Новые источники энергии

Фролов Александр Николаевич

Поскольку в продаже данной продукции еще нет, то можно предположить, что планы японской компании не были реализованы. Технология основана на «преобразовании энергии потоков нейтрино», как объяснял автор. Он говорит, что это работает «таким же образом, как и солнечные батареи, но в другом диапазоне спектра». Стержни, как он объясняет, сделаны из различных композитных материалов, они почти одинаковые, в основном состоят из тантала и вольфрама, с добавками 73 и 74 различных химических элементов. При демонстрации технологии, автор подключал выводы лампы накаливания непосредственно к паре таких стержней, что было достаточно для получения мощности.

Другое изобретение Шварца выглядит более понятным. Оно обычно демонстрируется в виде небольшого чемоданчика, внутри которого размешены элементы электронной схемы: два обычных трансформатора, мощный «открытый» электромагнит (с незамкнутым магнитопроводом) и схема преобразования энергии переменного магнитного поля. При демонстрации, Шварц подчеркивает, что крышка корпуса покрыта висмутом, для «концентрации магнитного поля внутри корпуса». В настоящее время, автор работает по коммерциализации своих технологий. Его компания называется «The Noah’s Ark Foundation», технология ERR Fluxgenerator.

Интересные аналогии с работами Шварца возникают при сравнении его технологии и украинского изобретения, патент РФ № 2419951, 208 год, авторы: Шуминский Генрик Генрикович и Гетьман Александр Иванович. Их изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для получения электроэнергии без

потребления топлива.

Предлагаемый украинскими авторами «статический генератор электрической энергии» включает корпус с пакетом металлических пластин обоих знаков, разделенных слоем стабилизированного монокристаллического сегнетоэлектрика, при этом в пакете все слои плотно прилегают друг к другу. Пластины выполнены из разнородных проводников с различной концентрацией свободных электронов: двух различных металлов, например сурьма-висмут, железоникель, титан-алюминий; различных сплавов, например хромель-алюмель, хромель-копель; комбинации металла и сплава, например железо-копель, сурьма-алюмель, висмутхромель. Один пакет пластин включает одну элементарную ячейку, которая состоит из одного сегнетоэлектрика и двух разнородных проводников, которые размещены в следующей последовательности: проводник – сегнетоэлектрик – проводник. При наличии в пакете нескольких элементарных ячеек, они подключены к источнику потребления электрической энергии последовательно, или параллельно, или комбинированно.

Авторы готовы к работе с инвесторами, которых интересует создание производства генераторов энергии данного типа. Для проверки работоспособности технологии, у авторов есть рабочие образцы (прототипы) мощностью 10 ватт. Авторы тестировали экспериментальные модели под нагрузкой в течение нескольких месяцев. В патенте указан срок службы электретов 8000 часов, то есть, около 11 месяцев. Надо полагать, что данный показатель можно улучшить в несколько раз при развитии технологии. При наличии интереса к созданию производства источников энергии данного типа, и финансовых возможностей, Вы можете связаться с автором данной книги, или с авторами изобретения непосредственно.

Рассмотрим еще один из проектов нашей компании, которым мы занимались в 2002 году. Цель проекта состояла в высокоэффективном нагреве рабочего тела (воды). Предложил проект Владимир Иванович Коробейников. Техническая задача заключается в получении особого режима работы магнетрона, при котором затраты от первичного источника питания минимальны или равны нулю.

Различные режимы показаны на графике рис. 204.

Рис. 204. Зависимость силы тока катод – анод от величины магнитного поля

В верхней части показана траектория электронов на участке катод – анод. Первый режим работы (слева) соответствует случаю отсутствия магнитного поля, при этом электроны вылетают с катода, и прямолинейно двигаются на анод. Второй режим работы соответствует обычному режиму работы магнетрона, когда траектория эмиссионных электронов нелинейная, но в конце пути они попадают на анод.

