Lem Andrew: другие произведения.

Cолнечная батарея из камня

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:
Конкурс 'Мир боевых искусств.Wuxia' Переводы на Amazon
Конкурсы романов на Author.Today

Конкурс фантрассказа Блэк-Джек-20
Peклaмa
Оценка: 4.95*7  Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Абсолютно новый тип солнечной пьезоэлектрической солнечной батареи. Собрать можно в кустарных условиях.


   ВЕЛИКИЙ ПОХОД ЗА ЭНЕРГИЕЙ. Глава 1. ГЕНЕРАТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. СКАЧАТЬ КНИГУ
  

1.5. Солнечная батарея из камня.

  
   Вступление.
   Нас пытаются убедить, в том, что солнечные батареи нечто дорогое, а посему недоступное. Могу лишь согласиться с тем, что современные кремниевые солнечные батареи весьма дороги и не доступны. Но это кремниевые, вполне можно создать иные пьезоэлектрические солнечные батареи, практически кустарным способом.
  
   Энергия над головой.

Мало кто знает, что у нас над головой вокруг всей планеты начиная с высоте всего лишь 60 км и выше, находится естественная солнечная батарея и называется она "ионосфера", в ее состав входит "термосфера" [1]. Или же заряженные верхние слои атмосферы, где солнечные лучи, ионизуя атомы и молекулы воздуха, сообщают им дополнительную энергию, переходящую в скорости беспорядочных движений, что и проявляется в увеличении температуры до 2000 градусов на высоте около 1000 км [1]. Замете эта естественная солнечная батарея вырабатывает, не только статическое электричество но и тепло. Это объясняется тем, что ионизация это эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул. Положительно заряженный ион образуется, если электрон в атоме или молекуле получает достаточную энергию для преодоления потенциального барьера, равную ионизационному потенциалу. Отрицательно заряженный ион, наоборот, образуется при захвате дополнительного электрона атомом с высвобождением энергии.[2]
  
   Устройство турмалиновой батареи.

Этот процесс легко можно осуществить и вблизи поверхности Земли. Есть такой очень интересный минерал "Турмалин". Минерал, замечательный по своим свойствам электризоваться при трении и нагревании, при чем один конец его принимает положительное, другой - отрицательное электричество [8]. Исследования показывают, что турмалин является единственным кристаллом среди всех существующих на земле минералов, который обладает электрическим полем. Не требуя никаких дополнительных условий и человеческой помощи, после поглощения солнечной энергии, на поверхности турмалина возникает электрический заряд [4]. При нагревании Турмалин создает низкочастотное магнитное поле, излучает анионы [7](отрицательно заряженные ионы), за счет того, что под воздействием солнечного света на поверхности турмалина образуется собственный постоянный электрический микроток, который и способствует образованию легких ионов [3]. Объяснений того, почему на поверхности минерала Турмалин при поглощении им света и тепла появляется электрический заряд я так и не нашел. Поэтому оставляю этот вопрос открытым. Итак берем колбу и помещаем в нее Турмалин. Для кристаллов турмалина характерно проявление пиро- и пьезоэлектричества (они электризуются при нагревании, трении, давлении, причём один конец кристалла заряжается положительно, другой - отрицательно).Колбу закрываем металлическим контактоми.
  

 []

   При попадании на минерал него солнечных лучей турмалин начнет ионизировать газ в колбе, а на металических контактах появится разность потенциалов. Сама же колба будет нагреваться, так как при образовании отрицательного иона, высвобождается энергия [2], поэтому ее надо изготовить двойной, создав между стенками вакуум. Тогда мы сможем ее держать в руках. Устанавливать эту солнечную батарею надо так, что бы Солнце равномерно освещало турмалин в течении дня. То есть вертикально, как воткнутую в Землю палку. Кроме Турмалина - пьезоэффект наблюдается в кварце, сегнетовой соли, титанате бария, цинковой обманке и других веществах [6]. Преимущественно искусственно созданных веществах поэтому не стоит опасаться, того, что запасы Турмалина на Земле ограничены. Также просмотр инструкций к изделиям из этого минерала, подтвердил, что этот минерал способен ионизировать воздух даже от тепла [7]. Пример "Продукция работает без подключения к энергетическому источнику, заряжаясь от солнца или любого источника тепла (батарея отопления, утюг до 60 градусов Цельсия)" [5]. То есть даже если небо будет затянуто тучами инфракрасные лучи проникающие сквозь облака будут восприниматься "Пьезоэлектрической солнечной батареей".
  
