I den här artikeln vill jag prata om sätt att få energi från jordens atmosfär. Som ni vet är potentialen mellan jorden och jonosfären enorm och når 400 kV, och dess potentiella energi är lika med miljoner gigawatt. På grund av naturliga processer som sker på jordytan erhålls den första kondensatorplattan.
Den viktigaste komponenten som bildar potentialen på planetens yta är vatten. På grund av processerna för övergång till olika tillstånd av aggregering (indunstning, kondensation etc.) bildas ett kraftfullt filt av negativt laddade partiklar, som är belägna över hela planetens yta. Kondensatorns övre platta är jonosfären. Positiva partiklar bildas huvudsakligen på grund av påverkanjonisering från kosmisk strålning. Enkelt uttryckt - partiklar som flyger till exempel från solen och träffar neutrala partiklar i atmosfären - överför deras energi till dem. Således, som ett resultat av naturliga processer på vår planet som har ägt rum i miljarder år, bildas två motsatta laddningar, som kontinuerligt är mättade som ett resultat av påverkansbombardement från rymden och på grund av naturliga processer vid jordytan. Kondensatorplattornas urladdning sker också, när dielektriken bryts ned är detta blixt. Faktum är att blixt är inget annat än en kortvarig stängning av två motsatta potentialer med frisläppande av energi i form av ljus och värme. Det finns så mycket energi att blixtnedslag, som uppstår ständigt och kontinuerligt under miljoner år på jordens hela yta, påverkar uppvärmningen av planetens atmosfär, tillsammans med solstrålning och växthuseffekten av gaser.
Figur: 1 Cykel med elektriska laddningar i atmosfären.
Vid första anblicken ser det enkelt att få el från atmosfären. Vi har två potentialer som vi kan ansluta till, omvandla energi till elektricitet med de nödvändiga egenskaperna och vi har en källa till miljarder gigawatt i våra händer. Till exempel är all energi som genereras i USA per år ungefär 1,5% av energin i planetens atmosfär. Att få energi är dock förknippat med vissa svårigheter. I synnerhet bör elektroden för uppsamling av positiva partiklar från jonosfären ha en stor ytarea, såväl som den höjs till en tillräckligt stor höjd. Dessutom är svårigheterna hur man konverterar den mottagna energin till spänning med de egenskaper som krävs av konsumenten.
Figur: 2. Strålningsbalans och värmeenergitäthet.
Pionjären inom området för att generera elektricitet från atmosfären var utan tvekan Nikola Tesla. Han använde en specifik frekvens för sin kraftmottagare, som var lika med jordens frekvens. Den så kallade Schumann-frekvensen, som är ungefär 8Hz. Det bör noteras att mottagaren måste ha en inställbar oscillerande krets, eftersom frekvensen varierar med väder, tid och säsong. Så klockan 19 GMT - svängningar når en topp. På vintern, på grund av torrare luft och stark vind, är potentialen större än på sommaren. Men i genomsnitt är skillnaden högst 30% av genomsnittet. Den aktuella frekvensen för jordvibrationer kan hittas på webbplatsen Space Observing Systems (https://sosrff.tsu.ru). Tesla använde också en joniserad kanal för att förbättra konduktiviteten i atmosfären över energimottagaren. Om du kastar negativt laddade partiklar i atmosfären, till exempel med hjälp av Tesla Coil. Då är det möjligt att uppnå en lokal reduktion av det dielektriska skiktet och bildandet av en ledande kanal. Detta hjälper till att utnyttja potentialen. Generellt sett är det berömda Tesla-tornet i själva verket en buffert eller, om du vill, en behållare, där masteroscillatorn flyttar laddningen från marken och tillbaka. Teslas torn är en antenn där atmosfärisk elektricitet induceras efter lämpliga manipulationer (skapar svängningar som resonerar med Schumann-frekvensen av masteroscillatorn, ger jordning, etc.).en buffert eller, om du vill, en kapacitet, där huvudoscillatorn flyttar laddningen från marken och tillbaka. Teslas torn är en antenn där atmosfärisk elektricitet induceras efter lämpliga manipulationer (skapar svängningar som resonerar med Schumann-frekvensen av masteroscillatorn, ger jordning, etc.).en buffert eller, om du vill, en kapacitet, där huvudoscillatorn flyttar laddningen från marken och tillbaka. Teslas torn är en antenn där atmosfärisk elektricitet induceras efter lämpliga manipulationer (skapar svängningar som resonerar med Schumann-frekvensen av masteroscillatorn, ger jordning, etc.).
Figur: 3 illustration till Plausson-patentet från 1922.