Третий режим работы – критический, при дальнейшем увеличении магнитного поля, электроны уже не достигают анода, ток потребления анод – катод равен нулю, хотя к аноду и катоду по-прежнему приложено высокое напряжение. Отметим, что при таком режиме катод саморазогревается, в результате воздействия на него возвращающихся электронов и их вторичной эмиссии.

Целью работы является не только создание СВЧ излучения без больших затрат мощности, а также саморазогрев катода. В таком режиме мы можем использовать магнетронный нагреватель с водяным охлаждением, как эффективный источник тепла. Причиной появления дополнительной энергии, по-моему, является сила Лоренца, искривляющая траекторию движения электронов. Природа данной силы была описана в статьях на сайтекак градиент эфирного давления при движении заряженной частицы в эфирной среде. Избыточная энергия – результат преобразования энергии эфирных частиц.

Для проверки теории, в моей лаборатории, были экспериментально изучены магнетроны типа 2M18, 2M19 и OM75P(31). Стандартные магниты бариевые, кольцевые. Увеличение магнитного поля в экспериментах обеспечивалось удвоением и утроением магнитов. Также, исследовались более мощные магниты, произведенные на заводе ЭРГА, г. Калуга. Был проведен цикл измерений тепловыделения магнетронов в различных режимах. Магнетрон погружался в емкость с водой объемом 10 литров, затем по изменению температуры воды за определенное время вычислялось количество тепловой энергии. Измерения величины магнитного поля не производились, увеличение числа магнитов вдвое и втрое обеспечивало увеличение величины магнитной индукции в зазоре анод-катод. Необходимо отметить опасность данных экспериментов по причине наличия рассеянного СВЧ излучения, попадающего в поле зрения экспериментатора.

Результаты тестов: Тест 1 марта 2006 года. Магнетрон 2М218, магниты стандартные. Мощность на входе 234 ватта, тепловая мощность 178 ватт. КПД равен 76 %. Тест 6 марта 2006 года. Магнетрон 2М218, магнитное поле увеличено примерно вдвое. Мощность на входе 841 ватт, тепловая мощность 689 ватт. КПД равен 82 %. Тест 20 марта 2006 года. Магнетрон ОМ75Р(31), магниты стандартные. Мощность на входе 721 ватт, тепловая мощность 556 ватт. КПД равен 78 %. Тест 22 марта 2006 года. Магнетрон ОМ75Р(31), магнитное поле увеличено примерно втрое. Мощность на входе 478 ватт, тепловая мощность 433 ватт. КПД равен 91 %

Выводы: Эксперименты доказывают возможность получать избыточную тепловую мощность от магнетрона в режиме минимального потребления электроэнергии, при наличии достаточно мощного постоянного магнитного поля в зазоре анод-катод.

При определенных условиях, тепловая мощность, в данной конструкции, может создаваться в режиме саморазогрева катода почти без затрат тока (мощности) от первичного источника, который должен обеспечить только электрическое поле между анодом и катодом магнетрона. Применение данной технологии целесообразно в системах генерирования тепловой энергии с минимальными затратами электроэнергии.

Возможна интеграция магнетронного нагревателя воды и обычного газотурбинного электрогенератора в автономный энергогенерирующий комплекс. Данный комплекс будет способен работать без потребления топлива, отдавая часть вырабатываемой электроэнергии (10–15 %) для обеспечения высоковольтного поля в магнетроне, а остальную мощность может отдавать потребителю в виде тепловой энергии.

Коротко отметим еще одно изобретение: Ученый из Флориды, Вингейт Ламбертсон (Wingate Lambertson), более 10 лет назад, создал генератор энергии из кермета (металлокерамики), изобретенной в 1948 году учеными NASA для тепловой защиты ракет и лопастей турбин, работающих в области высоких температур. Устройство состоит из множества тонких слоев металлокерамического материала. Прикладывая высокий потенциал к этому «слоеному пирогу», автор заставляет электроны ускоренно двигаться через слои, образно говоря, как «через несколько водопадов», увеличивая кинетическую энергию от одного «прыжка» к другому. Изобретение интересное, работоспособное, но внедрение и продажи автор планирует начать не ранее 2018 года.

