Lem Andrew: другие произведения.

Cолнечная батарея из камня

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:
Литературные конкурсы на Litnet. Переходи и читай!
Конкурсы романов на Author.Today

Создай свою аудиокнигу за 3 000 р и заработай на ней
Уровень Шума. Интервью
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 Н.Мамлеева "Попаданка на 30 дней"(Любовное фэнтези) Т.Мух "Падальщик 2. Сотрясая Основы"(Боевая фантастика) А.Верт "Пекло 3"(Киберпанк) М.Атаманов "Альянс Неудачников-2. На службе Фараона"(ЛитРПГ) Л.Джонсон "Колдунья"(Боевое фэнтези) В.Коломеец "Колонизация"(Боевик) Л.Джейн "Чертоги разума. Книга 1. Изгнанник "(Антиутопия) И.Головань "Десять тысяч стилей. Книга вторая"(Уся (Wuxia)) Н.Пятая "Безмятежный лотос 3"(Уся (Wuxia)) А.Субботина "Чужая игра для Сиротки"(Любовное фэнтези)
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
Э.Бланк "Колечко для наследницы", Т.Пикулина, С.Пикулина "Семь миров.Импульс", С.Лысак "Наследник Барбароссы"

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