   Бюджетный вариант

  Конечно читатель, совершенно законно может воскликнуть ' А что-нибудь дешевле есть?'. Все таки покупать турмалин по 100 долларов за карат [9], дороговато будет.
  Что ж могу предложить для обсуждения 'бюджетный вариант', солнечную батарею из 'подножного' материала. Например гранита. Смотрим минеральный состав гранита :
  1. Полевые шпаты (кислый плагиоклаз и калишпат, причём последний преобладает) - 60-65 %;
  2. Кварц - 25-30 %;
  3. Темноцветные минералы (биотит, редко роговая обманка) - 5-10 %. [10]
  Как мы видим в граните есть кварц, пьезоэлектрик как и Турмалин. К сожалению приведенное описание минерального состава не объясняет почему граниты радиоактивны [11]
  Есть много ответов на вопрос 'Почему гранит радиоктивен?' Например: 'потому, что он магматического происхождения! Гранит радиоактивен за счет калия. Калий имеет чрезвычайно долго живущий радиоактивный изотоп (авт. Я так понимаю Калия 40). Еще он может содержать: церий, лантан и т.д. их изотопы, которые характеризуются завышенной радиоактивностью (все зависит от глубины залегания!)' [12].И даже уран [12] [13].
   Обобщенно причина радиоактивности гранита это радиоактивные элементы в его составе. А радиоактивные элементы это альфа+бета излучение в одном флаконе причем на сотни тысяч лет, а альфа+бета частицы это по умолчанию ионизация, так что уже готовая батарейка.
  Итак плюсы граниты очевидны, это наличие в его составе кварца, который как и турмалин является пьезоэлектриком, он радиоактивен и доступен [14], при чем существуют месторождения, где добываемый гранит излучает радиационный фон выше допустимого уровня, указанного в ГОСТ, но эти месторождения не разрабатываются.[15], так как этот гранит нельзя использовать в строительстве. Но для выносных источников питания которыми и являются пьезоэлектрические солнечные батареи он вполне пригоден. То есть три в одном.
  А вот как по моему мнению должна выглядеть 'гранитная солнечная батарея'.
  

 []

  
  Это все также стеклянная колба или банка закрытая с одной стороны металлическим контактам, этот контакт или стержен проходит сквозь всю трубу вдоль длинны стеклянной колбы, смотрим "металлический стержень" (3). А сама колба заполнена гранитными камешками как завернутыми в фольгу (1) так и не завернутыми (2).
  

 []

   Подчеркиваю, сам по себе гранит диэлектрик, поэтому часть камней необходимо обвернуть фольгой, по которой заряд будет "стекать" к центральному проводнику (3).
  
   Принцип работы

  Принцип работы весьма прост. Альфа+бета излучения ионизируют воздух в трубке, плюс солнечные лучи нагревают воздух, а значит и гранит в колбе. Он расширяется, деформируется, а так как в его составе есть кварц, а пьезоэлектрики как известно '..."...могут либо под действием деформации индуцировать электрический заряд на своей поверхности (прямой пьезоэффект), либо под влиянием внешнего электрического поля деформироваться (обратный пьезоэффект)..." [16]. То на поверхности 'камешков' появляется электрический заряд. Который 'отбирается' фольгой в которую завернут гранит. Гранит как бы "дышит", при поглощении тепла расширяется излучив же электрон гранит теряет энергию и как бы охлаждается, и вновь уменьшается в объеме. И так пока есть подвод тепла. Изменения в объёме будут незначительны, сотые доли процента. Но этого вполне должно хватать для образования на поверхности минерала электрического потенциала. Схожий процесс скорее всего также происходит и в случае с Турмалином, с одной лишь разницей, охлаждение этого минерала, а значит и уменьшение в объеме. Облегчается тем, что турмалин интенсивно излучает в окружающее пространство тепловые (инфракрасные лучи)
  Опять же располагаем этот агрегат вертикально, параллельно силовым линиям электрического поля Земли, которое простирается от Земли к верхним слоям атмосферы и получаем, практически неисчерпаемый источник электроэнергии.
  
   Батарея Хатчисона.
  
   Делал ли кто ни будь опыт? Да делал. Эффект описанный в статье известен как 'Эффект Хатчисона'. Или 'Батарея Хатчисона'. Просто тут в статье предложено обворачиваем гранит фольгой, а Хатчисон заливал расплавленным алюминием [18].
  

 []

   Также он использовал в своих опытах и обычную щебенку с дороги. Так, что за неимением гранита можно ставить опыты со щебенкой. Далее более детальная картинка [19].
  

