Хроники невозможного. Фактор «Х» для русского прорыва в будущее. Максим Калашников
Читать онлайн книгу.
более жесткими. И поэтому с увеличением жесткости молекул растет и световая «отдача».
Если предположение окажется правильным, то перед нами откроются пути к созданию принципиально новых и весьма эффективных систем освещения.
А листья растений? Мы знаем, что в них из углекислого газа изготовляются “кирпичики’ будущих белков – молекулы углеводов. Но вот что интересно: зеленый лист делает это с помощью световых лучей, которые сами по себе не в состоянии разбить молекулу углекислого газа. Поэтому лист накапливает или концентрирует энергию солнца. Как? К сожалению, механизм процессов фотосинтеза до сих пор остается загадкой. А между тем с ним связаны многие наши надежды на будущее. В том числе надежда использовать солнечную энергию. У большинства полупроводниковых солнечных батарей КПД сегодня ниже 20 %. В зеленом же листе, при малой освещенности, процессы фотосинтеза идут с к.п.д. примерно в 20–25 %. Но с возрастанием интенсивности светового потока эта цифра уменьшается до 2–4 %.
Вероятно, срабатывает защитный механизм, спасающий клетки от губительного избытка радиации. Вряд ли нам удастся увеличить к.п.д. фотосинтеза в самих растениях путем генетических изменений.
В связи с этим интересны недавно проведенные эксперименты, в которых с помощью выделенных из клетки хлоропластов обычную воду под действием солнечного света удалось разложить на водород и кислород. Уже сам по себе такой способ утилизации солнечной энергии весьма заманчив. Ведь водород ценен не только как высокоэффективное топливо. Он – необходимый реагент в топливных элементах – устройствах для прямого преобразования химической энергии в электрическую. А кислород очень нужен промышленности.
Судя по предварительным результатам, в проведенных экспериментах удалось осуществить преобразование солнечной энергии с к.п.д. значительно большим, чем у современных фотоэлектрических устройств. Следовательно, если поиски увенчаются успехом и исследователи смогут довести к.п.д. процесса до 40–60 %, их усилия станут важным шагом на пути к широкому использованию солнечной энергии.
Предвижу возражения скептиков: где взять огромное количество иммобилизованных ферментов, необходимое для решения подобной задачи? Видимо, единственный выход – научиться синтезировать их чисто химическим путем…
Или взять, например, наши мышцы. В них быстро и с высоким коэффициентом полезного действия совершается непосредственное превращение химической энергии в механическую. Этому живому устройству присуще еще одно незаменимое качество – высокая надежность. И достигается она без помощи “запасных частей”. Просто в тех случаях, когда какая-нибудь из клеток ткани отмирает, на ее месте “вырастает” другая. Достоинства мышцы заставляют исследователей задумываться над тем, как перенять опыт природы.
На пути создания искусственных мускулов еще предстоит преодолеть огромные трудности. И тем не менее можно думать: со временем вообще исчезнут