Новые источники энергии

Фролов Александр Николаевич

Другой вариант: резонансный нагреватель воды Питера Дэви (Peter Davy), который был изобретен еще в 1944 году. Эффективность нагревателя достигает 2000 %. Автор не профессионал в электротехнике, он саксофонист. На фото рис. 219 показана схема и фотография нагревателя Дэви. Его теория основана на представлениях автора о звуковых резонансах. Питер Дэви демонстрировал свое изобретение на конференции в 2008 году, когда ему было 92 года. Фаза подключается на центральный электрод, ноль – на внешний. Используется обычная частота 50 Гц сети переменного тока, расстояние между электродами 2–4 мм регулируется изоляционной шайбой, устанавливаемой между электродами на оси, для настройки по минимуму потребления тока.

Рис. 219. Высокоэффективный нагреватель Питера Дэви

Данное изобретение Питера Дэви не относится к источникам энергии, или способам получения водорода, это «кипятильник», но мы можем себе представить его применение в промышленном масштабе для получения пара высокого давления из воды, который затем может вращать турбины электрогенераторов. При эффективности 20 к 1, этот простой метод позволяет создать автономный режим даже на примитивной паровой машине с электрогенератором.

Проверка в моей лаборатории была сделана на минимальном уровне затрат: два полусферических электрода от звонков старых телефонных аппаратов, разного размера. Измерялись затраты электроэнергии и теплопроизводительность. Получена

эффективность около 400 %, не считая выделение газа.

Рассмотрим еще один пример: низкоамперный электролизер, патент России № 2227817, автор Профессор Филипп Михайлович Канарев, Краснодар. Фактически, устройство Канарева использует напряжение всего в 60 милливольт при силе тока 20 миллиампер. Отметим, что в лабораторных моделях электролизера Канарева также применяются конические и цилиндрические стальные электроды, как и в схеме Мейера. Ячейка низкоамперного электролизера представляет собой конденсатор, который заряжается при низком напряжении 1,5–2 Вольта, но при силе тока, значительно большей, чем 20 миллиампер. Затем, он постепенно разряжается под действием происходящих в нем электролитических процессов. В это время устройство потребляет очень мало энергии. Затраты энергии на получение водорода из воды, при низкоамперном электролизе Канарева, практически уменьшаются в 12 раз, а теоретически, могут быть снижены в 2000 раз (до 2 Ватт в час на производство одного кубометра водорода вместо обычных 4 кВт/час).

Другой простой способ эффективного получения горючей смеси газов из воды путем электролиза заключается в использовании специальных материалов электродов, между которыми в воде создана электрическая дуга. Фактически, это электрохимический процесс, идущий с выделением тепла за счет сгорания (расхода) материала, из которого изготовлены электроды. Большое практическое применение получили системы с угольными электродами, между которыми зажигается дуга. При работе, в большом количестве, и с минимальными затратами электроэнергии, образуются сгораемые газы СО и водород, но при этом происходит постепенный расход самих угольных электродов. Преимущество в том, что на выходе электролизера, в данном случае, нет гремучего газа, поэтому опасность взрыва уменьшается. Применение данной технологии, в настоящее время, производится изобретателями в частном порядке, для модернизации разнообразной техники, от газонокосилки до трактора и грузовиков, водители которых всеми методами снижают расходы на топливо (бензин и солярку).

В одном из вариантов такой конструкции, вместо угольного электрода применяется алюминиевый электрод (провод) с постоянной автоматической подачей его в область сгорания. Образуемый оксид алюминия периодически надо удалять из реактора.

Рассмотрим основы конструирования автономных электрогенераторов на базе стандартных двигателей внутреннего сгорания и электролизера. Важным условием безопасности таких систем является использование односторонних клапанов в газопроводах, а также хотя бы одной промежуточной емкости с какой-либо бензолосодержащей жидкостью (бензол, ацетон, спирт и т. п.), необходимой для того, чтобы пропускаемый через нее гремучий газ стал невзрывоопасным. В зависимости от типа жидкости, находящейся в данной промежуточной емкости, снижается температура горения газа. Схема подготовки водно-газовой смеси показана на рис. 220.

