Новые источники энергии - Александр Фролов

Интересно отметить, особенно с учетом современного состояния технологий и мирового рынка 2011 года, борьбу газовых компаний за рынок в XIX веке. Предлагаю Вашему вниманию цитату из рекламной брошюры, оплаченной газовщиками: «Для жилых помещений, газовое освещение является самым приятным, удобным и дешевым. Электрическое освещение, возможно, найдет применение для отдельных больших комнат, но это будет таким редким исключением, что излишне обращать на них внимание. Несмотря на конкуренцию, никогда электрический свет не нанесет ущерб газу, масляным лампам и свечам» , так писал Фонтен в книге «Электрическое освещение».

Пример конкурентной борьбы: компания Яблочкова получила контракт на освещение Литейного моста, выполнила его, и некоторое время получала прибыль, а также отличную рекламу своей продукции. Газовые компании того времени, занимавшиеся вопросами освещения в Санкт-Петербурге, сформировали в Городской Думе оппозицию, а когда закончился срок аренды, контракт Яблочкова на освещение Литейного моста не был продлен. Электрическое освещение сняли, а газовые фонари вернули на мост.

Конкуренция с компаниями газового освещения, с иностранными компаниями электрического освещения, а также финансовая неопытность Яблочкова привели к краху его коммерческого предприятия. Разочаровавшись в возможности развить свою деятельность в России, Яблочков в 1880 уехал обратно в Париж, имея в запасе только одно изобретение – динамо-машину нового типа. Он продал ее Французскому Электротехническому Обществу, и снова занялся развитием электротехники. Затем он вернулся в Россию, и работал в Саратове.

В 1887 году Яблочков взял патент на гальванический элемент, использующий водород и кислород для производства электричества. Это был один из первых в мире топливных элементов, к широкому использованию которого мы пришли в XXI веке. На рис. 54 показана его простая конструкция.

Рис. 54. Топливный элемент Яблочкова, 1887 год

Платиновый или свинцовый электрод в форме чаши заполняется измельченным углем. Снизу в нее подается водород. Корпус служит отрицательным электродом. Чаша покрывается картонной или войлочной крышкой, на которую кладется пластина из пористого угля. На пластине конденсируется кислород из воздуха. На нижнем рисунке показан топливный элемент, в который подается кислород и водород. Такие топливные элементы обеспечивали электроэнергией потребителей уже в 1890 году.

Мы знаем далеко не все про работы Яблочкова, так как многие его бумаги исчезли. Известно, что он интересовался вопросами воздухоплавания и методами создания движущей силы (тяги) для автомобилей.

На заседании Французского общества гражданских инженеров, он сообщил, что «занимается работой над производством силы». У него уже тогда был оформлен патент на электромобиль, над производством которого работают современные инженеры.

Эти события и идеи были актуальны в 1870–1900 годы. Сравните с теми временами наш уровень знаний и современное состояние электротехники. Очевидно, что изменения в технике за прошедшие сто лет были весьма значительные, но они произошли не совсем корректно, с точки зрения оптимального развития энергетики. Сделаем еще один взгляд в прошлое, и вспомним основные проекты Николы Тесла.

Глава 6 Эксперименты и теория Тесла

История жизни и творчества Николы Тесла должна изучаться в школе. Его имя сегодня ассоциируется с вращающимся магнитным полем, высоковольтными катушками, энергосистемами и моторами переменного тока, токами высокой частоты и удивительными экспериментами по «беспроводной передаче энергии».

Он занимался различными технологиями, в том числе военного применения. Некоторые полагают, что Тесла и Эйнштейн имеют отношение к знаменитому «филадельфийскому эксперименту» ВМС США, в котором ставилась задача изменения свойств пространства-времени электромагнитными методами, в целях создания невидимости морского военного корабля. Покажем только некоторые идеи, и несекретные технические решения, которые Тесла нашел в области энергетики.

Прежде всего, интерес представляет его способ «передачи» энергии на расстояние. На рис. 55 показана схема двух устройств.