Разработок в области твердотельных преобразователей энергии очень много, что неудивительно. Это наиболее перспективное направление, выгодно отличающееся от роторных машин своей универсальностью применения.

Глава 14 Преобразователи тепловой энергии

Мы говорили про «океан энергии», окружающей нас. Этот океан энергии – эфир, явление поляризации которого нам известно, как электрическое поле. Вихревые явления в эфире мы воспринимаем, как магнитные поля. Мы показали в предыдущей главе методы использования электрических и магнитных явлений

для создания источников энергии.

В Природе есть прекрасные образцы подобия, например, орбиты планет и орбиты электронов. Конечно, все намного сложнее, но для понимания сути вещей надо находить малое в большом, и видеть обратные соответствия. Эфирные явления, в том числе продольные волны в эфирной среде, легко анализируются по методу подобия с процессами в воздушной среде. Такие методы получения энергии, как использование тепловых движений молекул воздуха, позволяют понять и методы использования тепловой энергии эфира, поскольку температура эфира задает температуру воздуха. Рассмотрим тему подробнее.

Тепловая энергия воздуха есть один из вариантов рассеянного (низкопотенциального) тепла окружающей среды. Кроме воздуха, этот вид энергии содержится в воде, а также в земле (геотермальные источники). Преобразование этого вида энергии в полезную работу наиболее адекватно воспринимается при обсуждении различных конструкций источников энергии, не требующих топлива, так как нам понятен первичный источник. Существуют как механические, так и электронные устройства, способные работать в автономном режиме за счет преобразования тепла среды. Ранее, данную возможность теоретики отрицали, требуя наличия двух источников температуры для совершения полезной работы. Мы такие традиционные способы тоже рассматриваем. Это обычные тепловые насосы. Кроме этого, покажем несколько способов непосредственного отбора тепловой энергии у среды, а именно, использование и преобразование кинетической энергии движения молекул воздуха. Способы различные, как механические, так и современные технологии с использованием электромагнитных явлений и специальных материалов.

Конверсией тепловой энергии окружающей среды, в России, активно занимались П.К. Ощепков, А.Ф. Охатрин, Е.Г.Опарин и другие исследователи. Павел Кондратьевич Ощепков известен, как основатель российской радиолокации. В 1967 году Ощепков создал Общественный институт по проблеме энергетической инверсии, в Москве, при Комитете по рациональному использованию материальных ресурсов.

Ощепков писал: «Едва ли не самой дерзновенной мечтой человечества является овладение процессами естественного круговорота энергии в природе. Энергия также неуничтожима, как и несотворима, поэтому совершенно естественно, что процессы рассеяния энергии и процессы ее сосредоточения существуют в единстве. Есть люди, которые утверждают, что эта идея противоречит закону термодинамики. Это неверно. Второй закон термодинамики, оправдавший себя в тысячах и тысячах случаев, указывающий путь при решении многих научных и технических задач, – безусловно правильный закон для любой замкнутой системы. Оспаривать справедливость его для этих систем просто бессмысленно. Но в реальном мире абсолютно замкнутых систем нет. Мир бесконечен во времени и пространстве, и взаимодействие между материальными субстанциями происходит по более сложным законам, чем второе начало термодинамики. Открыть эти законы суждено науке грядущего. Использование процесса естественного круговорота энергии в природе на благо человечества не несет с собой угрозы перегрева поверхности Земли, так как оно не может изменить теплового баланса нашей планеты. Оно свободно и от радиоактивной опасности, от загрязнения атмосферы продуктами сгорания. Оно несет с собой несравнимое ни с чем изобилие энергии, составляющей главную основу жизни… Необходимость решения проблемы использования процессов естественного круговорота энергии в природе – это веление нашего времени».

Ощепков ввел термин «кэссор», обозначающий концентратор энергии окружающей среды. В литературе по данной теме, встречается сочетание «С-кэссор», обозначающее конденсаторный (емкостной) преобразователь тепловой энергии среды в электроэнергию.

