Poszukiwanie alternatywnych źródeł energii stało się w ostatnich dziesięcioleciach masowe. Zagrożenie wyczerpaniem kopalnych źródeł energii pobudziło badania nad wykorzystaniem odnawialnych źródeł: energii powietrza, wody, ciepła geotermalnego. Armia wynalazców dołączyła do naukowców zajmujących się energetyką alternatywną, a dziś „zalali” przestrzeń informacyjną projektami pozyskiwania „darmowej” energii.
Jednym z najpopularniejszych obszarów ich rozwoju jest wykorzystanie energii elektrycznej atmosferycznej. Obserwując zamieszki żywiołów podczas burz, istnieje wielka pokusa, aby ujarzmić siły elektryczne Ziemi, aby wykorzystać je dla dobra człowieka.
Spróbujmy ocenić, jak realistyczne jest zbliżenie się do tych sił i wykorzystanie ich w praktyce. Na początek odpowiedzmy na pytanie, czy rezerwy energii elektrycznej na Ziemi są naprawdę duże? Prawie każdy słyszał lub wie o kondensatorze. Niektórzy z nimi pracowali, inni pamiętają ze szkolnego kursu fizyki.
Według współczesnych koncepcji Ziemia jest analogiem właśnie takiego szczegółu obwodów radiotechnicznych. Ten ogromny, kulisty kondensator jest naładowany i wytwarza wokół nas pole elektryczne.
Od teraz musisz operować wartościami liczbowymi, ponieważ Wiele projektów wykorzystania pola elektrycznego Ziemi opiera się na całkowicie mitycznych mechanizmach pobierania energii z takiego kondensatora.
Po pierwsze, o pojemności Ziemi. Już na tym etapie pojawiają się rozbieżności. Obliczając pojemność Ziemi, jako samotnego sferycznego przewodnika w kosmosie, otrzymano wartość około 700 μF. Obliczenie pojemności kondensatora utworzonego przez powierzchnię Ziemi i jonosferę znajdującą się na wysokości 60-80 km daje wartość bliską 1F. Rozbieżność między wynikami jest ponad 1000 razy! A to dopiero początek niepewności związanych z elektrycznością atmosferyczną.
Ziemski kondensator jest ładowany do napięcia około 300 kV, przy czym powierzchnia ziemi jest naładowana ujemnie, a jonosfera dodatnio. Natężenie pola pomiędzy „płytkami” takiego kondensatora wynosi 120-150 V / m na powierzchni i gwałtownie spada wraz z wysokością.
Film promocyjny:
Jak każdy prawdziwy kondensator ma prąd upływowy. Geofizykom udało się dość dokładnie zmierzyć jego wartość. Prądy te są bardzo małe: przy dobrej pogodzie gęstość prądu upływu wynosi tylko 10 do minus 12 mocy Am2. Ale ponowne obliczenie całej powierzchni Ziemi daje całkowity prąd upływu około 1800 A. Ładunek elektryczny Ziemi (i odpowiednio jonosfery) szacuje się na 5,7x10 do 5 potęgi kulomba. Następnie kondensator uziemienia powinien zostać rozładowany za … 8-10 minut, a pole elektryczne powinno zniknąć.
W praktyce takiego obrazu nie widzimy. Oznacza to, że istnieje pewien naturalny generator o mocy ponad 700 MW, który kompensuje utratę ładunku w układzie Ziemia-jonosfera.
Współczesna nauka okazała się bezsilna, aby wyjaśnić mechanizmy ładowania kondensatora. Obecnie istnieje ponad 10 teorii i hipotez opisujących mechanizmy i procesy utrzymywania stałego ładunku na Ziemi. Jednak weryfikacja eksperymentalna i dopracowane obliczenia pokazują, że ilość generowanych ładunków jest niewystarczająca do utrzymania stabilnej wartości pola ziemskiego.
