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뇌우 발전소. 번개의 전기 에너지를 저장하는 장치. 러시아 연방의 발명 특허 ru2332816

뇌우 에너지번개 에너지를 "잡아" 전력망으로 보내야 하는 일종의 대체 에너지입니다. 그러한 소스는 끊임없이 복원되는 끝없는 자원입니다. 번개는 여러 유형(음수 및 양수)으로 구분되는 복잡한 전기 과정입니다. 첫 번째 유형의 번개는 구름의 아래쪽에 축적되고 다른 하나는 반대로 위쪽에 수집됩니다. 번개 에너지를 "잡고" 유지하려면 강력하고 값비싼 커패시터와 두 번째 및 세 번째 종류의 회로가 있는 다양한 진동 시스템을 사용해야 합니다. 이것은 작동하는 발전기의 외부 저항과 부하를 일치시키고 고르게 분배하기 위해 필요합니다.

지금까지 뇌우 에너지는 미완성이고 완전히 형성되지 않은 프로젝트이지만, 꽤 유망합니다. 자원을 지속적으로 복구하는 능력이 매력적입니다. 충분한 에너지(약 50억 줄의 청정 에너지, 이는 휘발유 145리터에 해당)의 생산에 기여하는 단일 방전에서 얼마나 많은 전력이 발생하는지가 매우 중요합니다.

낙뢰 방전 과정

낙뢰 방전을 생성하는 과정은 매우 복잡하고 기술적입니다. 첫째, 전자 눈사태에 의해 형성되는 리더 방전이 구름에서 지면으로 전송됩니다. 이러한 눈사태는 "스트리머"라고 불리는 방전으로 결합됩니다. 리더 방전은 주요 번개 방전이 반대 방향으로 움직이는 뜨거운 이온화 된 채널을 생성하며 강한 전기장의 임펄스에 의해 행성 표면에서 방출됩니다. 이러한 체계적인 조작은 몇 초 만 지난 것처럼 보일 수 있지만 연속으로 여러 번 반복 될 수 있습니다. 따라서 번개를 "잡는"과정, 에너지를 전류 및 후속 저장으로 변환하는 과정은 매우 어렵습니다.

문제가 있는

번개 에너지에는 다음과 같은 측면과 단점이 있습니다.

  • 신뢰할 수 없는 에너지원.낙뢰가 언제 어디서 발생할지 미리 예측할 수 없기 때문에 에너지 생성 및 수급에 문제가 있을 수 있습니다. 그러한 현상의 가변성은 전체 아이디어의 중요성에 상당한 영향을 미칩니다.
  • 방전 기간이 짧습니다.낙뢰 방전이 발생하고 몇 초 만에 작동하므로 신속하게 대응하고 "잡는" 것이 매우 중요합니다.
  • 커패시터와 진동 시스템을 사용해야 합니다.이러한 장치와 시스템을 사용하지 않고 뇌우 에너지를 완전히 수신하고 변환하는 것은 불가능합니다.
  • "잡기" 요금과 관련된 부차적인 문제.하전 이온의 밀도가 낮기 때문에 큰 공기 저항이 생성됩니다. 가능한 한 지구 표면 위로 올려야 하는 이온화된 전극을 사용하여 번개를 "잡을" 수 있습니다(미세 전류의 형태로만 에너지를 "잡을" 수 있음). 전극을 전기 구름에 너무 가깝게 올리면 번개가 생성됩니다. 이러한 단기적이지만 강력한 충전은 뇌우 발전소의 수치적 고장으로 이어질 수 있습니다.
  • 전체 시스템 및 장비 비용이 비쌉니다.뇌우 에너지는 고유한 구조와 일정한 변동성으로 인해 다양한 장비를 사용해야 하므로 매우 고가입니다.
  • 전류의 변환 및 분배.요금의 힘의 변동성으로 인해 분포에 문제가 발생할 수 있습니다. 번개의 평균 전력은 5 ~ 20kA이지만 최대 200kA의 암페어를 가진 플래시가 있습니다. 모든 전하는 220V 또는 50-60Hz의 교류 표시기에 더 낮은 전력으로 분배되어야 합니다.

뇌우 발전소 설치 실험

2006년 10월 11일, 번개를 "잡아" 청정 에너지로 변환할 수 있는 뇌우 발전소의 프로토타입 모델의 성공적인 설계에 대해 발표되었습니다. Alternative Energy Holdings는 이러한 성과를 자랑할 수 있습니다. 혁신적인 제조업체는 그러한 공장이 여러 환경 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 생산 비용을 크게 줄일 수 있다고 언급했습니다. 회사는 그러한 시스템이 4-7년 안에 성과를 내고 "뇌우 농장"이 전통적인 에너지원 비용(kW/년당 $0.005)과 다른 전기를 생산 및 판매할 수 있을 것이라고 확신합니다.

실험실에서 2013년 Saungtampt 대학의 직원들은 인공 번개 전하를 시뮬레이트했는데, 그 특성은 자연적인 번개와 동일합니다. 과학자들은 간단한 장비를 사용하여 전하를 "잡을" 수 있었고 도움을 받아 휴대폰 배터리를 충전할 수 있었습니다.

낙뢰 활동 연구, 낙뢰 주파수 지도

2006년 열대성 폭풍 측정 위성과 함께 일하는 NASA 전문가들은 우리 행성의 여러 지역에서 뇌우 활동에 대한 연구를 수행했습니다. 이후 낙뢰 발생 빈도에 대한 자료와 해당 지도 작성이 발표됐다. 그러한 연구에 따르면 일년 내내 최대 70번의 낙뢰(면적 제곱킬로미터당)가 발생하는 특정 지역이 있습니다.

뇌우는 번개와 천둥을 동반하는 복잡한 정전기 대기 과정입니다. 뇌우 에너지는 인류가 에너지 위기를 극복하고 지속적으로 재생 가능한 자원을 제공하는 데 도움이 될 수 있는 유망한 대체 에너지입니다. 이러한 유형의 에너지의 모든 장점에도 불구하고 이러한 출처의 전기를 적극적으로 생산, 사용 및 저장하는 것을 방해하는 많은 측면과 요인이 있습니다.

전 세계의 과학자들은 현재 이 복잡한 과정을 연구하고 관련 문제를 해결하기 위한 계획과 프로젝트를 개발하고 있습니다. 아마도 시간이 지남에 따라 인류는 번개의 "완고한" 에너지를 길들이고 가까운 장래에 이를 처리할 수 있을 것입니다.

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대체 에너지원. 번개 발전소

소개

1.2 에너지 개발의 문제

2.1 대체 에너지원의 개발

3. 번개 발전소

3.1 낙뢰 발전소

소개

수년간의 연구를 통해 많은 유형의 유기 에너지원의 매장량이 끝이 없는 것으로 나타났습니다. 매년 소비량에 따라 대량으로 고갈됩니다. 이러한 발견은 새로운 에너지원을 찾는 데 많은 질문을 던졌습니다. 그동안 모든 에너지원은 두 가지 주요 범주로 분류되었습니다. 발전을 위한 모든 기존 연료 매장량은 두 가지 주요 유형으로 나뉩니다.

