Огромную помощь в решении многих вопросов энергетики может оказать биологическая технология, или биотехнология. Линза естествоиспытателя А. ван Левенгука приоткрыла занавес в мир микробов, «живых зверьков», как их назвал первооткрыватель. Человек сумел подчинить эту форму жизни. С помощью микроорганизмов ведется борьба с болезнями, создаются новые продукты питания для человека и корм для животных, разнообразные волокна и перспективные виды топлива. Поразительны успехи молекулярной биологии и генной инженерии в области производства биогаза1, который особенно широко может применяться в сельскохозяйственных регионах. В этих целях используется одноклеточная белковая масса, которую также получают с помощью микроорганизмов. Эта масса может служить и биологическим удобрением.
Для производства водорода, идущего на топливо, могут применяться биохимические методы. Например, в МГУ им. М. В. Ломоносова разработана система, состоящая из микроскопических водорослей и термостойких анаэробных цианобактерий. Клетки водорослей в ходе фотосинтеза производят углеводы и свободный кислород. Но углеводы, в свою очередь, разлагаются анаэробными бактериями на уксусную кислоту, этанол, оксид углерода (IV) и водород. КПД водорослей составляет 5—5,5%; считается, что есть возможность повысить его до 10%. Молекулярные водород и кислород, полученные биотехнологическим путем,— высококалорийное и экологически чистое топливо.
Энергетической программой намечено более активно разрабатывать и осваивать энергосберегающую технологию. Так, в Основных положениях указано, что удельная энергоемкость национального дохода к 2000 г. снизится по сравнению с 1980—1983 гг. на 12—17%. Это позволит уменьшить общие потребности в топливно-энергетических ресурсах на 940-1080 млн. т у. т. Очень важно при передаче электроэнергии потребителю уменьшить ее потери в линиях электропередач и трансформаторах. Значительная экономия энергии зависит и от технического решения по эксплуатации оборудования (кондиционеров, рефрижераторов, вычислительной техники и пр.) отдельными потребителями. Особое внимание уделено повышению надежности системы электроснабжения. На выполнение этих задач направлено немало эффективных разработок ученых и специалистов. Например, уменьшение индуктивного сопротивления линий электропередач, использование сверхпроводящих кабелей дадут возможность снизить потери энергии при транспортировке. Большой эффект ожидается от широкого внедрения эле-газовых подстанций, которые имеют неоспоримые преимущества перед традиционными. Ведь любая подстанция — сложное инженерное сооружение, состоящее из распределительных устройств первичного напряжения, трансформаторов или автотрансформаторов, одного или нескольких распределительных устройств вторичного напряжения, служебных помещений с щитами управления, реле защиты, мастерскими и пр. И все это занимает огромную площадь — в среднем 8000 м2. Как сделать подстанции более компактными и эффективными? На помощь пришли химики.
Химики предложили в оборудовании вместо воздуха использовать газ или смесь газов, которые обладают лучшими пламя-гасящими и изолирующими свойствами. При отключении электрических цепей между контактами возникает электрическая дуга, которую нужно быстро погасить. Чем быстрее гасится дуга, тем меньшему разрушительному действию подвергаются контакты, а значит, они дольше служат. Химики разработали метод гашения электрической дуги в газовой среде. Они синтезировали так называемый эле-газ, представляющий идеальную диэлектрическую среду. Ни эле-газ, ни побочные продукты, образующиеся под действием дуги, не являются токсичными, что важно при эксплуатации и ремонте оборудования Эле-газ — газообразная смесь, сделанная на основе соединения серы и фтора. При размыкании контактов высоковольтной сети она способна успешно гасить мощный искровой разряд: контакты не успевают подгореть и не возникает акустический взрыв. Следовательно, отдельные элементы оборудования подстанции можно размещать на близких друг от друга. Эле-газ инертен при высоких температурах, 5Рраз тяжелее воздуха, бесцветен, нетоксичен и «е имеет за паха. Характерно, что при нормальном давлении он обладает в 3 раза большими изоляционными способностями, чем воздух. При увеличении давления или смешивании с азотом эта способность улучшается. Электрические аппараты монтируют в отдельном цилиндрическом металлическом сосуде-оболочке наполненном эле-газом. Сосуды отделены от токоведущих частей аппарата эпоксидными газонепроницаемыми изоляторами Эле-газовое оборудование безопасно, не оказывает вредного воздействия на живые организмы, так как токоведущие части аппаратов скрыты за металлическими оболочками, как за экранами. Следует отметить и такую особенность эле-газовых подстанций — они работают бесшумно, не оказывают влияния на качество работы радио- и телеприемников.