Търсенето на алтернативни източници на електроенергия стана масово през последните десетилетия. Заплахата от изчерпване на изкопаемите енергийни ресурси стимулира изследванията за използването на възобновяеми ресурси: въздушна енергия, вода, геотермална топлина. Армия изобретатели се присъедини към учените, работещи в областта на алтернативната енергия, и днес те „наводниха“информационното пространство с проекти за получаване на „безплатна“енергия.
Една от най-популярните области на тяхното развитие е използването на атмосферно електричество. Наблюдавайки бунта на стихиите по време на гръмотевични бури, има голямо изкушение да укротим електрическите сили на Земята, да ги използваме в полза на човека.
Нека се опитаме да преценим доколко е реалистично да се доближим до тези сили и да ги използваме на практика. Като начало, нека да отговорим на въпроса дали запасите от електричество на Земята наистина са големи? Почти всеки е чувал или знае за кондензатор. Някои работеха с тях, други помнят от училищния курс по физика.
Според съвременните концепции Земята е аналог на точно такъв детайл на радиоинженерните схеми. Този огромен сферичен кондензатор се зарежда и създава електрическо поле около нас.
Отсега нататък трябва да работите с цифрови стойности, тъй като много проекти за използване на електрическото поле на Земята разчитат на напълно митични механизми за вземане на енергия от такъв кондензатор.
Първо, за капацитета на Земята. Още на този етап възникват несъответствия. При изчисляване на капацитета на Земята като самотен сферичен проводник в космоса е получена стойност от около 700 μF. И изчисляването на капацитета на кондензатора, образуван от земната повърхност и йоносферата, разположен на височина 60-80 км, дава стойност, близка до 1F. Разминаването между резултатите е повече от 1000 пъти! И това е само началото на несигурността, свързана с атмосферното електричество.
Земният кондензатор се зарежда до напрежение приблизително 300 kV, като земната повърхност е отрицателно заредена, а йоносферата е положително заредена. Силата на полето между "плочите" на такъв кондензатор е 120-150 V / m на повърхността и рязко пада с височина.
Промоционално видео:
Както всеки истински кондензатор, той има ток на изтичане. Геофизиците успяха да преценят стойността му доста точно. Тези токове са много малки: при ясно време плътността на тока на изтичане е само 10 до минус 12 мощността на Am2. Но преизчислението за цялата повърхност на Земята дава общ ток на изтичане от около 1800 А. Електрическият заряд на Земята (и съответно на йоносферата) се оценява на 5,7x10 до 5-та мощност на кулона. След това земният кондензатор трябва да се разреди за … 8-10 минути и електрическото поле трябва да изчезне.
На практика не виждаме такава картина. Това означава, че има естествен генератор с мощност над 700 MW, което компенсира загубата на заряд на земно-йоносферната система.
Съвременната наука се оказа безсилна да обясни механизмите на зареждане на кондензатор. Днес има повече от 10 теории и хипотези, описващи механизмите и процесите за поддържане на постоянен заряд на Земята. Но експерименталната проверка и прецизираните изчисления показват, че количеството на генерираните заряди е недостатъчно за поддържане на стабилна стойност на земното поле.
Сред кандидатите за генератори на заряди се считаха гръмотевични бури, циркулацията на токовете в разтопената мантия на Земята, потокът от частици от Слънцето (слънчев вятър). Дори е екзотична хипотеза за съществуването на естествен MHD генератор, работещ в горната атмосфера. Резултатът е разочароващ - днес науката не знае откъде точно се зарежда зарядите на естествен кондензатор. Възможно е всеки от тези механизми да допринесе за попълване на заряда на земното съхранение.
А сега за възможностите за използване на енергията на естествен кондензатор. Както бе отбелязано по-горе, силата на полето (или потенциален градиент на повърхността) е средно 130V / m. Но това не означава, че висок човек има 260V потенциал между петите и короната на главата. Въздухът е отличен изолатор, а човешкото тяло е добър проводник. Следователно ние, независимо от растежа, винаги имаме потенциала на Земята.
Опити да се използва силата на земното поле за утилитарни цели са предприети в продължение на повече от два века и продължават и до днес. Най-доброто постижение на структурите за събиране на атмосферно електричество с помощта на балони направи възможно получаването на мощност от около 1 кВт, а модерните, наистина работещи вериги ви позволяват да захранвате светодиод с ниска мощност или да презареждате мобилен телефон.
Факт е, че проводимостта на атмосферния въздух е само от 10 до минус 14 градуса S / m (Siemens / метър). Просто е невъзможно да се отнеме забележима мощност от такъв източник на висока устойчивост. За това частите на "генератора" трябва да имат по-надеждна изолация. Но проводимостта на повърхността на изолаторите надвишава проводимостта на въздуха, така че генераторът бързо "къси съединения".
Последната информация от бразилски учени за възможностите за получаване на електричество от влажната атмосфера на тропиците е по-скоро с теоретична стойност. Ефективността на такъв генератор е 100 милиона пъти по-ниска от тази на слънчевата клетка.
Ако е невъзможно да се използва енергията от повърхностния слой на атмосферата, можете ли да опитате да „освободите“глобалния кондензатор? За съжаление, възможностите тук не са големи. Проводимостта на атмосферата беше спомената по-горе. Проводимостта на йоносферата е с 10 порядъка по-висока, но числено тя е само от 5x10 до минус 4 градуса S / m.
Когато празнината между земната повърхност и йоносферата се „къси в късо съединение“от плазмен сноп, получен например от лазер, в схемата ще тече незначителен ток от сто милиампера. Определя се от вътрешното съпротивление на йоносферната "плоча" на кондензатора, което е 5-10 kΩ / m. За получаване на газова светлина "лампа" с дължина 60-80 км е границата на възможностите на този метод. И това е заради енергийния резерв от малко повече от 2500 кВтч - това е точно енергията на зареден глобален кондензатор.
Има още едно съображение срещу човешката намеса в електрическите процеси на Земята. Те се формират в продължение на милиарди години и играят важна роля за произхода на живота на нашата планета. Комбинацията от тези процеси представлява глобална верига за генериране и компенсиране на електрически заряди, един вид аналог на човешката нервна система.
Все още нямаме представа за много от механизмите на тази верига. Трябва само да се спомене скорошното откриване на мълния в йоносферата. Следователно да се намесиш в такава верига, без да разбираш законите на нейното функциониране и възможните последици от интервенцията е най-малко глупаво. Ето защо, дори и да намерите ключовете от килерчето с естествено електричество, те трябва да бъдат изоставени незабавно.
