Принудительный разряд грозовых облаков, производится выстрел снаряда с металлическим тросом, по которому спускается разряд. Производится в в районе аэропортов с сильной грозовой активностью или на полигонах в научных целях.
Провод выгоднее пускать одноразовый, как можно более тонкого сечения. Потому что если пробой уже начался - всё равно образуется ионизированный канал, по которому весь ток пойдёт. Километр 0.2мм стальной проволоки будет весить 250г, запустить можно пневмопушкой.
Типовая молния даёт энергии на 5 гигаджоулей (~1400квт*Ч) при токе в 100 килоампер и напряжении в 10 мегавольт. То есть, в теории её можно словить в очень длинную батарею последовательных конденсаторов, которые потом переподключить параллельно и сливать заряд в сеть. Правда, батарея даже в случае с ионисторами получается чудовищных размеров, эдак на 2000 тонн, и не менее чудовищной стоимости.
Поэтому можно сделать всё проще и изящнее. Взять особо прочный бак с водой и пропустить молнию через него. 5 гигаджоулей достаточно, чтобы вскипятить примерно 2000 литров воды. Это, разумеется, сразу вызовет паровой взрыв с давлением 1700атм. Поэтому следует взять бак объёмом в несколько раз больше, чтобы давление не превысило 150атм, при этом вода в нём нагреется под 200ºС, но благодаря давлению будет оставаться жидкой - и вскипать по мере снижения давления. К этому баку уже можно подключить паровую турбину и майнить с неё электричество. А энергия, которая не влезла в КПД турбины, автоматически уходит на горячую воду и обогрев дома.
Таким образом, установка в принципе умещается в габаритах отдельно взятого домохозяйства, которому одной молнии хватит примерно на месяц.
Грозовая энергетика - передовой край науки. Её нигде особо не развивали, ибо с большими централизованными электростанциями она плохо совмещается. Пока оно существует в виде теоретических описаний.
Отдельные компоненты описанной установки вполне существуют. Есть целая куча активных/пассивных молниеводов, есть различные электрогидравлические установки, испаряющие воду разрядом, есть паровые аккумуляторы на сверхкритической воде. Соединить всё это вместе можно - нужно пару лямов на НИОКР, дом-мастерская на отшибе и несколько месяцев работы. Если на меня всё это вдруг однажды свалится - возможно, займусь.
Инженерные нюансы здесь есть, и весьма серьёзные. Самое существенное - когда молния пронзает бак с водой, она не должна создавать мега-разряд в одной точке (иначе бак разнесёт эффектом Юткина), а должна создавать множество разрядов. распределённых максимально равномерно, ударные волны которых будут гасить друг друга. Поэтому внутри бака должна быть объёмная решётка разрядников специальной формы. Либо, как вариант, вообще заполнить бак жаровыми трубами из нихрома, получив огромный водоохлаждаемый резистор. Плюс нужны всякие предохранительные клапаны для сброса избыточного давления и.т.п.
Соединить всё это вместе можно - нужно пару лямов на НИОКР, дом-мастерская на отшибе и несколько месяцев работы. Если на меня всё это вдруг однажды свалится - возможно, займусь.
Я согласен с этип типом, ты видешь он нервничает, а когда он нервный, он мать его просто зверь, так что ответь сюда быстро, ты что мать твою учёный гений? Или как там вашу херь эту всё обозвать, а? Когда мы не понимаем — мы начинаем паниковать, а паника вам не на руку, так что если чёрт падери, хочешь дальше продолжать свои элетроронеебические силы, то мой совет тебе, ответь на мать его грёбаный вопрос!
Если молния бьёт в землю,значит она притягивается землёй как разноименные заряды. Если обернуть Землю толстым слоем промасленной бумаги,а сверху залить толстым слоем металла,то получится ебучий конденсатор,который будет заряжаться от удара молний. Только,что потом делать с этой энергией?
