Ilmakehän sähkö uutena vaihtoehtoisen energian lähteenä

Vaihtoehtoisten sähkönlähteiden etsintä on yleistynyt viime vuosikymmeninä. Fossiilisten energialähteiden ehtymisen uhka on vauhdittanut tutkimusta uusiutuvien luonnonvarojen käytöstä: ilmasta, vedestä ja geotermisestä lämmöstä peräisin olevaa energiaa. Keksijöiden armeija liittyi vaihtoehtoisen energian alalla työskenteleviin tutkijoihin, ja tänään he "tulvivat" tietoalueeseen hankkeilla "vapaan" energian hankkimiseksi.

Yksi niiden kehityksen suosituimmista alueista on ilmakehän sähkön käyttö. Tarkkailemalla elementtien väkivaltaa ukkosmyrskyjen aikana on suuri kiusaus kesyttää maan sähkövoimat, käyttää niitä ihmisen hyödyksi.

Yritetään arvioida, kuinka realistista on päästä lähelle näitä voimia ja käyttää niitä käytännössä. Aluksi vastaamme kysymykseen Ovatko Maan sähkövarat todella suuria? Lähes kaikki ovat kuulleet tai tietävät siitä lauhdutin. Jotkut työskentelivät heidän kanssaan, toiset muistavat koulun fysiikan kurssin.

Nykyaikaisten konseptien mukaan maapallo on juuri tällaisen radiopiirien yksityiskohdan analogia. Tämä valtava, pallomainen kondensaattori on ladattu ja luo sähkökentän ympärillemme.

Tästä eteenpäin joudut toimimaan numeeristen arvojen kanssa, kuten monet maapallon sähkökentän käyttöä koskevat hankkeet perustuvat täysin myyttisiin mekanismeihin energian ottamiseksi sellaisesta kondensaattorista.

Ensin maan kapasiteetista. Jo tässä vaiheessa on eroja. Kun lasketaan maan kapasiteetti yksinäisenä pallojohtimena avaruudessa, saadaan arvo noin 700 μF. Ja laskemalla maapallon pinnan ja ionosfäärin muodostaman kondensaattorin kapasitanssi 60-80 km korkeudessa, saadaan arvo, joka on lähellä 1F. Tulosten välinen ero on yli 1000 kertaa! Ja tämä on vasta alku epävarmuustekijöille, jotka liittyvät ilmakehän sähkö.

Maan kondensaattori on ladattu noin 300 kV: n jännitteeseen saakka, maapallon pinnalla on negatiivinen varaus ja ionosfäärillä on positiivinen arvo. Tällaisen kondensaattorin ”levyjen” välinen kenttävoimakkuus on 120 - 150 V / m pinnalla ja putoaa voimakkaasti korkeuden kanssa.

Kuten millä tahansa oikealla kondensaattorilla, sillä on vuotovirta. Geofysiikot onnistuivat mittaamaan sen arvon melko tarkasti. Nämä virrat ovat hyvin pieniä: selkeällä säällä vuotovirran tiheys on vain 10 - miinus 12 astetta Am2. Mutta uudelleenlaskenta koko maapintaan antaa kokonaisvuotovirran noin 1800 A. Maan (ja vastaavasti ionosfäärin) sähkövarauksen arvioidaan olevan 5,7x10 viidennen asteen riipuksessa. Sitten maan kondensaattori tulisi purkaa ... 8-10 minuutissa, ja sähkökenttä katoaa.

Käytännössä emme havaitse vastaavaa kuvaa. Tämä tarkoittaa, että on olemassa tietty luonnollinen generaattori, jonka kapasiteetti on yli 700 MW, mikä kompensoi varauksen menetystä maapallon ionosfäärijärjestelmässä.

Moderni tiede on osoittautunut voimattomaksi selittämään kondensaattorin latausmekanismeja. Nykyään on yli 10 teoriaa ja hypoteesia, jotka kuvaavat mekanismeja ja prosesseja, joilla ylläpidetään maapallon vakiovarausta. Mutta kokeellinen varmennus ja tarkennetut laskelmat osoittavat syntyneiden varausten riittämättömän määrän ylläpitämään maapallon kentän vakaata arvoa.

Latausgeneraattoreiden ehdokkaiden joukossa pidettiin ukkosta, virtojen kiertämistä maan sulassa vaipassa, hiukkasten virtausta auringosta (aurinkotuuli). Luonnon olemassaolosta on olemassa jopa eksoottinen hypoteesi MHD-generaattorityöskentelevät yläilmakehässä. Tulos on pettymys - nykyään tiede ei tiedä tarkalleen, mistä luonnollisen kondensaattorin varaukset täyttyvät.Ehkä kukin näistä mekanismeista myötävaikuttaa maan varaston varauksen lataamiseen.

Ja nyt käyttömahdollisuuksista luonnollinen kondensaattorienergia. Kuten yllä todettiin, kentänvoimakkuus (tai potentiaalinen gradientti pinnalla) on keskimäärin 130 V / m. Mutta tämä ei tarkoita, että pitkällä henkilöllä on potentiaali 260V kantapään ja kruunun välillä. Ilma on erinomainen eriste ja ihmiskeho on hyvä johdin. Siksi kasvusta riippumatta meillä on aina maapallon potentiaali.

Yli kaksi vuosisataa on yritetty käyttää maapallon kentänvoimaa utilitaristisiin tarkoituksiin ja jatkuu edelleen. Ilmakehän sähkön keräämiseen ilmapalloilla suunniteltujen mallien paras saavutus antoi mahdolliseksi noin 1 kW: n tehon saavuttamisen, ja nykyaikaiset, todella toimivat piirit antavat virran pienitehoiselle LEDille tai ladata matkapuhelimen.

Tosiasia, että ilmailman johtavuus on vain 10 - miinus 14 astetta S / m (Siemens / metri). Tällaisen korkean kestävyyden lähteestä on yksinkertaisesti mahdotonta valita havaittavaa tehoa. Tätä varten ”generaattorin” yksityiskohdilla on oltava luotettavampi eristys. Mutta eristeiden pinnalla oleva johtokyky ylittää ilman johtavuuden, joten generaattori "oikosulkee" nopeasti.

Brasilialaisten tutkijoiden viimeisimmät tiedot mahdollisuuksista tuottaa sähköä tropiikan kosteasta ilmakehästä ovat todennäköisemmin teoreettista arvoa. Tällaisen generaattorin hyötysuhde on 100 miljoonaa kertaa alhaisempi kuin aurinkokennon.

Jos on mahdotonta käyttää energiaa ilmakehän pintakerroksesta, voiko se yrittää purkaa globaalin kondensaattorin? Valitettavasti täällä mahdollisuudet ovat pienet. Ilmanjohtavuus mainittiin edellä. Ionosfäärin johtavuus on 10 astetta korkeampi, mutta numeerisesti se on vain 5x10 miinus 4 astetta S / m.

Kun rako ”lyhenee”, maan pinta - ionosfääri, jossa on plasmakimppu, joka on saatu esimerkiksi laserista, virtaa piirissä satojen milliampreiden merkityksettömän virtaan. Se määritetään kondensaattorin ionosfäärisen "vuorauksen" sisäisellä vastuksella, joka käsittää 5-10 kOhm / m. Kaasuvalolampun, joka on 60–80 km, saaminen on tällaisen menetelmän mahdollisuuksien raja. Ja tämä on hiukan yli 2500 kW / h energiavaraukselle - tämä on tarkalleen ladatun globaalin kondensaattorin energia.

Ihmisen väliintuloon maan sähköisissä prosesseissa on toinen näkökohta. Ne muodostuivat miljardien vuosien ajan ja heillä oli tärkeä rooli elämän syntymisessä planeetallamme. Näiden prosessien yhdistelmä muodostaa maailmanlaajuisen tuotantoketjun ja sähkövarausten kompensoinnin, eräänlaisen ihmisen hermoston analogin.

Meillä ei vieläkään ole aavistustakaan tämän ketjun monista toimintamekanismeista. On syytä mainita äskettäinen salaman löytö ionosfäärissä. Siksi tällaiseen ketjuun puuttuminen on ainakin typerää ymmärtää sen toiminnan lakeja ja häiriöiden mahdollisia seurauksia. Siksi, vaikka he olisivatkin löytäneet avaimet luonnon sähkön ruokakomeroon, niistä tulisi luopua heti.