Получение атмосферного электричества: Как получить атмосферное электричество для дома своими руками — схема и видео

Как получить атмосферное электричество для дома своими руками — схема и видео

Содержание

• Общая информация
• Реальность или миф
• Энергия из пустоты
• Нынешние и классические разработки
• Принцип гальванической пары
• Способ с заземлением
• Ветрогенераторы
• Грозовые батареи
• Как соорудить генератор свободной энергии своими руками?
• Схема генератора
• Магнитный генератор
• Альтернатива Марка
• Достоинства
• Недостатки
• Где уже используют атмосферное электричество
• Полезные советы
• Вывод

Общая информация

В течение многих лет ученые ищут альтернативный источник электрической энергии, который позволит получать электричество из доступных и восстанавливаемых ресурсов. Возможность добыть ценные ресурсы из воздуха интересовала еще Теслу в XIX веке. Но если энтузиасты прошлых веков не имели в своем распоряжении столько технологий и изобретений, как современные исследователи, то сегодня возможности по реализации самых сложных и безумных идей выглядят вполне реально.

Получить альтернативное электричество из атмосферы можно двумя методами:

• благодаря ветрогенераторам;
• с помощью полей, которые пронизывают атмосферу.

Наукой доказано, что электрический потенциал способен накапливаться воздухом за определенный промежуток времени. Сегодня атмосфера настолько пронизана различными волнами, электроприборами, а также естественным полем Земли, что получить из нее энергоресурсы можно без особых усилий или сложных изобретений.

Классическим способом добычи энергии из воздуха является ветрогенератор. Его задача заключается в преобразовании силы ветра в электричество, которое поставляется для бытовых нужд.

Мощные ветровые установки активно используются в ведущих странах мира, включая:

• Нидерланды;
• Российскую Федерацию;
• США.

Однако одна ветряная установка способна обслужить лишь несколько электроприборов, поэтому для питания населенных пунктов, фабрик или заводов приходится устанавливать огромные поля таких систем. Помимо существенных плюсов у этого способа есть и недостатки. Один из них — непостоянность ветра, из-за чего нельзя предугадать уровень напряжения и накопления электрического потенциала.

В числе плюсов ветрогенераторов выделяют:

• практически бесшумную работу;
• отсутствие вредных выбросов в атмосферу.

Реальность или миф

Когда речь идет о получении энергии из воздуха, большинство людей думает, что это откровенный бред. Однако добыть энергоресурсы буквально из ничего вполне реально. Более того, в последнее время на тематических форумах появляются познавательные статьи, чертежи и схемы установок, позволяющих реализовать такой замысел.

Принцип действия системы объясняется тем, что в воздухе содержится какой-то мизерный процент статистического электричества, только его нужно научится накапливать. Первые опыты по созданию такой установки проводились еще в далеком прошлом. В качестве яркого примера можно взять знаменитого ученого Николу Теслу, который неоднократно задумывался о доступной электроэнергии из ничего.

Талантливый изобретатель уделил этой теме очень много времени, но из-за отсутствия возможности сохранить все опыты и исследования на видео большинство ценных открытий осталось тайной. Тем не менее ведущие специалисты пытаются воссоздать его разработки, следуя найденным старым записям и свидетельствам современников. В результате многочисленных опытов ученые соорудили машину, которая открывает возможность добыть электричество из атмосферы, то есть практически из ничего.

Тесла доказал, что между основанием и поднятой пластиной из металла присутствует определенный электрический потенциал, являющий собой статическое электричество. Также ему удалось определить, что этот ресурс можно накапливать.

Затем ученый сконструировал сложный прибор, способный накапливать небольшой объем электрической энергии, используя лишь тот потенциал, который находится в воздухе. Кстати, исследователь определил, что незначительное количество электроэнергии, которая содержится в воздухе, появляется при взаимодействии атмосферы с солнечными лучами.

Рассматривая современные изобретения, следует обратить внимание на устройство Стивена Марка. Этот талантливый изобретатель выпустил тороидальный генератор, который удерживает намного больше электроэнергии и превосходит простейшие разработки прошлых времен.

Полученного электричества вполне хватает для функционирования слабых осветительных приборов, а также некоторых бытовых устройств. Работа генератора без дополнительной подпитки осуществляется в течение большого промежутка времени.

Энергия из пустоты

Наука не даёт вразумительного определения ни полю, ни энергии. Зато она ясно формулирует — энергия не берётся из ниоткуда и никуда не девается. Пытаясь добывать «энергию из ничего», мы можем только стараться «встраиваться» в процесс её естественного преобразования из одних видов в другие.

Энергия определяется полезной работой, а поле — пространственными характеристиками влияния его источника. И статический электрический заряд, и динамический магнитный эффект вокруг проводника с током, и тепло нагретого тела считаются полями.

Любое поле может выполнить полезную работу, следовательно, передать часть своей энергии. Именно это свойство побуждает искать источники дармовой энергии в различных полях. Считается, что такой энергии существует в разы больше, чем в освоенных человечеством традиционных источниках.

Например, мы умеем использовать энергию гравитации огромной Земли, но не умеем её извлекать из притяжения малюсенького камня. Она слишком незначительная, чтобы это имело смысл, но практически неисчерпаема. Если придумать некий способ её извлечения из камешка, мы получим новый источник энергии.

Примерно этим занимаются исследователи и разработчики всех видов и мастей в попытках извлечь «энергию из ничего». То поле, из которого различные изыскатели стремятся научиться добывать энергетический ресурс, они называют эфир.

Нынешние и классические разработки

Современные открытия и технологические разработки предоставляют широкое поле деятельности в получении «холодного электричества». Кроме устройств по идеям Тесла, сегодня широко распространены такие разработки для получения «энергии из пустоты», как:

• радиантное электричество;
• использование мощных неодимовых магнитов;
• получение тепла от механических нагревателей;
• трансформация энергии земли и излучений космоса;
• вихревые двигатели;
• термические земляные насосы;
• солнечные конвекторы;
• торсионные генераторы.

Все эти способы имеют своих приверженцев, но большинство из них довольно ресурсоёмкие и затратные. Немаловажно и то, что они требуют глубоких специальных знаний и изобретательности. Всё это делает подобное конструирование в домашних условиях затруднительным. Энергия из эфира своими руками может быть получена с помощью несложных и доступных схем. Их реализация не потребует глубоких знаний или больших издержек, но некоторая подгонка, настройка и расчёты всё же понадобятся.

