"Тепловая смерть" на Земле и сценарий ее предотвращения. Часть 1: Энергетика, построенная на круговороте тепла и вечных двигателях 2-го рода

Потребляя энергию, мы превращаем одну ее форму в другую, в конечном же счете практически вся добываемая энергия рассеивается в виде тепла. Если энергопотребление сравняется по мощности с достигающим поверхности Земли солнечным излучением, развитые формы жизни погибнут. При сохранении нынешних темпов роста энергопотребления это произойдет через 285--430 лет, реально же проявления перегрева станут катастрофическими, когда энергопотребление достигнет 0,1% (одна оценка) или 1% (другая оценка) от солнечного потока, т.е. через 50--80 или 130--200 лет соответственно. Популярный сценарий --- торможение роста потребления энергии --- направлен против вектора эволюции и потому гибелен. Излагаемый в первой части книги авторский сценарий состоит в переходе к (термоциклической) энергетике, построенной на круговороте тепла и "фабриках холода", которые бы снова и снова собирали рассеянное в среде тепло. Роста энергопотребления можно будет добиваться ускорением круговорота тепла без увеличения его общего количества в среде. Мыслимы два типа "фабрик холода". Во-первых, это гео- и гидротермальные энергоустановки и тепловые насосы классического типа, КПД которых не превышает КПД Карно. Во-вторых, это тепловые машины с КПД, не ограниченным КПД Карно, т.е. вечные двигатели 2-го рода, запрещаемые, согласно традиции, вторым началом термодинамики. Рассеянное в среде тепло характеризуется, как правило, низкими температурными градиентами, что делает КПД "фабрик холода" первого типа слишком малыми. Перед человечеством возникает дилемма: либо попытаться установить несостоятельность запрета на вечные двигатели 2-го рода и в случае удачи реализовать термоциклическую энергетику, либо погибнуть. Проводимый во второй части книги анализ чрезвычайно (чрезмерно) многочисленных формулировок второго начала и определений таких двигателей приводит автора к выводу о несостоятельности запрета на них. Цель книги --- попытаться переломить негативное отношение Большой Науки к вечным двигателям 2-го рода и побудить энергетические компании заняться ими вплотную. Первая часть книги не требует при чтении специальных знаний и может быть рекомендована широкому кругу читателей, обладающих навыками работы с научной литературой.