재생 가능한;

재생 가능하지 않습니다.

이와 관련하여 현재 새로운 광상 및 새로운 유형의 연료에 대한 탐색은 전 세계 및 개별 필수 시설에 에너지를 제공하는 데 지배적인 역할을 하고 있습니다. 그러나 새로운 광상도 고갈되고 있으며 풍력 및 태양 에너지와 같은 대체 에너지원은 유리한 조건에서만 개발되고 장비 및 운영에 상당한 비용이 필요합니다. 이는 프로세스의 더 높은 불안정성과 성과 지표의 변화 때문입니다.

대체 에너지의 큰 장점은 받고 생산되는 에너지의 "순도"에 있습니다. 결국, 그것은 파도, 밀물 / 흐름, 지구의 두께와 같은 자연 소스에서 추출됩니다. 모든 자연 현상과 과정은 에너지로 포화되어 있습니다. 인류의 임무는 그것을 제거하고 전기로 바꾸는 것입니다. 문제는 에너지가 마음을 괴롭힐 때까지 테라와트 단위로 스윙할 때 지구에 어떤 일이 일어날 것인가입니다. 따라서 우리는 임무가 명확하다고 말할 수 있습니다. 이러한 산업을 발전시키는 것이 남아 있습니다.

1. 고전적인 전원

지구의 자원 추출이 끝나가고 있습니다. 결국, 거의 모든 유기 연료 공급원은 매우 느리게 재생되거나 전혀 재생되지 않습니다. 동시에 인류는 소모된 자원을 취하기만 하고 보충하지 않는 데 익숙합니다. 따라서 지구의 에너지 고갈 문제는 거리에 종이를 던지거나 불을 끄지 않으면 손가락을 흔드는 공공 및 다양한 녹색 단체를 제외하고는 특별히 세계를 흥분시키지 않았습니다. 따라서 지금까지 에너지 기업들은 새로운 예금을 찾는 데에만 문제를 해결하고 있습니다. 그러나 아시다시피 새로 개발된 밭은 아무것도 바꾸지 않고 오히려 생태적 상황을 더욱 악화시킵니다.

우리는 새로운 소스에 대한 검색이 측정된 속도로 진행되고 있다고 말할 수 있습니다. 에너지 요소가 성장하고 에너지 생산을 위해 새로운 자원이 추출됩니다. 결국, 그들은 또한 비교적 짧은 시간 동안 지속될 것입니다.

에너지는 에너지의 사용과 변환에서 가장 먼저 발생합니다. 국가의 경제적 잠재력과 사람들의 복지는 결정적인 정도로 그것에 달려 있습니다. 또한 환경, 지구의 자원 고갈 및 국가 경제에 가장 큰 영향을 미칩니다. 미래의 에너지 소비율은 멈추지 않고 증가하지 않을 것이 분명합니다. 그 결과 다음과 같은 질문이 생깁니다.

현대(열, 물, 원자력) 에너지의 주요 유형이 생물권 및 개별 요소에 미치는 영향은 무엇이며 에너지 균형에서 이러한 유형의 비율은 장단기적으로 어떻게 변할 것입니까?

에너지를 얻고 사용하는 현대(전통) 방법의 환경에 대한 부정적인 영향을 줄이는 것이 가능합니까?

태양 에너지, 바람, 열수 및 고갈되지 않고 환경 친화적인 기타 소스와 같은 대체(비전통적인) 자원에서 에너지를 생산할 수 있는 가능성은 무엇입니까?

이 일련의 질문은 인간 활동의 모든 영역을 다룹니다. 우리는 현재 경제 및 환경 문제의 과제가 제기되었다고 말할 수 있습니다. 행동할 시간입니다.

1.1 고전적 에너지원의 종류

자연에 존재하는 모든 유형의 에너지 연료는 고체, 액체 및 기체로 나뉩니다. 가열 장치에서 전류의 열 효과는 냉각수를 가열하는 데에도 사용됩니다. 일부 연료 그룹은 차례로 두 개의 하위 그룹으로 세분화되며 그 중 하나의 하위 그룹은 생산되는 연료이며 이 연료를 천연 연료라고 합니다. 두 번째 하위 그룹 - 천연 천연 연료의 처리 또는 농축으로 얻은 연료; 이것을 인공 연료라고 합니다.

고체 연료에는 다음이 포함됩니다.

a) 천연 고체 연료 - 목재, 석탄, 무연탄, 이탄

b) 인공 고체 연료 - 석탄을 분쇄하여 얻은 숯, 코크스 및 미분 연료.

액체 연료에는 다음이 포함됩니다.

a) 천연 액체 연료 - 오일

b) 인공 액체 연료 - 가솔린, 등유, 디젤 연료(디젤 연료) 연료유, 타르.

기체 연료에는 다음이 포함됩니다.

a) 천연 가스 연료 - 천연 가스

b) 인공 가스 연료 - 다양한 유형의 고체 연료(이탄, 장작, 석탄 등), 코크스로, 고로, 조명, 관련 및 기타 가스의 가스화 중에 얻은 발생기 가스.

모든 화석 연료는 동일한 화학 원소로 구성됩니다. 연료 유형의 차이점은 이러한 화학 원소가 연료에 다른 양으로 포함되어 있다는 것입니다.

연료를 구성하는 요소는 두 그룹으로 나뉩니다.

그룹 1: 이들은 스스로를 태우거나 연소를 지원하는 요소입니다. 이러한 연료 요소에는 탄소, 수소 및 산소가 포함됩니다.

그룹 2: 이들은 스스로 타지 않고 연소에 기여하지 않지만 연료의 일부인 요소입니다. 여기에는 질소와 물이 포함됩니다.

유황은 명명된 요소에서 특별한 위치를 차지합니다. 유황은 가연성 물질이며 연소 중에 일정량의 열을 방출하지만 연료에 유황이 존재하는 것은 바람직하지 않습니다. 유황 연소 중에 이산화황이 방출되어 가열된 금속으로 들어가 기계적 특성을 손상시키기 때문입니다.

연소 중에 연료가 방출하는 열 에너지의 양은 칼로리로 측정됩니다. 각 연료는 연소할 때 발생하는 열량이 다릅니다. 고체 또는 액체 연료 1kg의 완전 연소 또는 기체 연료 1m3의 연소 중에 방출되는 열량(칼로리)을 연료의 발열량 또는 연료의 연소열이라고 합니다. 다양한 연료의 발열량은 광범위합니다. 예를 들어, 연료유의 연소열은 약 10,000kcal/kg이고 석탄의 경우 3000-7000kcal/kg입니다. 연료의 연소열이 높을수록 동일한 양의 열을 생성하는 데 필요한 양이 적기 때문에 연료의 가치가 높아집니다. 연료의 열값을 비교하거나 특정 연료의 소비량을 계산하기 위해 공통 측정 단위 또는 연료 표준이 사용됩니다. 발열량이 7000kcal / kg 인 모스크바 석탄 연료가 이러한 단위로 사용됩니다. 이 단위를 기준 연료라고 합니다. 계산을 하고 다양한 연소열의 연료 소비를 비교하려면 연료의 발열량을 알아야 합니다. 예를 들어, 설계 시 석탄 소비량과 연료유 소비량, 석탄 또는 연료유 보일러 하우스 건설 타당성을 비교할 필요가 있는 경우 발열량에 대한 보정 계수를 고려할 필요가 있습니다. 연료.