Не все такие разработки можно назвать извлекающими именно «эфирную энергию». С точки зрения отсутствия расхода ресурсов на выработку электроэнергии, их по праву можно назвать извлекающими «энергию из ничего». Энергоносители этих систем не разрушаются при передаче энергии — отдавая её, они тут же её снова накапливают. Сама же система может вырабатывать электроэнергию если и не вечно, то, по крайней мере, очень-очень долго.

Принцип гальванической пары

Наша задача, найти разность потенциала, и в земле это сделать проще всего, так как она состоит из газов, воды и минеральных веществ. Грунт – это множество твердых частиц, между которыми находятся пузырьки воздуха и молекулы воды.

Элементарная единица почвы – мицелла. Это глинисто-гумусовый комплекс, обладающий разностью потенциалов. Эти частицы накапливают заряды по тому же принципу, что и вся планета, поэтому в почве постоянно протекают электрохимические реакции. И наша задача подключится к этой «сети».

Использовать можно два электрода, сделанных из разных металлов (медь и оцинкованное железо), то есть будет использоваться принцип, как в обычной солевой батарейке. Помимо гальванической пары нам потребуется электролит (раствор соли).

• Погружаем электроды в грунт где-то на полметра, на расстоянии в 25 сантиметров друг от друга.
• Устанавливаем вокруг кусок трубы нужного диаметра, чтобы оградить остальную почву от электролита, так как уровень соли не позволить расти в месте поливки никаким растениям.
• Готовим насыщенный водный раствор соли и проливаем им землю между электродами.
• Подключаем к выводам вольтметр спустя минут 15 и видим, что прибор показывает напряжение в 3В.

Итого, к полученному источнику питания можно подключить маломощную светодиодную лампу. Показания вольтметра будет разниться в зависимости от плотности грунта, его влажности и прочих показателей, так что на разных участках результаты будут отличными.

Способ с заземлением

Если ваш частный дом оборудован нормальным контуром заземления, то знайте, что часть потребляемого вами тока уходит через него в грунт, особенно если включено сразу много электроприборов.

В результате этого процесса, между нулевым проводом вашей сети и заземляющим возникает разница потенциалов, составляя от 15 до 20 Вольт. Подключив к ним низковольтную лампочку, вы заставите ее светиться

Интересно знать! Данный ток не будет регистрироваться электрическим счетчиком, так как фактически он через него уже прошел.

Схему можно усовершенствовать, установив трансформатор и выровняв тем напряжение. А включив в схему аккумулятор, можно запасать энергию, что позволит использовать схему, когда остальные приборы в доме «молчат».

Вариант рабочий, но подходит он только для частных домовладений, так как в квартирах нет нормального заземления, а использование водопроводных труб для этого законодательно запрещено. Тем более нельзя использовать для подключения землю и фазу, так как заземление окажется под напряжением в 220В – цена такого опыта, возможно, чья-то жизнь.

Ветрогенераторы

Популярный и всеобще известный источник энергии, получаемой с помощью ветра — ветрогенератор. Подобные устройства давно применяются во многих странах.

Установка в единственном числе ограниченно обеспечивает нужды электропитания. Поэтому приходится добавлять генераторы, если нужно обеспечить энергией крупное предприятие. В Европе существуют целые поля с ветряными установками, абсолютно не наносящими вреда природе.

Стоит отметить: недостатком может считаться невозможность рассчитать заранее величины напряжения и тока. Следовательно, нельзя сказать, сколько накопится электричества, так как действие ветра не всегда предсказуемо

Грозовые батареи

Устройство, накапливающее потенциал с использованием атмосферных разрядов, называется грозовой батареей.

Схема прибора включает лишь антенну из металла и заземление, не имея сложных преобразовывающих и накапливающих компонентов.

Между частями прибора появляется потенциал, который затем накапливается. Воздействие природной стихии не подлежит точному предварительному расчету и данная величина также непредсказуема.

Важно знать: это свойство довольно опасно при реализации схемы своими руками, так как создавшийся контур притягивает молнии с напряжением до 2000 Вольт

Как соорудить генератор свободной энергии своими руками?

Генераторы создаются на основе следующих комплектующих и приспособлений:

• Элемент питания и резистор номиналом 2,2 КОМ. Его включать в чертёж обязательно.
• Ферритовое колечко любой магнитной проводимости.
• Конденсатор с ёмкостью 0,22 мкф, рассчитанный для напряжения до 250 Вольт.
• Толстая медная шина, чей диаметр — около 2 миллиметров. В дополнение берут тонкие медные провода в эмалевой изоляции, с диаметром 0,01 мм. Тогда и радиантные установки дают результат.
• Пластиковая или картонная трубка, чей диаметр составляет 1,5-2,5 сантиметра.
• Любой транзистор, обладающий подходящими параметрами. Хорошо, если в базовой комплектации, помимо генератора, будет присутствовать дополнительная инструкция. Иначе невозможно заняться реализацией практических схем генераторов свободной энергии с самозапиткой.

Интересно. В случае с дополнительными развязками между питающей и высоковольтной цепями применяют специальный входной фильтр. Можно не ставить такое приспособление, а подавать напряжение напрямую.

Для сборки можно использовать плату из стеклотекстолита, либо другое основание, обладающее похожими характеристиками. Главное — чтобы поверхность вмещала радиатор со всеми необходимыми приспособлениями. На пластиковой трубке наматывают обе катушки таким образом, чтобы одна размещалась внутри другой. Виток к витку наматывают высоковольтную обмотку, тоже расположенную внутри. Иногда этого требуют и самодельные импульсные безтопливные генераторы энергии.

Форма генерируемых импульсов обязательно проверяется на работоспособность, когда сборка закончена. Для этого берут осциллограф, цифровой или электронный. При настройке следует обращать внимание только на один важный параметр — наличие крутых фронтов, которыми отличается генерируемая последовательность прямоугольных контактов.

Вам это будет интересно  Определение резонанса

Безтопливные генераторы

Схема генератора

Минимальные мощности из любых устройств можно получить несколькими способами:

1. Атмосферный конденсат в качестве источника. Его можно использовать при создании трансгенератора.
2. Ферримагнитные сплавы.
3. Тёплая вода.
4. Через магниты. Условия для них нужны минимальные.

