Je možné získat energii ze země?
Jedno známé přísloví říká: “Léto pro duši, zima pro zdraví.” Podstatou tvrzení jsou léčivé vlastnosti mrazivého zimního vzduchu. Toto rčení je samozřejmě jen pro ty, kteří v zimě nesedí uvnitř, ale aktivně se pohybují venku. Proč je zimní vzduch považován za zdravý? Je pravda, že obsahuje více kyslíku? Dále
Mezi elektrickými ohřívači, které používáme v každodenním životě, se nyní infrazářiče stávají nejoblíbenějšími. Jsou široce inzerovány na internetu a v novinách. Říká se o nich, že jsou mnohem účinnější než chladiče oleje a ohřívače ventilátorů. Spotřebovávají méně energie, nespalují kyslík atd. Hlavní je, že nejsou vůbec škodlivé a nemají žádné negativní účinky na lidský organismus. Dále
451 stupňů Fahrenheita. To je název slavné knihy Raye Bradburyho. Původní jazyk zní: ‘Fahrenheit 451: The Temperature at the Book Paper Catches Fire and Burns’. Opravdu začnou knihy při této teplotě hořet? Dále
To je pravda, i když to zní neuvěřitelně, protože během procesu zmrazování musí předehřátá voda projít teplotou vody studené. Tento paradox je ve světě známý jako „Mpembův efekt“. Dále
Jeden z mých přátel odmítá jíst jídlo, které někdo ohřál v mikrovlnce. Je to všechno kvůli hororovým příběhům na internetu. Dále
Odpověď na tuto otázku je zjevně záporná. Země se otáčí spolu se všemi objekty, které jsou na ní. Tuto rotaci necítíme, a proto ji nemůžeme použít.
Na Zemi však existuje jev, který přímo souvisí s rotací naší planety kolem její osy a lidé se snaží tento jev využít k získání obnovitelného zdroje energie. To je fenomén mořského přílivu a odlivu.
Existuje názor, že příliv a odliv je výsledkem přitahování vody z oceánů a moří k Měsíci. To je velmi zjednodušený výklad. Klíčové body při vysvětlování přílivových jevů jsou:
• denní rotace zeměkoule;
• deformace vodního obalu pokrývajícího zemský povrch a jeho přeměna v elipsoid;
• nesoulad hlavní osy elipsoidu s osou rotace Země.
Absence jednoho z těchto faktorů eliminuje možnost přílivu a odlivu. Pokud se tedy osy uvedené výše shodují, slapové jevy nebudou pozorovány jako periodický jev, bez ohledu na to, jak velké jsou přitažlivé síly. Slapová vlna, která má tvar výše uvedeného elipsoidu, je superpozice dvou „dvojhrbých“ vln vytvořených v důsledku gravitační interakce planetární dvojice Země – Měsíc a gravitační interakce této dvojice s centrálním svítidlem. – Slunce. Faktorem určujícím vznik této vlny jsou navíc setrvačné síly, které vznikají při rotaci nebeských těles kolem společných těžišť.
Každoročně se opakující slapový cyklus zůstává nezměněn díky přesné kompenzaci přitažlivých sil mezi Sluncem a těžištěm planetární dvojice a setrvačných sil působících na toto centrum. Jak se poloha Měsíce a Slunce vůči Zemi periodicky mění, mění se i intenzita výsledných slapových jevů.
Na evropském kontinentu jsou nejvyšší přílivy (až 13.5 m) pozorovány v Bretani u města Saint-Malo. Zde se přílivová vlna zaměřuje na pobřeží poloostrovů Cornwall (Anglie) a Cotentin (Francie))
Pro využití energie přílivových vln je postaven speciální typ vodní elektrárny – Přílivové elektrárny (TPP).