행성 자원의 광대한 다양성은 명백하지만 세계의 그림은 많이 변하지 않습니다.

1.3 에너지 개발의 문제

산업 사회의 발전은 다양한 유형의 에너지 생산 및 소비 수준이 지속적으로 증가하는 것을 기반으로 합니다.

아시다시피, 열 및 전기 에너지의 생산은 위에서 언급한 바와 같이 화석 에너지 자원(석탄, 석유 또는 가스, 원자력)을 태우는 과정을 기반으로 합니다. 중성자를 흡수할 때 우라늄과 플루토늄 원자의 핵분열 .

에너지 자원, 금속, 물, 공기의 추출, 가공 및 소비는 인류의 큰 요구에 따라 증가하는 반면 매장량은 급격히 감소하고 있습니다. 지구의 재생 불가능한 유기 자원의 문제는 특히 심각합니다.

에너지 소비 성장률이 둔화될 가능성이 있더라도 가까운 장래에 유기 화석 자원이 대부분 소진될 것이라고 추측하는 것은 어렵지 않습니다.

또한 황 함량이 약 2.5%인 석탄과 석유를 태울 때 연간 최대 4억 톤의 이산화황과 질소 산화물이 생성되며, 이는 1인당 지구 주민 1인당 70kg의 유해 물질입니다. 년도.

따라서 광물의 소비와 경제를 줄이는 것만으로는 에너지 재앙을 피할 수 없습니다. 가까운 장래에 행성이 거주 할 수 없게되지 않으면 에너지 자원에 대한 중요한 필요성이 제공됩니다.

탈출구는 무한하거나 재생 가능한 에너지 원을 찾고 구현하는 것입니다. 수많은 유해하고 치명적인 물질과 중금속의 대기로의 폐기물 및 배출과의 싸움은 매우 중요합니다.

이미 알려진 바와 같이 화석 연료의 연소는 환경에 해롭습니다. 현재 연소 생성물이 대기로 배출되는 정화 시스템 및 장치가 개발되고 있습니다. 장치 중에는 다음이 있습니다.

Venturi 노즐의 필터;

금속 미로 필터;

부직포로 만든 섬유질 합성 체적 필터.

기존 청소 방법에는 다음이 있습니다.

흡착 방법.

열적 후연소 방식.

열촉매 방법.

당연히 그러한 자금은 비쌉니다. 또한 시스템 유지 관리에는 고도의 자격을 갖춘 인력이 필요합니다.

2. 대체 에너지원

대체 에너지원(AES)은 현재 화석 연료에서 전기를 생산하는 것과 관련하여 가장 중요한 솔루션입니다. 대체 에너지는 초기에 환경 친화적인 구성 요소의 변환을 기반으로 하며, 이는 차례로 에너지 생산에 대한 피해를 극적으로 감소시킵니다. 여기에는 에너지가 포함됩니다.

간만;

파도;

행성의 내부 따뜻함 등

대체 에너지원으로의 조기 전환의 중요성을 나타내는 주요 이유:

글로벌 생태학: 오늘날 전통적인 에너지 생산 기술(핵 및 열핵 포함)이 환경에 해로운 영향을 미친다는 것이 일반적으로 알려져 있고 입증되었으며, 그 적용은 필연적으로 21세기의 첫 수십 년 동안 이미 치명적인 기후 변화를 초래합니다.

경제성: 에너지 부문에서 대체 기술로의 전환은 화학 및 기타 산업에서 처리하기 위한 국가의 연료 자원을 절약할 것입니다. 또한, 많은 대체 자원에 의해 생산된 에너지 비용은 이미 기존 자원의 에너지 비용보다 낮고 대체 발전소 건설에 대한 투자 회수 기간은 훨씬 짧습니다. 대체 에너지 가격은 하락하고 있으며 기존 에너지 가격은 지속적으로 상승하고 있습니다.

사회적: 인구의 규모와 밀도가 지속적으로 증가하고 있습니다. 동시에, 에너지 생산이 비용 효율적이고 환경에 안전할 원자력 발전소, 국영 지역 발전소 건설을 위한 지역을 찾기가 어렵습니다. 원자력 발전소, 대규모 국영 지방 발전소, 연료 및 에너지 단지 기업이 위치한 지역에서 종양 및 기타 심각한 질병의 증가 사실은 잘 알려져 있으며 거대 저지대 수력 발전소로 인한 피해는 잘 알려져 있습니다 -이 모든 것이 사회적 긴장을 증가시킵니다.

그럼에도 불구하고 AIE로의 전환은 순조롭게 진행되고 있다. 많은 에너지원이 특정 지역에 위치하며 효율성은 유리한 조건, 시간 및 데이터에 따라 다릅니다. 참신함은 항상 기존 제품보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다. 따라서 설치 및 운영 비용이 많이 듭니다. 그러나 전 세계적으로 주거용 건물의 지붕에서 풍력 터빈이나 태양 전지 패널을 찾는 것이 이미 일반적입니다. 즉, AES가 널리 사용되었습니다. 이는 건설이 곧 관세를 크게 줄일 수 있음을 의미합니다. 석유, 가스, 석탄과 같은 광물 추출로 인해 존재하는 거대 기업과 소규모 회사를 잊지 마십시오. 지구의 생태를 구하기 위해 채굴을 중단할 가능성은 거의 없습니다. 따라서 대중을 진정시키기 위해 "더러운"생산을 위해 다양한 유형의 정화 및 여과 시스템을 구입합니다. 그러나 이것들은 기껏해야 소수의 회사와 신문과 인터넷 기사에 불과합니다.

2.1 대체 에너지원의 개발

APS의 주요 장점은 무해한 에너지 생산입니다. 이는 AES로의 전환이 세계의 에너지 및 환경 상황을 변화시킬 수 있음을 의미합니다. AIE의 도움으로 얻은 에너지는 무료입니다.

이 범주의 에너지 생산을 느리게 구현하는 가장 명백한 단점은 자금 부족과 운영 중단입니다. 이는 구현 및 생산이 여전히 매우 비싼 프로세스라는 사실 때문입니다. 새로움과 인식 부족도 많은 조직에서 중요합니다. 많은 제조업체는 고가의 "변덕스러운" 재생 에너지 시스템보다 신뢰성과 본격적인 작동 준비가 되어 있기 때문에 건강과 환경에 위험하고 위험한 발전소를 선호합니다.

