La recherche de sources alternatives d'électricité est devenue massive au cours des dernières décennies. La menace d'épuisement des ressources énergétiques fossiles a stimulé la recherche sur l'utilisation des ressources renouvelables: énergie de l'air, eau, chaleur géothermique. Une armée d'inventeurs s'est jointe aux scientifiques travaillant dans le domaine des énergies alternatives, et aujourd'hui ils ont «inondé» l'espace informationnel de projets pour obtenir de l'énergie «gratuite».
L'un des domaines les plus populaires de leur développement est l'utilisation de l'électricité atmosphérique. En observant l'émeute des éléments lors des orages, la tentation est grande d'apprivoiser les forces électriques de la Terre, de les utiliser au profit de l'homme.
Essayons d'évaluer à quel point il est réaliste de se rapprocher de ces forces et de les utiliser dans la pratique. Pour commencer, répondons à la question de savoir si les réserves d'électricité de la Terre sont vraiment importantes? Presque tout le monde a entendu ou connaît un condensateur. Certains ont travaillé avec eux, d'autres se souviennent du cours de physique à l'école.
Selon les concepts modernes, la Terre est un analogue d'un tel détail des circuits d'ingénierie radio. Cet énorme condensateur sphérique est chargé et crée un champ électrique autour de nous.
Désormais, vous devez opérer avec des valeurs numériques, car de nombreux projets d'utilisation du champ électrique terrestre reposent sur des mécanismes tout à fait mythiques pour prendre l'énergie d'un tel condensateur.
Premièrement, à propos de la capacité de la Terre. Déjà à ce stade, des divergences apparaissent. Lors du calcul de la capacité de la Terre, en tant que conducteur sphérique solitaire dans l'espace, une valeur d'environ 700 μF a été obtenue. Et le calcul de la capacité du condensateur formé par la surface terrestre et l'ionosphère située à une altitude de 60 à 80 km donne une valeur proche de 1F. L'écart entre les résultats est plus de 1000 fois! Et ce n'est que le début des incertitudes liées à l'électricité atmosphérique.
Le condensateur de la terre est chargé à une tension d'environ 300 kV, la surface de la terre étant chargée négativement et l'ionosphère chargée positivement. L'intensité du champ entre les «plaques» d'un tel condensateur est de 120 à 150 V / m en surface et diminue fortement avec la hauteur.
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Comme tout vrai condensateur, il a un courant de fuite. Les géophysiciens ont réussi à mesurer sa valeur assez précisément. Ces courants sont très faibles: par temps clair, la densité du courant de fuite n'est que de 10 à la puissance moins 12 de Am2. Mais un recalcul pour toute la surface de la Terre donne un courant de fuite total d'environ 1800 A. La charge électrique de la Terre (et, par conséquent, de l'ionosphère) est estimée à 5,7x10 à la 5e puissance du coulomb. Ensuite, le condensateur de la terre devrait être déchargé en … 8-10 minutes, et le champ électrique devrait disparaître.
En pratique, on ne voit pas une telle image. Cela signifie qu'il existe un générateur naturel d'une capacité de plus de 700 MW, qui compense la perte de charge du système Terre-ionosphère.
La science moderne s'est avérée impuissante à expliquer les mécanismes de charge d'un condensateur. Il existe aujourd'hui plus de 10 théories et hypothèses décrivant les mécanismes et processus de maintien d'une charge constante sur la Terre. Mais une vérification expérimentale et des calculs affinés montrent que la quantité de charges générées est insuffisante pour maintenir une valeur stable du champ terrestre.
Parmi les candidats pour les générateurs de charges, on a considéré les orages, la circulation des courants dans le manteau fondu de la Terre, le flux de particules du Soleil (vent solaire). Même une hypothèse exotique a été émise sur l'existence d'un générateur MHD naturel fonctionnant dans la haute atmosphère. Le résultat est décevant - aujourd'hui, la science ne sait pas exactement d'où les charges d'un condensateur naturel sont reconstituées. Il est possible que chacun de ces mécanismes contribue à la reconstitution de la charge du stockage terrestre.
Et maintenant sur les possibilités d'utiliser l'énergie d'un condensateur naturel. Comme indiqué ci-dessus, l'intensité du champ (ou le gradient potentiel sur la surface) est en moyenne de 130 V / m. Mais cela ne signifie pas qu'une personne de grande taille a un potentiel de 260V entre les talons et le sommet de la tête. L'air est un excellent isolant et le corps humain est un bon conducteur. Par conséquent, quelle que soit la croissance, nous avons toujours le potentiel de la Terre.
Les tentatives d'utiliser la force du champ terrestre à des fins utilitaires ont été entreprises pendant plus de deux siècles et se poursuivent aujourd'hui. La meilleure réalisation des structures de collecte d'électricité atmosphérique à l'aide de ballons a permis d'obtenir une puissance d'environ 1 kW, et des circuits modernes et réellement fonctionnels permettent d'alimenter une LED de faible puissance ou de recharger un téléphone portable.
Le fait est que la conductivité de l'air atmosphérique n'est que de 10 à moins 14 degrés S / m (Siemens / mètre). Il est tout simplement impossible de retirer une puissance notable à une source à résistance aussi élevée. Pour cela, les parties du «générateur» doivent avoir une isolation plus fiable. Mais la conductivité à la surface des isolateurs dépasse la conductivité de l'air, de sorte que le générateur "court-circuite" rapidement.
Les dernières informations des scientifiques brésiliens sur les possibilités d'obtenir de l'électricité à partir de l'atmosphère humide des tropiques ont plutôt une valeur théorique. Le rendement d'un tel générateur est 100 millions de fois inférieur à celui d'une cellule solaire.
S'il est impossible d'utiliser l'énergie de la couche superficielle de l'atmosphère, pouvez-vous essayer de "décharger" le condensateur global? Malheureusement, les opportunités ici ne sont pas grandes. La conductivité de l'atmosphère a été mentionnée ci-dessus. La conductivité de l'ionosphère est 10 ordres de grandeur plus élevée, mais numériquement elle n'est que de 5x10 à moins 4 degrés S / m.
Lorsque l'écart entre la surface de la Terre et l'ionosphère est "court-circuité" par un faisceau de plasma obtenu, par exemple, à partir d'un laser, un courant insignifiant de centaines de milliampères circulera dans le circuit. Il est déterminé par la résistance interne de la «plaque» ionosphérique du condensateur, qui est de 5 à 10 kΩ / m. Obtenir une "lampe" à gaz de 60 à 80 km de long est la limite des possibilités de cette méthode. Et c'est pour une réserve d'énergie d'un peu plus de 2500 kWh - c'est exactement l'énergie d'un condensateur global chargé.
Il y a une autre considération contre l'interférence humaine dans les processus électriques de la Terre. Ils se sont formés pendant des milliards d'années et ont joué un rôle important dans l'origine de la vie sur notre planète. La combinaison de ces processus constitue une chaîne globale de génération et de compensation des charges électriques, sorte d'analogue du système nerveux humain.
Nous n'avons toujours aucune idée de la plupart des mécanismes de cette chaîne. Il suffit de mentionner la récente découverte de la foudre dans l'ionosphère. Par conséquent, intervenir dans une telle chaîne sans comprendre les lois de son fonctionnement et les conséquences possibles de l'intervention est pour le moins stupide. Par conséquent, même si vous trouvez les clés du garde-manger d'électricité naturelle, elles doivent être abandonnées immédiatement.