Но необходимо научиться управлять этим явлением, чтобы эффект был максимальным.

Схема свободной энергии

Магнитный генератор

Подача магнитного поля к электрической катушке — главный эффект, которого можно добиться при использовании такого устройства. Список основных компонентов выглядит следующим образом:

• Поддерживающая катушка, для регулировки электричества.
• Питающая катушка.
• Запирающая катушка.
• Пусковая катушка, необходимая и для бестопливных приборов.

Схема включает транзистор управления вместе с конденсатором, диодами, ограничительным резистором и нагрузкой.

Создание переменного магнитного потока — вопрос, при решении которого у владельцев устройств возникает больше всего вопросов. Рекомендуется монтировать два контура, у которых есть постоянные магниты. Тогда силовые линии организуются со встречным направлением.

Альтернатива Марка

Устройство также известно как генератор электричества из воздуха TPU, разработанный Стивеном Марком. Он позволяет получать различные количества электричества, чтобы питать разные цели, и делается это без необходимости подпитки из внешней среды. Но из-за некоторых особенностей она всё ещё не работает. Такая проблемка не помешает, тем не менее, рассказать вам о ней.

Принцип работы простой: в кольце создается резонанс магнитных вихрей и токов, что способствует появлению токовых ударов в металлических отводах. Чтобы собрать такой тороидальный генератор, позволяющий получить электричество из воздуха своими руками, вам нужно:

1. Основание, в качестве которого может выступить кусок фанеры, похожий на кольцо, полиуретан или отрезок резины; 2 коллекторные катушки (внешняя и внутренняя) и катушка управления. В качестве основания наилучшим образом подойдёт кольцо, у которого наружный диаметр 230 миллиметров, а внутренний 180.
2. Намотайте катушку внутри коллектора. Намотка должна быть трехвитковой и делаться многожильным проводом, сделанным из меди. Теоретически, чтобы запитать лампочку, вам должно хватить одного витка как на фотографиях. Если не получилось – сделайте ещё.
3. Управляющих катушек необходимо 4 штуки. Каждую из них следует разместить под прямым углом, чтобы не создавать помех магнитному полю. Намотка должна быть плоской, а зазор между витками не должен превышать 15 миллиметров. Меньше тоже нежелательно.
4. Чтобы намотать управляющие катушки, используйте одножильный провод. Необходимо сделать не менее 21 витка.
5. Для последней катушки используйте медный провод с изоляцией, который следует наматывать по всей площади. Основное конструирование завершено.

Соедините выводы, предварительно установив между землёй и обратной землёй конденсатор на десять микрофарад. Чтобы запитать схему, используйте мультивибраторы и транзисторы. Подбирать их придется опытным путём ввиду того, что нужны разные характеристики для разных конструкций.

Достоинства

• Простота. Принцип легко можно апробировать дома;
• Доступность. Не нужны никакие приборы и сложные приспособления – достаточно токопроводящей пластинки.

Недостатки

• Невозможность просчитать силу тока, что может быть опасно;
• К образованному при работе открытому контуру заземления притягиваются молнии. Удар молнии может достигать напряжения 2000 вольт, а это очень опасно. Именно поэтому способ не получил широкого распространения.

Где уже используют атмосферное электричество

Тем не менее, есть примеры использования приборов, работающих по описанному принципу — ионизатор люстра Чижевского уже не первое десятилетие продается и успешно работает.

Еще одной рабочей схемой получения электроэнергии из воздуха является генератор TPU Стивена Марка. Устройство позволяет получить электроэнергию без внешней подпитки. Многими учеными эта схема апробирована, но широкого применения пока не нашла из-за своих особенностей. Принцип действия этой схемы в создании резонанса токов и магнитных вихрей, которые способствуют возникновению токовых ударов.

В настоящее время в Грузии тестируется генератор Капанадзе. Этот источник энергии также работает без внешней подпитки и добывает электричество из воздуха без дополнительных ресурсов.

Полезные советы

Создавая прибор по добыче электроэнергии из воздуха, необходимо помнить об определенной опасности, которая связана с риском появления принципа молнии

Чтобы избежать непредвиденных последствий, важно соблюдать правильность подключения, полярность и прочие важные моменты.

Работы по изготовлению устройства для получения доступного электричества не требуют больших финансовых затрат или усилий. Достаточно подобрать простую схему и в точности следовать пошаговому руководству.

Конечно же, сверхмощный прибор своими руками создать проблематично, так как он требует более сложных схем и может обойтись в кругленькую сумму. А вот что касается изготовления простых механизмов, то такую задачу можно реализовать в домашних условиях.

Вывод

Итак, поле электрическое нашей планеты, безусловно, может послужить практически неисчерпаемым источником энергии, но официально извлекать ее пока не научились и в этом направлении ведутся многие разработки. Не стоит забывать, что многие законы физики человек так и не объяснил, и ориентируется по теориям, которые периодически нарушаются.  А что озвученные нами схемы, то они малоэффективны, но при желании вы можете поэкспериментировать. На этом все! Надеемся, материал был Вам полезен!

Источники

• https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/kak-dobyt-atmosfernoe-elektrichestvo-svoimi-rukami-iz-nichego.html
• https://chebo.pro/stroyka-i-remont/kak-sdelat-samomu-energiyu-iz-efira-dlya-doma-prostye-shemy. html
• https://zen.yandex.ru/media/elektrika/kak-poluchit-elektrichestvo-iz-zemli—probuem-dostat-rukami-do-nikoly-tesla-5a6206505f4967c7b95eb429
• https://teplo.guru/elektrichestvo/besplatnoe-elektrichestvo.html
• https://rusenergetics.ru/polezno-znat/svobodnaya-energiya-realno-rabotayuschie-skhemy
• https://FB.ru/article/221625/elektrichestvo-iz-vozduha-svoimi-rukami-mojno-li-dobyivat-elektrichestvo-iz-vozduha
• https://otlad.ru/svet/iz-vozduxa/
• https://www.tproekt.com/staticeskoe-elektricestvo-iz-vozduha/

[свернуть]

Как далеки мы от беспроводного электричества? / Хабр

Привет, Хабр! Я хочу рассказать тебе историю о давних временах. Был 1891 год. Малоизвестный тогда сербско-американский ученый по имени Никола Тесла разработал устройство, генерирующее и передающее электричество без проводов. Катушка Тесла была прототипом технологии его же авторства, эта катушка считалась Священным Граалем передачи энергии.

