Разрядили облака
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.
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.
По закону общежития.)
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.
Во время грозы этот заряд ещё и постоянно обновляется, поэтому достаточно, чтобы район просто накрыло грозой.тогда уж в сторону резонанса Шумана курить
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
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.
И да, и нет.
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".
Еще больший вопрос, как эту установку изолировать от земли, если молния пробивает с дичайшим напряжением воздух на километры.
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.
А пару лямов рублей, долларов, тугриков?
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)
А пару лямов рублей, долларов, тугриков?
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.
Был в 2006 заявлен какой-то прототип от Alternate Energy Holdings, но публичных данных по этой теме исчезающе мало.
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.
Я правильно понял из первого абзаца, что энергетическое лобби традиционной энергетики блокирует развитие данной отрасли?
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.
Перельман уже считал https://allforchildren.ru/sci/perelman2-109.php
1400 * 4 = 5600 коп. = 56 рублей. (по какому курсу считать - не знаю, если по 60 копеек, то до 100 баксов один разряд выходит)
Зачем переводить из старых рублей в новые, если есть КВт*ч.
В среднем по России стоимость КВт*ч была 3.5 рубля в прошлом году (https://ria.ru/20210621/elektrichestvo-1737830007.html)
1400 КВт*ч * 3.5 руб/КВт*ч = 4900 руб
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.
Такой купол скорее актуальнее для создания мегатеплицы чем просто микрорайон накрывать, но вопрос в рентабельности.
Или ты Никола Тесла Второй или просто очень складно сочиняешь. В любом случае я твой поклонник теперь)
Ракета на старте разгоняется не очень резко.
А вот если мы будем, как предлагается, стрелять из пушки грузом, который потянет за собой проволоку, то будет очень сильный рывок.
Лучше к китайским.
Мега фейерверк. Только заряжен вместо разноцветных огоньков - катушка с проволокой.
Он проволоку не тянет, она с него сматывается, сама проволока никуда не движется , её неподвижный конец прикреплён к земле
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)).
Простите, а вы кем работаете? Откуда такие познания в такой узкой области? Чисто интересно, может научпоп какой есть для менее осведомлённых
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.
а как у вас при таких входных условиях "100 килоампер и напряжении в 10 мегавольт"
получилось ~1400квт*Ч ?
Тераваттная мощность длится единицы миллисекунд, отсюда и получается 5 гигаджоулей плюс-минус лапоть. Они же 1389квт*Ч.
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.
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.
проблема что х мы молнию куда запихнём... она даже частенько предпочитает с медной шины в плазменный канал соскакивать
Круто! А где можно подробно про такое почитать? Я имею ввиду какие-нибудь научные доклады с конференций, журналы, книги
Мало по этой теме нормальных материалов, очень.
Из более-менее научпоп-обзорного на русском статья на умершей мембране, всё ещё доступна через вебархив: https://web.archive.org/web/20190327041013/http://www.membra...
На инглише статья НАСЫ про структуру гроз: https://www.nasa.gov/vision/earth/lookingatearth/intense_sto...
Дальше начинается хардкорный вебсталкинг. Есть платная англоязычная научная статья https://doi.org/10.1016/j.renene.2010.10.027 по-пиратски доступная через sci-hub https://sci-hub.hkvisa.net/10.1016/j.renene.2010.10.027 и в ней каталог ссылок, половина из которых не раскапываются.
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.
То есть если размер бака больше, то и давление будет меньше, поэтому сверхплотного пара не случится?
Разумеется. Чем больше вещества, по которому мы размазываем порцию энергии, тем меньше в нём закритических явлений. Правда, и КПД проседает, поэтому нужно меру знать.
Да там и километр не нужен. Грозовые облака висят низко, метров 300 - 400 хватит с головой.
А куда ток девается, если его зациклить? Вот пустить молнию по проводу и конец к началу подключить, куда ток уходит?
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.
Мегаполис за год потребляет где-то так на 20 мегатонн тротилового эквивалента. Хорошо, что на земле нет таких молний.)
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.
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
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%.
Так же это считается и в ваттах:
20 МВ * 30кА = 600 Гигаватт*час
600 Гигаватт*час / 3600 = 166 666 киловатт*секунду
166 666 кВт*секудну / 1000 мс = 166 кВт*мс
166 кВт*мс / 10 = 16,6 кВт за 100 мкс.
16,6 кВт* 3 импульса = ~50 кВт, которых хватит что бы нагреть всё те же 480 литров воды от 10 до 100 градусов.
Так о каких 5 Гигаджоулях идёт речь? И 5 ГДж хватит, что бы нагреть 15 тонн воды с 20 до 100 градусов.
Здесь действительно есть некоторая странность, ибо энергетические параметры облака и молнии из доступных источников между собой не бьются.
К примеру, статья https://www.ijaiem.org/volume2issue9/IJAIEM-2013-09-14-014.p... описывает "плазменный канал протяжённостью 5км", и там же энергия молнии оценивается в 5 гигаджоулей.
https://cyberleninka.ru/article/n/energeticheskie-harakteris...
http://vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/NATURE/03_07/ATMOCHAR...
Здесь можно встретить плотность зарядов в "несколько" или 13.9 нКл/м3, для простоты взять 10Кл/км3.
При 10МВ имеем 1e+7 эВ = 1.6e-12 Дж на заряд. 10Кл это 6.24e+19 элементарных зарядов, что даёт нам плотность энергии грозового облака примерно 100 МДж/км3.
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 постов21.9K подписчиков
Правила сообщества
Посты только в формате видео, никакого текста, для текста, милости просим в комментарии!)
Мы не говорим, мы показываем!)