정전은 심각한 단점입니다. 예를 들어 태양 에너지 생산은 낮에만 가능합니다. 따라서 대체 에너지 원과 함께 대부분의 경우 동일한 유해 산업이 에너지 자원을 보상하기 위해 설치됩니다. 이 경우 초과 획득 에너지는 축전지에 축적됩니다.

AIE는 중요한 개발 및 구현 단계에 있습니다. 많은 국가에서 이미 전환했으며 엄청난 양의 에너지를 생산하고 있습니다. 많은 주에서 영토 위치로 인해 AES를 적극적으로 사용합니다.

2014년 중국 풍력 터빈의 총 설치 용량은 114,763MW였습니다. 정부가 풍력발전을 적극적으로 추진하게 된 계기는 무엇입니까? 중국은 CO2 배출 1위 국가로 주로 지열, 풍력, 태양 에너지를 사용할 계획입니다. 국가 계획에 따르면 2020년까지 전국 7개 지역에 총 출력 120기가와트의 거대한 풍력 발전소를 건설할 예정입니다.

대체 에너지는 미국에서 활발히 개발되고 있습니다. 예를 들어, 2014년 미국 풍력 터빈의 총 용량은 65,879MW였습니다. 미국은 지구 핵과 지각 사이의 온도 차이를 사용하여 에너지를 생성하는 방향인 지열 에너지 개발의 세계 리더입니다. 뜨거운 지열 자원을 활용하는 방법 중 하나는 미국 에너지부가 투자하고 있는 UGS(첨단 지열 시스템)이다. 그들은 또한 연구 센터와 벤처 캐피털 회사(특히 Google)의 지원을 받고 있지만 지금까지 UGS는 상업적으로 경쟁력이 없습니다.

AIE의 엄청난 영향력으로 독일, 일본, 인도 등의 국가를 꼽는 것도 가능하다.

3. 번개 발전소

폭풍 구름에서 에너지를 사용한 최초의 회사 중 하나는 미국 회사 Alternative Energy Holdings였습니다. 그녀는 뇌운의 방전에서 발생하는 자유 에너지를 수집하고 활용하여 자유 에너지를 사용하는 방법을 제안했습니다. 실험 설정은 2007년에 시작되었으며 "번개 수집기"라고 불렸습니다. 뇌우 개발 및 연구에는 미국 회사가 전기 공급원으로 사용하기로 제안한 막대한 에너지 축적이 포함되어 있습니다.

3.1 낙뢰 발전소

낙뢰 발전소는 본질적으로 낙뢰 에너지를 전기로 변환하는 고전적인 발전소입니다. 현재 뇌우전력에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 가까운 장래에 청정에너지 기반의 다른 발전소와 함께 대규모 뇌우발전소가 건설될 가능성이 있다.

3.1.1 낙뢰 서지의 원인으로서의 낙뢰

번개는 구름에 대량으로 축적되는 방전입니다. 뇌운의 기류로 인해 양전하와 음전하가 축적되고 분리되지만 이 주제에 대한 질문은 아직 조사 중입니다.

구름에서 전하가 형성된다는 광범위한 가정 중 하나는 이 물리적 과정이 실험 중에 MV Lomonosov가 발견한 지구의 일정한 전기장에서 발생한다는 사실과 관련이 있습니다.

쌀. 3.1. 뇌우 발달의 시각적 다이어그램

우리 행성은 항상 음전하를 띠고있는 반면 지구 표면 근처의 전계 강도는 약 100V / m입니다. 이것은 지구의 전하로 인한 것이며 시간과 날짜에 거의 의존하지 않으며 지구 표면의 어느 지점에서나 거의 동일합니다. 지구를 둘러싼 공기에는 지구의 전기장의 방향으로 움직이는 자유 전하가 있습니다. 지구 표면 근처의 각 입방 센티미터의 공기에는 약 600쌍의 양전하와 음전하를 띤 입자가 들어 있습니다. 지표면에서 멀어질수록 공기 중의 하전 입자 밀도가 증가합니다. 지상에서는 공기 전도도가 낮지만 지표면에서 80km 떨어진 곳에서는 30억 배 증가하여 담수의 전도도에 도달합니다.

따라서 전기적 특성면에서 주변 대기를 가진 지구는 거대한 치수의 구형 커패시터로 나타낼 수 있으며, 그 판은 지구와 지구 표면에서 80km 떨어진 곳에 위치한 전도성 공기층입니다. 이 판 사이의 절연층은 80km 두께의 저전도성 공기층입니다. 이러한 커패시터의 플레이트 사이의 전압은 약 200kV이며이 전압의 영향으로 흐르는 전류는 1.4kA입니다. 커패시터 용량은 약 300MW입니다. 이 축전기의 전기장에서는 지표면으로부터 1~8km의 간격으로 뇌운이 형성되고 뇌우 현상이 일어난다.

번개는 전하의 운반체로서 다른 AES와 비교하여 전기에 가장 가까운 소스입니다. 구름에 축적된 전하는 지구 표면에 대해 수백만 볼트의 전위를 가지고 있습니다. 낙뢰 전류의 방향은 음의 구름 전하로 지면에서 구름으로(90%의 경우) 및 구름에서 지면으로(10%의 경우)일 수 있습니다. 낙뢰 방전의 지속 시간은 평균 0.2초, 드물게 최대 1 ... 1.5초, 펄스의 리딩 에지 ​​지속 시간은 3-20μs, 전류는 수천 암페어, 최대 100kA, 채널의 온도가 20,000?C에 도달하면 강력한 자기장과 전파가 나타납니다. 번개는 먼지 폭풍, 눈보라, 화산 폭발 중에도 형성될 수 있습니다.

대체 에너지 번개 발전소

3.1.2 피뢰기의 운전원리

다른 발전소와 동일한 프로세스를 기반으로 합니다. 소스 에너지를 전기로 변환합니다. 실제로 번개에는 동일한 전기가 포함되어 있습니다. 즉, 변환할 필요가 없습니다. 그러나 "표준"낙뢰 방전의 위 매개 변수는 너무 커서이 전기가 네트워크에 들어가면 모든 장비가 몇 초 만에 소진됩니다. 따라서 강력한 커패시터, 변압기 및 다양한 변환기가 시스템에 도입되어 이 에너지를 전력망 및 장비의 필수 사용 조건으로 조정합니다.

3.1.3 낙뢰 발전소의 장점과 단점

낙뢰 발전소의 이점:

지구 전리층 슈퍼커패시터는 태양과 지각의 방사성 요소인 재생 에너지원을 사용하여 지속적으로 재충전됩니다.

뇌우 발전소는 환경에 어떠한 오염 물질도 방출하지 않습니다.

뇌우 관측소의 장비는 눈에 띄지 않습니다. 풍선은 육안으로 보기에 너무 높습니다. 망원경이나 쌍안경이 필요합니다.

뇌우 발전소는 공이 공중에 있으면 지속적으로 에너지를 생성할 수 있습니다.

낙뢰 발전소의 단점:

태양열이나 풍력 에너지와 같은 뇌우 전기는 저장하기 어렵습니다.

