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La electricidad atmosférica como una nueva fuente de energía alternativa.
La búsqueda de fuentes alternativas de electricidad se ha generalizado en las últimas décadas. La amenaza del agotamiento de los recursos de energía fósil ha estimulado la investigación sobre el uso de recursos renovables: energía del aire, agua y calor geotérmico. Los científicos que trabajan en el campo de la energía alternativa se unieron al ejército de inventores, que "inundó" el espacio de información hoy con proyectos para obtener energía "gratuita".
Una de las áreas más populares de su desarrollo es uso de electricidad atmosférica. Al observar la violencia de los elementos durante las tormentas eléctricas, existe una gran tentación de domar las fuerzas eléctricas de la Tierra, para usarlas en beneficio del hombre.
Tratemos de evaluar cuán realista es acercarse a estas fuerzas y usarlas en la práctica. Para comenzar, responderemos a la pregunta de ¿Son realmente grandes las reservas de electricidad de la Tierra? Casi todos han escuchado o son conscientes de condensador. Algunos trabajaron con ellos, otros recuerdan en el curso de física de la escuela.
Según los conceptos modernos, la Tierra es un análogo de tal detalle de los circuitos de radio. Este enorme condensador esférico se carga y crea un campo eléctrico a nuestro alrededor.
A partir de ahora, deberá operar con valores numéricos, como Muchos proyectos sobre el uso del campo eléctrico de la Tierra se basan en mecanismos completamente míticos de extracción de energía de dicho condensador.
Primero sobre la capacidad de la Tierra. Ya en esta etapa hay discrepancias. Al calcular la capacidad de la Tierra como conductor esférico solitario en el espacio, se obtiene un valor de aproximadamente 700 μF. Y el cálculo de la capacitancia del capacitor formado por la superficie de la Tierra y la ionosfera, ubicada a una altitud de 60-80 km, da un valor cercano a 1F. ¡La discrepancia entre los resultados es más de 1000 veces! Y esto es solo el comienzo de las incertidumbres asociadas con electricidad de la atmósfera.
El condensador de la Tierra se carga hasta un voltaje de aproximadamente 300 kV, con la superficie de la Tierra con una carga negativa y la ionosfera siendo positiva. La intensidad de campo entre las "placas" de dicho condensador es de 120-150 V / m en la superficie y cae bruscamente con la altura.
Como cualquier condensador real, tiene una corriente de fuga. Los geofísicos lograron medir su valor con bastante precisión. Estas corrientes son muy pequeñas: en climas despejados, la densidad de corriente de fuga es de solo 10 a menos 12 grados Am2. Pero el recálculo a toda la superficie de la Tierra da una corriente de fuga total de aproximadamente 1800 A. La carga eléctrica de la Tierra (y, en consecuencia, la ionosfera) se estima en 5,7x10 en el colgante de 5º grado. Entonces el condensador de la tierra debe descargarse en ... 8-10 minutos, y el campo eléctrico desaparecerá.
En la práctica, no observamos una imagen similar. Esto significa que hay un cierto generador natural con una capacidad de más de 700 MW, que compensa la pérdida de carga en el sistema de ionosfera terrestre.
La ciencia moderna ha demostrado ser incapaz de explicar los mecanismos de carga de un condensador. Hoy en día, hay más de 10 teorías e hipótesis que describen los mecanismos y procesos para mantener una carga constante de la Tierra. Pero la verificación experimental y los cálculos refinados muestran el número insuficiente de cargas generadas para mantener un valor estable del campo de la Tierra.
Entre los candidatos a generadores de carga se consideraron tormentas eléctricas, la circulación de corrientes en el manto fundido de la Tierra, el flujo de partículas del Sol (viento solar). Incluso hay una hipótesis exótica sobre la existencia de Generador de MHDtrabajando en la atmósfera superior. El resultado es decepcionante: hoy la ciencia no sabe exactamente de dónde se reponen las cargas del condensador natural.Quizás cada uno de estos mecanismos contribuye a la recarga de la carga del almacenamiento de la tierra.
Y ahora sobre las posibilidades de usar energía natural del condensador. Como se señaló anteriormente, la intensidad de campo (o gradiente potencial en la superficie) es en promedio 130V / m. Pero esto no significa que una persona alta tenga un potencial de 260 V entre los talones y la corona. El aire es un excelente aislante, y el cuerpo humano es un buen conductor. Por lo tanto, independientemente del crecimiento, siempre tenemos el potencial de la Tierra.
Los intentos de utilizar la fuerza de campo de la Tierra para fines utilitarios se han llevado a cabo durante más de dos siglos y continúan hoy. El mejor logro de los diseños para recolectar electricidad atmosférica usando globos hizo posible obtener una potencia de aproximadamente 1 kW, y los circuitos modernos y realmente funcionales le permiten alimentar un LED de baja potencia o recargar un teléfono móvil.
El hecho es que la conductividad del aire atmosférico es de solo 10 a menos 14 grados S / m (Siemens / metro). Es simplemente imposible seleccionar una potencia notable de una fuente de alta resistencia. Para esto, los detalles del "generador" deben tener un aislamiento más confiable. Pero la conductividad en la superficie de los aislantes excede la conductividad del aire, por lo que el generador rápidamente se "corta".
Es más probable que la información más reciente de científicos brasileños sobre las posibilidades de generar electricidad a partir de la atmósfera húmeda de los trópicos sea de valor teórico. La eficiencia de un generador de este tipo es 100 millones de veces menor que una célula solar.
Si es imposible usar energía de la capa superficial de la atmósfera, ¿puede intentar "descargar" el condensador global? Desafortunadamente, las oportunidades aquí son pequeñas. La conductividad atmosférica se mencionó anteriormente. La conductividad de la ionosfera es 10 órdenes de magnitud más alta, pero numéricamente es solo 5x10 en menos 4 grados S / m.
Cuando la brecha se "acorta", la superficie de la Tierra, la ionosfera, con un haz de plasma, obtenido, por ejemplo, de un láser, fluye una corriente insignificante de cientos de miliamperios en el circuito. Está determinado por la resistencia interna del "revestimiento" ionosférico del condensador, que comprende 5-10 kOhm / m. Obtener una "lámpara" con luz de gas de 60-80 km de largo es el límite de las posibilidades de tal método. Y esto es por el bien de una reserva de energía de poco más de 2500 kW / h: esta es exactamente la energía de un condensador global cargado.
Hay otra consideración contra la intervención humana en los procesos eléctricos de la Tierra. Se formaron durante miles de millones de años y jugaron un papel importante en el surgimiento de la vida en nuestro planeta. La combinación de estos procesos constituye una cadena global de producción y compensación de cargas eléctricas, una especie de análogo del sistema nervioso humano.
Todavía no tenemos idea de los muchos mecanismos de operación de esta cadena. Vale la pena mencionar el reciente descubrimiento de un rayo en la ionosfera. Por lo tanto, intervenir en dicha cadena, sin comprender las leyes de su funcionamiento y las posibles consecuencias de la interferencia, es al menos estúpido. Por lo tanto, incluso después de haber encontrado las llaves de la despensa de electricidad natural, deben abandonarse de inmediato.
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