En energianvändare baserad på Teslas patent beskrivs också i verk av Hermann Plausson, som under 20-talet av förra seklet genomförde test med ballongerantenner, och den 9 juni 1925 patenterade han sitt system för att samla upp atmosfärisk elektricitet. Patentnummer 1.540.998. Hemmagjorda ballonger kan fyllas med väte med en primitiv reaktion av kopparsulfat och aluminium. När dessa två komponenter kommer i kontakt produceras väte med frisläppande av värme. Det bör noteras. Att en sådan metod endast är tillämplig för experiment, eftersom väte är extremt brandfarligt. Att använda den i antenner är osäker. Det är dock uppenbart att mottagarantennen bör höjas så högt som möjligt. Jordning av hög kvalitet spelar också en enorm roll. Tesla i dagböckerna talade om behovet av noggrann jordning av utrustning. I synnerhet talade han om hur man gör det. Du bör ta ett stort metallark som du ansluter tråden till. Metallen bör begravas så djupt som möjligt. Har tidigare täckt det med salt för att förbättra kontakten med jorden. Att somna ett blad - du bör ständigt kompaktera jorden. Tesla bad också assistenten att regelbundet vattna marken ovanför bladet med vatten för att förbättra kontakten med jorden. Bra jordning är lika viktigt som antennen. Det ska också sägas att det är fel att marka i hyreshus på centralvärmeledningar, eftersom det är dålig jordning. Trots att röret går under jord. Det går över hela byggnaden också. Om vi föreställer oss hela värmesystemet utan själva byggnaden, kommer vi att få en antennuppsättning. Vilket kommer att ha en skadlig effekt på energiintaget. Dessutom. I vissa fall är rören elektriskt anslutna till byggnadens strukturförstärkning. Min åsikt kan kanske utmanas här, men jag tror att grunden är den bästa. När dess struktur inte går utanför jordens yta.
Kampanjvideo:
Fig 4. Arbeta för att få atmosfärisk elektricitet.
Den mottagna energin kan utnyttjas på olika sätt. De flesta av dem kokar ner till ackumulering i en mellanliggande kondensator och släpps genom en arresterare i en transformator eller direkt. Till konsumenten. Tyvärr är effektiviteten hos sådana enheter ganska låg. Detta beror på den lilla storleken på den mottagande antennen, liksom den ofullständiga designen. Vi pratar mer om sätt att få energi från jorden.
Och nu är det värt att nämna omvandlingsmetoden som används i Efimenko elektrostatiska motor. Strukturellt sett är motorn en vertikal axel på vilken en elektretskiva är monterad. En primitiv elektret kan fyllas med en blandning av paraffin och träharts i en rund behållare och högspänning appliceras på blandningen. Den resulterande elektreten behåller sin spänning under lång tid. Du kan läsa mer om elektrets på Internet. En elektretskiva är monterad på axeln. Två metallplattor är fästa på båda ytorna på skivan. Spänning appliceras på plattorna genom borstarna från antennen till en platta respektive från marken till den andra. Var uppmärksam på skivelektrets polaritet och fördela polariteten korrekt. Mer information om detta skrivs i kapitlet "Electret Motors" i boken av O. Efimenko "Elektrostatiska motorer". När man använder ytterligare energilagringsanordningar, såsom ett svänghjul, batteri eller superkapacitor, är det möjligt att montera en omvandlare av atmosfärisk elektricitet i en mekanisk rörelse av rotorn.
Fig 6. Motor Efimenko O. Och principen för dess anslutning.
Om du inte använder omvandlaren i mekaniskt arbete, men omvandlar den direkt till spänning med de önskade egenskaperna, bör du vägledas av patent nr RU 2 245 606 av PA Kucher. och Kolomiets V. I. Patentet beskriver i tillräcklig detalj konstruktionen av en elektrod för mottagning av atmosfärisk elektricitet. Vi bör inte heller glömma patent från Tesla och Plausson.
Fig 7. Schematiskt diagram över en användning av atmosfärisk elektricitet.
Sammanfattningsvis vill jag säga att det i detta skede i utvecklingen av vetenskap och teknik är att generera elektricitet, även i liten skala, mer än en riktig sak. Lokala energimottagare. Installerat utanför staden kan bli ett verkligt alternativ till fristående generatorer. Och de utförda experimenten har visat sin höga effektivitet när det gäller belysning och drift av mobila enheter. Med modern elementbas, till exempel lysdioder för belysning, användning av Joulie Thief-omvandlare för energiomvandling och moderna antenner - kan du uppnå hög effektivitet för den här typen av energikällor.
Sergey O.