Рис. 220. Особенности подготовки водно-газовой смеси. www.free-energy-info.com

В двигатель подается вода, в распыленном виде (через форсунку), смешанная с воздухом и гремучим газом. Гремучий газ с выхода электролизера, должен пройти через клапан, а затем через распылитель аэратора на дне емкости с бензольной жидкостью. Мелкодисперсная распыленная вода, в сочетании с водородно-кислородной смесью, является отличным экологически чистым возобновляемым топливом.

Распыление воды (на рис. 220 не показано) может производиться различным способом, нагревом (горячий пар) или ультразвуковым излучателем, которые используются при создании холодного тумана в системах поддержания влажности помещений. Такая воднотопливная смесь может гореть не только в двигателе внутреннего сгорания, но и в любой котельной, а также использоваться на топливных электростанциях вместо солярки. Перспективы интересные: представьте себе, что все автономные электрогенераторы, силовые установки судов и мощные двигатели грузовиков, работающие сейчас на топливе могут быть модернизированы для работы на воде. Теоретических препятствий для этого нет. В таком случае, рынок автономных источников энергии ждут большие позитивные изменения.

Останавливают внедрение незнание технологии высокоэффективного резонансного электролиза, например, методов Мейера, а также сомнения по последствиям применения водно-топливной смеси для двигателей внутреннего сгорания (ржавчина, коэффициент детонации и т. п.) Все это требует практического изучения. В котельных меньше проблем с внедрением водно-топливных технологий, кроме трудностей с получением разрешения РОСТЕХНАДЗОРА на эксплуатацию таких энергосистем.

Предложенные методы получения дешевого водорода из воды можно будет использовать для создания промышленных электролизеров, которые найдут применение в будущей водородной энергетике. Очевидно, что на базе эффективных электролизеров, сжигая полученный газ в двигателе внутреннего сгорания или в газотурбинном приводе электрогенератора, представляется возможным создание электростанций любой мощности, а также транспорта, работающего на обычной воде.

Кстати, в Сочи начата программа по переводу всего городского транспорта на водород, а также строится водородная газотурбинная электростанция. В настоящее время, по проекту планируется привозной водород, но в будущем, его можно вырабатывать на месте из воды, используя для этого новые технологии, и затрачивая примерно 5 % электрической мощности, генерируемой электростанцией, на разложение воды в газ.

В некоторых частных случаях, такое применение воды в роли топлива уже началось. Американская компания GreenHomeHeaters продает технологию изготовления котельных для домашнего использования, работающих на воде. В данном случае, система не автономная, так как электролизер требует наличия внешнего источника электроэнергии. Смысл применить данную технологию есть, поскольку практические результаты ее внедрения говорят о том, что 400 Ватт электроэнергии дает возможность обогреть такой «водородной котельной» помещение площадью 100 квадратных метров. Экономия примерно в 10 раз, так как, обычно, для такого помещения требуется использовать нагреватель мощностью 5 кВт.

Необходимо отметить, что высокоэффективные методы разложения воды используют какой-либо секрет, то есть особенность технологии, существенный фактор… Например, всем известно, что вода кипит про 100 градусах по Цельсию, при обычном давлении. При пониженном давлении, вода закипит при небольшом нагреве. При определенном низком давлении, вода «кипит», то есть распадается на молекулы, при обычной комнатной температуре. Очевидно, что и электролиз воды будет происходить при различных условиях, если его организовать при пониженном или повышенном давлении.