Рис. 55. Рисунок к патенту Тесла № 725605 от 14.04.1903 года

Одно из устройств создает переменное электрическое поле с помощью уединенного конденсатора электрических зарядов (сферической или тороидальной формы), а другое воспринимает изменение электрического поля в резонансе, чтобы извлекать энергию из изменений напряженности электрического поля. При первом взгляде на этот рисунок, возникает аналогия с привычной для радиоинженера схемой передатчика и приемника электромагнитных волн. Это не совсем так.

«Первый класс эффектов, которые я собираюсь показывать Вам – это эффекты, производимые электростатической силой . Это сила, которая управляет движением атомов, обуславливает их столкновения, и порождает энергию тепла и света. Эта сила также служит причиной агрегации атомов бесконечным количеством способов, в соответствии с фантастическими проектами Природы, и образует все те изумительные структуры, которые мы видим вокруг себя.

Если наши нынешние представления верны, то это наиболее важная для нас сила в Природе. Как термин, электростатика может подразумевать устойчивое электрическое состояние, но нужно заметить, что в наших экспериментах эта сила не постоянна, она изменяется с частотой, которую можно рассматривать как умеренную – миллион раз в секунду, или около того. Это позволяет мне воспроизвести множество эффектов, которые с силой постоянной величины произвести невозможно», так Тесла говорил на лекции «О свете и других высокочастотных явлениях» в Институте Франклина, Филадельфия, февраль 1893 года.

Он рассматривал электрические явления с точки зрения эфиродинамики, всегда подчеркивая отличия от теории Герца: «Я показал, что универсальная среда является газообразным телом, в котором могут распространяться только продольные импульсы, создавая переменное сжатие и расширение , подобно тем, которые производятся звуковыми волнами в воздухе. Таким образом, беспроводный передатчик не производит волны Герца, которые являются мифом, но он производит звуковые волны в эфире , поведение которых похоже на поведение звуковых волн в воздухе, за исключением того, что огромная упругость и крайне малая плотность данной среды делает их скорость равной скорости света». «Pioneer Radio Engineer Gives Views on Power», New York Herald Tribune, 11 сентября 1932 года.

В своей лекции «Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение к методам искусственного освещения» в колледже Колумбия, Нью Йорк, 20 мая 1891 года, Тесла говорил о природе электричества: «Я должен признаться, что не могу поверить в два электричества и еще меньше верю я в существование «двойного» эфира. Загадочность поведения эфира, когда он ведет себя как твердое тело по отношению к волнам света и тепла, и как жидкость по отношению к движению тел сквозь него, конечно, наиболее понятно и удовлетворительно объясняется, по предложению сэра Уильяма Томсона, тем, что он эфир находится в движении. Тем не менее, не взирая на это, не существует оснований, которые позволили бы нам уверенно заключить, что хотя жидкость не может передавать поперечные вибрации в нескольких сот или тысяч раз в секунду, она не сможет передавать подобные вибрации, если они будут в диапазоне сотен миллионов колебаний в секунду. Также никто не может доказать, что есть поперечные волны эфира, испускаемые машиной переменного тока, дающей небольшое количество изменений направления тока в секунду. Для таких медленных вибраций, эфир, если он находился в состоянии покоя, может вести себя как истинная жидкость.

Возвращаясь к нашему предмету, и не забывая о том, что существование двух электричеств, по меньшей мере, крайне маловероятно, мы должны помнить о том, что у нас вообще нет никаких доказательств существования электричества, и мы не можем надеяться получить их, если в рассмотрении нет «грубой материи». Таким образом, электричество не может быть названо эфиром в широком смысле этого понятия, однако, ничто не может воспрепятствовать тому, чтобы назвать электричество эфиром, соединенным с материей, или связанным эфиром Говоря другими словсми, так называемый статический заряд молекулы! – это эфир, определенным образом соединенный с молекулой… Вращение молекул и их эфира вызывает напряжения эфира или электростатические деформации, уравнивание напряжений эфира вызывает движения эфира или электрические токи, а орбитальные движения молекул производят действия электро– и постоянного магнетизма».

Электричество – это эфир, соединенный с материей! Как тут не вспомнить зачеты по физике в моем Высшем Военно-инженерном училище связи. Доцент Кастальская, слушает ответ по теме, а потом строго говорит: «Какой заряд? Это не какой-то абстрактный заряд Q, а электрический заряд величиной Q, относящийся к данной частице материи, имеющей массу М».