А меня вот больше смущают не инженерные нюансы, а "погодные". Как будут обстоять дела с вероятностью вылова молнии? Если и можно накопить энергии на месяц, то в год надо минимум 12 ударов, причем еще с интервалом в 1 месяц. Вот тут уже попахивает фантастикой. Может и есть такие грозовые места, но в нашей местности грозы бывают максимум 3 месяца в году, несколько раз в месяц, а уж чтобы непосредственно в одной точке была... При очень хорошем раскладе, могу предположить, что речь может идти о трех ударах молнии в год - ну очень не стабильный источник энергии. В десятки или сотни раз хуже тех же ветряков. И каков смысл тогда?
Выстреливаемый вверх трос как раз и решает проблему "прицеливания" молнии. При попадании в грозовое облако он собирает заряд с площади в квадратные километры. Во время грозы этот заряд ещё и постоянно обновляется, поэтому достаточно, чтобы район просто накрыло грозой.
В остальном - возобновляемая энергетика тем и специфична, что размазана по планете неравномерно, и в разное время года даёт разную генерацию. Где-то выгоднее грозовая генерация, где-то ветряная, где-то солнечная, где-то волновая. Поэтому за редким исключением (геотермалка, ГЭС) её следует рассматривать как вспомогательную, не полагаясь на 100%. Скажем, в средней полосе России это может снизить затраты на энергоснабжение дома на 25-40%, что в принципе соизмеримо с ветряком, который тоже не всегда работает. Ближе к экватору с этого уже можно вполне себе жить и излишки в сеть сливать, но и там бывают месяцы без гроз.
Зависит от расстояния между домами. И от ветра ещё, который обновляет воздушные массы над посёлком.
В целом, у любой возобновляемой энергетики существует некоторый предел на плотность потребления энергии, которая с некоторыми оговорками упирается в солнечную постоянную. Там что если метать гарпуны прямо слишком активно - можно локально "высосать" всю грозу, и каким-то соседям не хватит.
Ну ходят же люди на рыбалку как-то, чтобы не влупить в одну рыбину все доступные удочки. И туалетом в коммуналке пользуются. Возникнет и с молниедобычей культура какая-нибудь.
Мне кажется упускается один момент. Бак с водой температурой 200 градусов, которая будет выкипать по мере сброса давления, превратится в бак с прохладной водой (даже необязательно прохладной, достаточно просто температуры менее 100 градусов) гораздо быстрее, чем за месяц, потому что тупо остынет, не успев выдать всю энергию. Превращение в термос сделает техническое обслуживание снаружи бака чуть ли не невозможным. Поэтому надо как можно быстрее переводить энергию в электричество и запасать его, что в свою очередь ведёт к потерям за счёт саморазрядки батарей. Без выстраивания сети, охватывающей несколько городов, которые могут делиться друг с другом, будет ли эффективно? Во вторых, хватит ли энергии всех молний для покрытия потребления такой сети?
Поэтому надо как можно быстрее переводить энергию в электричество и запасать его, что в свою очередь ведёт к потерям за счёт саморазрядки батарей.
Потери на саморазряд аккумулятора не очень критичны, с учётом постоянного потребления за месяц потеряется 15-20%. Критичен размер (и дороговизна) такого аккумулятора. Хороших парадигм здесь две:
1. Закачка воды в некое искуственное водохранилище, если рельеф позволяет. На реверсе получается обычная ГЭС.
2. Электропиролиз всякого мусора с выделением удобного к употреблению водорода, метана и жидких углеводородов. Сюда же идеологически примыкает электролиз воды (кпд 50-70%, и до 90% с твёрдополимерным электролитом).
Во вторых, хватит ли энергии всех молний для покрытия потребления такой сети?
Зависит от плотности сети. Средняя плотность по планете ~6 молний на квадратный километр в год, хотя есть места в десятки раз насыщеннее. В целом любая возобновляемая энергетика не любит высокую плотность (даже от крупного поля ветряков местному климату заметно плохеет), поэтому для городов-миллионников энергии не хватит. А вот для деревень с низкой плотностью населения, размазанного на огромную площадь - запросто. Особенно в этом плане интересны горные деревни вроде кавказских. Там и с грозами ситуация повеселее.
