Газ — топливо современности: объясняем, почему это действительно так
Альтернативные источники энергии в последние лет пятнадцать регулярно фигурируют в новостях как перспективная замена традиционной энергетике, построенной на сжигании углеводородов. При этом, новости про сооружение ветряных, солнечных и разных прочих электростанций буднично соседствуют с новостями о прокладке очередного газопровода. В чем тут дело и нет ли какой диверсии? Давайте разберемся.
Возобновляемые источники энергии обязательно обладают хотя бы одним из двух фундаментальных недостатков. Либо они недоступны в определенной местности — это свойственно волновым, приливным и геотермальным электростанциям, которые можно построить очень не везде. Либо они зависимы от погоды — это присуще ветровым и солнечным электростанциям, которые зависят от ветра и ясности небосвода соответственно. В обоих случаях произведенную ими энергию надо где-то запасать на случай штиля или пасмурной погоды, не говоря уже о ночи.
С газом проще, он намного более предсказуем. Для его использования нужны: месторождение, пробуренная в нужном месте скважина, труба, проложенная оттуда к потребителю, ну, и хранилище газа, востребованное в том случае, если потребителю сейчас не нужно столько газа. Роль хранилищ обычно выполняют ранее выработанные месторождения — газ под давлением закачивается в когда-то продуктивный пласт, а потом извлекается оттуда. Поговаривают, что именно наличие таких выработанных месторождений, пригодных под хранилища, в советские годы послужило причиной прокладки основных экспортных газопроводов именно через Украину, а не через Беларусь, где потенциальных газохранилищ практически нет.
Так или иначе, газоснабжение независимо от природных факторов. Кроме того газ удобен и сам по себе. Его не надо грузить, закачивать и вообще тратить какие-то специальные усилия. Достаточно создать в подводящей трубе высокое давление — и он поступит на горелку.
Кроме того, газовая труба очень надежна. Перебои электроснабжения в нашей жизни бывают пусть и не каждый день, но относительно часто. А чайник вскипятить хочется и тогда.
Природный газ — это почти исключительно метан (CH4). Пропан, бутан и прочие горючие газы применяются редко и, по большей части, там, где газ не поступает по трубе, а перевозится в автомобильном баке, бачке для туристической горелки и т.п.
Сжечь максимально выгодно
Если сравнить типичное для наших времен оконечное оборудование для обычной потребительской кухни, то выяснится, что газовая плита «шустрее» - чайник на ней закипит скорее, чем на ее электрическом аналоге. Даже очень новомодные электрические штуки, вроде галогеновых конфорок, заметно проигрывают традиционной газовой. Но это до тех пор, покуда у вас дома не стоит газовый счетчик. В России этот зверь пока встречается очень нечасто, но как только он появится, станет экономически выгодно учитывать КПД ваших приборов. Вот тут и выяснится, что газовая конфорка уступает электрической по КПД примерно на 10-15%, а если взять новейшую индукционную электроплиту, то и вдвое. Правда, эта плита сама по себе довольно дорога. Часто говорят, что в России очень дешевый газ, который всегда будет дешевле электричества. Сейчас это - правда, но так может быть не всегда.
Способов повышения КПД газовой горелки, как и всякого открытого огня, относительно немного. Инженерная мысль здесь сосредоточена на конструкциях, обеспечивающих заблаговременное смешение газа с воздухом, с образованием газо-воздушной смеси, которая потом сгорает полнее и быстрее.