낙뢰 발전소 시스템의 고전압은 서비스 직원에게 위험할 수 있습니다.

대기에서 얻을 수 있는 전기의 총량은 제한되어 있습니다.

기껏해야 뇌우 에너지는 다른 에너지원에 약간만 추가되는 역할을 할 수 있습니다.

따라서 뇌우 에너지는 현재 매우 신뢰할 수 없고 취약합니다. 그러나 이것이 AIE로의 전환에 대한 중요성을 감소시키지는 않습니다. 행성의 일부 지역은 유리한 조건으로 포화되어 뇌우 현상에 대한 연구를 크게 계속하고 필요한 전기를 얻을 수 있습니다.

3.2 낙뢰 발전소의 계산

낙뢰 발전소의 계산은 우선 출력 전력을 결정하기 위해 설계되었습니다. 결국 모든 발전소의 목표는 운영 및 설치 비용을 회수하고 전기를 생산하기 위해 에너지 효율성을 극대화하는 것입니다. 출력 에너지의 양이 많을수록 더 많은 수입이 발생하고 더 많은 대상이 제공됩니다. 뇌우 발전소의 들어오는 에너지의 기본은 낙뢰 방전이므로 출력 전기와 구성의 유사성으로 인해 발전소의 전력 계산은 번개 전하의 전력과 실질적으로 동일합니다 , 내부 손실을 제외하고.

발전소 출력은 설치 위치, 장비 효율과 같은 매개변수에 의해 영향을 받습니다.

뇌격 전류 펄스의 모양 i(t)는 다음 식으로 설명됩니다.

여기서 나는 최대 전류입니다. k는 보정 계수입니다. t는 시간입니다. - 정면의 시간 상수; 감쇠 시간 상수입니다.

이 공식에 포함된 매개변수는 표에 나와 있습니다. 3.1. 가장 심각한 낙뢰 방전에 해당하며 드문 경우입니다(5% 미만). 200kA의 전류는 0.7 ... 1%의 경우, 20kA - 50%의 경우에서 발견됩니다.

표 3.1. 식 (3.1)의 매개변수.

매개변수

첫 번째 경우 펄스 모양의 결과는 다음과 같습니다.

따라서 번개 모양은 다음과 같습니다.

쌀. 3.2. 전류 펄스 모양 그래프

이 모든 것으로 최대 낙뢰 전위차는 최대 100,000암페어의 전류로 5천만 볼트에 이릅니다. 번개 에너지를 계산하기 위해 대부분의 번개, 즉 2,500만 볼트의 전압과 10,000암페어의 전류에 대한 평균에 가까운 숫자를 사용합니다.

낙뢰 방전으로 전위가 0으로 감소합니다. 따라서 낙뢰 방전의 평균 전력을 올바르게 결정하려면 계산에서 초기 전압의 절반을 취해야 합니다.

이제 다음과 같은 방전 전력이 있습니다.

여기서 P는 낙뢰 방전의 전력이고 U는 전압입니다. 나는 현재의 힘이다.

즉, (3.2)에 의해 다음을 얻습니다.

이것은 낙뢰 방전의 전력이 1억 2,500만 킬로와트임을 의미합니다. 수천 분의 1 초의 시간을 고려하여 총 번개 에너지 양을 결정하십시오.

Wh = 34.722kWh,

여기서 t1은 시간의 초 수입니다. t2는 낙뢰 방전의 지속 시간입니다.

1kWh 당 전기 에너지 4 루블의 평균 가격을 취합시다. 그런 다음 모든 번개 에너지 비용은 138.88 루블입니다.

실제로 이러한 계산에 따르면 에너지를 얻고 예를 들어 물을 가열하는 데 사용할 수 있습니다. 번개 에너지의 주요 부분은 불꽃 방전 동안 대기를 가열하는 데 소비되며 이론적으로 소비자는 번개 에너지의 더 작은 부분을 사용할 수 있습니다.

코스 프로젝트를 진행하는 과정에서 행성 자원의 고갈과 처리 및 추출 과정에서 대기 및 지구 표면의 오염에 대한 결론이 도출되었습니다. 또한, 물, 조수, 태양 등과 같은 청정 자연 자원으로부터 에너지를 생산하여 유해한 생산을 보다 양성인 생산으로 대체하는 주요 유형을 고려합니다.

코스 프로젝트는 번개 방전 에너지를 사용하여 전기로 변환하는 가능성을 고려합니다. 낙뢰 방전의 양과 비용에 대한 계산이 수행되었습니다. 그러나 이러한 계산은 상대적입니다. 결국 번개 에너지는 대기 과정에 사용되며 그 중 일부만 발전소에 도달합니다.

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뇌우는 천둥을 동반한 번개 형태의 대기 전기 방전입니다.

뇌우는 대기에서 가장 장엄한 현상 중 하나입니다. 특히 "머리 바로 위"라는 말처럼 스쳐지날 때 강렬한 인상을 남깁니다. 벼락은 허리케인 바람과 폭우 속에서 번쩍이는 번개와 동시에 벼락을 따릅니다.

천둥은 번개의 고온(약 20,000 °)의 영향을 받아 순간적으로 팽창했다가 냉각되면서 수축하는 일종의 공기 폭발입니다.

선형 번개는 수 킬로미터 길이의 거대한 전기 스파크입니다. 그 모습에는 귀청이 나는 충돌 (천둥)이 동반됩니다.

과학자들은 오랫동안 번개를 면밀히 관찰하고 연구하려고 노력해 왔습니다. 그것의 전기적 성질은 미국 물리학자 V. Franklin과 러시아 자연 과학자 M. V. Lomonosov에 의해 발견되었습니다.

큰 빗방울을 가진 강력한 구름이 형성되면 강하고 고르지 않은 상승기류가 바닥에서 빗방울을 부수기 시작합니다. 액적의 분리된 외부 입자는 음전하를 띠고 나머지 코어는 양전하를 띠게 됩니다. 작은 물방울은 기류에 의해 쉽게 위쪽으로 운반되어 음전하로 구름의 상층을 충전합니다. 큰 물방울은 구름의 바닥에 모여 양전하를 띤다. 낙뢰 방전의 강도는 기류의 강도에 따라 달라집니다. 이것은 구름에 전기를 공급하기 위한 계획입니다. 실제로는 이 과정이 훨씬 더 복잡합니다.

낙뢰는 종종 화재를 일으키고, 건물을 파괴하고, 전력선을 손상시키고, 전기 열차의 움직임을 방해합니다. 번개의 해로운 영향을 퇴치하려면 번개를 "잡아" 실험실에서 주의 깊게 연구해야 합니다. 이것은 쉬운 일이 아닙니다. 결국 번개는 가장 강한 절연체를 깨고 그것을 사용한 실험은 위험합니다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 이 과제에 훌륭하게 대처하고 있습니다. 번개를 잡기 위해 산 뇌우 실험실에서는 산의 선반 사이 또는 산과 실험실 마스트 사이에 최대 1km 길이의 안테나를 설치합니다. 번개는 그러한 안테나를 공격합니다.

