Neste artigo, quero falar sobre maneiras de obter energia da atmosfera terrestre. Como você sabe, o potencial entre a Terra e a ionosfera é enorme e chega a 400 kV, e sua energia potencial é igual a milhões de gigawatts. Devido aos processos naturais que ocorrem na superfície da terra, a primeira placa do capacitor é obtida.
O principal componente que forma o potencial na superfície do planeta é a água. Devido aos processos de transição para vários estados de agregação (evaporação, condensação, etc.), forma-se uma poderosa manta de partículas carregadas negativamente, que se localizam em toda a superfície do planeta. A placa superior do condensador é a ionosfera. Partículas positivas são formadas principalmente devido à ionização por impacto da radiação cósmica. Simplificando - partículas voando, por exemplo, do sol, atingindo partículas neutras da atmosfera - transferem sua energia para elas. Assim, como resultado de processos naturais em nosso planeta que vêm ocorrendo há bilhões de anos, duas cargas opostas se formam, as quais são continuamente saturadas como resultado do bombardeio de choque do espaço e devido a processos naturais na superfície da Terra. A descarga das placas do capacitor também ocorre, durante a quebra do dielétrico, isso é um raio. Na verdade, o raio nada mais é do que um fechamento de curto prazo de dois potenciais opostos com a liberação de energia na forma de luz e calor. A energia é tanta que as descargas atmosféricas, que ocorrem contínua e continuamente por milhões de anos em toda a superfície da Terra, afetam o aquecimento da atmosfera do planeta, junto com a radiação solar e o efeito estufa dos gases.
Figura: 1 Ciclo de cargas elétricas na atmosfera.
À primeira vista, obter eletricidade da atmosfera parece bastante simples. Temos dois potenciais aos quais podemos nos conectar, converter energia em eletricidade com as características necessárias, e temos uma fonte de bilhões de gigawatts em nossas mãos. Por exemplo, toda a energia gerada nos Estados Unidos por ano é aproximadamente 1,5% da energia contida na atmosfera do planeta. No entanto, a obtenção de energia está associada a certas dificuldades. Em particular, o eletrodo para coleta de partículas positivas da ionosfera deve ter uma grande área de superfície, bem como elevado a uma altura suficientemente grande. Além disso, as dificuldades são como converter a energia recebida em tensão com as características exigidas pelo consumidor.
Figura: 2. Balanço de radiação e densidade de energia térmica.
O pioneiro no campo da geração de eletricidade a partir da atmosfera foi, sem dúvida, Nikola Tesla. Ele usou uma frequência específica de seu receptor de energia, que era igual à frequência da Terra. A chamada frequência de Schumann, que é de aproximadamente 8 Hz. Ressalta-se que o receptor deve possuir circuito oscilante sintonizável, pois a frequência varia com o clima, o tempo e a estação do ano. Portanto, por volta das 19 horas GMT - as flutuações atingem um pico. No inverno, devido ao ar mais seco e aos ventos fortes, o potencial é maior do que no verão. Porém, em média, a diferença não passa de 30% da média. A frequência atual das vibrações da terra pode ser encontrada no site do Space Observing Systems (https://sosrff.tsu.ru). Tesla também usou um canal ionizado para melhorar a condutividade da atmosfera sobre o receptor de energia. Se você lançar partículas carregadas negativamente na atmosfera, por exemplo, usando a Bobina de Tesla. Então é possível conseguir uma redução local na camada dielétrica e a formação de um canal condutor. Isso ajudará a descarregar o potencial. Em termos gerais, a famosa Torre Tesla é, na verdade, um buffer ou, se você preferir, um contêiner, onde o oscilador mestre move a carga do solo e de volta. A torre de Tesla é uma antena na qual a eletricidade atmosférica é induzida após manipulações apropriadas (criando oscilações ressoando com a frequência de Schumann pelo oscilador mestre, fornecendo aterramento, etc.).um buffer ou, se preferir, uma capacidade, onde o oscilador mestre move a carga do solo e de volta. A torre de Tesla é uma antena na qual a eletricidade atmosférica é induzida após manipulações apropriadas (criando oscilações ressoando com a frequência de Schumann pelo oscilador mestre, fornecendo aterramento, etc.).um buffer ou, se preferir, uma capacidade, onde o oscilador mestre move a carga do solo e de volta. A torre de Tesla é uma antena na qual a eletricidade atmosférica é induzida após manipulações apropriadas (criando oscilações ressoando com a frequência de Schumann pelo oscilador mestre, fornecendo aterramento, etc.).
Figura: 3 ilustração da patente de 1922 Plausson.
