Alternatiivsete elektrienergiaallikate otsing on viimastel aastakümnetel muutunud massiliseks. Fossiilsete energiavarude ammendumise oht on stimuleerinud teadusuuringuid taastuvate ressursside kasutamise kohta: õhienergia, vesi, geotermiline soojus. Alternatiivse energia valdkonnas töötavate teadlastega on liitunud leiutajate armee ja täna on nad "ujutanud" inforuumi projektidega "tasuta" energia saamiseks.
Nende arengu üks populaarsemaid valdkondi on atmosfääri elektrienergia kasutamine. Elementide massirahutusi äikese ajal jälgides on suur kiusatus Maa elektrilisi jõude taltsutada, kasutada neid inimese heaks.
Proovime hinnata, kui realistlik on neile jõududele läheneda ja neid praktikas kasutada. Alustuseks vastame küsimusele, kas Maa elektrivarud on tõesti suured? Peaaegu kõik on kuulnud või teavad kondensaatorist. Mõni töötas nendega, teised mäletasid kooli füüsikakursusest.
Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on Maa just sellise raadiotehnika vooluringide detaili analoog. See tohutu sfääriline kondensaator on laetud ja loob meie ümber elektrivälja.
Nüüdsest peate töötama numbriliste väärtustega, kuna paljud Maa elektrivälja kasutamise projektid tuginevad sellisest kondensaatorist energia võtmiseks täiesti müütilistele mehhanismidele.
Esiteks Maa läbilaskevõime kohta. Juba selles etapis tekivad lahknevused. Maa kui üksiku sfäärilise juhina kosmoses oleva maa läbilaskevõime arvutamisel saadi väärtus umbes 700 μF. Ja Maa pinna ja 60–80 km kõrgusel asuva ionosfääri moodustatud kondensaatori mahtuvuse arvutamine annab väärtuse, mis on lähedane 1F-le. Tulemuste erinevus on üle 1000 korra! Ja see on alles atmosfääri elektrienergiaga seotud ebakindluste algus.
Maa kondensaator on laetud pingele umbes 300 kV, maapind on negatiivselt laetud ja ionosfäär positiivselt laetud. Sellise kondensaatori "plaatide" vaheline väljatugevus on pinnal 120-150 V / m ja langeb kõrgusega järsult.
Reklaamvideo:
Nagu igal päris kondensaatoril, on sellel lekkevool. Geofüüsikud suutsid selle väärtust üsna täpselt mõõta. Need voolud on väga väikesed: selge ilmaga on lekkevoolu tihedus vaid 10 kuni Am2 võimsuse miinus 12. Kuid kogu Maa pinna ümberarvutamine annab lekkevoolu umbes 1800 A. Maa (ja vastavalt ka ionosfääri) elektrilaeng on hinnanguliselt 5,7x10 kuni künni 5. võimsus. Siis peaks maa kondensaator tühjenema … 8-10 minutiga ja elektriväli peaks kaduma.
Praktikas me sellist pilti ei näe. See tähendab, et on olemas looduslik generaator võimsusega üle 700 MW, mis kompenseerib Maa-ionosfääri süsteemi laengu kadu.
Kaasaegne teadus on osutunud võimetuks selgitada kondensaatori laadimise mehhanisme. Tänapäeval on rohkem kui 10 teooriat ja hüpoteesi, mis kirjeldavad mehhanisme ja protsesse, mis võimaldavad säilitada Maal püsivat laengut. Kuid eksperimentaalne kontroll ja täpsustatud arvutused näitavad, et genereeritud laengute summa pole Maa välja stabiilse väärtuse säilitamiseks piisav.
Laadigeneraatorite kandidaatide hulgas peeti äikest, voolude ringlust Maa sulavoodis, osakeste voogu Päikesest (päikesetuul). Isegi atmosfääri ülaosas töötava loodusliku MHD-generaatori olemasolu kohta on esitatud isegi eksootiline hüpotees. Tulemus on pettumus - tänapäeval ei tea teadus täpselt, kust loodusliku kondensaatori laengud täituvad. Võimalik, et igaüks neist mehhanismidest aitab kaasa maapealse ladustamise laengu täiendamisele.
Ja nüüd loodusliku kondensaatori energia kasutamise võimalustest. Nagu eespool märgitud, on väljatugevus (või potentsiaalne gradient pinnal) keskmiselt 130 V / m. Kuid see ei tähenda, et pikal inimesel oleks kontsade ja pea krooni vahel 260 V potentsiaal. Õhk on suurepärane isolaator ja inimkeha on hea juht. Seetõttu on meil, vaatamata kasvule, alati Maa potentsiaal.
Maavälja tugevust on üritatud utilitaarsetel eesmärkidel kasutada juba kaks sajandit ja need jätkuvad ka tänapäeval. Õhupallide abil atmosfääri elektrienergia kogumise struktuuride parim saavutus võimaldas saada umbes 1 kW võimsust ning tänapäevased tegelikult töötavad vooluringid võimaldavad teil toita väikese energiatarbega LED-i või laadida mobiiltelefoni.
Fakt on see, et atmosfääriõhu juhtivus on vaid 10 kuni –14 kraadi S / m (Siemens / meeter). Sellisest ülitugevast allikast on võimatu märgatavat energiat ära võtta. Selleks peavad "generaatori" osad olema usaldusväärsema isolatsiooniga. Kuid juhtivus isolaatorite pinnal ületab õhu juhtivust, mistõttu generaator kiiresti "lühistab".
Brasiilia teadlaste värskeim teave troopiliste niiskest atmosfäärist elektrienergia saamise võimaluste kohta on pigem teoreetilise väärtusega. Sellise generaatori kasutegur on 100 miljonit korda madalam kui päikesepatareil.
Kui atmosfääri pinnakihist pärinevat energiat on võimatu kasutada, kas võite proovida globaalset kondensaatorit "tühjendada"? Kahjuks pole siinsed võimalused suurepärased. Atmosfääri juhtivust mainiti eespool. Ionosfääri juhtivus on 10 suurusjärku kõrgem, kuid arvuliselt on see ainult 5x10 kuni miinus 4 kraadi S / m.
Kui maa pinna ja ionosfääri vaheline tühimik "lühistatakse" näiteks laserist saadud plasmakimbuga, voolab vooluringis sadade milliamprite tühine vool. Selle määrab kondensaatori ionosfääri "plaadi" sisemine takistus, mis on 5-10 kΩ / m. Gaasivalguslambi saamiseks 60–80 km pikkune lamp on selle meetodi võimaluste piir. Ja see on pisut üle 2500 kWh energiavaru huvides - see on täpselt laetud globaalse kondensaatori energia.
Inimeste sekkumise vastu Maa elektrilistesse protsessidesse on veel üks kaalutlus. Nad moodustasid miljardeid aastaid ja mängisid olulist rolli elu päritolul meie planeedil. Nende protsesside kombinatsioon moodustab elektrilaengute genereerimise ja kompenseerimise globaalse ahela, mis on inimese närvisüsteemi omamoodi analoog.
Selle ahela paljude mehhanismide kohta pole meil siiani aimugi. Ainult tuleb mainida hiljutist välgu avastamist ionosfääri. Seetõttu on sellisesse ahelasse sekkuda selle toimimise seadusi ja sekkumise võimalikke tagajärgi mõistmata vähemalt rumal. Seetõttu, isegi kui leiate loodusliku elektri sahvri võtmed, tuleks neist kohe loobuda.