Сегодня революция в науке возродила необыкновенную идею Теслы, которая когда-то считалась несбыточной мечтой и перспективы невероятно привлекательны.

Катушка Тесла

Катушка Теслы — это электрический резонансный трансформатор. Радиочастотный генератор для получения высокого напряжения, при низких токах приводящий в действие трансформатор. Катушка работает по принципу электромагнитной индукции: проводник помещается в изменяющееся магнитное поле и генерирует напряжение на проводнике. Тесла устраивает демонстрации, показывающие, как можно использовать катушку для беспроводного питания ламп накаливания, расположенных на расстоянии нескольких метров друг от друга. 

Даже по современным стандартам Тесла намного опередил свое время. Но его амбиции выходили за пределы прототипа катушки Тесла. Он представлял мир, в котором все человечество могло бы иметь дешевое или даже бесплатное электричество. Он раздвинул границы, когда воплотил в жизнь нечто более функциональное.

Башня Уорденклиффа

Башня Wardenclyffe Tower была экспериментальной беспроводной передающей станцией, построенной для телекоммуникации по всему миру.

Однако главной одержимостью Теслы была беспроводная передача энергии. Он получил финансирование на строительство башни, скрыв ее как телекоммуникационную. Он уже доказал, что высокочастотные сигналы могут передаваться без проводов, с помощью катушечных трансформаторов Тесла.

Дальнейшие секретные эксперименты в его лаборатории убедили его в том, что он может передавать электроэнергию, задействуя верхние слои атмосферы Земли. Башня Wardenclyffe была прототипом того, что Тесла представлял как сеть башен, охватывающую весь земной шар и получающую удаленный беспроводной доступ к энергии от центральной станции.

План Теслы состоял в том, чтобы вырабатывать электроэнергию с близлежащего угольного месторождения и отправлять ее по всему миру с помощью башни, подобно тому, как радиоволны без проводов передаются на большие расстояния. В интервью американскому журналу «The American Magazine» Тесла запечатлел свое видение этими яркими словами:

«Питание может быть, и в ближайшем будущем будет передаваться без проводов, для всех коммерческих целей, таких как освещение домов и управление самолетами». Я открыл основные принципы, и остается только развивать их коммерчески. Когда это будет сделано, вы сможете отправиться в любую точку мира — на вершину горы с видом на вашу ферму, в Арктику или в пустыню — и установить небольшое устройство, которое даст вам тепло, чтобы готовить, и свет, чтобы читать».

К сожалению, необузданные амбиции Теслы не увидели свет. Путь был перекрыт после того, как Джей-Пи Морган прекратил финансирование проекта, и Тесла обанкротился. Незавершенная башня была снесена в 1917 году для выполнения некоторых финансовых обязательств Теслы. До сих пор концепция беспроводного электроснабжения была погребена под обломками бюрократических, политических и финансовых ограничений.

Беспроводное электричество в наше время

С крушения надежд прошло более 100 лет. Сейчас на рынок выходит несколько компаний с технологиями, которые могут по воздуху безопасно передавать энергию. Emrod, поддерживаемый правительством Новой Зеландии стартап, лидирует в гонке с ожиданиями потребителей, первым в мире развертывая беспроводную передачу энергии высокой мощности на большое расстояние на замену существующих технологии медных проводов.

Для беспроводной передачи энергии на большие расстояния эта технология использует электромагнитные волны. Энергия преобразуется передающей антенной в электромагнитное излучение, улавливается приемной антенной (ректенной), а затем распределяется локально традиционными способами. Система Emrod состоит из четырех компонентов: источника питания, передающей антенны, передающего реле и приемная ректенны.

Схематическая модель теле-энергетической системы Emrod

Во-первых, передающая антенна преобразует электричество в микроволновую энергию и фокусирует электричество в цилиндрический луч. Микроволновый луч посылается через ряд трансляторов до тех пор, пока не попадает в ректенну, которая преобразует луч обратно в электрическую энергию. Просто, правда?

То же самое происходит в любой радиосистеме, но в радио количество энергии, которое достигает приемника, может быть крошечным; уловить нескольких пиковатт — это все, что нужно, чтобы доставить понятный сигнал.

Напротив, именно количество чистой, отправляемой без проводов энергии, наиболее важно. Полученная доля переданной энергии становится ключевым проектным параметром, поэтому необходимо разработать эффективные способы минимизации потерь.

Emrod нашел способ решить эту проблему. Мы переняли идеи радаров и оптики. В сравнении с предыдущими попытками беспроводного питания на основе микроволн, Emrod используют метаматериалы (в реле) для более плотной фокусировки передаваемого излучения.

Потери мощности при такой передаче сведены к минимуму. Генеральный директор Emrod рассказывает, что их система работает с 70% эффективности, что меньше эффективности медных проводов, но в некоторых случаях система все же экономически выгодна. В будущем компания планирует повысить энергоэффективность.

Примечательно, что технология надежна, так как на нее не влияют погодные или атмосферные условия, поэтому непредвиденные перебои с подачей электроэнергии останутся в прошлом.

Один из вопросов, вызывающих озабоченность, — это вопрос безопасности. Электромагнитный луч Emrod работает на частотах, классифицируемых как ISM — промышленные, научные и медицинские лучи, безвредные для здоровья человека.

Пока стартап стремится доставлять энергию в сообщества вне электрической сети, или передавать энергию из источников в открытом море.

Перспективы беспроводного электричества

Можно утверждать, что беспроводное электричество — одно из тех изобретений, которые не обязательны для нас. В конце концов, мы уже передаем электричество, и оно прекрасно работает. Но это далеко не так. Скрытые издержки традиционного способа передачи электроэнергии чрезвычайно высоки.

Прокладка линий электропередач и их техническое обслуживание обходится дорого, не говоря уже о географических ограничениях распространения электрических сетей в отдаленные районы. Корабли в море, электромобили или самолеты могут дозаправляться во время движения. Подход Emrod решил бы проблему дальности, особенно для предлагаемых коммерческих тарифов на электроэнергию.