Um utilizador de energia baseado nas patentes de Tesla também foi descrito nos trabalhos de Hermann Plausson, que na década de 20 do século passado realizou testes com balões-antenas e, em 9 de junho de 1925, patenteou seu sistema de coleta de eletricidade atmosférica. Número da patente 1.540.998. Balões caseiros podem ser preenchidos com hidrogênio por meio de uma reação primitiva de sulfato de cobre e alumínio, quando esses dois componentes entram em contato, o hidrogênio é obtido com a liberação de calor. Deve-se notar. Que tal método é aplicável apenas para experimentos, uma vez que o hidrogênio é extremamente inflamável. Usá-lo em antenas aéreas não é seguro. No entanto, é óbvio que a antena do receptor deve ser elevada o mais alto possível. O aterramento de alta qualidade também desempenha um papel importante. Tesla em seus diários falou da necessidade de aterramento cuidadoso do equipamento. Em particular, ele falou sobre como fazer isso. Você deve pegar uma grande folha de metal para conectar o fio. O metal deve ser enterrado o mais profundamente possível. Tendo previamente coberto com sal para melhorar o contacto com o solo. Adormecer uma folha - você deve compactar constantemente o solo. Tesla também pediu ao assistente que regasse periodicamente o solo acima da folha com água para melhorar o contato com o solo. Um bom aterramento é tão importante quanto a antena. Deve-se dizer também que é errado aterrar em prédios de apartamentos em tubulações de aquecimento central, uma vez que se trata de um aterramento ruim. Mesmo que o tubo vá para o subsolo. Vai por todo o prédio também. Se imaginarmos todo o sistema de aquecimento sem o prédio em si, receberemos um conjunto de antenas. O que terá um efeito prejudicial na ingestão de energia. Além disso. Em alguns casos, os tubos são conectados eletricamente ao reforço estrutural do edifício. Talvez minha opinião possa ser contestada aqui, mas acho que o aterramento é o melhor. Quando sua própria estrutura não ultrapassa a superfície terrestre.
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Fig 4. Trabalho para obter eletricidade atmosférica.
A energia recebida pode ser utilizada de várias maneiras. A maioria deles se reduz ao acúmulo em um capacitor intermediário e é liberada por meio de um pára-raios em um transformador ou diretamente. Para o consumidor. Infelizmente, a eficiência de tais dispositivos é bastante baixa. Isso se deve ao pequeno tamanho da antena receptora, bem como ao design imperfeito. Falaremos mais sobre maneiras de obter energia da terra.
E agora vale citar o método de conversão usado no motor eletrostático Efimenko. Estruturalmente, o motor é um eixo vertical no qual um disco de eletreto é montado. Um eletreto primitivo pode ser preenchido com uma mistura de parafina e resina de madeira em um recipiente redondo e alta voltagem aplicada à mistura. O eletreto resultante reterá sua tensão por um longo tempo. Você pode ler mais sobre eletretos na Internet. Um disco de eletreto é montado no eixo. Duas placas de metal são fixadas em ambas as superfícies do disco. A tensão é aplicada às placas através das escovas da antena para uma placa e do solo para a outra, respectivamente. Preste atenção à polaridade do eletreto do disco e distribua corretamente a polaridade. Mais detalhes sobre isso estão escritos no capítulo "Motores de eletreto" do livro de O. Efimenko "Motores eletrostáticos". Ao usar dispositivos adicionais de armazenamento de energia, como volante, bateria ou supercapacitor, é possível montar um conversor de eletricidade atmosférica em um movimento mecânico do rotor.
Fig 6. Motor Efimenko O. E o princípio de sua conexão.
Se você não usa o conversor para trabalho mecânico, mas converte-o diretamente em tensão com as características exigidas, então você deve se guiar pela patente nº RU 2 245 606 de PA Kucher. e Kolomiets V. I. A patente descreve com detalhes suficientes a construção de um eletrodo para receber eletricidade atmosférica. Além disso, não devemos esquecer as patentes de Tesla e Plausson.
Fig 7. Diagrama esquemático de um utilizador de eletricidade atmosférica.
Resumindo, gostaria de dizer que, nesta fase do desenvolvimento da ciência e da tecnologia, gerar eletricidade, mesmo em pequena escala, é mais do que real. Receptores de energia locais. Instalado fora da cidade pode se tornar uma alternativa real aos geradores autônomos. E os experimentos realizados mostraram sua alta eficiência em termos de iluminação e alimentação de dispositivos móveis. Usando uma base de elementos moderna, por exemplo, LEDs para iluminação, o uso de conversores Joulie Thief para conversão de energia e antenas modernas - você pode alcançar alta eficiência para este tipo de fontes de energia.
Sergey O.
