Молния в кармане. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Рекуператоры (устройства по "возвращению" энергии в промышленную электросеть) помогут адаптации к современным условиям использования ветроэнергетики и малых гидроэлектростанций. Эти виды энергии сейчас называют "нетрадиционными", хотя это действительно традиционные, служившие людям с незапамятных времен в виде парусов, поилок для скота, мельниц и т.д.

Но как быть, когда в сети вовсе нет тока? При увеличении количества малых электростанций (а такая тенденция уже давно наметилась во всем мире) они смогут обойтись без основной электростанции, а пока приходится выключать "захлебнувшийся" рекуператор. Можно, конечно, заряжать дармовой энергией аккумуляторы, но плотность хранения энергии в электрохимических аккумуляторах мала: у свинцово-кислотных - 64 кДж/кг, у никель-кадмиевых 110 кДж/кг, у топливных элементах (при различных сроках разрядки) от 15 до 150 кДж/кг. Есть еще "горячие" аккумуляторы с расплавленным электролитом (300...600°С), например, сернонатриевые, у которых плотность составляет 800 кДж/кг, но КПД их мал.

Может обратиться к маховику? Сплошной диск равной прочности имеет плотность 120 кДж/кг, супермаховик из ленты - 150 кДж/кг, супермаховик из специального волокна - 650 кДж/кг [1].

Еще в 1791 г. русский механик И.П.Кулибин построил двухместный экипаж, движимый расположенным на запятках слугой. В этом праавтомобиле были заложены элементы, которые начинают использовать в транспорте только сейчас: маховичный аккумулятор и рекуперативный тормоз [2]. Маховик известен с незапамятных времен. Сегодня маховики помещают в вакуумную камеру для уменьшения потерь на трение о воздух. Вместо подшипников применяют магнитные опоры.

Подняв скорость маховика вдвое, мы повышаем его кинетическую энергию вчетверо. Вот почему главное направление развития маховичных аккумуляторов - повышение числа оборотов, а значит, и прочности. Если изготовить маховик из очень прочного кварцевого волокна, то удастся повысить плотность энергии до 5000 кДж/кг. А если использовать углеродное волокно со структурой алмаза, то плотность повысится до 15000 кДж/кг!

Наряду с плотностью энергии аккумуляторы характеризуются плотностью отдаваемой мощности. И тут маховику равных нет. Конечно, отбор мощности от современных маховиков возможен только электрическим путем, никакая механика не в состоянии выдержать такую плотность энергии.

Тем не менее у электрохимических и маховичных аккумуляторов есть достойный конкурент - тепловой аккумулятор, в котором энергия хранится в сильно нагретых веществах, находящихся на грани перехода из одного своего состояния в другое. Такие аккумуляторы запасают громадное количество энергии, значительно больше, чем любой другой тип аккумулятора. Именно такими типами аккумуляторов являются наше Солнце, плазма Земли, шаровые молнии и др. Плотность хранения энергии в них максимальна.

Еще в 1995 г. автор этих строк пытался изготовить камеру для "бездонного" аккумулирования. Устройство ее простое. Прочная и герметичная камера состоит из двух изолированных друг от друга электродов. Камера заполняется водой. При напряжении 2 В вся вода разлагается на водород и кислород. Затем предполагалось поджечь смесь высоким напряжением. Первая конструкция не выдержала высокого давления, и газы вырвались из нее наружу. Своими исследованиями мне удалось "заразить" выпускника Львовского университета Р.Стасива. Его камера с учетом моего опыта была изготовлена куда прочнее (см. рисунок).

Вместо пластмассовых прокладок применена эпоксидная смола, в конструкции камеры использовалась инструментальная сталь. Прокладка крышки была изготовлена из тонкой медной фольги. Объем камеры сильно уменьшен, но тогда этому не придали значения (у шаровых молний есть критический диаметр, достигнув которого они взрываются).

Испытания Ростислав проводил сам, что также недопустимо. Ему удалось полностью разложить в камере объемом менее наперстка всю воду. Омметр, подключенный к камере, показывал "обрыв", что означало полное отсутствие воды.