팬터그래프를 때린 번개는 케이블을 따라 실험실로 이동하고 자동 기록 장치를 통과하여 즉시 땅으로 떨어집니다. 기계는 종이에 번개 표시를 그대로 만듭니다. 따라서 낙뢰 전류의 전압과 강도, 방전 지속 시간 등을 측정할 수 있습니다.

번개의 전압은 1억볼트 이상이고 전류의 세기는 20만 암페어에 달하는 것으로 밝혀졌다. 비교를 위해 송전선로는 수만볼트, 수십만볼트의 전압을 사용하는데 전류의 세기는 수백, 수천암페어로 표현된다는 점을 짚고 넘어가자. 그러나 한 번의 번개에서는 지속 시간이 일반적으로 1초 미만으로 계산되기 때문에 전기량이 적습니다. 하나의 번개는 낮에 100와트 전구 하나에 전력을 공급하기에 충분합니다.

그러나 "포수"를 사용하면 과학자들이 낙뢰를 기다리게 되며 그렇게 자주 발생하지는 않습니다. 연구를 위해 실험실에서 인공 번개를 만드는 것이 훨씬 더 편리합니다. 특수 장비의 도움으로 과학자들은 짧은 시간 동안 최대 500만 볼트의 전기 전압을 얻을 수 있었습니다. 전기 방전은 최대 15미터 길이의 불꽃을 일으켰고 귀청이 나는 균열을 동반했습니다.

사진은 번개를 연구하는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하려면 어두운 밤에 카메라 렌즈를 뇌운을 향하게 하고 잠시 동안 카메라를 열어 둡니다. 번개가 번쩍이면 카메라 렌즈가 닫히고 사진이 준비됩니다. 그러나 그러한 사진은 번개의 개별 부분의 발달에 대한 그림을 제공하지 않으므로 특수 회전 카메라가 사용됩니다. 촬영하는 동안 장치의 메커니즘이 충분히 빠르게 회전해야 합니다(1000-1500rpm). 그러면 번개의 별도 부분이 그림에 나타납니다. 방전이 어느 방향으로 어떤 속도로 발전했는지 보여줍니다.

번개에는 여러 가지 유형이 있습니다.

비행기 번개는 구름 표면의 번개처럼 보입니다.

선형 번개는 거대한 전기 스파크이며 매우 구불구불하며 수많은 부속물이 있습니다. 이러한 번개의 길이는 2-3km이지만 최대 10km 이상이 될 수 있습니다. 선형 번개는 큰 힘을 가지고 있습니다. 키 큰 나무를 쪼개고 때로 사람에게 영향을 미치며, 나무 구조물에 부딪히면 종종 화재를 일으키기도 합니다.

부정확한 번개는 구름을 배경으로 달리는 빛나는 점선 번개입니다. 이것은 매우 드문 형태의 번개입니다.

로켓 모양의 번개는 매우 느리게 진행되며 방전은 1-1.5초 동안 지속됩니다.

가장 드문 형태의 번개는 공 번개입니다. 그것은 둥글고 빛나는 덩어리입니다. 밀폐된 방에서 볼 번개는 주먹만한 크기, 머리만한 크기, 지름 20m 이하의 자유분위기에서 관찰됐다. 보통 볼번개는 흔적도 없이 사라지지만 때로는 끔찍한 충돌과 함께 폭발하기도 한다. . 공 번개가 나타나면 휘파람이나 윙윙 거리는 소리가 들리고 끓는 것처럼 보이며 불꽃이 흩어집니다. 안개가 사라진 후에는 종종 안개가 공기 중에 남아 있습니다. 볼 번개의 지속 시간은 몇 초에서 몇 분입니다. 그 움직임은 기류와 관련이 있지만 어떤 경우에는 스스로 움직입니다. 볼 번개는 심한 뇌우 동안 발생합니다.

공 번개는 선형 번개 방전의 영향으로 발생하며, 공기 중에서 일반 공기 부피의 이온화 및 해리가 발생할 때 발생합니다. 이 두 과정 모두 엄청난 양의 에너지 흡수를 동반합니다. 본질적으로 볼 번개는 번개라고 부를 권리가 없습니다. 결국 그것은 전기 에너지로 충전된 뜨거운 공기일 뿐입니다. 하전된 공기 덩어리는 점차적으로 주변 공기층의 자유 전자에 에너지를 포기합니다. 공이 빛나기 위해 에너지를 포기하면 단순히 사라지고 일반 공기로 돌아갑니다. 공은 도중에 병원균으로 작용하는 물질을 만나면 폭발합니다. 이러한 병원체는 흄, 먼지, 그을음 등의 형태의 질소 및 탄소 산화물일 수 있습니다.

공 번개 온도는 약 5000 °입니다. 또한 구형 번개 물질의 폭발 에너지는 무연 분말의 폭발 에너지보다 50-60 배 더 높은 것으로 계산됩니다.

심한 뇌우 동안 번개가 많이 있습니다. 따라서 한 번의 뇌우 동안 관찰자는 15분 동안 1,000번의 번개를 세었습니다. 아프리카에서 한 번의 뇌우 동안 시간당 7,000번의 번개가 기록되었습니다.

건물 및 기타 구조물을 번개로부터 보호하기 위해 피뢰침이 사용됩니다. 안전하게 접지된 와이어에 연결된 금속 막대입니다.

번개로부터 자신을 보호하려면 높은 나무, 특히 혼자 서 있는 나무 아래에 서 있지 마십시오. 번개가 자주 내리기 때문입니다. 참나무는 뿌리가 땅 속으로 깊숙이 들어가기 때문에 이런 면에서 매우 위험합니다. 절대, 절대 건초더미와 다발에 숨지 마십시오. 들판, 특히 높은 곳에서 강한 뇌우가 내리면 걷는 사람이 번개를 맞을 위험이 큽니다. 이런 경우에는 땅바닥에 앉아서 천둥번개가 치는 것을 기다리는 것이 좋습니다.

뇌우가 시작되기 전에 방의 초안을 파괴하고 모든 굴뚝을 닫아야합니다. 시골 지역에서는 특히 뇌우가 심한 경우 전화 통화를 피해야 합니다. 일반적으로 시골 전화 교환기는 이 시간에 연결이 끊어집니다. 라디오 안테나는 천둥 번개가 칠 때 항상 접지해야 합니다.

사고가 발생하면 누군가가 번개에 타박상을 입게되면 즉시 피해자에게 응급 처치 (인공 호흡, 특수 주입 등)를 제공해야합니다. 어떤 곳에서는 벼락을 맞은 사람이 땅에 몸을 묻으면 도움이 될 수 있다는 해로운 편견이 있습니다. 어떤 경우에도 이것은 수행되어서는 안됩니다. 번개로 고통받는 사람은 특히 신체로의 공기 흐름이 증가해야합니다.