Wśród kandydatów na generatory ładunków były burze z piorunami, cyrkulacja prądów w roztopionym płaszczu Ziemi, przepływ cząstek ze Słońca (wiatr słoneczny). Postawiono nawet egzotyczną hipotezę o istnieniu naturalnego generatora MHD działającego w górnych warstwach atmosfery. Wynik jest rozczarowujący - dziś nauka nie wie dokładnie, skąd są uzupełniane ładunki naturalnego kondensatora. Możliwe, że każdy z tych mechanizmów przyczynia się do uzupełnienia ładunku składowiska ziemnego.
A teraz o możliwościach wykorzystania energii naturalnego kondensatora. Jak wspomniano powyżej, natężenie pola (lub gradient potencjału na powierzchni) wynosi średnio 130 V / m. Ale to nie znaczy, że wysoka osoba ma potencjał 260 V między piętami a czubkiem głowy. Powietrze jest doskonałym izolatorem, a organizm ludzki dobrym przewodnikiem. Dlatego my, niezależnie od wzrostu, zawsze mamy potencjał Ziemi.
Próby wykorzystania siły pola ziemskiego do celów użytkowych są podejmowane od ponad dwóch stuleci i trwają do dziś. Najlepsze osiągnięcie konstrukcji do zbierania elektryczności atmosferycznej za pomocą balonów pozwoliło uzyskać moc około 1 kW, a nowoczesne, faktycznie działające obwody pozwalają na zasilenie diody LED małej mocy lub doładowanie telefonu komórkowego.
Faktem jest, że przewodnictwo powietrza atmosferycznego wynosi tylko 10 do minus 14 stopni S / m (Siemens / metr). Po prostu niemożliwe jest odebranie zauważalnej mocy z tak odpornego źródła. W tym celu części „generatora” muszą mieć bardziej niezawodną izolację. Jednak przewodnictwo na powierzchni izolatorów przewyższa przewodnictwo powietrza, więc generator szybko „zwiera”.
Najnowsze informacje od brazylijskich naukowców o możliwościach pozyskiwania energii elektrycznej z wilgotnej atmosfery tropików mają raczej wartość teoretyczną. Wydajność takiego generatora jest 100 milionów razy niższa niż ogniwa słonecznego.
Jeśli niemożliwe jest wykorzystanie energii z powierzchniowej warstwy atmosfery, czy można spróbować „rozładować” globalny kondensator? Niestety możliwości tutaj nie są duże. Wspomniano powyżej przewodnictwo atmosfery. Przewodnictwo jonosfery jest o 10 rzędów wielkości wyższe, ale liczbowo wynosi tylko od 5x10 do minus 4 stopni S / m.
Kiedy szczelina między powierzchnią Ziemi a jonosferą zostanie „zwarta” przez wiązkę plazmy uzyskaną na przykład z lasera, w obwodzie popłynie niewielki prąd o wartości setek miliamperów. Wyznacza ją rezystancja wewnętrzna jonosferycznej „płytki” kondensatora, która wynosi 5–10 kΩ / m. Granicą możliwości tej metody jest uzyskanie „lampy” gazowo-świetlnej o długości 60-80 km. A to ze względu na rezerwę energii nieco większą niż 2500 kWh - to dokładnie energia naładowanego globalnego kondensatora.
Jest jeszcze jedna uwaga przeciwko ingerencji człowieka w procesy elektryczne na Ziemi. Tworzyły się na przestrzeni miliardów lat i odegrały ważną rolę w powstawaniu życia na naszej planecie. Połączenie tych procesów stanowi globalny łańcuch generowania i kompensacji ładunków elektrycznych, rodzaj analogu układu nerwowego człowieka.
Nadal nie mamy pojęcia o wielu mechanizmach tego łańcucha. Wystarczy wspomnieć o niedawnym odkryciu wyładowań atmosferycznych w jonosferze. Dlatego interweniowanie w taki łańcuch bez zrozumienia praw jego funkcjonowania i możliwych konsekwencji interwencji jest co najmniej głupie. Dlatego nawet jeśli znajdziesz klucze do spiżarni naturalnej elektryczności, należy je natychmiast porzucić.