Existuje názor, že provoz přílivových elektráren zpomaluje rotaci Země, což může mít negativní důsledky pro životní prostředí. Vzhledem ke kolosální mase Země je však vliv přílivových elektráren zanedbatelný. Kinetická energie rotace Země (~10 29 J) je tak velká, že provoz přílivových stanic o celkové kapacitě 1000 GW prodlouží délku dne pouze ~10 -14 sekund za rok, což je 9 řádů. o velikosti menší než přirozené přílivové brzdění (~2 10 -5 s za rok).
Pro získání energie je záliv nebo ústí řeky zablokováno přehradou, ve které jsou instalovány hydraulické jednotky, které mohou pracovat jak v režimu generátoru, tak v režimu čerpadla (pro čerpání vody do nádrže pro následný provoz v nepřítomnosti přílivu). V druhém případě se jim říká přečerpávací elektrárny.
V Rusku od roku 1968 funguje experimentální TPP v zálivu Kislaya na pobřeží Barentsova moře. Od roku 2009 je jeho kapacita 1,7 MW. Severní TPP o výkonu 12 MW je ve fázi návrhu. V sovětských dobách byly vypracovány projekty na výstavbu TPP v Mezen Bay (kapacita 11 000 MW) na Bílém moři, Penzhinskaya Bay a Tugursky Bay (kapacita 8000 MW) na Ochotském moři, v současné době stav těchto projektů je neznámá, s výjimkou TPP Mezen zařazené do investičního projektu RAO UES. Penzhinskaya TPP by se mohla stát nejvýkonnější elektrárnou na světě – projektovaná kapacita je 87 GW.
PES jsou i v zahraničí – ve Francii, Velké Británii, Kanadě, Číně, Indii, USA a dalších zemích. TPP “La Rance”, postavená v ústí řeky. Rance (Severní Bretaň) má největší přehradu na světě, její délka je 800 m. Přehrada slouží také jako most nesoucí vysokorychlostní magistrálu spojující města St. Malo a Dinard. Výkon stanice je 240 MW.
Další známé stanice: kanadská – Annapolis TPP a norská – Hammerfest TPP.
Na obrázku: Největší světová přílivová elektrárna, La Rance, Francie.
Výhodou PES je šetrnost k životnímu prostředí a nízké náklady na výrobu energie. Nevýhodou jsou vysoké náklady na výstavbu a výkon, který se mění v průběhu dne, proto může PES fungovat pouze jako součást energetického systému, který má dostatečný výkon z jiných typů elektráren.
Zdroje:
Více o fyzice přílivu a odlivu si můžete přečíst na stránce Wikipedie „Odliv a odliv“.
Energie z elektrického pole Země.
Vstup Země má záporný elektrický náboj [4]. Celkový náboj Země q je roven 0,6. 10 Cl. [6]. Bohužel ještě nikdo nepřišel na to, jak tento poplatek využít pro potřeby národního hospodářství. I když celá Země je jen skladiště elektřiny. Vše, co musíte udělat, je naučit se extrahovat tuto pozemskou elektřinu a přeměnit ji na vhodnou a obvyklou formu pro použití, totiž stejnosměrný proud. Jak to lze provést, bude diskutováno v tomto článku. Série Volt. Připomenu na začátek. Co je to „série Volta“? Pokud se dva různé kovy dostanou do kontaktu, vznikne mezi nimi rozdíl potenciálů, nazývaný rozdíl kontaktních potenciálů. Italský fyzik A. Volta (1745 – 1827) tedy zjistil, že pokud se kovy Al, Zn, Sn, Pb, Sb, Bi, Hg, Fe, Cu, Ag, Au, Pt, Pd uvedou do styku v uvedeném sekvence, pak každý předchozí v kontaktu s jedním z následujících bude nabit kladně. Tato série se nazývá série Volta. Rozdíl kontaktních potenciálů pro různé kovy se pohybuje od desetin až po celé volty [1]. Dojde-li ke kontaktu dvou pevných vodičů, dochází mezi nimi k výměně elektronů a zpočátku se elektrony převážně pohybují od vodiče s nižší pracovní funkcí k vodiči s vyšší pracovní funkcí. V důsledku tohoto procesu získávají vodiče elektrické náboje opačných znamének, což vede ke vzniku elektrického pole, které brání dalšímu toku elektronů. Nakonec je dosaženo rovnováhy, ve které se toky elektronů v obou směrech vyrovnají a mezi vodiči se vytvoří koherenční vztah. položka [2]. To znamená, že nejprve dochází k pohybu nebo driftu volných elektronů, a pokud by systém nebyl uzavřen, pak by rovnováha nikdy nenastala. Volta páry. Elektronový drift v těchto párech je vysvětlen rozdílem ve „Fermiho hladinách“. Před spojením kovů jsou vodiče „na úrovni Fermi“ odlišné, ale po připojení „na úrovni Fermi“ se dostanou do rovnováhy.