Поверхностная плотность энергии ветра не такая уж высокая, поэтому если от балды нашпиговать поле ветряками на сотни мегаватт - их влияние на ветер будет сопоставимо с горным массивом, плюс начинаются разные малопредсказуемые эффекты от турбулентности и вертикального переноса тепла. В определённых местах испортится роза ветров, могут начаться засухи, изменения температуры в плюс и в минус и.т.п.
Это всё не считая проблем с шумом, вибрациями почвы и шинкованием птиц в капусту. Но эти-то проблемы решить можно. А проблему низкой плотности ветряной энергии так просто не решишь.
Самая экологичная, и при этом совместимая с высокой энергетической плотностью - таки атомная.
От простого ветряка на хуторе близ диканьки вреда природе не будет. Но вот с мегаполисами возобновляемая энергетика плохо совместима, практически любая. Доступная энергия размазана по поверхности очень рыхло, и как только мы начинаем сосать гигаватты в одной точке - окружающей среде плохеет.
Есть, впрочем, исключение в виде тепловых энергетических башен, задействующих потенциальную энергию всей атмосферы. Но и там последствия возможны - просто такое никто до сих пор не строил, и побочек на практике не наблюдал.
Интересная тема, на самом деле. В принципе я и раньше думал, что доухиллион ветряков тоже вредит природе, просто по другому. Но так глубоко я вопрос не изучал.
А мне интересен износ оборудования. Провод запущеный в небо очевидно сгорит он одноразовый. И весь путь до того как этот разряд распределиться равномерно по площади гигантского «кипятильника».
Есть ли у грозового облако магнитное поле? Может проще как-то подключиться к магнитному полю… ну там всякие катушки, они вроде умеют магнитное поле в электричество переводить (с физикой у меня проблемы)
Магнитного поля у облака нет, только электростатическое. И работать с ним напрямую проблематично, ибо единственное, что оно по сути "умеет" - это устраивать электрический пробой.
А ведь пробой - по сути == очень мощный кратковременный ток? Можно ли заставить молнию пройти по очень толстой катушке, в середине которой поместить кусок металла побольше? Мы получим на выходе магнит с очень сильным магнитным полем? Сможем ли мы, двигая такой магнит, более эффективно извлекать энергию из прочих источников? Или у этой затеи нет никакой ценности с точки зрения энергетики?)
Вообще есть такое понятие, как удельная энергия постоянного магнита, но она довольно низка. Для неодимовых магнитов это 50 МгсЭ (400 кДж/м3), так что для накопления гигаджоулей придётся намагничивать магнит каких-то совсем чудовищных размеров.
Если заменить постоянный магнит на сверхпроводящее кольцо - ситуация становится лучше. Его действительно можно зарядить коротким импульсом катушки, сцеживать с него энергию тоже очень удобно, а саморазряда у него нет. Упирается это пока в довольно низкую плотность хранения, всего 40кДж/кг, примерно уровень сжатого воздуха. У обычных аккумуляторов эта цифра на порядок выше.
Конкретно по этой теме нормальной литературы мало, а то немногое имеющееся приходится ковырять через пиратский sci-hub по протухшим ссылкам. Здесь: #comment_253533649 я накидал кое-чего, но даже эти материалы весьма скудны.
Если заряд собирается с площади в несколько квадратных километров, то как быть нескольким таким установкам? Ну к примеру не у Вас одного такое будет, а у нескольких домов, стоящих относительно не далеко друг от друга. хотя в данном случае, вероятно, лучше совместо использовать эту энергию, но забирать ее чаще.
Но в хорошую грозу ионизированные воздушные массы над посёлком достаточно быстро обновляются. Так что если в облака не лупить каждые 10 секунд, больших проблем быть не должно.
А так да, система располагает к кооперации. В будущем будут какие-то киберпанк-деревни с общей энергосетью, небольшой гидроаккумулирующей станцией и маленьким аэродромом для связи с внешним миром.
