14. Вода, как источник электрической энергии

1. Начальные сведения

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что вода является источником не только тепловой энергии и энергии, заключенной в водороде и кислороде, но и источником электрической энергии. Вспомним мощь грозовых разрядов. Они являются источником электрической энергии воды в облаках. Теперь можно сказать, что мы вплотную приблизились к моделированию и управлению этими разрядами в лабораторных условиях.

Рис. 100. Схема третьей (полузаряженной) модели молекулы воды

На рис. 72 показана схема молекулы воды с десятью электронами. Мы назвали эту структуру заряженной молекулой воды [75], [99], [109]. Оказывается, что существует возможность отделить от молекулы воды электрон, принадлежащий одному из атомов водорода, соединенных с электроном атома кислорода. Протон атома водорода в этом случае соединится с электроном атома кислорода и молекула воды, потеряв один электрон, станет полузаряженной (рис. 100).

Количество кулонов электричества, которое генерируется в одном литре воды при потере каждой молекулой воды одного электрона, будет равно произведению числа Авагадро на количество молей молекул воды в одном литре [109]

Кулонов. (311)

Учитывая, что один ампер-час составляет 3600 кулонов электричества, находим электрическую ёмкость одного литра воды

Ач. (312)

Экспериментальные исследования также показывают, что при определенных режимах плазменного электролиза воды в электролитическом растворе формируется электрический потенциал, значительно превышающий потенциал, подводимый к раствору. В результате этого в электролитическом растворе генерируется электрическая энергия, превышающая электрическую энергию, вводимую в раствор [103].

Рис. 101. Схема кластера из двух молекул воды

Анализ энергий связи между электронами и протонами атомов водорода в кластере из двух молекул воды (рис. 101) показывает возможность реализации различных вариантов разрыва этих связей. В обычных условиях рвется связь между двумя протонами и , принадлежащих атомам водорода в молекуле воды. Возможен одновременный разрыв связей и . В последнем случае выделяется молекула водорода. Реализация того или иного вариантов разрыва связей зависит от температуры среды, в которой находятся молекулы воды.

Если, например, молекулы воды находятся в парообразном состоянии в облаке, то реализация разрыва приведет к формированию в облике положительно заряженных молекул воды. В другом облаке, с другой температурой, возможен разрыв связей или и формирование в облаке отрицательно заряженных и ионов , из которых формируется водород, кислород и озон в процессе грозового разряда.

Поскольку реализация того или иного варианта разрыва связей зависит от температуры, то, зная энергии связей, мы сможем моделировать этот процесс и использовать его для получения электрической энергии из воды.