Căutarea surselor alternative de electricitate a devenit masivă în ultimele decenii. Amenințarea epuizării resurselor de energie fosilă a stimulat cercetarea privind utilizarea resurselor regenerabile: energia aerului, apa, căldura geotermală. O armată de inventatori s-a alăturat oamenilor de știință care lucrează în domeniul energiei alternative, care a „inundat” astăzi spațiul informațional cu proiecte pentru obținerea de energie „gratuită”.
Una dintre cele mai populare zone ale dezvoltării lor este utilizarea energiei electrice atmosferice. Observând revolta elementelor în timpul furtunilor, există o mare ispită de a îmblânzi forțele electrice ale Pământului, de a le folosi în folosul omului.
Să încercăm să evaluăm cât de realist este să ne apropiem de aceste forțe și să le folosim în practică. Pentru început, să răspundem la întrebarea dacă rezervele de energie electrică ale Pământului sunt cu adevărat mari? Aproape toată lumea a auzit sau știe despre un condensator. Unii au lucrat cu ei, alții își amintesc de la cursul de fizică a școlii.
Conform conceptelor moderne, Pământul este un analog al unui astfel de detaliu al circuitelor de inginerie radio. Acest condensator sferic uriaș este încărcat și creează un câmp electric în jurul nostru.
De acum, trebuie să operați cu valori numerice, deoarece multe proiecte pentru utilizarea câmpului electric al Pământului se bazează pe mecanisme complet mitice pentru preluarea energiei de la un astfel de condensator.
În primul rând, despre capacitatea Pământului. Deja în acest stadiu, apar discrepanțe. La calcularea capacității Pământului, ca conductor sferic solitar în spațiu, s-a obținut o valoare de aproximativ 700 μF. Și calcularea capacității condensatorului format de suprafața Pământului și ionosfera situată la o altitudine de 60-80 km dă o valoare apropiată de 1F. Discrepanța dintre rezultate este de peste 1000 de ori! Și acesta este doar începutul incertitudinilor asociate cu electricitatea atmosferică.
Condensatorul pământului este încărcat la o tensiune de aproximativ 300 kV, suprafața pământului fiind încărcată negativ și ionosfera încărcată pozitiv. Rezistența câmpului dintre „plăcile” unui astfel de condensator este de 120-150 V / m la suprafață și scade brusc cu înălțimea.
Video promotional:
Ca orice condensator real, are un curent de scurgere. Geofizicienii au reușit să își măsoare valoarea destul de precis. Acești curenți sunt foarte mici: pe vreme senină, densitatea curentului de scurgere este de numai 10 până la puterea minus 12 a Am2. Dar recalcularea pe întreaga suprafață a Pământului dă un curent total de scurgere de aproximativ 1800 A. Sarcina electrică a Pământului (și, în consecință, a ionosferei) este estimată la 5,7x10 până la a 5-a putere a coulombei. Apoi condensatorul pământului trebuie descărcat în … 8-10 minute, iar câmpul electric ar trebui să dispară.
În practică, nu vedem o astfel de imagine. Aceasta înseamnă că există un generator natural cu o capacitate de peste 700 MW, care compensează pierderea de încărcare a sistemului ionosferă Pământ.
Știința modernă s-a dovedit neputincioasă pentru a explica mecanismele de încărcare a unui condensator. Astăzi există mai mult de 10 teorii și ipoteze care descriu mecanismele și procesele de menținere a unei încărcări constante pe Pământ. Dar verificarea experimentală și calculele rafinate arată că cantitatea de sarcini generate este insuficientă pentru a menține o valoare stabilă a câmpului Pământului.
Printre candidații la generatoare de încărcare au fost considerate furtuni, circulația curenților în mantaua topită a Pământului, curgerea particulelor de la Soare (vântul solar). Chiar și o ipoteză exotică a fost prezentată cu privire la existența unui generator natural de MHD care funcționează în atmosfera superioară. Rezultatul este dezamăgitor - astăzi știința nu știe cu exactitate de unde sunt taxate taxele unui condensator natural. Este posibil ca fiecare dintre aceste mecanisme să contribuie la reîncărcarea încărcării depozitării pământului.
Și acum despre posibilitățile de utilizare a energiei unui condensator natural. După cum sa menționat mai sus, rezistența câmpului (sau un gradient potențial la suprafață) este de 130V / m. Dar acest lucru nu înseamnă că o persoană înaltă are un potențial de 260V între tocuri și coroana capului. Aerul este un izolator excelent, iar corpul uman este un bun conductor. Prin urmare, noi, indiferent de creștere, avem întotdeauna potențialul Pământului.
Încercările de a folosi puterea câmpului Pământului în scopuri utilitare au fost întreprinse de peste două secole și continuă și astăzi. Cea mai bună realizare a structurilor de colectare a energiei electrice atmosferice cu ajutorul baloanelor a făcut posibilă obținerea unei puteri de aproximativ 1 kW, iar circuitele moderne, care funcționează cu adevărat, vă permit să alimentați un LED cu consum redus sau să reîncărcați un telefon mobil.
Cert este că conductivitatea aerului atmosferic este de numai 10 până la minus 14 grade S / m (Siemens / metru). Este pur și simplu imposibil să eliminați o putere vizibilă de la o sursă atât de mare de rezistență. Pentru aceasta, părțile „generatorului” trebuie să aibă o izolare mai fiabilă. Însă conductivitatea de pe suprafața izolatorilor depășește conductivitatea aerului, astfel încât generatorul „rapid scurtcircuite”.
Cele mai recente informații ale oamenilor de știință brazilieni despre posibilitățile de a obține electricitate din atmosfera umedă a tropicelor sunt mai degrabă de valoare teoretică. Eficiența unui astfel de generator este de 100 de milioane de ori mai mică decât cea a unei celule solare.
Dacă este imposibil să folosești energia din stratul de suprafață al atmosferei, poți încerca să „descarci” condensatorul global? Din păcate, oportunitățile de aici nu sunt minunate. Conductivitatea atmosferei a fost menționată mai sus. Conductivitatea ionosferei este cu 10 ordine de mărime mai mare, dar numeric este de numai 5x10 până la minus 4 grade S / m.
Când decalajul dintre suprafața Pământului și ionosferă este „scurtcircuitat” de un pachet de plasmă obținut, de exemplu, dintr-un laser, un curent nesemnificativ de sute de milimetri va curge în circuit. Este determinată de rezistența internă a „plăcii” ionosferice a condensatorului, care este de 5-10 kΩ / m. Obținerea unei „lămpi” cu gaz lung de 60-80 km este limita posibilităților acestei metode. Și aceasta este de dragul unei rezerve de energie puțin mai mare de 2500 kWh - aceasta este exact energia unui condensator global încărcat.
Există încă o considerație împotriva interferenței umane în procesele electrice ale Pământului. S-au format peste miliarde de ani și au jucat un rol important în originea vieții pe planeta noastră. Combinația acestor procese constituie un lanț global de generare și compensare a sarcinilor electrice, un fel de analog al sistemului nervos uman.
Încă nu avem idee despre multe dintre mecanismele acestui lanț. Nu trebuie să menționăm decât descoperirea recentă a fulgerului în ionosferă. Prin urmare, a interveni într-un astfel de lanț fără a înțelege legile funcționării sale și posibilele consecințe ale interferenței este cel puțin o prostie. Prin urmare, chiar dacă găsiți cheile cămăriei electricității naturale, acestea ar trebui abandonate imediat.
