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:

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Дождевой электрогенератор 08.11.2025

Группа разработчиков Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики представила дождевой электрогенератор, который превращает дождевые капли в источник электричества, используя саму воду как структурный и электрический элемент. В отличие от традиционных капельных генераторов, где электричество создается на твердых диэлектрических пленках с металлическими электродами, новое устройство плавает непосредственно на поверхности воды. Вода одновременно выполняет роль опоры и проводника, что позволило снизить вес системы на 80%, а стоимость уменьшить почти наполовину, сохранив при этом мощность до 250 вольт на каждую каплю. "Мы позволили воде одновременно выполнять структурную и электрическую функции, создав легкую, доступную и масштабируемую систему", - объяснил профессор Ванлин Гуо, ведущий автор исследования. Такая концепция открывает путь к созданию гидровольтаических систем, которые могут работать в водоемах без использования суши, дополняя солнечные и ветровые технологии. П ...>>

Климат влияет на длительность беременности 07.11.2025

Беременность традиционно воспринимается как естественный биологический процесс с предсказуемыми сроками, однако современные исследования все чаще доказывают, что на ее продолжительность влияют факторы, выходящие далеко за пределы медицины. Среди них особое место занимают климат и окружающая среда - именно эту взаимосвязь впервые подробно изучили ученые из Университета Кертина в Австралии. Их работа раскрывает, что экстремальные погодные условия способны не только вызывать преждевременные роды, но и, напротив, удлинять срок беременности. Команда исследователей проанализировала данные почти 400 тысяч новорожденных, появившихся на свет в Западной Австралии. Результаты оказались неожиданными: климатические колебания заметно влияли на организм будущих матерей, особенно у тех, кто рожал после 41-й недели беременности. По словам доктора Сильвестра Додзи Ньядана из Школы народного здоровья Университета Кертина, проблема перенашивания долгое время оставалась в тени, хотя ее последствия могут ...>>

Случайная новость из Архива Электронная микроскопия - детям 19.08.2005 Американские ученые и учителя создали программу, которая позволит детям работать с как будто настоящим электронным микроскопом. "Нынче дети обращаются со всевозможными технологическими новинками столь же свободно, как их родители - с книгами; они, можно сказать, живут в техническом мире, - говорит Линн Ландис, учительница средней школы в Питтсбурге (США). - Когда электронный мир стал частью моих уроков, я почувствовала, что школа приблизилась к настоящей жизни". А все дело в том, что группа ученых и учителей при поддержке Национального фонда науки собрала большую коллекцию изображений со сканирующего электронного микроскопа и создала программное обеспечение, которое позволяет изучать эти изображения так, как будто они видны в самый настоящий микроскоп. Ученые хотели сделать виртуальную лабораторию нового поколения, которая дала бы возможность учителям работать с современными аналитическими приборами, и вполне преуспели в этом. С помощью электронной лаборатории, которую назвали iSEM, ученики самой обычной школы могут проводить невозможные до сих пор эксперименты, от измерения длины члеников ножек пауков до изучения химического состава минералов в метеоритах. Обычно для такой работы нужен прибор стоимостью в двести тысяч долларов, а теперь хватает компьютера и компакт-диска. "Даже ученики небогатых школ благодаря iSEM освоят навыки работы с тонкими приборами, которые нужны в современном производстве, например в электронике, медицине или нанотехнологиях", - говорит куратор проекта из фонда Салли Нерлове. Кстати, стоила эта разработка почти полмиллиона долларов за два года.

Другие интересные новости:

▪ Антимикробная пищевая пленка на растительной основе

▪ Cпецификация MIPI CSI-2 v1.3

▪ SHARP анонсирует ЖК-дисплей с миллионной контрастностью

▪ Велосипедный счетчик энергии

▪ Смартфон Oppo A1 Pro

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Габриэль Гарсиа Маркес. Знаменитые афоризмы

▪ статья Где существует хулиганская традиция сжигать огромного рождественского козла? Подробный ответ

▪ статья Штокроза обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Универсальное охранное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Угадывание карты на спор. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025