В Венесуэле надо ставить, в районе впадения реки Кататумбо в озеро Маракайбо. Молнии практически не прекращаются, сверкают 160 - 200 дней в году, 28 молний в минуту, 250 на квадратный километр. "Маяк Маракайбо". У них на флаге и гербе штата - молния.
В экваториальном климатическом поясе, как я помню из школьной географии, после полудня всегда сильный ливень с грозой. В этом поясе к примеру находятся Бразилия (Амазония) и Индонезия, ну и центр Африки, а также некоторые океанские острова. Пусть пробуют
Может и 200. Может и 200к. Сейчас как узнать? Я к тому, что хуйня охуеенная. И дать денег, хоть сколько-то, на эту хуйню - охуенная тема. Хоть 200р, но безвозмездно. С миру по нитке - голому рубаха
Раньше примерно так и думали. Только вместо зомби были негры и крестьяне. Знаем, мы чем это закончится. Уважайте права зомби, зомби тоже люди, зомби имеют право иметь детей и голосовать….
Последний раз был осенью в а2 арене в Питере года так 3 назад, все не выходит попасть. То время, то финансы на другое уходят. Мб весной попаду, если не попаду в другую страну вне зависимости от своего желания))) Заезжай в Питер по весне, можем сходить)
Ага. А потом, как положено со всякой опасной хернёй поступать, проебать зомбака... И пошла пизда по кочкам. Всех перекусали, всем похер на электричество.
3
DELETED
Как мне кажется, заряд в облаке - штука очень не постоянная. Может 5 гигаджоулей, может 1, а может и 20, верно?
И вот если твой бак будет отлично работать при 5, то от 1 он почти не нагреется, а от 20 на куски разлетится. И никакой балансировки энергии не предвидится, ты не можешь сказать "горшочек, не вари". Если заряд пошел, то уж никуда не денешься, терпи.
Систему облако-земля можно рассматривать, как гигантский конденсатор с определёнными параметрами, которые задаёт местная география. Параметры эти плавают, но лишь в некотором диапазоне, упираясь в конечном итоге в напряжение пробоя слоя воздуха, выше которого конденсатор зарядиться не может. Причём его ёмкость тоже зависит от этого напряжения, поскольку оно ограничивает объём воздуха, с которого стекают заряды.
Поэтому можно утверждать, что для каждого участка земли существует функция от температуры и влажности воздуха, позволяющая предсказать параметры молнии. Конкретные коэффициенты неизвестны (ибо никто пока этим плотно не занимался), но в ходе экспериментов их можно определить. Также напряжение этого конденсатора можно измерить, установив вольтметр между неподвижным громоотводом и землёй. Либо подключив к громоотводу электроскоп.
Вооружившись такими измерительными приборами можно мониторить небесный заряд и определить оптимальное время для запуска провода, чтобы в бак пришло столько джоулей сколько нужно.
Пассивные методы защиты также возможны. Бак с водой обладает нелинейной вольт-амперной характеристикой, и при выкипании слишком большого количества воды его сопротивление будет расти. В какой-то момент оно вырастет настолько, что току будет выгоднее пойти сквозь защитный разрядник, пробив сколько-то сантиметров полиэтилена. Это и будет "горшочек, не вари".
Изолируешь тогда пробивать не будет, а если и будет то мимо энергобака, по этому нужро именно до удара молнии как можно меньше сопротивление, в момент удара разгружать его моментально в КПД установки, но я конечно не знаю но в таком случае можно добиться чтобы молния перестала бить так как направление наиментшего сопротивления стало высоченным, короче както так получается изоляция должна быть при этом очень быстрой в переключении и большой чтобы при нагрузке по наименьшему соопротивлению в соседнюю землю не било, то есть изоляция должна быть в половину поля футбольного чтобы чтото снять, могу ошибаться.
DELETED
а зачем изолировать, воду же собираются нагревать, пусть нагреет, а остальное в землю уйдет
В пределе 10 мегавольт молнии это 250мм полиэтилена. Но на практике столько не нужно, ибо бак с водой за счёт своей огромной толщины будет неплохим проводником, и бешеные тераомы для предотвращения утечек не нужны.