어려움에 대한 단순함 - 에너지의 원천 - 뇌우(번개)

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임대 블록

대체 에너지- 전통적인 방법만큼 널리 보급되지는 않았지만 일반적으로 환경에 해를 끼칠 위험이 낮은 유리한 사용으로 인해 관심이 있는 에너지를 획득, 전달 및 사용하는 유망한 방법 세트.

태양 에너지

모든 종류의 태양광 발전소는 대체 에너지원으로 태양 복사를 사용합니다. 태양 복사는 난방 필요와 전기 생성(태양광 전지 사용)에 모두 사용할 수 있습니다.

태양 에너지의 장점은 이 에너지원의 재생 가능성, 무소음, 태양 복사를 다른 유형의 에너지로 처리할 때 대기로의 유해한 배출 부재를 포함합니다.

태양 에너지의 단점은 태양 복사 강도가 일일 및 계절 리듬에 의존하는 것뿐만 아니라 태양열 발전소 건설을 위해 넓은 면적이 필요하다는 것입니다. 또한, 태양계용 태양전지의 제조에 유독성 및 유독성 물질을 사용하여 폐기하는 문제가 심각한 환경 문제이다.

풍력 에너지

풍력은 가장 유망한 에너지원 중 하나입니다. 풍력 발전기의 작동 원리는 기본입니다. 바람의 힘은 윈드 휠을 추진하는 데 사용됩니다. 이 회전은 차례로 발전기의 회전자에 전달됩니다.

풍력 발전기의 장점은 무엇보다도 바람이 많이 부는 곳에서 바람이 무진장한 에너지원으로 간주될 수 있다는 것입니다. 또한 풍력 발전기는 에너지를 생산하는 동안 유해한 배출물로 대기를 오염시키지 않습니다.

풍력 에너지 생산 장치의 단점은 풍력의 불변성과 단일 풍력 발전기의 낮은 전력을 포함합니다. 또한 풍력 터빈은 소음이 많이 나는 것으로 알려져 있어 사람들이 사는 곳에서 멀리 떨어진 곳에 건설하려고 합니다.

지열 에너지

엄청난 양의 열에너지가 지구 깊숙한 곳에 저장되어 있습니다. 이것은 지구 중심부의 온도가 매우 높기 때문입니다. 세계의 일부 지역에서는 고온의 마그마가 화산 지역, 온천수 또는 증기와 같은 지표면에 직접 도달합니다. 이러한 지열원의 에너지는 지열에너지 지지자들이 대안으로 제시하고 있다.

지열원은 다양한 방식으로 사용됩니다. 일부 소스는 열 공급에 사용되며 다른 소스는 열 에너지에서 전기를 생성하는 데 사용됩니다.

지열 에너지원의 장점은 무진장하고 낮과 계절의 독립성입니다.

부정적인 측면은 온천수가 고도로 광물화되고 종종 독성 화합물로 포화된다는 사실을 포함합니다. 이것은 폐열수를 지표수로 배출하는 것을 불가능하게 합니다. 따라서 폐수는 지하 대수층으로 다시 펌핑되어야 합니다. 또한 일부 지진 학자들은 지진을 유발할 수 있다고 주장하면서 지구의 깊은 층에 대한 개입을 반대합니다.

뇌우 에너지

뇌우 에너지는 에너지를 포착하고 리디렉션하여 에너지를 사용하는 방법입니다.전력망에 번개. 2006년 10월 11일 Alternative Energy Holdings는 번개 에너지를 이용할 수 있는 프로토타입 모델의 생성을 발표했습니다. 번개청정 에너지이며, 이를 사용하면 수많은 환경적 위험을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 생산 비용도 크게 절감할 수 있습니다.

번개 에너지의 문제

번개는 뇌우가 언제 어디서 발생할지 미리 예측할 수 없기 때문에 매우 신뢰할 수 없는 에너지원입니다.

뇌우 에너지의 또 다른 문제는 낙뢰 방전이 1초 미만 지속되기 때문에 결과적으로 에너지가 매우 빠르게 저장되어야 한다는 것입니다. 이를 위해서는 강력하고 값비싼 커패시터가 필요합니다. 또한 발전기의 내부 저항과 부하를 일치시킬 수 있는 두 번째 및 세 번째 종류의 회로가 있는 다양한 진동 시스템을 사용할 수 있습니다.

번개는 복잡한 전기 과정이며 여러 유형으로 나뉩니다. 음수 - 구름의 아래쪽 부분에 축적되고 양수 - 구름의 위쪽 부분에 수집됩니다. 라이트닝 팜을 생성할 때도 이 점을 고려해야 합니다.

밀물과 썰물의 에너지

불균형적으로 더 강력한 물 흐름의 원천은 밀물과 썰물입니다. 잠재적인 밀물과 썰물은 인류에게 연간 약 7천만 킬로와트시를 줄 수 있는 것으로 추정됩니다. 비교를 위해: 이것은 탐사된 석탄과 갈탄 매장량이 함께 제공할 수 있는 것과 거의 같습니다.

조력 수력 발전소의 프로젝트는 엔지니어링 측면에서 자세히 개발되었으며 콜라 반도의 우리를 포함한 여러 국가에서 실험적으로 테스트되었습니다. 만조 시 댐 뒤 저수지에 물을 축적하고 통합 전력 시스템에서 "소비 피크"가 있을 때 전기를 생산하는 데 사용하여 TPP의 최적 운영을 위한 전략까지 고려되었습니다. 다른 발전소의 부하.

바이오연료

액체: 바이오에탄올.

2세대 바이오에탄올 생산을 위한 기술의 발전은 값싼 생물학적 원료로 만든 연료 시장에 새로운 가능성을 열어줄 뿐만 아니라 폐기물 처리 문제를 해결할 수 있게 해줍니다. 첨가제로 사용되는 에탄올은 가솔린의 완전 연소를 촉진하고 일산화탄소 및 독성 물질의 배출을 30%, 휘발성 유기 화합물의 배출을 25% 줄입니다. 따라서 이를 사용하면 환경에 대한 인위적 부하가 감소합니다.천연 가스와 비교하여 바이오 가스의 장점은 가장 먼 정착지, 즉 가장 먼 정착지에서도 현지 원료에서 생산할 수 있다는 것입니다. 가스 운송 인프라 구성의 관점에서 접근하기 어렵고 비용이 많이 드는 지역에 연료를 제공할 수 있습니다. 또한, 바이오 가스의 방출은 농업 및 식품 생산에 심각한 문제인 폐기물 처리 문제를 해결할 수 있게 하며 처리 중에 바이오 가스 외에 열 및 유기 비료가 얻어집니다. 또한 바이오 가스를 사용하면 온실 가스 배출을 줄일 수 있습니다.

고체: 목재 폐기물 및 바이오매스(목재 조각, 목재, 껍질, 짚 등의 펠릿(연료 펠릿), 연료 연탄) 펠릿의 가장 중요한 이점 중 하나는 높고 일정한 부피 밀도, 규칙적인 모양 및 균일한 일관성, 난방용으로 사용하고 장거리로 운송할 수 있습니다.