 []

  И показания на вольтметре. Тоже отчетливо видны.
  

 []

  Эти опыты повторялись не один раз разными людьми на YouTube видеоотчёты можно найти через поиск. Также есть видео с объяснениями. Для чистоты опыта ни воду, ни клей не используем. Просто гранитные камушки (щебенка), завернутые в фольгу засыпанный в банку. Никаких медных пластин во внутрь. Даже щупы лучше из алюминия. Помним про "Ряд Вольта" который может существенно помочь добывания электричества. "Если два различных металла привести в соприкосновение, то между ними возникает разность потенциалов, называемая контактной разностью потенциалов. Так Итальянский физик А. Вольта (1745 -- 1827) установил, что если металлы Al, Zn, Sn, Pb, Sb, Bi, Hg, Fe, Cu, Ag, Au, Pt, Pd привести в контакт в указанной последовательности, то каждый предыдущий при соприкосновении с одним из следующих зарядится положительно. Этот ряд называется рядом Вольта. Контактная разность потенциалов для различных металлов составляет от десятых до целых вольт [20].
  
   Эпилог

  
  К сожалению детального описания процессов благодаря которым Турмалин при поглощении света или тепла выделяет электрический заряд, я не встречал. Такое впечатление, что никто толком не написал как именно. Светит и ток есть?! Такой себе природный фотодиод. Скорее всего Турмалин действительно тоже "дышит", при нагреве расширяясь, а при излучении инфракрасных лучей и электрического заряда остывает, при этом естественно, его объем изменяется.
   Поэтому прошу считать теорию о том, что выделение электричества турмалином или кварцем связано с тепловой деформацией кристалла, в том числе и дополненную идеей об обратном сжимающим действием электрического поля в случае с гранитом, всего лишь рабочими гипотезами. Последнее слово скорее всего в данном споре лежит как раз в плоскости эксперимента. По крайней мере идея использования гранита для получения электричества уже выдвигалась. [17]
  
Литература.

   1. Строение атмосферы ( Часть первая ) http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager2.cgi?id=3&num=277
2. Ионизация. Википендия - свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F
   3. Анионное излучение (ионизация). http://www.calorverde.com.ua/ionizatsiya-vozduha.html
   4. Турмалин - природный оздоровительный ресурс. http://www.calorverde.com.ua/produktsiya/turmalin.html
   5. Турмалиновый пояс. http://nazdorovye.com.ua/shop/UID_109.html
   6. Пьезоэлектрический эффект, применение в науке и технике. http://refminc.ru/20/dok.php?id=00007
   7. Турмалин. http://nugabest.org/node/6
   8. Словарь иностранных слов русского языка. http://dic.academic.ru/dic.nsf/dic_fwords/36998/%D0%A2%D0%A3%D0%A0%D0%9C%D0%90%D0%9B%D0%98%D0%9D
   9. http://www.catalogmineralov.ru/article/256.html
  10. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8
  11.http://www.aney-stone.ru/pages/16/3
  12. http://www.otvetof.ru/question/11421
  13. http://www.alpine.in.ua/index.php?section=news_art&id=392
  14. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%82
  15. http://www.aney-stone.ru/pages/16/3
  16. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%8C%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BA
  17. http://samlib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/axc.shtml
   18.Батарейка Хатчисона. Cristal cell battery. https://www.youtube.com/watch?v=4y_-yOxhEGc
   19. Эффект Хатчисона https://www.youtube.com/watch?v=D9_X7RsPOOk
   20. Контакт двух металлов по зонной теории. http://helpiks.org/2-20479.html

Оценка: 4.95*7  Ваша оценка:

Популярное на LitNet.com М.Атаманов "Искажающие реальность"(Боевая фантастика) Н.Мор "Карт бланш во второй жизни"(Любовное фэнтези) Д.Сугралинов "Дисгардиум 6. Демонические игры"(ЛитРПГ) В.Кретов "Легенда 4, Вторжение"(ЛитРПГ) А.Ефремов "История Бессмертного-2 Мертвые земли"(ЛитРПГ) В.Пек "Долина смертных теней"(Постапокалипсис) И.Иванова "Большие ожидания"(Научная фантастика) А.Найт "Наперегонки со смертью"(Боевик) А.Ефремов "История Бессмертного-3 Свобода или смерть"(ЛитРПГ) М.Юрий "Небесный Трон 1"(Уся (Wuxia))
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
А.Гулевич "К бою!" С.Бакшеев "Вокалистка" Н.Сайбер "И полвека в придачу"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"