И не решает ли проблему мега-разряда в одной точке несколько громоотводов соединённых в одну сеть, но с одним приёмным тросом? (условных 5 проводов соединяются в центре, из центра выстреливает один молниеуловитель, как в посте ТС)
Это от локации зависит. Круче всего, конечно, индонезийские рупии на острове Ява. Грозы там почти каждый день.
И не решает ли проблему мега-разряда в одной точке несколько громоотводов соединённых в одну сеть, но с одним приёмным тросом?
Мега-разряд опасен не в воздухе, а именно внутри бака с водой. Если просто засунуть в бак электрод - плотность тока будет неравномерной, и прилегающие к нему слои воды мгновенно вскипят и нагреются до тысяч градусов. Это породит нежелательные ударные волны, которые из-за несжимаемости воды могут раздолбать бак изнутри. Поэтому здесь и требуется хитрая решётка внутренних разрядников, которые как бы размазывают искру по всему объёму бака.
У меня появился вопрос, а что если молния попадёт в пруд? Вода в нём взорваться не может, а такая громадная энергия должна нагреть воду. Как минимум, так можно подогреть воду для купания или для теплового насоса, который берёт тепло из пруда. Из расходов — только пневмопушка и трос.
Вблизи разряда часть воды испарится в плазму, сожрав солидную часть энергии. Остальное нагреется, но не сильно. Искупаться можно, но на электрогенерацию уже не хватит.
На Венере с заземлением всё плохо, ибо на поверхности сущий ад, и атмосфера с уютными аэростатами относительно этой поверхности вращается с одуренной скоростью. Так что энергетика - наименьшая из проблем. И лететь туда один чёрт придётся с реактором, ибо без ядерной прямоточки обратно не улетишь.
Ну не то, чтобы уж прямо сознательно блокирует. Просто политики любят кататься на хайпе и инвестировать в наиболее дорогие проекты, ибо на них деньги пилить проще. Поэтому помешательство на зелёной энергетике в том виде, в котором это делается сейчас, цены на углеводороды только подстегнуло.
Идея неплохая, хотя и есть сомнения в реализуемости. Есть идеи как запасти холод зимой и тепло летом? Лично мне начиная с сентября как то некомфортно холодно, а с мая наоборот. Неплохо бы усреднить. Качать горячий воздух с экватора, а холодный обратно, очевидно, будет слишком накладно.
Сохранение тепла на срок в месяцы - только мегатермосом с вакуумной изоляцией. Дешевле электричество аккумуляторами запасать.
Если же речь о том, чтобы устроить себе круглый год мягкий климат в масштабах садового участка - решение в геодезическом куполе с обратимым тепловым насосом. Такие жилые купола строились ещё в 50х, но с тогдашними материалами это было дорого. А сейчас в принципе есть возможность накрыть таким куполом целый микрорайон, что крайне актуально во всяких Норильсках.
Иначе говоря, нет предела совершенству. Шинные компании годами трахаются с рисунками протектора и составами резины - так что колеса тоже "по-новому" изобретают регулярно.
Знаешь сколько встретят с радостью, ноль, ты закрываешь куполом район и всё, выхлопы от кучи машин людям в окна, как считают бабки у подъезда, да и вообще испокон веков лавочка сломана в том месте, где Никитишна сидит, задолбала всех, что внук нормальный, а там весна, обострение.... Гиблое дело, вот не дам соврать сам себе, недели две назад со сварщиком работаем на объекте ( слесарь сантехник в УК) звонок от мастера, бросайте там все как есть и едте по такому-то адресу, она сказала что если до вечера полотенцесушитель не будет горячим она из окна выйдет, а разговорчики то записываться, я б дурку вызвал, но устранили проблемы, поднялись, а там истеричка в дверь то боком, втянув всё, на выдохе вышла и надменно: вот и надо было меня доводить до такого состояния, к слову полотенцесушитель запитан, от отоплениея, но есть одно но, в ванной два полотенцесушителя, один от горячей воды, второй от отопления, кран полетел когда аварийщик в час ночи ездил ей проливать, то есть у людей и горячая вода и холодная, и отопление, но ей не понравилось что полотенцесушитель холодный , Полотенчик в субботу, в понедельник вот это вот всё, я понимаю и права есть у всех и обязанности, если бы без воды остались, меня бы со сварщиком и ночью дёрнули, но тут, один стояк, Полотенчики друг над другом, истеричка, да, я так считаю
А ты беги в противоположную сторону, от кручения Земли, начинай с начала июня, к осени останавливайся, как раз отдышка и пот сойдут, до следующего раза
проволока сматывается из центра катушки по спирали, там ничего не вращается нигде - не порвётся. Проблема в другом - Перельман цену молнии считал и у него 56 рублей получалось (по курсу 60 копеек (наверное)).