Следующий этап - поджигание смеси с помощью высоковольтного трансформатора, применяемого в больших котельных установках. При этой процедуре вро- де ничего не произошло, и можно было приступать к зарядке аккумулятора. Теперь это уже был гибрид: и горячего электрохимического аккумулятора, и маховика (вещество в камере, точнее, фронт диссоциации, по идее, должен был вращаться со скоростью до 365000 об/мин), и теплового аккумулятора (внутри камеры находилась плазма). Но тут исследователь взял в руку камеру и зачем-то потряс ее... Страшный взрыв всколыхнул всю округу, из соседних домов прибежали испуганные люди. Шесть дней контузии и израненная рука - вот результат испытаний для исследователя.

Конечно, подобный эксперимент с каким-либо другим энергетическим зарядом такой мощности вряд ли закончился бы одной "акустикой". Причина сравнительно благополучного исхода аварии в свойстве "гремучего газа" - стехиометрической смеси водорода и кислорода. При ее взрыве происходит наложение обычного теплового взрыва и вакуумного.

Эксперимент окончился не так, как хотелось (неудачных экспериментов не бывает, все они - "прикосновение к Истине"), и мы собираемся его продолжить. Ведь расщепление воды на водород и кислород сулит 141,88 кДж/кг, а один только водород, если расщепить его на атомы, дает уже 213,3 кДж/кг. А что же будет, если расщепить атом? В [3] есть слова: "В принципе работоспособность электричества огромна, гораздо больше, чем работоспособность гравитации".

Литература:

1. Гулиа Н. Транспорт, уходящий в завтра//Моделист-Конструктор. -1980. №1. -С15-17.
2. Гулиа Н. Конструктору в досье: на завтрашней улице//Моделист-конструктор. -1982. -№1. -С.16.
3. Сворень Р.А. Электроника шаг за шагом: практическая энциклопедия юного радиолюбителя. М.: Детская литература, 1986.

Автор: Ю.Бородатый

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Процессоры Intel Xeon D-2100 07.02.2018 Компания Intel представила процессор Intel Xeon D-2100 в формате "системы на кристалле", спроектированный для удовлетворения потребностей периферийных устройств, а также центров обработки данных и сетевых приложений с ограниченным пространством и потреблением электроэнергии. Процессор Intel Xeon D-2100 еще больше повышает рекордную эффективность и распространяет инновационные возможности платформы Intel Xeon Scalable из центров обработки данных на сетевую периферию и на уровень веб-приложений, где сетевые операторы и поставщики облачных услуг сталкиваются с необходимостью в постоянном повышении производительности без увеличения потребления электроэнергии. Новинка обеспечит более высокую производительность и аппаратно реализованные технологии защиты сетевой периферии, необходимые для удовлетворения растущей потребности в повышении вычислительной мощности, более широких возможностях обработки и защиты данных ближе к конечным устройствам. Например, помогут поставщикам услуг связи (CoSP) осуществлять периферийные вычисления с множественным доступом (MEC), что позволит программным приложениям получать доступ к локальному контенту и к получаемой в реальном времени информации о сетевых условиях локального доступа, сокращая загруженность, предотвращая перегрузки мобильной сети и открывая новые приложения технологии в автомобилях с подключением 5G, на "умных" стадионах, в розничной торговле и медицине. Новые процессоры также позволят поставщикам услуг связи оказывать сетевые услуги с более высокой пропускной способностью, оптимизированной рабочей нагрузкой и меньшим потреблением энергии абонентском оборудовании с использованием виртуализации (vCPE), например, в виртуальных частных сетях и услугах шифрования. Процессоры Intel Xeon D-2100 включают в себя до 18 ядер Intel Xeon поколения "Skylake-server", а также интегрированную технологию Intel QuickAssist, поддерживащую криптографические функции, шифрование и дешифрование на скорости до 100 Гб/с. В дополнение к этим усовершенствованиям в сфере защиты данных, новый продукт будет поддерживаться обновлениями системного программного обеспечения для защиты потребителей от уязвимостей, таких как Spectre и Meltdown.

Другие интересные новости:

▪ Тополя научатся разлагать яды

▪ Роботы трудятся внутри людей

▪ Датчики изображения с пикселями 1 мкм

▪ Кулер для игровых смартфонов Red Magic Cooler 5 Pro

▪ Смарфоны против браконьеров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Факторы, разрушающие здоровье, и их профилактика. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что олицетворяет в гербе Москвы дракон, поражаемый святым Георгием? Подробный ответ

▪ статья Семена дьявола. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пассивные солнечные системы. Теплоизоляция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой ДПФ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026