Phedotikov / 1 / FreeEnergy_27.01.08 / Термодинамические / Молния в кармане

НЕСТАНДАРТНАЯ ИДЕЯ

Молния в кармане

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, серно-натриевые, 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.Ку-либин построил двухместный экипаж, дви­жимый расположенным на запятках слугой. В этом праавтомобиле были заложены элементы, которые начинают использо­вать в транспорте только сейчас: махович-ный 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!

Н

Для SKIF.BIZ подготовил Ben G. (BJ)

аряду с плотностью энергии аккумуля­торы характеризуются плотностью отда­

ваемой 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-

Ю.Бородатый, Ивано-Франковс. обл.

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. -О5-17.

2. Гулиа Н. Конструктору в досье: на завтрашней улице//Моделист-конструк­тор. -1982. -Afe/. -С. 16. З.Сворень Р.А. Электроника шаг за шагом: практическая энциклопедия юно­го адиолюбителя. М: Детская литера­тура, 1986.

Для SKIF.BIZ подготовил Ben G. (BJ) Источник: Журнал Єлектрик №10 2001