Miałem zaszczyt poznać prawdziwą historię cieplnicy. Janusz Mordasewicz
był inżynierem termodynamikiem i zajmował się remontami
turbin pracujących dla przemysłu węglowego. Pewnego razu będąc z wizytą na
koksowni Concordia, gdy obserwował gaszenie koksu wysuwanego z retorty,
zdziwił się ilości wypuszczanej w atmosferę pary powstającej przy tej okazji. Gdy
spytał o to usłyszał, że tej pary nie da się wykorzystać. Jak to "nie
da?" zdziwił się. Po powrocie do domu zaczął eksperymentować i szybko
odkrył, że to "się da", ale trzeba zrobić obieg dwustrumieniowy a nie
obieg pojedynczy jak w siłowni energetycznej (obieg Rankina). I zaczęły
się schody, gdyż zjawisko jakie występowało w jego modelu, teoretycznie
nie mogło mieć miejsca.
Trzeba wiedzieć, że druga zasada termodynamiki oparta jest o obiegi
termodynamiczne w których krąży stała ilość (wolumen) czynnika. Przemiana jakiej
podlega czynnik w czasie obiegu może być zobrazowana na wykresie pVt
(ciśnienie, objętość, temperatura), ale... pod warunkiem, że czynnik
jest w fazie gazowej, bo przejście fazowe w ciecz powoduje nieciągłość
wykresu. Wiąże się to ze skokiem energii wewnętrznej cząstki, co łatwiej
zrozumieć gdy przypomni się filozoficzne dyskusje z dziewiętnastego
wieku o śmierci cieplnej Wszechświata. Clausius twierdził, że
Wszechświat będzie rozprężał się i stygł aż do ustania ruchu cieplnego,
czyli do śmierci cieplnej. Jednak ktoś bystro zauważył: ale dlaczego
"rozprężał", przecież w zerze bezwzględnym wszystkie atomy powinny
utworzyć kryształ? Zero zeru nie równe. Ten problem załatwiono
"elegancko" przyjmując, że obliczenia wykonuje się przy założeniu zera
entropii w fazie skondensowanej (trzecia zasada termodynamiki).
Elegancja rozwiązania jest bardzo myląca gdyż jeśli wykres równania
stanu pVt obejmuje obszar zmiany fazy (parowanie), to właściwie zmienia się w wykres
równania kalorycznego, a obszar nieciągłości z matematycznego punktu widzenia
staje się residuum, czyli miejscem gdzie energia wypływa z pozaprzestrzeni.
Cząstka czynnika dostaje energię znikąd.
Był to problem którego pan Janusz nie potrafił mi wytłumaczyć, a ja w tamtym czasie nie miałem pojęcia o wolnej energii i pracach Tesli. Wiedzieliśmy, że obieg dwustrumieniowy pozwala teoretycznie rozwiązać problem, ale w tym momencie druga zasada termodynamiki traciła rację bytu, a na to ani on ani ja nie byliśmy przygotowani. Trzeba rozumieć, że wprowadzenie obiegu dwustrumieniowego wiąże się z wyjściem poza potencjał. Entropia jest z matematycznego punktu widzenia potencjałem będącym w przestrzeni trójwymiarowej funkcją jednoznaczną i orientowalną, a to oznacza, że jeden obieg dla drugiego jest osobnym światem. Na ich przecięciu energia może się pojawiać i znikać, tym samym można podważyć pierwsze prawo Newtona; można szukać źródła energii grawitacyjnej nie oglądając się na teorię względności. Tak wówczas było: pan Janusz o źródło dodatkowej energii podejrzewał pole grawitacyjne, ale moje rachunki mówiły, że to nonsens. Dopiero prace Prigogine'a pozwoliły mi zrozumieć, że to jeden strumień dla drugiego jest układem odniesienia. Strumienie w cieplnicy są sprzężone.
W 2002 roku w Nexusie przeczytałem artykuł o samoczynnym silniku Tesli i ze zdziwieniem spostrzegłem, że Tesla sto lat temu wpadł na to samo co Janusz Mordasewicz i utknął na tym samym problemie technicznym co on, czyli na turbinie na parę mokrą. Pan Janusz nie uważał tego za duży problem bo był turbiniarzem - na remontach turbin i halbergów (pomp zasilających), zjadł zęby - jednak z tego co wiem nigdy turbinami na parę mokrą się nie zajmował. Za najważniejsze uważał znalezienie uznania dla cieplnicy, jednak bez takiej turbiny cieplinca jest niczym, wszak ma zamieniać ciepło na pracę a nie podnosić je na wyższy poziom temperatury. Tak czy owak do dzisiaj nie mamy ogólnie dostępnych urządzeń zamieniających bezpośrednio ciepło na pracę.
Poniżej schemat jak miała być przerobiona chłodnia kominowa w elektrowni na cieplnicę by móc zasilać turbinę na parę mokrą
Jeszcze parę słów o nim samym. Urodził się w 1914, i skończył politechnikę łódzką gdzie pracował jako asystent w katedrze turbin parowych. Kilka lat po wojnie ściągnięto go do przemysłu, do PEnPW w Chorzowie, jako świetnego fachowca od turbin. To w czasie jednego z wyjazdów służbowych przyszedł mu do głowy pomysł wykorzystania ciepła pary powstającej przy gaszeniu koksu. I tak zaczęła się jego droga krzyżowa. Miał trójkę dzieci, ale żadne nie kontynuowało jego zmagań.