Новые источники энергии - Александр Фролов

В статье «Наша будущая движущая сила» (Our future motive power), опубликованной в декабре 1931 года, в «Everyday Science and Mechanics», Тесла предлагает схемы получения энергии путем преобразования тепла среды, а именно, геотермальных и морских источников тепла. Сегодня мы можем сказать, что идеи Тесла начинают реализовываться. Речь идет не только о природных источниках горячего пара с температурой 200 градусов Цельсия, но также о низкотемпературных преобразователях, которые стали возможны благодаря современным бинарным турбинам. В этих устройствах, источник тепла с температурой около 90–70 градусов Цельсия, обеспечивает расширение рабочего тела (низкотемпературного рабочего тела – хладона), которое вращает турбину. Пример такой электростанции в США, мощностью 11 мегаватт, реализовала американская компания Raser Technologies. Электростанции такого типа можно строить почти везде, где есть доступ к теплу планеты, достаточно пробурить скважины глубиной примерно 150 метров и обеспечить в них циркуляцию соляного раствора, поглощающего тепло внизу и отдающего его наверху. Аналогичное решение, за счет разности температур воды в океане на разной глубине, предлагается многими современными компаниями.

Известное выражение «лучи смерти», относящиеся к пучковому оружию, Тесла предлагал понимать с другой стороны. В заметке «Тесла изобрел лучи мира» (Tesla Invents Peace Ray), New York Sun, July 10, 1934 год, репортер пишет: Тесла предлагает новый вид вооружения, настолько мощный, что никакой агрессор не посмеет начать войну. Это оружие Тесла описывал, как тонкие пучки частиц, концентрирующие в луче тоньше волоса мощность в сотни тысяч киловатт. распространяющиеся с огромной скоростью на расстояние более 200 миль. При условии, что все страны обладают таким оружием, любая, даже самая маленькая страна, сможет дать отпор агрессору. Это оружие, по мнению Тесла, могло бы стать гарантом мира на планете.

Отметим важное замечание Тесла о механизме работы мозга человека. Он считал, что в мозгу нет «устройства памяти и записи информации». Знание, как он говорил, есть «эхо», которое проявляется в ответ на «возмущение среды»: «Knowledge is something akin to an echo that needs a disturbance to be called into being».

«Неважно, что мы пытаемся сделать, не важно, в какую сторону направим мы свои усилия, мы зависим от энергии. Наши экономисты могут предложить много экономических систем управления и использования ресурсов, наши законодатели могут создать более мудрые законы и соглашения. Это значит мало. Это только временная помощь. Если мы хотим сократить нужду и нищету, если мы хотим дать каждой достойной личности то, что нужно для безопасного существования разумного существа, мы должны дать больше машин, большее энергии. Энергия – это наш оплот, первичный источник многосторонних сил. Имея в распоряжении достаточно энергии, мы можем удовлетворить большинство наших нужд и гарантировать всем спокойное и безопасное существование. Развитие и благосостояние города, успех нации, прогресс всего человеческого рода определяется имеющейся в распоряжении энергией. Мы не должны удовлетворяться просто усовершенствованием паровых и взрывных двигателей или изобретением новых батарей. У нас есть кое-что лучшее, ради чего стоит трудиться, более великая задача. Мы должны развивать способы получения энергии из источников, которые неисчерпаемы, усовершенствовать методы, не требующие потребления и затрат каких бы то ни было материалов». Эти цели и задачи ставил Тесла в 1897 году (журнал «Electrical Review»), нам есть над чем работать сегодня.

Глава 7 Работа электрического потенциального поля

Перейдем к рассмотрению устройств преобразования энергии, в которых, так или иначе, используется электрическое потенциальное поле. Начнем с электростатических моторов. Например, мотор Франклина, рис. 70, отлично вращается, хотя при этом создается ионизация воздуха, и расходуется разность потенциалов Лейденских банок. Впрочем, никто ранее подробно не анализировал эффективность мотора Франклина.

Рис. 70. Мотор Франклина

Идеальный электростатический мотор, теоретически, не уменьшает разность потенциалов первичного источника, и работает без потребления мощности. Моторы Профессора Олега Ефименко, Университет Западной Вирджинии в США (Oleg Jefimenko), работают от атмосферного электричества. Мощность в таких моторах небольшая, но они работают без батарей, и могут найти полезное применение. На рис. 71 показана схема мотора Ефименко, ротор которого изготовлен из электрета. Электреты, в данной конструкции, играют роль, аналогичную постоянным магнитам в электромагнитных приводах, создавая крутящий момент под действием электрических сил. Поскольку электреты, будучи при изготовлении поляризованы, могут затем долго сохранять свой заряд, то такие моторы представляются перспективными решениями для потребителей малой мощности.