Но, пожалуй, самой большой революцией будет всемирный переход на экологически чистый, дешевый возобновляемый источник энергии. Осознать масштаб можно с помощью двух фактов.

1. Удаленная передача солнечной энергии

Согласно глобальной статистике по энергии, общее потребление энергии в мире в 2019 году в эквиваленте составило 13 миллиардов тонн нефти (MTOE). Иными словами, это 17,3 тераватта мощности.

Сегодня, если мы покроем солнечными батареями участок земли в 350 км на 350 км, это может дать более 17,4 ТВт мощности. Упомянутая площадь составляет около 43000 квадратных миль. Великая Сахара — это около 3,6 миллионов квадратных миль и более чем 12 часов светового дня, а значит энергии.

Это означает, что 1,2% пустыни достаточно для покрытия мировых энергетических потребностей. И ни ядерный синтез, ни какой-либо другой разрабатываемый в настоящее время источник энергии чище не могут конкурировать с этим.

Что, если беспроводное электричество станет реальностью, мы используем небольшую часть Сахары, чтобы собрать солнечную энергию и передать ее по всему миру без необходимости в дорогостоящих медных проводных линиях? Не станет ли это серьезным прорывом в решении проблем энергетического кризиса, загрязнения окружающей среды и изменения климата?

2. Космическая солнечная энергия

Гигантские солнечные батареи, собирающие солнечную энергию в космосе и передающие ее обратно на Землю — это выглядит как сумасшедшая сцена из научно-фантастического фильма.

Концептуально разработанная российским ученым Константином Циолковским в 1920-х годах, идея космической солнечной энергетики осталась по большей части призрачной. Но все меняется. Несколько месяцев назад Европейское космическое агентство объявило о своем плане финансирования космической солнечной энергетики как средства решения проблемы изменения климата путем продвижения производства зеленой энергии.

Солнечная энергетическая система космического базирования обеспечит чистой энергией всех и повсюду.

Космическая солнечная энергетика будет использовать концепцию беспроводного электричества. План заключается в преобразовании электричества от солнечных батарей в энергетические волны и использовании электромагнитного поля для передачи ниже, к антенне на поверхности Земли. Затем антенна преобразует волны обратно в электричество.

Благодаря нескольким преимуществам КСЭ — привлекательное решение надвигающегося энергетического кризиса, которое позволит генерировать больше энергии:

• В космосе всегда солнечный полдень. Земные солнечные батареи ограничены дневным светом и погодными условиями.
• Солнечные батареи могут получать более интенсивный солнечный свет из-за отсутствия препятствий со стороны атмосферных газов, облаков, пыли и других погодных явлений. Атмосфера Земли обычно поглощает и отражает обратно часть солнечного света.
• Спутник на солнечных батареях может освещаться круглосуточно и без выходных. В настоящее время солнечную энергию собирают на протяжение в среднем 29% дня.
• Питание может быстро перенаправляться в те области, которые нуждаются в нем больше всего.

Нет необходимости говорить о том, что КСЭ все еще сталкивается с многочисленными препятствиями, самым большим из которых являются затраты на запуск и развертывание огромных солнечных батарей. В настоящее время изучаются новые методы производства, такие как 3D-печать ультралегких солнечных батарей.

Беспроводное электричество: мечта Теслы и наша грядущая реальность

Используя огромный потенциал беспроводного электричества, наше поколение может обрести многое и ничего не потерять. В предстоящие годы мы можем лишь надеяться на то, что нынешние усилия, направленные на реализацию этого грандиозного подвига, дадут положительные результаты. К сожалению, Никола Теслы, великого изобретателя, нет с нами рядом, чтобы он мог увидеть воплощение своей мечты. Я рад поделиться одной из знаменитых цитат Теслы, прекрасным источником вдохновения для начинающих ученых во всем мире:

«Если вы хотите раскрыть секреты Вселенной, думайте о ней с точки зрения энергии, частоты и вибрации».

• Обучение профессии Data Science
• Обучение профессии Data Analyst

Другие профессии и курсы

ПРОФЕССИИ

• Профессия Веб-разработчик
• Профессия Java-разработчик
• Профессия Frontend-разработчик
• Профессия Этичный хакер
• Профессия C++ разработчик
• Профессия Разработчик игр на Unity
• Профессия iOS-разработчик с нуля
• Профессия Android-разработчик с нуля

КУРСЫ

• Курс «Python для веб-разработки»
• Продвинутый курс «Machine Learning Pro + Deep Learning»
• Курс по Machine Learning
• Курс «Математика и Machine Learning для Data Science»
• Курс по JavaScript
• Курс по аналитике данных
• Курс по DevOps

Является ли эта «истинная энергия» спящим гигантом возобновляемых источников энергии? — Land Art Generator

Компания SEFE заявляет, что скоро сможет генерировать неограниченное количество возобновляемой энергии путем преобразования статического электричества из атмосферы в постоянный ток.

Еще со времен Бенджамина Франклина и его воздушного змея мы знали об электрической энергии, которая статически и постоянно присутствует в большой величине между отрицательно заряженной землей и положительно заряженной атмосферой.

Эта статья в Википедии содержит гораздо больше информации о том, откуда берется эта энергия.

На протяжении многих лет (начиная с Николы Теслы) было много попыток использовать эту скрытую энергию для практического использования.

Но никому не удавалось использовать его на практике… может быть, до сих пор? С веб-сайта SEFE (красиво оформленного и информативного):

Компания SEFE разработала запатентованную технологию, целью которой является сбор постоянного и мощного статического электричества, постоянно образующегося в земной атмосфере. С помощью ряда запатентованных и запатентованных устройств система SEFE Harmony предназначена для извлечения статического электричества из атмосферы в форме постоянного тока, преобразуя его в переменный ток для немедленного потребления энергии. Кроме того, система может преобразовывать переменный ток обратно в постоянный для более длительного хранения в батареях. В конструкции системы используется бортовой носитель, который может быть высотным метеозондом или дирижаблем, для отправки токопроводящего кабеля в атмосферу, где он подвешен и привязан в постоянном контакте с наземным блоком. К токопроводящему кабелю прикреплен «черный ящик», который преобразует естественное электричество в пригодную для использования форму. Электроэнергия передается по токопроводящему кабелю к генератору, который, в свою очередь, может направлять энергию в инфраструктуру и сеть существующей электрической компании для коммерческого и бытового потребления. Этот генератор платформы также может преобразовывать электричество для более длительного хранения.