Для случая использования соленой или морской воды, было найдено еще одно интересное решение. Химики из Пенсильванского государственного университета в США подтвердили, что инженеру Джону Канзиусу действительно удалось создать аппарат, позволяющий сжигать соленую воду. В аппарате Канзиуса, соленая вода подвергается воздействию радиоволн, которые ослабляют связи между ее компонентами и высвобождают водород. Возможно, это воздействие аналогично методу Пухарича, но для частот около 10 МГц. При наличии искры, водород воспламеняется и горит ровным пламенем, температура которого, как показывают эксперименты, может превышать 1600 °C. Автор подчеркивает, что процесс высвобождения водорода не является

формой электролиза, имеет место другое явление, связанное с высокочастотным возбуждением соленой воды. Воду, по методу Канзиуса, не надо подвергать никакой специальной очистке, годится любая соленая вода (хотя разная соленость и разные дополнительно растворенные вещества влияют на температуру и окраску пламени), в том числе взятая непосредственно из моря. Это открывает большие перспективы. Соленая вода доступна почти в любом регионе Земли практически в неограниченном количестве, для окружающей среды аппарат безвреден: отходом производства является опять же вода. Автор подал заявку на патент по использованию соленой воды в качестве альтернативного топлива.

Из наиболее технологичных направлений получения водорода, необходимо рассмотреть «протонно-обменные мембраны» (proton exchange membranes PEM). Обычно, их применение в преобразователях энергии решает задачу получения электронов, например, в топливных элементах, подавая кислород и водород на вход, на выходе получают воду и электроэнергию. Проходя через мембраны, газ отдает свои электроны, и соединяется в воду. Однако, есть и другое применение мембран, «обратный процесс» сортировки протонов (атомарного водорода), который упрощенно показан на рис. 221.

Рис. 221. Мембрана в роли генератора водорода

Представим себе погруженную в воду трубку, нижний конец которой закрыт. Давление воды на стенки трубки зависит от высоты столба воды. Несущим материалом для стенок трубки может быть пористый диэлектрик, покрытый тонким слоем (пленкой) металла, пропускающего водород. Известны металлы, обладающие сродством к водороду, например палладий, платина, а также, менее дорогие титан и никель. При определенных условиях, внутри трубки будет собираться водород, который можно извлекать для практических целей. Трубки можно собрать в пучки, и такая установка будет компактной, а главное, не требующей затрат на получение водорода из воды. К недостаткам данного метода относится постепенное загрязнение мембран примесями воды, поэтому необходимо снижать себестоимость их производства. Новые перспективы данной технологии открываются при использовании нанотрубок нужного диаметра.

Отметим важный аспект внедрения топливных элементов: рост спроса на «технические металлы», обладающие сродством к водороду, а именно, палладий, платина, никель, титан. Эти химические элементы играют ключевую, стратегическую роль в развитии новой энергетики. Растет спрос – растет цена на сырье.

Существует и такой перспективный метод диссоциации воды на кислород и водород, как каталитический фотосинтез. Примером данной технологии являются работы Дана Нокера (Dan Nocera) в американском университете MIT. Как и при органическом фотосинтезе в природе, в реакции Нокера используется солнечный свет, двуокись углерода и вода, но энергия реакции не запасается в виде сахаров, как в растениях, а получается свободный водород. Технология называется ARPA-E. Получаемый водород можно преобразовать в электроэнергию с помощью топливного элемента, или просто «сжечь в котельной». Опытная установка Нокера уже демонстрируется, она производит 30 кВт в час, используя дистиллированную воду.

Наконец, рассмотрим развивающийся проект по изучению методов эффективной генерации тепловой энергии в водородном реакторе замкнутого цикла. Проект был организован в моей лаборатории, в 2003 году, по инициативе Николаса Моллера (Nicholas Moller), компания Spectrum Investments, при 50 % финансовом участии сторон. Результаты работ также принадлежат обеим сторонам в равной степени. В 2010 году, интерес к проекту проявляла компания EADS, но согласование организационных вопросов по совместным исследованиям задерживается.

История данного проекта началась с того, что, изучив публикации по теме «атомарный водород», в том числе архивы компании General Electric за тот период, когда в ней работал известный физик Ирвин Ленгмюр, Моллер предложил мне построить и испытать экспериментальную установку, в которой мы сможем эффективно получать и сжигать (рекомбинировать) атомарный водород. Ирвин Ленгмюр, который в 1902 году занимался фундаментальными исследованиями по созданию надежных вольфрамовых нитей для ламп накаливания, обратил внимание на эффекты саморазогрева вольфрамовой спирали в атомарном водороде. Мы решили подробнее изучить данный вопрос, с целью получения избыточной тепловой энергии.