Nyní „sestavíme“ voltové páry z řady Volta s použitím nejběžnějších a dostupných materiálů. za co? To se ukáže později. Máme tedy následující dvojice: – (+ Hliník Al<> Železo Fe -)
— (+ Hliník Al<> Měď Cu -) — (+ Železo Fe+<> Měď Cu —) Zbývající páry kovů ignorujeme kvůli jejich určité exotickosti, vysoké ceně nebo nízké vhodnosti pro montážní práce. Právě tyto tři hlavní Voltovy páry jsou nejdostupnější a kdokoli je může využít k získávání elektřiny ze Země. Dále si připomeneme informace o tom, co ovlivňuje „Fermiho hladiny“. Fermiho hladina. Zdálo by se, že k výrobě elektřiny není možné použít „Volta pairs“. Pokud však teplota kontaktů není stejná, pak v obvodu vzniká elektrický proud, nazývaný termoelektrický. Jev buzení termoelektrického proudu (Seebeckův jev), stejně jako úzce související Peltierův a Thomsonův jev, nazýváme termoelektrické jevy [2]. Ve skutečnosti si vědci uvědomili, že pokud systém není uzavřen a není vybaven čerpáním tepelné energie, nenastane žádná rovnováha a „kontaktní pár“ bude generovat elektrický proud, dokud bude k dispozici dodávka energie. V případě termočlánku systém absorbuje tepelnou energii a hladina Fermiho ve vodičích zůstává vždy jiná. Ale hladina Fermi nezávisí pouze na teplotě. Podíváme se na tabulku „Energie, teplota a Fermiho rychlost“
Zhruba řečeno, „Fermiho hladina“ je počet elektronů + jejich tepelný nebo Brownův rozsah. Nebo aktivita Brownova pohybu elektronů. Nasycením kovu elektrony ovlivníme i „Fermiho hladinu“ a systém, do kterého volné elektrony neustále přicházejí zvenčí a také vytékají, nikdy nedosáhne rovnováhy. Aby tedy páry kovů z řady Volta fungovaly jako generátor elektřiny, stačí jeden z párů nasytit přebytečnými elektrony. Zdrojem těchto volných nebo přebytečných elektronů bude Země. Elektrické pole Země [4]. V běžném dni nad pouštní plání nebo nad mořem se elektrický potenciál zvyšuje asi o 100 V s každým metrem, jak stoupáte. Ve vzduchu je vertikální elektrické pole E 100 V/m. Znaménko pole odpovídá zápornému náboji zemského povrchu. To znamená, že na ulici je potenciál u vašeho nosu o 200 voltů vyšší než potenciál u vašich pat!
Protože existuje elektrické pole, musí být na zemi také povrchový náboj (0 = e0E). Položíme-li plochou kovovou desku A k povrchu země a uzemníme ji, objeví se na ní záporné náboje (obr. 9.2a).
A pokud jste někdy slyšeli, že plechové střechy přitahují volné elektrony, pak vězte, že je samozřejmě můžete uzemnit, ale to naopak vede k jejich elektrifikaci. Nabíjí v rovnoměrném magnetickém poli. Dále si připomeňme teorii.