Флагманский продукт SEFE называется Harmony III и включает в себя электростатический двигатель, который работает как генератор при питании от источника питания высокого напряжения/слабого тока, такого как тот, который в изобилии существует в атмосфере. На данный момент SEFE получила четыре патента на свою систему и еще ожидает одобрения.

Один из вопросов в их онлайн FAQ относится к эстетике системы:

В: Ветряные электростанции занимают всю сельскую местность и стирают ландшафт. Разве это не относится к воздушным шарам в небе?

А: Одним словом, нет. Чтобы максимизировать сбор электроэнергии, система SEFE поднимает бортовое устройство на сотни футов в атмосферу, далеко за пределы обычной прямой видимости. Кроме того, поскольку каждый блок может генерировать большое количество электроэнергии, требуется меньше блоков, взаимодействующих друг с другом. Таким образом, меньше единиц усеивают ландшафт. Напротив, солнечным или ветровым системам требуется значительное пространство; следовательно, эти «фермы» занимают недвижимое имущество в производстве электроэнергии. Вместо этого мы собираем электричество прямо из источника.

Возможно, вы не сможете увидеть устройства для сбора, но было бы интересно взглянуть на художественные возможности наземного оборудования и систем привязки.

Название SEFE происходит от метеорологического явления под названием «Огонь Святого Эльма», когда корональный разряд от заземленного объекта вызывает появление света на концах острых углов этого объекта. Чаще всего его можно увидеть, исходя из корабельных мачт во время грозы, когда атмосферное напряжение очень велико.

Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, но, просмотрев огромное количество информации на их веб-сайте, мы с оптимизмом смотрим на то, что SEFE действительно что-то задумало. Это публично торгуемая компания, и цена их акций неуклонно растет с марта, при этом в последние пару недель наблюдалась экстремальная активность.

Атмосферное электричество: недооцененный метеорологический элемент, определяющий биологию и благополучие человека

Атмосферное электричество: недооцененный метеорологический элемент, управляющий биологией и благополучием человека

Скачать PDF

• Редакция
• Опубликовано: 19 ноября 2020 г.

• Эллард Р. Хантинг ^1,2,3  

Международный журнал биометеорологии
том 65 , страницы 1–3 (2021)Процитировать эту статью

• 1104 доступа

• 2 Цитаты

• 2 Альтметрика

• Сведения о показателях

Атмосферное электричество изучается с начала 1700-х годов. Подпитываемые интересом к молниям, ученые стремились выяснить, содержат ли грозовые облака электричество как в лаборатории (Уолл 1708), так и в атмосфере (Франклин 1751; Далибарт 1752; де Ромас 1753; Кавалло 1776). Однако электризация воздуха была обнаружена и при хорошей погоде (Lemonnier 1752), что вызвало более широкий интерес и многовековые исследования происхождения и пространственно-временной изменчивости атмосферного электричества (подробный исторический обзор см. в Nicoll 2012). Кульминацией этого стало понимание того, что атмосферные электрические явления поддерживаются глобальной атмосферной электрической цепью (GEC), которая в основном управляется активностью грозовых и ливневых облаков (Wilson 19).06, 1920). Лишь относительно недавно ученые стали рассматривать атмосферное электричество как метеорологический параметр, потенциально способный управлять биологическими процессами. Работы в начале двадцатого века были сосредоточены, например, на том, как ионы могут влиять на здоровье человека (например, Крюгер и Смит, 1958), или на том, как атмосферное электричество может потенциально стимулировать рост растений (Лемстрем, 1890; Лодж, 1908) или влиять на вирулентность при эпидемиях гриппа. Хантингтон 1920). На сегодняшний день такие точки зрения остаются в значительной степени непроверенными и неубедительными, но остаются все более актуальными с ростом плотности населения и увеличением давления как на физическую среду, так и на климат. Этот специальный выпуск объединяет новые исследования, связывающие атмосферное электричество с биологией и благополучием человека, которые в совокупности подчеркивают важность возрождения интереса к этой области.

Изучение сложных связей между атмосферным электричеством и биологическими системами, а также их взаимодействий требует интегрирования различных параметров. Поэтому необходим мульти- и трансдисциплинарный подход, учитывающий концепции и методологии из различных научных дисциплин, начиная от науки о данных, метеорологии и физики атмосферы и заканчивая биологическими и медицинскими науками. Таким образом, важно, чтобы знания могли быть разделены между различными дисциплинами. Соответственно, Fdez-Arroyabe et al. (2020) разработали в этом специальном выпуске глоссарий соответствующих терминов и понятий, чтобы облегчить интеграцию в общие исследования и предоставить ценный ресурс для тех, кто хочет понять атмосферное электричество и его связи с биологическими системами. Аналогичным образом, для дальнейшего ретроспективного анализа имеющихся данных необходим семантический подход. С этой целью Savoska et al. (2020) разрабатывают онтологию для существующих данных об атмосферном электричестве в контексте биологических систем, распределенных по многим базам данных. Установление общей терминологии и среды для обмена данными будет способствовать обмену результатами междисциплинарных исследований и облегчит повторное использование данных исследовательскими сообществами.

