กระแสไฟฟ้าบรรยากาศเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่

การค้นหาแหล่งพลังงานทางเลือกได้กลายเป็นที่แพร่หลายในทศวรรษที่ผ่านมา ภัยคุกคามของการสูญเสียทรัพยากรพลังงานฟอสซิลได้กระตุ้นการวิจัยเกี่ยวกับการใช้ทรัพยากรทดแทน: พลังงานจากอากาศน้ำและความร้อนใต้พิภพ นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในด้านพลังงานทางเลือกได้เข้าร่วมกับกองทัพนักประดิษฐ์ซึ่ง“ พื้นที่น้ำท่วม” พื้นที่ข้อมูลในปัจจุบันมีโครงการสำหรับรับพลังงาน "ฟรี"

หนึ่งในพื้นที่ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในการพัฒนาคือ การใช้ไฟฟ้าในบรรยากาศ. การสังเกตความรุนแรงขององค์ประกอบระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองมีการทดลองอย่างมากที่จะทำให้เชื่องพลังไฟฟ้าของโลกเพื่อใช้มันเพื่อประโยชน์ของมนุษย์

เรามาลองประเมินว่ามันใกล้เคียงกับกองกำลังจริงมากแค่ไหนและใช้มันในทางปฏิบัติ ในการเริ่มต้นเราจะตอบคำถามของ ไฟฟ้าสำรองของโลกมีขนาดใหญ่มากจริงหรือ เกือบทุกคนเคยได้ยินหรือรู้ตัว คอนเดนเซอร์. บางคนทำงานกับพวกเขาและคนอื่นจำได้ที่หลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน

ตามแนวคิดที่ทันสมัยโลกเป็นอะนาล็อกของรายละเอียดของวงจรวิทยุ ตัวเก็บประจุทรงกลมขนาดใหญ่นี้ถูกประจุและสร้างสนามไฟฟ้ารอบตัวเรา

จากนี้ไปคุณจะต้องทำงานด้วยค่าตัวเลขดังนี้ หลายโครงการเกี่ยวกับการใช้สนามไฟฟ้าของโลกขึ้นอยู่กับกลไกในการสกัดพลังงานจากตัวเก็บประจุ

ก่อนอื่นเกี่ยวกับความสามารถของโลก แล้วในขั้นตอนนี้มีความแตกต่าง เมื่อคำนวณความสามารถของโลกในฐานะตัวนำทรงกลมเดี่ยวในอวกาศจะได้ค่าประมาณ 700 μF และการคำนวณความจุของตัวเก็บประจุที่เกิดขึ้นจากพื้นผิวโลกและไอโอโนสเฟียร์ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 60-80 กม. ให้ค่าใกล้เคียงกับ 1F ความแตกต่างระหว่างผลลัพธ์มากกว่า 1,000 ครั้ง! และนี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้อง กระแสไฟฟ้าของบรรยากาศ.

ตัวเก็บประจุของโลกถูกประจุด้วยแรงดันไฟฟ้าประมาณ 300 kV โดยที่พื้นผิวโลกมีประจุลบและชั้นบรรยากาศเป็นบวก ความแรงของสนามระหว่าง“ เพลต” ของตัวเก็บประจุดังกล่าวอยู่ที่ 120 -150 V / m ที่พื้นผิวและลดลงอย่างรวดเร็วด้วยความสูง

เช่นเดียวกับตัวเก็บประจุที่แท้จริงมันมีกระแสไฟรั่ว นักธรณีฟิสิกส์สามารถวัดค่าได้อย่างแม่นยำ กระแสเหล่านี้มีขนาดเล็กมาก: ในสภาพอากาศที่ชัดเจนความหนาแน่นกระแสรั่วไหลเพียง 10 ถึงลบ 12 องศา Am2 แต่การคำนวณใหม่ไปยังพื้นผิวโลกทั้งหมดทำให้เกิดกระแสรั่วไหลรวมประมาณ 1800 A ประจุไฟฟ้าของโลก (และดังนั้นบรรยากาศรอบนอก) อยู่ที่ประมาณ 5.7x10 ในจี้ระดับ 5 จากนั้นตัวเก็บประจุของโลกควรจะถูกปล่อยทิ้งใน ... 8-10 นาทีและสนามไฟฟ้าจะหายไป

ในทางปฏิบัติเราไม่ได้สังเกตภาพที่คล้ายกัน ซึ่งหมายความว่ามีกำเนิดธรรมชาติบางอย่างที่มีความจุมากกว่า 700 เมกะวัตต์ซึ่งชดเชยการสูญเสียประจุในระบบโลก - บรรยากาศรอบนอก

วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้พิสูจน์แล้วว่าไม่มีพลังที่จะอธิบายกลไกของการชาร์จตัวเก็บประจุ วันนี้มีทฤษฎีและสมมติฐานมากกว่า 10 ทฤษฎีที่อธิบายกลไกและกระบวนการในการรักษาประจุไฟฟ้าคงที่ของโลก แต่การตรวจสอบการทดลองและการคำนวณที่ละเอียดแสดงจำนวนประจุที่สร้างขึ้นไม่เพียงพอเพื่อรักษาค่าที่เสถียรของสนามโลก