Инженер-конструктор-технолог. Из того недобитого поколения, которое "технику молодёжи" по помойкам собирало и занималось всякой нехорошей подпольной деятельностью.
Научпоп нынче унылый. Образование в погоне за сверх-специализацией тоже выродилось. Качать нужно системное естествознание и "привычку думать", т.е. привычку заниматься прикладной эмпирикой и эвристикой. Остальное само попрёт. Я же ничего такого волшебного не описываю, просто пробегаюсь по совокупности довольно примитивных дедовских технологий и делаю правильные выводы.
Коммерчески на данный момент - делаю развёртки моделек для одной фирмы, плюс пусконаладочный процесс. Ничего особенного, здесь больше художественного искусства чем инженерии.
Весь хайтек пока - в инициативном порядке на свои кровные. Если затея с металлической 3д-печатью удастся - буду постепенно вкатываться в газовые турбины и импульсные камеры сгорания, благо что некоторый опыт их моделирования есть.
Гигаватты получаются в среднем, если делить гигаджоули на всю продолжительность молнии, которая может составлять секунду и дольше. Но это не совсем корректно. В реальности энергия молнии не идёт равномерным потоком, а представляет собой череду очень резких выбросов по 50-200мкс. https://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/zaschita-setey-6-35-kv-... То есть, фактически процесс сжат по времени сильнее чем кажется, и реальная мощность там именно тераваттная.
Но здесь заряд копился очень долго, и копился бы дальше пока не достиг пробоя, мы ему помогли. А если такая высокая мачта собирала бы заряд не лавинно пробоем, а по мере его поступления в грозовом облаке, заряжая те же конденсаторы или грея танки с водой меньшего объема?
Тут засада в том, что заряд нужно собирать со всего объёма облака. В случае лавинного пробоя это получается естественным образом. А без пробоя на мачту будут стекаться заряды только в непосредственной от неё близости. И тогда придётся ставить много мачт, а между ними натягивать гигантскую сетку. В общем, сооружение получится довольно монструозное.
Примерно так. Но для соизмеримого результата площадь сетки должна измеряться квадратными километрами. Хотя ячейки можно делать довольно крупными, при метровых ячейках и достаточно влажном воздухе уже несколько сотен вольт достаточно для стекания заряда.
Поэтому следует взять бак объёмом в несколько раз больше, чтобы давление не превысило 150атм
Не шарю в вопросе, но зачем бак в несколько раз больше, если содержимое все равно под давлением? Если вода вскипать не будет, то и расширяться не будет, а давление можно уменьшить сделав отверстие в баке
Существует критическая точка, выше которой жидкость переходит в сверхкритическое состояние, превращаясь в эдакий сверхплотный пар, вскипевший по всему объёму. Эту точку лучше не превышать, поскольку придётся иметь дело уже совсем с другими давлениями, в 1700 атмосфер и выше. С такими давлениями работать трудно, это соизмеримо с давлением пороховых газов в винтовочном стволе.
Хотя в качестве шутки юмора можно заменить бак реальной артиллерийской пушкой большого калибра. Налить в неё воды, засунуть магнитный снаряд и устроить паровой взрыв от молнии. Снаряд полетит по электромагнитным рельсам, медленно тормозясь и отдавая им энергию, пока через сколько-то сотен метров не остановится.