Различные источники электричества распространены в атмосфере, и каждый из них имеет разную степень изменчивости и потенциальное взаимодействие с биологией. В глобальном масштабе электромагнитные поля распространены повсеместно, и их связь с биологией изучалась более широко в течение последнего столетия (например, König et al., 1981). Более локально исследования продемонстрировали биологическое воздействие ударов молнии (например, Demanèche et al. 2001; Schaller et al. 2013), образование ионов (например, Matthews et al. 2010), радионуклидов (например, Криволуцкий и Покаржевский 1992), и более широкое использование электрических технологий. Совсем недавно появились доказательства того, что биология связана со статическими электрическими полями, которые распространены во всей атмосфере Земли (например, Кларк и др., 2013; Морли и Роберт, 2018; Хантинг и др., 2019). В этом специальном выпуске Хантинг и др. (2020) представляют обзор этого широкого спектра атмосферных электрических явлений и их связей с биологией, в котором определены концептуальные и технические проблемы, а также возможности для будущих исследований. В этом специальном выпуске также представлены обзоры, в которых подробно обсуждается доступная литература по конкретным атмосферным электрическим явлениям и их значимости для биологии. Цифра и др. (2020) оценивают механизмы того, как атмосферные электромагнитные явления могут действовать на молекулярном и клеточном уровне, показывая, что подходы к многомасштабному моделированию имеют решающее значение для понимания того, усиливаются ли и каким образом изменения электрического поля на молекулярном уровне в биологических масштабах до уровня организма. Чуич и др. (2020) проводят обзор исследований, посвященных широко распространенному радионуклиду 222Rn, подчеркивая его значение как фактора, влияющего на общую дозу, полученную как людьми, так и дикими животными от естественных источников излучения. Прайс и др. (2020) обсуждают, как чрезвычайно низкие частоты могли обеспечить эволюционный электрический фон, на котором развилась клеточная электрическая активность. Эти исследования обеспечивают ценное современное понимание и подчеркивают сложность и междисциплинарный характер взаимосвязи между атмосферным электричеством и организацией и функционированием биологических систем в широком диапазоне пространственных и временных масштабов.

Здоровье человека во многом зависит от его физической и химической среды, и хорошо известно, что различные атмосферные процессы влияют на благополучие человека в различных масштабах (Fdez-Arroyabe 2015). Например, загрязнение атмосферы во всем мире ежегодно уносит примерно 9 миллионов жизней (Burnett et al. 2018). Однако роль атмосферного электричества для благополучия человека часто остается неоднозначной из-за большого количества смешанных переменных в параметрах атмосферы, географическом распределении и изменчивости образа жизни. Несмотря на это, связь между атмосферными электрическими явлениями и здоровьем человека становится все более очевидной. В этом специальном выпуске Kourtidis et al. (2020) показывают, что типы циркуляции погоды, помимо температуры и влажности, влияют на электрическое состояние атмосферы, тем самым определяя важный компонент в сложном взаимозависимом наборе физических и биологических связей. Рианчо и др. (2020) проводят обзор существующей литературы о связи между электромагнитными полями и нейродегенеративными заболеваниями и обсуждают роль электромагнитного излучения как потенциальной неинвазивной терапевтической стратегии для некоторых нейродегенеративных заболеваний. Молина-Гомес и др. (2020) анализируют данные, собранные на местах, с использованием инструментов геостатистики и машинного обучения для выявления и анализа областей, в которых основные социально-экономические условия и условия окружающей среды способствуют наличию симптомов, связанных с респираторными заболеваниями. Ссылки и статистические инструменты, представленные в этих статьях, необходимы для прогнозирования угроз для здоровья в окружающей среде и разработки систем раннего предупреждения, которые могут снизить риски для отдельных лиц и групп населения.

Работа, представленная в этом специальном выпуске, раскрывает тесную связь атмосферного электричества с биологией. Вклады показывают, как атмосферное электричество может управлять благополучием человека, а также широкого круга организмов и процессов, которые они поддерживают, и, следовательно, служат оценкой, позволяющей рассматривать атмосферное электричество как важный прямой и косвенный двигатель биологии. Эти исследования подчеркивают междисциплинарный и сложный характер этой исследовательской области, в которой становятся видны многие захватывающие и многообещающие новые направления исследований, которые могут заложить основу для новых эмпирических исследований и столь необходимых концептуальных и операционных рамок.

Ссылки

• Бернетт Р. , Чен Х., Шишкович М., Фанн Н., Хаббелл Б., Поуп К.А. и др. (2018) Глобальные оценки смертности, связанной с долгосрочным воздействием мелкодисперсных твердых частиц на открытом воздухе. Proc Natl Acad Sci 115 (38): 9592–9597. https://doi.org/10.1073/pnas.1803222115

  Статья
  КАС

  Google ученый

• Cavallo T (1776) Чрезвычайное электричество атмосферы, наблюдавшееся в Ислингтоне в октябре 1775 года. Phil Trans R Soc A 66:407–411

  Артикул

  Google ученый

• Цифра М., Аполлонио Ф., Либерти М., Гарсия-Санчес Т., Мир Л.М. (2020) Возможные молекулярные и клеточные механизмы, лежащие в основе биоэффектов атмосферного электромагнитного поля. Int J Biometeorol. https://doi.org/10.1007/s00484-020-01885-1

• Кларк Д., Уитни Х., Саттон Г., Роберт Д. (2013) Обнаружение и изучение цветочных электрических полей шмелями. Наука 340: 66–69. https://doi.org/10. 1126/science.1230883

  Артикул
  КАС

  Google ученый

• Чуйич М., Мандич Л.Дж., Петрович Дж., Драгович Р., Джорджевич М., Джокич М., Драгович С. (2020) Радон-222: поведение в окружающей среде и воздействие на (человеческую и нечеловеческую) биоту. Int J Biometeorol 18:1–5

  Google ученый

• Dalibart TF (1752) Мемуар академии наук. Париж.

• de Romas J (1753) Mémoire où après avoir donné un moyen aisé pour elever for haut, et a peu de frais un électrisable isolé, on rapporte des наблюдения frappantes qui prouvent que plus le corps isolé est élevé de la terre, плюс le feu d’électricité est abondant. Мем Академ, Бордо

• Деманеш С., Бертолла Ф., Бурет Ф. и др. (2001) Лабораторные данные о переносе генов в почве с помощью молнии. Appl Environ Microbiol 67:3440–3444. https://doi.org/10.1128/AEM.67.8.3440-3444.2001

  Статья

  Google ученый

• Fdez-Arroyabe PF (2015) Изменение климата, местная погода и индивидуальные системы раннего предупреждения на основе биометеорологических индексов. J Earth Sci Eng 5:173–181

