kategorier: Utvalgte artikler » Interessante fakta
Antall visninger: 54914
Kommentarer til artikkelen: 8
Atmosfærisk elektrisitet som en ny kilde til alternativ energi
Letingen etter alternative strømkilder har blitt utbredt de siste tiårene. Trusselen om uttømming av fossile energiressurser har stimulert forskning på bruk av fornybare ressurser: energi fra luft, vann og geotermisk varme. Forskere som arbeider innen alternativ energi fikk selskap av oppfinnsherren, som "oversvømmet" informasjonsrommet i dag med prosjekter for å få "gratis" energi.
Et av de mest populære områdene for deres utvikling er bruk av atmosfærisk elektrisitet. Når man observerer volden fra elementene i tordenvær, er det en stor fristelse å temme jordens elektriske krefter for å bruke dem til fordel for mennesket.
La oss prøve å vurdere hvor realistisk det er å komme nær disse kreftene og bruke dem i praksis. Til å begynne med, vil vi svare på spørsmålet om Er jordas strømreserver virkelig store? Nesten alle har hørt eller er klar over kondensatoren. Noen jobbet med dem, andre husker på skolefysikk-kurset.
I følge moderne konsepter er jorden en analog til akkurat en slik detalj av radiokretser. Denne enorme, sfæriske kondensatoren er ladet og skaper et elektrisk felt rundt oss.
Fra nå av må du operere med numeriske verdier, som mange prosjekter for bruk av jordens elektriske felt er avhengige av helt mytiske mekanismer for energiutvinning fra en slik kondensator.
Først om jordas kapasitet. Allerede på dette stadiet er det avvik. Når du beregner jordas kapasitet som en enslig sfærisk leder i rommet, oppnås en verdi på omtrent 700 μF. Og beregningen av kondensatoren til kondensatoren dannet av jordoverflaten og ionosfæren, plassert i en høyde av 60-80 km, gir en verdi nær 1F. Avviket mellom resultatene er mer enn 1000 ganger! Og dette er bare begynnelsen på usikkerhetene forbundet med elektrisitet i atmosfæren.
Jordens kondensator lades opp til en spenning på omtrent 300 kV, der jordens overflate har en negativ ladning og ionosfæren er positiv. Feltstyrken mellom “platene” til en slik kondensator er 120-150 V / m ved overflaten og synker kraftig med høyden.
Som enhver ekte kondensator har den en lekkasjestrøm. Geofysikere klarte å måle verdien ganske nøyaktig. Disse strømningene er veldig små: i klarvær er lekkasjestrømmettheten bare 10 til minus 12 grader Am2. Men omberegning til hele overflaten av jorden gir en total lekkasjestrøm på cirka 1800 A. Jordens elektriske ladning (og følgelig ionosfæren) er estimert til 5,7x10 i anhenget til 5. grad. Da skal jordskondensatoren tømmes på ... 8-10 minutter, og det elektriske feltet forsvinner.
I praksis observerer vi ikke et lignende bilde. Dette betyr at det er en viss naturlig generator med en kapasitet på mer enn 700 MW, som kompenserer for tap av ladning i jord - ionosfæresystemet.
Moderne vitenskap har vist seg maktesløs til å forklare mekanismene for å lade en kondensator. I dag er det mer enn 10 teorier og hypoteser som beskriver mekanismene og prosessene for å opprettholde en konstant ladning av jorden. Men den eksperimentelle bekreftelsen og raffinerte beregninger viser det utilstrekkelige antall genererte ladninger for å opprettholde en stabil verdi av jordens felt.
Blant kandidatene for ladningsgeneratorer ble regnet som tordenvær, sirkulasjonen av strømmer i jordens smeltede mantel, strømmen av partikler fra solen (solvind). Det er til og med en eksotisk hypotese om eksistensen av naturlig MHD generatorarbeider i den øvre atmosfæren. Resultatet er skuffende - i dag vet ikke vitenskapen nøyaktig hvor ladningene til den naturlige kondensatoren blir fylt på fra.Kanskje bidrar hver av disse mekanismene til å lade ladningen for jordlagring.
Og nå om mulighetene for bruk naturlig kondensatorenergi. Som nevnt ovenfor, er feltstyrken (eller potensiell gradient på overflaten) i gjennomsnitt 130V / m. Men dette betyr ikke at en høy person har et potensial på 260V mellom hælene og kronen. Luft er en utmerket isolator, og menneskekroppen er en god leder. Derfor, uansett vekst, har vi alltid jordens potensiale.
Forsøk på å bruke jordens feltstyrke til utilitaristiske formål har blitt gjort i mer enn to århundrer og fortsetter i dag. Den beste oppnåelsen av design for innsamling av atmosfærisk elektrisitet ved bruk av ballonger gjorde det mulig å oppnå en effekt på omtrent 1 kW, og moderne, virkelig fungerende kretsløp, lar deg drive en laveffekt LED eller lade en mobiltelefon.
Fakta er at konduktiviteten til atmosfærisk luft bare er 10 til minus 14 grader S / m (Siemens / meter). Det er rett og slett umulig å velge merkbar kraft fra en så høy motstandskilde. For dette må detaljene til “generatoren” ha mer pålitelig isolasjon. Men konduktiviteten på overflaten til isolatorene overstiger konduktiviteten til luften, så generatoren "shorts" raskt.
Den siste informasjonen fra brasilianske forskere om mulighetene for å generere strøm fra den fuktige atmosfæren i tropene er mer sannsynlig å ha teoretisk verdi. Effektiviteten til en slik generator er 100 millioner ganger lavere enn en solcelle.
Hvis det er umulig å bruke energi fra overflatelaget i atmosfæren, kan den prøve å "tømme" den globale kondensatoren? Dessverre er mulighetene her små. Den atmosfæriske ledningsevnen ble nevnt ovenfor. Ionosfærens konduktivitet er 10 størrelsesordener høyere, men er numerisk bare 5x10 i minus 4 grader S / m.
Når gapet er "forkortet", strømmer jordens overflate - ionosfæren, med et plasmabunt, for eksempel hentet fra en laser, en ubetydelig strøm på hundrevis av milliamper i kretsløpet. Det bestemmes av den indre motstanden til den ionosfæriske "foringen" til kondensatoren, omfattende 5-10 kOhm / m. For å få en gass-lys "lampe" 60-80 km lang er grensen for mulighetene for en slik metode. Og dette er for energireserven på litt over 2500 kW / h - dette er nøyaktig energien fra en ladet global kondensator.
Det er en annen vurdering mot menneskelig intervensjon i jordens elektriske prosesser. De dannet seg over milliarder av år og spilte en viktig rolle i fremveksten av liv på planeten vår. Kombinasjonen av disse prosessene utgjør en global produksjonskjede og kompensasjon av elektriske ladninger, en slags analog til det menneskelige nervesystemet.
Vi har fremdeles ingen anelse om de mange mekanismene i denne kjeden. Det er verdt å nevne det siste funnet av lynet i ionosfæren. Derfor er det i det minste dumt å gripe inn i en slik kjede og ikke forstå lovene for dens funksjon og de mulige konsekvensene av forstyrrelse. Selv om de har funnet nøklene til spiskammeret med naturlig elektrisitet, bør de derfor umiddelbart forlates.
Se også på elektrohomepro.com
: