Электростанция — слишком серьезный агрегат, чтобы осилить его в одиночку. Это было возможно лишь в чеканных рифмах С.Маршака:
«Человек сказал Днепру:
— Я стеной тебя запру.
Ты
С вершины будешь прыгать,
Ты
Машины будешь двигать!»
Поэт подразумевал человека с большой буквы, то есть весь советский народ. Которому, надо сказать, при строительстве Днепрогэса в 30–х годах прошлого века помогали иностранные народы — техникой и опытом.
Инженеру–энергетику Николаю Степановичу из деревни Пуховичи удалось построить мини–ГЭС в одиночку. Мало того: он изобрел принципиально новую гидроэлектростанцию, для которой не нужны плотины.
Сила течения
Когда–то в молодости он ходил мотористом по Енисею. Обратил внимание, что путь до порта Игарка по течению занимал неделю, а в обратную сторону, против течения, — две недели: вдвое дольше. Это означало, что судовой двигатель половину своей мощности тратил впустую. Или наоборот: попутная вода увеличивала его тягу вдвое. На сибирских реках уже стояли или строились ГЭС с гигантскими плотинами. А Степанович размышлял: почему не используется мощь самого течения? Возможно ли это в принципе?
Потом он вернулся на родину, получил диплом инженера–энергетика в Белорусском институте механизации сельского хозяйства, ныне БГАТУ, и начал работу в Пуховичском ПВС — предприятии по строительству водоохранных систем. Он все время имел дело с водой. Поэтому нет никакой случайности в том, что давний замысел в конце концов реализовался: Степанович построил агрегат.
Суть поплавковой мини–ГЭС можно объяснить буквально на пальцах. Колесо с лопастями, то есть «турбина» мини–ГЭС, размещена на двух поплавках, жестко связанных между собой и делающих конструкцию устойчивой на воде. Легко представить на примере старинных теплоходов, показанных, например, в фильме «Жестокий романс». Их двигал не гребной винт, размещенный сзади, а два больших колеса по бокам. Пароход — поплавок. Здесь почти то же, только наоборот: поплавка два, а между ними колесо. Течение его крутит, вращение передается на генератор — тот выдает ток.
Проще не придумаешь! Не нужно строить плотину, заливать окрестности и тем самым вредить природе. Поставил агрегат на воду — получай ток. В замысле все логично, а как на деле?
Степанович долго экспериментировал. Поплавки соорудил из обычных досок, укрепив под ними пластиковые бутылки. Поначалу взял в качестве турбины колесо от велосипеда, но его мощность оказалась маловата. Лопасти должны быть шире, а турбина помассивнее. Словом, конструктор изобрел свое колесо, в котором и таится изюминка. Ее понять тоже легко. Когда лопасти выходят из глубины, они неизбежно поднимают воду. На это тратится часть энергии потока, КПД агрегата снижается. Мини–ГЭС, как и судовой двигатель, теряет на сопротивлении.
Изобретатель придумал «складывающуюся» лопасть. Она погружается в воду, принимает силу потока и передает ее на генератор. А из воды выходит свободно, повисшей вертикально, — как кабинки на колесе обозрения. Вода просто стекает с лопастей: никакого сопротивления.
На гребне прогресса
Степанович испытал конструкцию на речке Титовка и даже на мелком ручейке, что течет через деревню: работает. Один знакомый снял эти опыты на видеокамеру, а другой даже разработал компьютерную модель мини–ГЭС. Долгую историю патентования опустим. Доказать, что ты придумал нечто небывалое, всегда непросто. А вдруг кто–то раньше додумался? Конструктор множество раз ездил в Минск — в научно–технические библиотеки, в центр интеллектуальной собственности...
Госкомитет по науке и технологиям выдал Николаю Степановичу патент на полезную модель под номером 1665. Изобретение, сказано в тексте, относится к области энергетики и может быть использовано как малогабаритная электростанция на реках земного шара (обратим внимание на два последних слова). К достоинствам отнесены дешевизна и простота конструкции, к недостаткам — вероятное обледенение лопастей зимой.
Итак, Степанович изобрел нечто новое, что само по себе достойно удивления. Он к тому же оказался на гребне научно–технического прогресса: о дефиците энергии и альтернативных источниках только и говорят.
С патентом на руках автор пошел по разным кабинетам: вузов, энергетических и административных инстанций. Везде удивлялись, но говорили примерно одно и то же: нужны деньги на испытания. Одно дело — «полезная модель», кустарно собранная в сарае, другое — промышленный образец. Каков будет КПД станции, какой ток она способна выдавать на разном течении и, наконец, сколько будет стоить? Будет ли рентабельна?