„Diamagnetické EMF“. Mohli jsme se tam zastavit. Ale s tímto šroubovým pohybem není vše tak jednoduché. Samozřejmě je možné spirálový pohyb přičítat pouze vstupu pod úhlem k siločarám. Ale tento šroubový pohyb může také vzniknout pod vlivem jiné síly. Na kterou všichni zapomínají. Pohyb nabité částice v kruhu nebo prstenci vždy generuje magnetické pole.
Náboj, například elektron, pohybující se v kruhu, vytváří kolem sebe magnetické pole a stává se z něj mini elektromagnetická cívka. A v magnetickém poli na něj může dobře působit vznášející se diamagnetická síla.
Každý volný elektron v deskách prochází chaotickým tepelným a Brownovým pohybem. Jakmile ale aplikujeme vnější magnetické pole na volné elektrony, začnou tyto volné elektrony rotovat kolem siločar a jsou obaleny magnetickým polem a mají tendenci se pohybovat do zóny s méně hustým magnetickým polem.
V podstatě dochází k diamagnetickému emf. A protože samotný princip je jasný, je možné vytvořit elektromagnetický diamagnetický elektrický generátor podle navrženého schématu. Nyní začněme vytvářet jediný mechanismus, který bude čerpat elektřinu přímo ze Země kdekoli na planetě. Elektrický generátor na bázi diamagnetického EMF. Nyní si představme, jak lze zkonstruovat elektrický generátor využívající diamagnetické EMF. Elektron, když se pohybuje kruhovým pohybem kolem siločar působících zvenčí, získává diamagnetické vlastnosti a je tlačen z horní desky na spodní. V podstatě dochází k diamagnetickému emf. A protože samotný princip je jasný, je možné vytvořit elektromagnetický diamagnetický elektrický generátor podle navrženého schématu.
Již tedy víme, že pokud položíme plochou kovovou desku AL (+) k povrchu Země a uzemníme ji, objeví se na ní záporné náboje (obr. 9.2, a) [4]. Vezmeme pár (+Hliník Al <> Měď Cu -). Nebo spíše desku z mědi (Cu-) a zkombinujte ji s deskou z hliníku (Al+). Jak je znázorněno na obrázku. Hliník by měl být upevněn pod měděnou deskou. A na spárované destičky položíme magnety. Pokud jsou magnety elektricky vodivé, pak by mezi magnety a desky mělo být umístěno dielektrikum. A diamagnetické EMF vytlačí volné elektrony z horní desky na spodní a v obvodu pod vlivem diamagnetického EMF vznikne elektrický proud. Epilog. Takže tím, že planetě Zemi umožníme vstřikovat další elektrony do kovů ze série Volta, je možné ovlivnit ‘Fermiho hladiny’ v těchto kovech. A za přítomnosti diamagnetického EMF můžete přijímat elektřinu přímo z povrchu Země. Kdekoli na planetě v kteroukoli denní dobu. To znamená, že moře povrchového záporného náboje, které pokrývá naši planetu, je docela dostupné pro použití. Literatura. 1. Kontakt dvou kovů podle teorie pásů. http://helpiks.org/2-20479.html
2. Rozdíl kontaktních potenciálů. V. B. Sandomirsky. https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/064/081.htm
3. Fermiho energie Materiál z Wikipedie – volné encyklopedie
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F_%D0%A4%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8
4. Elektřina a magnetismus Feynman Richard Phillips https://fis.wikireading.ru/43
5. Indukce elektrostatického pole nekompenzovaným zemským nábojem http://www.heuristic.su/effects/catalog/est/byId/description/69/index.html
6. http://samlib.ru/l/lemeshko_a_w/as.shtml 7. https://www.youtube.com/watch?v=UHfCaqyZ5EY&t=204s 8. https://online.mephi.ru/courses/physics/electricity/data/course/5/5.3.html
- Komentáře: 2, naposledy 03.
- © Copyright Lem Andrew (biomarket@ukr.net)
- Zveřejněno: 26, změněno: 05. 2020 tis. Statistika.
- Článek: Vynález