  Google ученый

• Фдез-Арроябе П.Ф., Куртидис К., Халдупис С., Савоська С., Мэтьюз Дж., Мир Л.М., Кассоменос П., Цифра М., Барбоза С., Чен Х., Драгович С., Консулас С., Хантинг Э.Р., Роберт Д., ван дер Вельде О.А., Аполлонио Ф., Одзимек А., Чилингарян А., Рой Д., Мкртчян Х., Прайс С., Бор Дж., Ойконому С., Бирсан М.В., Креспо-Факорро Б., Джорджевич М., Сальсинес С., Лопес-Хименес А., Доннер Р.В., Вана M, Pedersen JOP, Vorenhout M, Rycroft M (2020) Глоссарий по атмосферному электричеству и его влиянию на биологию. Int J Biometeorol 6: 1–25. https://doi.org/10.1007/s00484-020-02013-9

  Артикул

  Google ученый

• Франклин Б. (1751) Письмо г-на Франклина г-ну Питеру Коллинсону, FRS, относительно воздействия молнии. Philos Trans R Soc Lond 1751:289

  Google ученый

• Хантинг Э.Р., Харрисон Р. Г., Брудер А., ван Бодегом П.М., ван дер Гест Х.Г., Кампфраат А.А., Воренхаут М., Адмирал В., Куселл С., Гесснер М.О. (2019)Атмосферное электричество, влияющее на биогеохимические процессы в почвах и отложениях. Фронт Физиол 10. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00378

• Hunting ER, Matthews J, de Arroyabe Hernáez PF, England SJ, Kourtidis K, Koh K, Nicoll K, Harrison RG, Manser K, Price C, Dragovic S (2020). Проблемы соединения атмосферного электричества с биологическими системами. 1–14. https://doi.org/10.1007/s00484-020-01960-7

• Huntington E (1920) Борьба с пневмонией и гриппом с помощью погоды. Экология 1(1):6–23

  Статья

  Google ученый

• König HL, Krueger AP, Lang S, Sönning W (eds) (1981) Биологические эффекты электромагнетизма окружающей среды, вопросы физиологии окружающей среды и медицины. Springer-Verlag, Нью-Йорк, стр. 332. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-5859-9

  Книга

  Google ученый

• Куртидис К. , Сабоне Андре К., Карагиорас А., Нита И.А., Сатори Г., Бор Дж., Кастелис Н. (2020) Влияние циркуляционных типов погоды на воздействие атмосферных электрических полей на биосферу. Int J Biometeorol: 1–3. https://doi.org/10.1007/s00484-020-01923-й

• Криволуцкий Д.А., Покаржевский А.Д. (1992) Влияние радиоактивных осадков на популяции почвенных животных в 30-км зоне Чернобыльской АЭС. Sci Total Environ 112: 69–77. https://doi.org/10.1016/0048-9697(92)

• -O

  Статья

  Google ученый

• Крюгер А.П., Смит Р.Ф. (1958) Воздействие аэроионов на живую трахею млекопитающих. J Gen Physiol 42:69–82 https://dx.doi.org/10.1085%2Fjgp.42.1.69

  Артикул
  КАС

  Google ученый

• Lemonnier LG (1752) Наблюдения за электричеством в воздухе. Мем Академия наук 2:233

  Google ученый

• Лемстрём С. (1890) Опыты с электрическим воздействием на овощи

• Лодж О. (1908) Электричество в сельском хозяйстве. Природа 78: 331–332. https://doi.org/10.1038/078331a0

  Статья

  Google ученый

• Мэтьюз Дж. К., Уорд Дж. П., Кейтч П. А., Хеншоу Д. Л. (2010) Возмущения градиента атмосферного потенциала, вызванные ионами короны, вблизи высоковольтных линий электропередач. Атмос Окружающая среда 44: 5093–5100. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2010.09.007

  Статья
  КАС

  Google ученый

• Молина-Гомес Н.И., Кальдерон-Ривера Д.С., Сьерра-Парада Р., Диас-Аревало Х.Л., Лопес-Хименес П.А. (2020) Анализ влияния качества воздуха на здоровье человека: тематическое исследование взаимосвязи между концентрациями загрязняющих веществ и респираторные заболевания в Кеннеди. Bogotá Int J Biometeorol: 1–14. https://doi.org/10.1007/s00484-020-01955-4

• Морли Э.Л., Роберт Д. (2018) Электрические поля вызывают вздутие живота у пауков. Карр Биол 28: 2324–2330.e2. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.05.057

  Статья
  КАС

  Google ученый

• Николл К.А. (2012) Измерения атмосферного электричества на высоте. Surv Geophys 33: 991–1057. https://doi.org/10.1007/s10712-012-9188-9

  Статья

  Google ученый

• Прайс К., Уильямс Э., Эльхалель Г., Сентман Д. (2020) Естественные поля сверхнизких частот в атмосфере и живых организмах. Int J Biometeorol 8: 1–8. https://doi.org/10.1007/s00484-020-01864-6

  Статья

  Google ученый

• Рианчо Дж., Де ла Торре Дж. Р., Пас-Фахардо Л., Лимия С., Сантуртун А., Сифра М., Куртидис К., Фдез-Арроябе П. (2020) Роль магнитных полей в нейродегенеративных заболеваниях. Int J Biometeorol: 1–1. https://doi.org/10.1007/s00484-020-01896-й

• Савоска С., Фернандес-Арроябе Эрнаэс П., Цифра М., Куртидис К. , Розанов Э., Николл К., Драгович С., Мир Л.М. (2020) На пути к созданию онтологии для связи атмосферного электричества с биологическим системы. Int J Biometeorol в прессе

• Schaller J, Weiske A, Berger F (2013)Удар молнии в биогеохимии: гальванические эффекты молнии как еще один источник ремобилизации металлов. Научный представитель 3. https://doi.org/10.1038/srep03122

• Wall S (1708) Эксперименты со светящимися качествами янтаря, бриллиантов и гуммилак. Phil Trans R Soc A 26: 69–76

  Статья

  Google ученый

• Wilson CTR (1906 г.) Об измерении земно-воздушного потока и о происхождении атмосферного электричества. Proc Camb Philos Soc 13:363–382

  Google ученый

• Wilson CTR (1920) Исследование грозовых разрядов и электрического поля гроз. Philos Trans R Soc Lond A221: 73–115

  Google ученый

СПРАВЕДЕНИЯ СПРАВЕДЕНИЯ

Информация о авторе

Авторы и принадлежности

1. Школа биологических наук, Университет Бристоля, Бристоль, Великобритания

   Ellard R.

   Получение атмосферного электричества: Как получить атмосферное электричество для дома своими руками — схема и видео