Задачи, которые ставил Ощепков, выходят за рамки обычных тепловых насосов. «Энергетика будущего, на мой взгляд, это энергетика электронная. Она должна решить самую важную задачу – не просто брать тепло из окружающего пространства, но преобразовывать его в электроэнергию. В этом я вижу величайшую научнотехническую проблему современности. Научная и инженерно-конструкторская мысль ищут пути для ее решения». Сотрудники института Ощепкова, создали теорию, и выполнили расчеты по конструированию электронных установок для получения электрического тока в результате преобразования энергии окружающей среды. Созданы и работают несколько экспериментальных электронных установок, преобразующих энергию окружающей среды непосредственно в электрический ток. В специально созданных схемах из резисторов и особым образом обработанных полупроводниковых диодов (в них создан «грубый паллиатив» потенциального барьера) удалось создать устройство, в котором генерируется напряжение величиною более десяти вольт.

Ощепков писал: «На алтарь затратной экономики министерства и ведомства долгие годы приносили и продолжают приносить невосполнимые природные богатства – уголь, нефть, газ. Мало того, что их запасы на глазах истощаются, они и превосходное ценное сырье для химической промышленности. Их сжигают в топках электростанций, загрязняя атмосферу, что может вызвать, в конце концов, катастрофический «парниковый эффект», который с точки зрения опасности для человечества ученые ставят в один ряд с термоядерной катастрофой. Есть еще один парадокс традиционной технологии в энергетике – огромная энергия сначала производится в одном месте, а затем ее по дорогостоящим и не всегда надежным линиям электропередачи транспортируют нередко за тысячи километров к потребителю. Если это квартира, то… к лампочке. Не слишком ли сложно и расточительно? Все можно организовать иначе, проще, дешевле, надежнее, эффективнее. Пусть мощные энергосистемы обеспечивают электроэнергией крупные заводы и производства. Массового же потребителя, особенно в сельской местности Севера России и Сибири, можно снабдить мини-установками, преобразующими энергию среды в электричество мощностью один-два киловатта. Этого достаточно, чтобы обеспечить одну квартиру энергией для освещения, отопления и прочих нужд. Размер одной такой установки – не более настольной лампы. Если человечество хочет жить в гармонии с окружающей средой, оно должно сделать все, чтобы научиться получать энергию, не нарушая экологического равновесия в природе». Эти слова Профессора Ощепкова актуальны и сегодня, в 2012 году.

В журнале Техника Молодежи, № 11, 1983 год, была рассмотрена классификация основных методов инверсии тепловой энергии среды. Мы возьмем ее за основу, но дополним новыми методами.

Фотоинверсия. Известны свойства некоторых веществ (люминофоров) переизлучать падающий на них свет, но с иной, увеличенной длиной волны (так называемая «стоксова люминесценция»). Позднее были обнаружены случаи уменьшения длины волны переизлученного света, то есть увеличения энергии квантов (это так называемая «антистоксова люминесценция»). Прибавка к энергии квантов происходит здесь за счет трансформации собственной тепловой энергии люминофора в энергию люминесцентного излучения. Из-за отбора тепловой энергии люминофор охлаждается, и понижение его температуры компенсируется притоком теплоты из окружающей среды. Следовательно, энергетическая прибавка в люминесцентном излучении происходит, в конечном счете, путем концентрации тепловой энергии окружающей среды, и эта прибавка может быть очень значительной. Теоретически она может достигать 160 %, то есть люминофор может выдавать энергии на 60 % больше, чем получает ее в виде облучения. В настоящее время ведутся интенсивные работы по практическому применению этого эффекта (охлаждение объектов, люминесцентные мазеры, люминесцентное фотоумножение и прочее.).

Химическая инверсия. Энергетически открытые каталитические системы обладают способностью накапливать энергию, и существовать в неравновесном термодинамическом состоянии. Этот процесс возможен, благодаря сочетанию экзотермической реакции, протекающей на катализаторе, с эндотермической реакцией (охлаждения) катализатора. Эти, способные к самоподдержанию (и самовосстановлению) реакции, реализующиеся на поглощении рассеянной теплоты среды, открывают перспективы создания новых технологических процессов.