Sökandet efter alternativa elkällor har blivit massiv de senaste decennierna. Hotet om utarmning av fossila energiresurser har stimulerat forskning om användning av förnybara resurser: luft, vatten, geotermisk värme. En armé av uppfinnar har anslutit sig till forskarna som arbetar inom området alternativ energi, och idag har de "översvämmat" informationsutrymmet med projekt för att få "fri" energi.
Ett av de mest populära områdena för deras utveckling är användningen av atmosfärisk elektricitet. Genom att observera elementens upplopp under åskväder finns det en stor frestelse att temma jordens elektriska krafter för att använda dem till gagn för människan.
Låt oss försöka bedöma hur realistiskt det är att komma nära dessa krafter och använda dem i praktiken. Till att börja med, låt oss svara på frågan om jordens elreserver verkligen är stora? Nästan alla har hört eller känner till en kondensator. Vissa arbetade med dem, andra kommer ihåg från skolfysik kursen.
Enligt moderna koncept är jorden en analog till just en sådan detalj av radioteknikkretsar. Denna enorma sfäriska kondensator laddas och skapar ett elektriskt fält runt omkring oss.
Från och med nu måste du arbeta med numeriska värden, sedan många projekt för användning av jordens elektriska fält förlitar sig på helt mytiska mekanismer för att ta energi från en sådan kondensator.
Först om jordens kapacitet. Redan i detta skede uppstår skillnader. Vid beräkning av jordens kapacitet, som en ensam sfärisk ledare i rymden, erhölls ett värde av cirka 700 μF. Och beräkningen av kondensatorn för kondensatorn som bildas av jordens yta och jonosfären som ligger på en höjd av 60-80 km ger ett värde nära 1F. Skillnaden mellan resultaten är mer än 1000 gånger! Och detta är bara början på osäkerheterna i atmosfärisk elektricitet.
Jordens kondensator laddas till en spänning på cirka 300 kV, med jordytan negativt laddad och jonosfären positivt laddad. Fältstyrkan mellan "plattorna" för en sådan kondensator är 120-150 V / m vid ytan och sjunker kraftigt med höjden.
Kampanjvideo:
Liksom alla riktiga kondensatorer har den en läckström. Geofysiker lyckades mäta dess värde ganska exakt. Dessa strömmar är väldigt små: i klart väder är läckströmtätheten endast 10 till minus 12 effekt från Am2. Men omberäkningen för hela jordytan ger en total läckström på cirka 1800 A. Jordens elektriska laddning (och följaktligen för jonosfären) beräknas till 5,7x10 till coulombens femte kraft. Sedan ska jordens kondensator urladdas på … 8-10 minuter, och det elektriska fältet ska försvinna.
I praktiken ser vi inte en sådan bild. Detta betyder att det finns en naturlig generator med en kapacitet på mer än 700 MW, vilket kompenserar för laddningsförlusten för jord-jonosfärsystemet.
Modern vetenskap har visat sig maktlös att förklara mekanismerna för att ladda en kondensator. Idag finns det mer än 10 teorier och hypoteser som beskriver mekanismerna och processerna för att upprätthålla en konstant laddning på jorden. Men experimentell verifiering och förfinade beräkningar visar att mängden genererade laddningar är otillräcklig för att upprätthålla ett stabilt värde på jordens fält.
Bland kandidaterna för laddningsgeneratorer ansågs åskväder, cirkulationen av strömmar i jordens smälta mantel, flödet av partiklar från solen (solvind). Till och med en exotisk hypotes har framförts om förekomsten av en naturlig MHD-generator som fungerar i den övre atmosfären. Resultatet är en besvikelse - idag vet vetenskapen inte exakt var laddningarna för en naturlig kondensator fylls på från. Det är möjligt att var och en av dessa mekanismer bidrar till påfyllning av laddningen för jordlagringen.
Och nu om möjligheterna att använda energin från en naturlig kondensator. Som nämnts ovan är fältstyrkan (eller potentiell gradient på ytan) i genomsnitt 130V / m. Men detta betyder inte att en lång person har en 260V-potential mellan hälarna och huvudet. Luft är en utmärkt isolator och människokroppen är en bra ledare. Därför har vi, oavsett tillväxt, alltid jordens potential.
Försök att använda jordens styrka för utnyttjande ändamål har gjorts i över två århundraden och fortsätter idag. Den bästa uppnåendet av strukturer för insamling av atmosfärisk elektricitet med hjälp av ballonger gjorde det möjligt att erhålla en effekt på cirka 1 kW, och moderna, faktiskt arbetande kretsar gör det möjligt att driva en låg effekt LED eller ladda en mobiltelefon.
Faktum är att konduktiviteten för atmosfärisk luft endast är 10 till minus 14 grader S / m (Siemens / meter). Det är helt enkelt omöjligt att ta bort märkbar kraft från en sådan högmotståndskälla. För detta måste delarna av "generatorn" ha mer pålitlig isolering. Men konduktiviteten på isolatorns yta överstiger konduktiviteten för luft, så generatorn snabbt "kortsluter".
Den senaste informationen från brasilianska forskare om möjligheterna att erhålla elektricitet från den fuktiga atmosfären i tropikerna är snarare av teoretiskt värde. Effektiviteten hos en sådan generator är 100 miljoner gånger lägre än för en solcell.
Om det är omöjligt att använda energin från atmosfärets ytskikt, kan du försöka "tömma" den globala kondensatorn? Tyvärr är möjligheterna här inte stora. Konduktiviteten i atmosfären nämndes ovan. Konduktiviteten för jonosfären är 10 ordningsföljder högre, men numeriskt är den bara 5x10 till minus 4 grader S / m.
När gapet mellan jordens yta och jonosfären "kortsluts" av ett plasmabunt som erhållits, till exempel från en laser, kommer en obetydlig ström på hundratals milliamper att strömma i kretsen. Det bestäms av det inre motståndet hos den jonosfäriska "plattan" hos kondensatorn, som är 5-10 kΩ / m. Att få en gaslampa "lampa" 60-80 km lång är gränsen för möjligheterna med denna metod. Och detta är för en energireserv på drygt 2500 kWh - det är exakt energin från en laddad global kondensator.
Det finns ytterligare en övervägning mot mänsklig störning i jordens elektriska processer. De bildades under miljarder år och spelade en viktig roll i livets ursprung på vår planet. Kombinationen av dessa processer utgör en global kedja av generering och kompensation av elektriska laddningar, en slags analog av det mänskliga nervsystemet.
Vi har fortfarande ingen aning om många av mekanismerna i denna kedja. Man behöver bara nämna den senaste upptäckten av blixtar in i jonosfären. Därför är det åtminstone dumt att ingripa i en sådan kedja utan att förstå lagarna för dess funktion och de möjliga konsekvenserna av interventionen. Därför, även om du hittar nycklarna till skafferiet med naturlig elektricitet, bör de överges omedelbart.