ในบรรดาผู้สมัครรับกำเนิดประจุไฟฟ้าพายุฝนฟ้าคะนองการหมุนเวียนของกระแสน้ำในเสื้อคลุมหลอมเหลวของโลกการไหลของอนุภาคจากดวงอาทิตย์ (ลมสุริยะ) ได้รับการพิจารณา แม้มีสมมติฐานแปลกใหม่เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของธรรมชาติ เครื่องกำเนิด MHDทำงานในบรรยากาศตอนบน ผลที่ได้คือน่าผิดหวัง - วิทยาศาสตร์ในปัจจุบันไม่ทราบว่าประจุของตัวเก็บประจุธรรมชาติถูกเติมเต็มบางทีกลไกเหล่านี้แต่ละอย่างอาจมีส่วนช่วยในการชาร์จประจุของที่เก็บของโลก

และตอนนี้เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการใช้ พลังงานตัวเก็บประจุตามธรรมชาติ. ตามที่ระบุไว้ข้างต้นความแรงของสนาม (หรือความลาดชันที่อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิว) อยู่ที่ระดับเฉลี่ย 130V / m แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าคนสูงมีศักยภาพ 260V ระหว่างส้นเท้ากับมงกุฎ อากาศเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมและร่างกายมนุษย์เป็นตัวนำที่ดี ดังนั้นไม่ว่าเราจะเติบโตเรามีศักยภาพของโลกอยู่เสมอ

ความพยายามที่จะใช้ความแข็งแกร่งของสนามโลกเพื่อวัตถุประสงค์ที่เป็นประโยชน์ได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลานานกว่าสองศตวรรษและดำเนินต่อไปในวันนี้ ความสำเร็จที่ดีที่สุดของการออกแบบเพื่อรวบรวมกระแสไฟฟ้าในบรรยากาศโดยใช้บอลลูนทำให้สามารถรับพลังงานได้ประมาณ 1 กิโลวัตต์และวงจรที่ทันสมัยและใช้งานได้จริงช่วยให้คุณใช้พลังงานไฟ LED กำลังไฟต่ำหรือชาร์จโทรศัพท์มือถือ

ความจริงก็คือการนำอากาศในชั้นบรรยากาศมีค่าเพียง 10 ถึงลบ 14 องศา S / m (ซีเมนส์ / เมตร) มันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเลือกพลังงานที่สังเกตได้จากแหล่งที่มีความต้านทานสูง สำหรับเรื่องนี้รายละเอียดของ "เครื่องกำเนิดไฟฟ้า" จะต้องมีฉนวนที่น่าเชื่อถือมากขึ้น แต่ค่าการนำไฟฟ้าบนพื้นผิวของฉนวนนั้นสูงกว่าค่าการนำไฟฟ้าของอากาศดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงรีบ "ลัด"

ข้อมูลล่าสุดจากนักวิทยาศาสตร์ชาวบราซิลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากบรรยากาศชื้นของเขตร้อนมีแนวโน้มที่จะมีค่าตามทฤษฎีมากกว่า ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวต่ำกว่าเซลล์สุริยะถึง 100 ล้านเท่า

หากเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้พลังงานจากชั้นผิวของชั้นบรรยากาศมันจะพยายาม“ ปลดปล่อย” ตัวเก็บประจุทั่วโลกหรือไม่? น่าเสียดายโอกาสที่นี่มีน้อย ค่าการนำไฟฟ้าในบรรยากาศดังกล่าวข้างต้น ค่าการนำไฟฟ้าไอโอโนสเฟียร์สูงกว่าคำสั่ง 10 เท่า แต่ตัวเลขนั้นมีเพียง 5x10 ในลบ 4 องศา S / m

เมื่อช่องว่าง "สั้นลง" พื้นผิวโลก - ไอโอโนสเฟียร์ที่มีชุดพลาสมาซึ่งได้รับมาจากเลเซอร์จะไหลเวียนกระแสที่ไม่มีนัยสำคัญของหลายร้อยล้านมิลลิวินาทีในวงจร มันถูกกำหนดโดยความต้านทานภายในของ "ซับใน" ของตัวเก็บประจุซึ่งประกอบด้วย 5-10 kOhm / m เพื่อให้ได้ "หลอด" แสงก๊าซยาว 60-80 กม. เป็นข้อ จำกัด ของความเป็นไปได้ของวิธีการดังกล่าว และนี่คือเพื่อสำรองพลังงานเพียง 2,500 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง - นี่คือพลังงานของตัวเก็บประจุทั่วโลกที่มีประจุ

มีการพิจารณาอีกประการหนึ่งต่อการแทรกแซงของมนุษย์ในกระบวนการไฟฟ้าของโลก พวกมันก่อตัวเป็นพันล้านปีและมีบทบาทสำคัญในการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา การรวมกันของกระบวนการเหล่านี้สร้างห่วงโซ่การผลิตทั่วโลกและชดเชยค่าไฟฟ้าซึ่งเป็นระบบอนาล็อกของระบบประสาทของมนุษย์

เรายังไม่มีความคิดเกี่ยวกับกลไกการทำงานของห่วงโซ่นี้ มันคุ้มค่าที่จะกล่าวถึงการค้นพบสายฟ้าในบรรยากาศรอบนอกโลก ดังนั้นการแทรกแซงในห่วงโซ่ดังกล่าวไม่เข้าใจกฎหมายของการทำงานและผลกระทบที่เป็นไปได้ของการแทรกแซงอย่างน้อยโง่ ดังนั้นแม้จะพบกุญแจสู่ครัวของไฟฟ้าธรรมชาติพวกเขาควรจะถูกทอดทิ้งทันที