기체: HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%B7" \ o "바이오가스" 바이오가스, 합성 가스 .

천연 가스와 비교하여 바이오 가스의 장점은 가장 멀리 떨어진 정착지에서도 현지 원료에서 생산할 수 있다는 것입니다. 가스 운송 인프라 구성의 관점에서 접근하기 어렵고 비용이 많이 드는 지역에 연료를 제공할 수 있습니다. 또한, 바이오 가스의 방출은 농업 및 식품 생산에 심각한 문제인 폐기물 처리 문제를 해결할 수 있게 하며 처리 중에 바이오 가스 외에 열 및 유기 비료가 얻어집니다. 또한 바이오 가스를 사용하면 온실 가스 배출을 줄일 수 있습니다.

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비만. 답변이 있는 작업

비만 문제에 대한 답변. 사전 진단을 합니다. 설문조사 계획을 세웁니다. 치료의 주요 원칙을 나타냅니다. 예비 진단. 합병증. 검사 계획 및 치료.

과학적 지식

지식에 대한 인간의 욕망은 다양한 유형의 지식의 출현으로 이어졌습니다. 세계와 인간에 대한 일부 지식은 신화, 예술 및 종교에 의해 제공됩니다.

체육시설 이용을 위한 조직적 기반

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선형 번개 채널에서 전압과 전류의 거대한 값에 대해 읽은 모든 사람은 궁금해했습니다. 어떻게 든 이러한 번개를 잡아 전력 네트워크로 전달할 수 있습니까? 냉장고, 전구, 토스터 및 기타 세탁기에 전원을 공급합니다. 그러한 방송국에 대한 이야기는 수년 동안 계속되어 왔지만 내년에 마침내 "번개 수집가"의 작동 모델을 보게 될 가능성이 있습니다.


여기에는 많은 문제가 있습니다. 번개는 슬프게도 너무 신뢰할 수 없는 전기 공급업체입니다. 뇌우가 발생할 위치를 미리 예측하는 것은 거의 불가능합니다. 그리고 한 곳에서 그녀를 기다리는 것은 오랜 시간입니다.

또한 번개는 수억 볼트의 전압과 최대 200킬로암페어의 피크 전류입니다. 번개를 "공급"하려면 방전의 주요 단계가 지속되는 1/1000초 안에 에너지가 축적되어야 하며(순간적으로 보이는 번개는 실제로 여러 단계로 구성됨) 네트워크에 천천히 제공해야 합니다. , 표준 220볼트와 50 또는 60헤르츠 AC에서 동시에 변환합니다.

낙뢰 방전 중에는 다소 복잡한 프로세스가 발생합니다. 먼저 전자 눈사태에 의해 형성되는 리더 방전이 구름에서 땅으로 돌진하여 스트리머라고도 하는 방전으로 합쳐집니다. 리더는 강한 전기장에 의해 지구 표면에서 찢어진 주요 번개 방전이 반대 방향으로 흐르는 뜨거운 이온화된 채널을 만듭니다.

게다가, 이 모든 단계는 2, 3, 10번 반복될 수 있습니다. 번개가 지속되는 1초의 아주 짧은 시간입니다. 이 방전을 포착하고 전류를 올바른 위치로 보내는 것이 얼마나 어려운지 상상해 보십시오. 보시다시피 문제가 많습니다. 그렇다면 번개를 엉망으로 만들 가치가 있습니까?

번개가 평소보다 훨씬 더 자주 발생하는 지역에 그러한 스테이션을 설치하면 아마도 유용할 것입니다. 한 번의 강한 뇌우에서 번개가 계속해서 연속적으로 내리면 미국 전역에 20분 동안 전기를 공급할 수 있는 충분한 에너지가 방출될 수 있습니다. 물론 우리가 어떤 번개를 잡는 역을 생각해 냈든 전류를 변환할 때의 효율은 100%와는 거리가 멀고, 분명히 번개 농장 주변에서 치는 모든 번개를 잡을 수 있는 것은 아닙니다.

뇌우는 지구에서 매우 고르지 않게 발생합니다. 미국 위성 "Tropical Storm Measurement Mission"과 함께 일하는 전문가들은 이 위성의 최근 성과 중 하나에 대한 보고서를 발표했습니다. 번개 주파수의 세계 지도가 편집되었습니다. 예를 들어, 아프리카 대륙의 중앙에는 평방 킬로미터당 연간 70번 이상의 낙뢰가 발생하는 다소 큰 지역이 있습니다!

지금까지 번개 에너지 사용에 대한 이러한 프로젝트는 주로 미국의 발명가가 대표합니다. 미국 회사 Alternative Energy Holdings는 킬로와트시당 0.005달러라는 터무니없는 가격으로 전기를 생산하는 친환경 발전소로 세상을 행복하게 만들 것이라고 말했습니다. 서로 다른 시간에 다양한 발명가들은 가장 특이한 저장 장치를 제안했습니다. 번개로 인해 녹는 금속이 피뢰침에 들어가고 증기가 터빈을 회전시키는 물을 가열하는 것부터 번개에 의해 물을 산소와 수소로 분해하는 전해조에 이르기까지 방전. 그러나 가능한 성공은 더 간단한 시스템에 있습니다.

Alternative Energy Holdings는 2007년에 그러한 번개 에너지 저장 시설의 첫 번째 작동 프로토타입을 구축할 것이라고 말합니다. 회사는 번개가 평소보다 더 자주 발생하는 장소 중 하나인 내년 뇌우 시즌에 설치를 테스트할 계획입니다. 동시에 드라이브 개발자는 4-7년 안에 "번개 켜진" 발전소가 성과를 낼 것이라고 낙관하고 있습니다.

http://www.membrana.ru/




알고 계셨나요?

눈과 광자

유명한 소비에트 과학자 S. I. Vavilov가 한 번에 준비한 간단한 실험을 반복하여 눈 망막의 감도를 스스로 확인할 수 있습니다.

일반 백열 램프와 관찰 지점 사이에 직경 15-20cm의 판지 디스크인 스트로보스코프를 설치하고 60도의 컷아웃 섹터가 축에 장착됩니다. 이제 스트로보스코프 디스크를 초당 약 1회전으로 회전시키면서 디스크를 통해 한쪽 눈으로 램프를 봅니다.

이것은 이 경우에 일어날 것입니다: 회전하는 동안 디스크는 눈에 대한 빛의 비율을 측정하기 시작할 것입니다. 램프는 불균일하게 빛납니다. 즉, 광속이 맥동하지만 디스크가 상대적으로 천천히 회전하기 때문에 빛의 비율은 몇 개의 광자만 서로 다를 수 있습니다. 그리고 가장 정확한 기기에서만 볼 수 있는 이 차이는 눈으로 쉽게 포착할 수 있습니다. 자세히 보면 희미한 빛의 맥동이 보입니다! "측정" 램프 위에 다른 하나를 놓으면 이 실험을 수행하는 것이 더 쉽습니다. 그것의 빛은 당신이 집중하는 데 도움이 될 것입니다.