Разумеется. Чем больше вещества, по которому мы размазываем порцию энергии, тем меньше в нём закритических явлений. Правда, и КПД проседает, поэтому нужно меру знать.
В этом случае тока нет. Т.к. ток течёт при наличии разности потенциалов или зарядов. В замкнутом проводнике нет ни того ни другого. Он может обладать потенциалом и зарядом относительно земли но и все. Как обкладка в Лейденской банке.
А если сделать очень длинный провод, с разностью потенциалов или зарядов. Пустить по нему молнию и запечатать концы. Куда ток денется когда до конца провода дойдёт?
Ток не идёт "до конца провода", ток идёт сразу по всей длине провода. Можно представить провод, как очень длинную велосипедную цепь, которая крутится сразу по всей длине.
Закольцевать ток возможно. К примеру, в гаусс-пушках конденсатор разряжают на катушку, закольцованную через диод. И весь созданный ток бегает по ней как бы "по инерции". Но до бесконечности бегать он не может, ибо постепенно переходит в тепло из-за сопротивления проводов.
Если взять сверхпроводник, пустить по нему ток и закольцевать - ток будет бегать условно-вечно. Это один из перспективных вариантов аккумулятора будущего, который упирается в предельную пропускную способность конкретного сверхпроводника.
От района проживания зависит. В некоторых местах они стабильно чуть ли не каждый день лупят.
В среднем же возобновляемую энергетику за редким исключением (типа каскадов ГЭС) следует рассматривать как вспомогательную, именно в силу непредсказуемости и нестабильности генерации. Это не основа жизни, а бонус для экономии угля.
Места, где можно полагаться только на ветер/волны/солнце/молнии/геотермалку, на земле существуют, но их немного.
Бляха муха а я где то читал что энергии грозового разряда хватит чтобы снабжать энергией мегаполис в течении года.... А тут всего то на вскипятить воды
А можно ли эту энергию молнии использовать для электролиза растворов/расплавов (либо обратно - синтеза) либо пиролиза органики? Наговорил я уже на нобелевку или что то объективно мешает?
Можно и нужно, ибо хранить такую кучу энергии аккумуляторами накладно, пароаккумулятор её долго хранить не может, а один из наиболее простых и дешёвых способов - быстро перегнать гору мусора на метан, водород и бензин.
А если запустить на аэростате толстый тросс в месте где сильная грозовая активность, и все это направить по высоким вышкам чтобы молнтя в кратчайший точке соприкасвлась со следующей вышкой и передавать энеогию молний на расстояние в?
Сомнительно. Заряд не стремится скакать по вышкам. Заряд хочет по кратчайшему пути уйти в землю, и кратчайший путь у него в любом случае определяется высотой нижней части грозового облака. Всё, что мы можем сделать - это предоставить ему возможность совершить по пути полезную работу.
хз. такое дело единственным умом не охватить. я бы например не использовал в накопительном контуре воду вообще. А использовал бы например большой бак с натрием. он отлично проводит тепло, электроэнергию и сохраняется в жидком состоянии в очень большом диапазоне температур, т.е. он не превратится в пар, а быстро разгонит заряд по всему объёму и не даст давления в заряженном состоянии, пока мы не захотим погнать воду по поверхности бака.
Возможно в таком деле подойдёт и другой металл.. (надо спросить чем охлаждают реакторы на подводных лодках и вообще - не водой же), переходящий в жидкое состояние от прохождения тока, а через такой бак прогонять уже трубки потоньше с водой.
С натрием проблема в том, что он в сравнении с водой недёшев. Накопитель оказывается столь дорогим, что выгоднее на те же деньги сарай аккумуляторами забить, ибо узкое место данной схемы не накопление энергии в термическом баке, а хранение её достаточно длительное время.
Вообще, на пути к совершенству следует копать в сторону импульсных химических реакций. Нечто вроде ударно-волнового синтеза алмазов, только синтезировать не алмазы, а метастабильные вещества вроде кубического гош-азота, которые в дальнейшем использовать в качестве топлива.