Самую реальную помощь автору оказал заместитель председателя Миноблисполкома Анатолий Мирчук, к которому Степанович записался на прием. Не только удивился, но тут же позвонил куда надо, распорядился автора принять, выслушать и оказать ему содействие. Инновационный фонд облисполкома выделил на физические испытания модели 20 миллионов рублей.
Обидно!
...И на этом заканчивается оптимистическая часть истории. Договор на испытания был заключен с одним из вузов: все чин по чину. Специализированная кафедра провела испытания, по итогам которых был издан 30–страничный «Отчет о научно–исследовательской работе».
В нем поименно указаны 8 (восемь) исполнителей. На их заработную плату из выделенных 20 миллионов была потрачена почти половина — 9,067 млн. рублей. Остальное — отчисления в различные фонды, налоги, накладные расходы и прибыль вуза. Деньги «освоены».
Суть исследований: тот самый, кустарно изготовленный автором агрегат установили на лабораторный стенд, пустили по желобу воду и произвели несколько замеров. Все. Вывод: «...строительство поплавковой ГЭС технически возможно». Это было ясно и без испытаний. Далее следует столь же очевидное. Дескать, мощность гидроэнергетической установки составит не более стольких–то киловатт, а годовая выработка энергии не превысит таких–то киловатт–часов. Вопрос использования турбины для мини–ГЭС в массовом и серийном использовании требует дополнительного технико–экономического обоснования.
Конечно, автор обижен, на что и посетовал в своем письме в редакцию. Он думал, изобрел, сконструировал, на этом заработали (пусть и невеликие деньги) другие люди, а ему не досталось ничего. Он считает, что деньги были потрачены нерационально и неправильно. Хотел бы назвать виновных поименно и публично. Но от этого воздержусь. Проверять траты не мне. Допускаю, даже уверен, что инновационные средства были разложены по статьям расходов в строгом бухгалтерском порядке. В конце концов, не те суммы (9 миллионов на восьмерых), чтобы рисковать.
Степанович обижен, что его изобретение восприняли формально. Отработали номер: можно использовать. Он и сам это знал. Как и то, что при сильном морозе мини–ГЭС работать едва ли будет и что даже летом ее скромная мощность едва ли интересна «большой» энергетике.
В патенте сказано, что изобретение «может быть использовано как малогабаритная электростанция на реках земного шара». Замах автора, как у всякого изобретателя, был именно глобальным. Тут и там случаются землетрясения. Разруха. Света нет. Зато есть бурная речка. Поставить на воду один «поплавок» — хватит на несколько лампочек. Еще пару–тройку ниже по течению — можно жить деревушке.
Степанович уверен, что рано или поздно идею «умыкнут» (или даже за патент заплатят) и станут производить поплавковые мини–ГЭС в какой–нибудь далекой стране, где есть дефицит энергии и поэтому хватаются за любую полезную новацию. И будут на этом неплохо зарабатывать. Почему у нас пока не ухватились, хотя патенту скоро пять лет? Вот что обидно!
Кто проявит интерес?
Эту обиду я разделяю. Строго говоря, электромобили тоже экономически невыгодны. Поэтому мы их не видим на улицах. Слишком дороги, аккумуляторы тяжелы и громоздки, скорость и пробег до подзарядки малы. Но каждый мировой автосалон (недавний Женевский не исключение) показывает все новые концептуальные модели. Их комфорт, пробег и скорость все больше, а цена все меньше. Инженеры не спят, пытаясь выиграть граммы, миллиамперы и доли процента. Ясно, что рано или поздно электромобили выйдут на магистрали.
Мини–ГЭС тоже требует технической проработки. Металл для лопастей, к примеру, Степанович искал на свалке. Но их можно сделать из легкого композита — вот уже выигрыш несколько процентов. Какими должны быть подшипники, привод генератора, поплавки и крепление их к берегу? Или ко дну? Здесь множество достойных, захватывающих инженерных задач. Неужели никому не интересно их решить? Да, на это надо потратиться.
В самом простом виде такая мини–ГЭС могла бы, скажем, удивлять иностранных агротуристов на какой–нибудь ферме. И даже варить им кофе. Но даже в простейшем виде, увы, Степанович свою ГЭС уже не осилит. Встретиться с ним я намеревался давно, но изобретатель угодил в больницу: здоровье и возраст... К слову сказать, другой его конструкцией заинтересовался знакомый фермер в Брестской области. Он выкопал искусственный пруд, образовался холм. Его фермер хотел бы украсить ветряком, который Степанович с помощью соседа Николая Коновальчика сделал в виде игрушечного детского пропеллера. Хотел бы сверху и Бабу Ягу с метлой посадить. Агрегат дожидается лета на огороде. С ним я и сфотографировал изобретателя на память. Ветряк предположительно тоже будет вырабатывать ток. Но это скорее для души.