Рис. 71. Электростатический мотор Ефименко с электретным ротором

В таких машинах нет обмоток и сердечников. Преимущества электростатических электромоторов, а также конструкций с вращением электрического поля, в том, что нет необходимости применять медь и железо в конструкции, поэтому моторы могут быть очень легкими.

Практическое применение мог бы получить электростатический генератора Вальтера Овена (Walter Owens), американского авиационного инженера, изобретателя, автора 27 патентов. В его генераторе есть первичный привод – небольшой электромотор, работающий от аккумулятора. Он вращает ротор, при этом, благодаря трению, на шерсти или синтетической ткани появляется электрический заряд. Принцип электризации трением всем нам знаком, но мало кто задумывался о том, что на создание разделения зарядов трением расходуется меньше энергии, чем получается при разряде конденсатора, в котором эти заряды накапливаются.

В схеме Овена имеется накопитель зарядов, а также преобразователь постоянного высокого напряжения в переменный ток обычного напряжения 220Вольт. Мощность генератора достаточна для обеспечения потребностей жилого дома. Автор демонстрировал свое изобретение в 2007 году инвесторам, создана компания Owens and Company LLC и проект развивается. Другие конструкции электростатических моторов можно найти в Интернет.

Классический пример из области свободной энергии – эффект Герца-Квинке-Сумото, суть которого состоит в самовращении диэлектрического ротора (цилиндра или шара), погруженного в диэлектрическую жидкость или газ, в которой создано постоянное электрическое поле. Эффект обнаружил Герц в 1881 году, схема показана на рис. 72. Здесь Е1 диэлектрическая проницаемость жидкости, е2 диэлектрическая проницаемость ротора, 71 проводимость жидкости и 72 проводимость ротора соответственно. Соотношение этих величин важно для условий самовращения (это «условия Поливанова»).

Рис. 72. Эффект Герца – Квинке – Сумото

Эффект был заново открыт немецким ученым Квинке (G. Quincke). Японский ученый Сумото (I. Sumoto) подробно исследовал его в 1955. Современные исследования, в данном направлении, проведены К. М. Поливановым, Москва.

Позволю некоторые предположения по причинам данного явления. Вращение производится силами потенциального поля, при этом не требуется затрат мощности от источника. Существуют различные условия поляризации ротора и молекул окружающей его среды, в силу различной проницаемости и проводимости. Условие Поливанова, необходимое для обеспечения самовращения ротора, это соотношение проницаемости ротора и среды, а также проводимости ротора и среды: Е2/Е1 > 72/71.

Важное замечание: Молекулы среды, в которую погружен ротор, поляризуются как полем электродов, так и полем ротора. Ротор окружен суммарным полем молекул и электродов. Среда связана с ротором в поверхностном слое. Запаздывание переполяризации поверхностного слоя обуславливает эффект самовращения.

Рассмотрим эффект подробнее. Предположим, что после первоначального поворота ротора, часть молекул среды, находящихся в непосредственной близости к поверхности ротора, не сразу меняет знак заряда, и оказывается в состоянии притяжения к электроду, именно они ускоряют ротор. Проходя некоторый угол, по мере приближения к электроду, молекулы среды на поверхности ротора меняют знак, начинаю отталкиваться от электрода, но в процесс притяжения вовлекаются новые частицы среды, благодаря чему ротор постоянно ускоряется. Эти предположения показаны в правой части рисунка рис. 72. В других проектах, с магнитами, в частности для эффекта Серла, рис. 111, мы покажем аналогичный эффект запаздывания, но уже не переполяризации, а перемагничивания.

К возможности получения энергии за счет электростатических взаимодействий относится также и эффект Фарадея – Сумото, который открыл Майкл Фарадей в 1836 году. Схема эффекта показана на рис. 73. Суть эффекта состоит в поднятии уровня диэлектрической жидкости, помещенной между пластинами конденсатора при подаче на них высокой разности потенциалов. Эти силы зависят от квадрата приложенного к пластинам напряжения.