянистых плодов и фруктов- в 8 раз.
Кажется, довольно для пропитания не одной пары людей, а в 100-1,000 раз больше.
Бедный человек! — невежество его губит. Вместо того, чтобы бороться с природой, он борется сам с собой и тем сам уничтожает свои силы.
Вы ознакомились лишь с частью работ Константина Эдуардовича Циолковского.
Хотите узнать больше? На нашем сайте в разделе «Научное наследие» вы найдете множество его статей, доступных как для онлайн-чтения, так и для бесплатной загрузки в формате PDF.
Приятного погружения в мир мыслей и идей великого ученого!