Необходимо уточнить, что во всех электролизерах, в большей или меньшей степени, кроме молекулярного водорода, на выходе присутствует некоторый процент атомарного водорода. Этот газ стали называть по имени Юлия Брауна (Yuli Brown), который исследовал факты избыточного тепловыделения при использовании такого газа в сварочных аппаратах или водородных резаках. Газ стали обозначать ННО или «газ Брауна», хотя, это обычный гремучий газ, Н2 и О, но с большим (до 20 %) содержанием атомарного водорода Н в смеси с кислородом О.

При обсуждении технического задания, мной было предложено не сжигать атомарный водород, а организовать замкнутый цикл его диссоциации и рекомбинации. Низкозатратные методы диссоциации водорода включают импульсный нагрев, электрический разряд в газе, возбуждение внешним электромагнитным излучением и другие способы воздействия на молекулярные связи. Для оптимальной рекомбинации необходимо использовать катализатор, например вольфрамовую поверхность. Образно говоря, атомам водорода легче «найти друг друга», если они притягиваются тяжелым атомом вольфрама, поэтому они лучше взаимодействуют друг с другом вблизи его поверхности. Оптимальными катализаторами рекомбинации водорода считают специальные полупроводники.

Теория процессов циклической диссоциации-рекомбинации учитывает вовлечение в процесс свободной энергии вакуума, то есть, участие эфирных частиц. При этом удается понять, «откуда берется избыточная энергия». Водород в данных процессах играет роль не топлива, а «транспорта», переносящего энергию из высокоэнергетического уровня вакуума на уровень инфракрасного (теплового) излучения. При рекомбинации атомов в молекулу, эта энергия высвобождается, и может быть нами использована. Эффективность цикла определяется затратами, то есть инженерным методом, применяемым для диссоциации газа. Аналогичные процессы происходят и в процессах «холодного синтеза» в воде, где также образуется атомарный водород и он рекомбинирует с выделением тепла. Этот подход подробно изложен в книге Виллияма Лайна (William Lyne «Occult Ether Physics»), письма и статьи которого опубликованы в журнале «Новая Энергетика», № 23, 2005 год.

Виллиам Лайн писал: «В действительности, реакцию атомарного водорода можно удовлетворительно объяснить, лишь ссылаясь на теорию эфира. Энергия процессов с использованием атомарного водорода зависит не от сжигания водорода с кислородом в воздухе, а от «атомарной» энергии, которая высвобождается, когда атомарный водород рекомбинирует и образует «обычный», двухатомный водород. Если Никола Тесла был прав, тогда и я прав в том, что энергия поступает из эфира. Я показал, что подводимая энергия в размере 103 калории на грамм-молекулу, каким-то образом, «увеличивается» примерно до 109000 калорий на грамм-молекулу водорода (умножается более чем в 1058 раз). Таким образом, я показал, что при использовании водорода в качестве «посредника» 103 калории – это начальная энергия (называемая «энергией активации»), приводящая в действие процесс, при котором атомарный водород извлекает 108897 калорий на грамм-молекулу из «эфира».

Виллиям Лайн, как и Николас Моллер, предлагали для экспериментов открытую схему сжигания атомарного водорода, в которой специальный теплообменник сможет поглощать избыточную тепловую энергию. Фактически, такая схема представляет собой водно-водородный резак металла, с теплообменником. Данный метод реализовать проще, чем метод замкнутого цикла, но в нем сложнее выполнить точные измерения получаемой тепловой энергии, с учетом всех тепловых потерь.

Молекулярный реактор, для изучения замкнутого водородного цикла, был спроектирован и изготовлен специалистами ООО «ЭЛТЕКС» НПО «СВЕТЛАНА», Санкт-Петербург. Нами был построен экспериментальный измерительный стенд, рис. 222.