суть в том, чтобы обойтись без парообразования и перегретых жидкостей, так да, лучше уйти в материалы, которые сразу в своей структуре этот заряд сконцентрируют
Как то хуевато у вас с физикой, если при напряжении 10 миллионов вольт и 100 тысяч ампер получается 1400 кВт... Ведь верный ответ 1000 ГВт или 1 000 000 кВт*ч. При этом 10 МВ это нижняя граница напряжения, по факту может доходить и до 1ГВ. При средней длятельности разряда в 1/5 секунды (200 мс), получается 55 киловатт энергии за импульс или 199.4 Мегаджоуля. Этого хватит (при 100% КПД) нагреть приблизительно 530 литров воды с 10 до 100 градусов.
Во-первых, не 1400 кВт, а 1400кВт*ч, они же 5 гигаджоулей. Это единица измерения энергии, а не мощности.
Во-вторых, пиковая мощность действительно порядка тераватта, но длится она отнюдь не равномерно 200мс. Молния состоит из нескольких последовательных разрядов с крутыми фронтами пл 50-200мкс, суммарной длительностью в единицы миллисекунд. https://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/zaschita-setey-6-35-kv-...
В-третьих, напряжение грозового облака ограничено расстоянием нижнего края грозового облака до земли (500-1000м) и электрической прочностью воздушного слоя. У влажного воздуха она составляет менее 0.1кВ/мм (в ливень это значение падает ещё в несколько раз), что даёт типовые напряжения в 5..20 мегавольт. Гигавольты это экзотика. Для них нужна либо довольно редкая гроза без дождя при очень сухом воздухе, либо это относится к высотным разрядам между слоями стратосферы.
Человек, я долго за тобой вами наблюдал в этой ветке. Проникся, посопереживал, зауважал. Что-то понял даже. Мое почтение - было круто. Жалко только, что я протрезвел в процессе, но это возможно наверстать)
Хорошо, считаем как в статьях. 3 импульса по 100 мкс с напряжением 20 МВ и 30 кА в среднем. 1 Джоуль = 1 Вольт * 1 Ампер в течении секунды. Значит 20 МВ * 30кА = 600 Гигаджоулей. Но длина импульса всего 100 мкс и их 3 штуки. Значит:
600 ГДж / 1000 мс = 600 МДж за 1 мс
600 МДж / 10 = 60 МДж за 100 мкс
60 МДж * 3 импульса = 180 МДж за 3 импульса по 100 мкс всего. Этого хватит, что бы нагреть 480 литров воды с 10 до 100 градусов при КПД в 100%.
Сколько кубических километров разряжается за одну молнию - точно неясно, но при такой протяженности плазменного канала явно не один. Допустим, если взять объём шара диаметром 5км,
получится 65.4км3, что даёт энергию в 6.54 ГДж. Если вычесть километр до земли и взять диаметр шара 4км - получается 3.35ГДж. Из чего можно сделать вывод, что оценка в 5 гигаджоулей
скорее верна, чем нет. До земли же, однако, почему-то доходят единицы процентов. Значит, энергия куда-то по дороге растрачивается, а иначе как на ионизацию воздуха тратиться ей некуда.
Энергия ионизации воздуха 30эВ, 2895 кДж/моль. При 23л/моль получаем 126МДж на кубометр. Точный диаметр плазменного канала я не нашёл, встречались упоминания "несколько см" и "1-2 дюйма". При от балды взятом диаметре 5см и длине 5км получаем ионизацию объёма 10 кубометров воздуха, что требует 1.26ГДж энергии. Порядки сопоставимые.
Отсюда можно сделать вывод, что значительная доля энергии грозового облака тратится на формирование плазменного канала. И второй вывод, что запуск в небо металлического троса должен в значительной мере эти потери сократить, поскольку молнии предоставляется энергетически дешёвый плазменный канал из испарённой решётки металла, окружённой электронным газом.
Видеохостинг на Пикабу
23.5K постов21.8K подписчика
Правила сообщества
Посты только в формате видео, никакого текста, для текста, милости просим в комментарии!)
Мы не говорим, мы показываем!)