В своем индивидуальном задании я хотел раскрыть тему, которая на
данный момент одна из наиболее актуальных тем для дискуссий умных мира
сего. Сейчас на человечество надвигается энергетический кризис, и пока
официальная наука с прискорбием сообщает, что нет альтернативы
традиционным источникам энергии - нефть, газ.
Огромную часть энергии дают нам АЭС и ГЭС. Поговорим об АЭС. На них
используется энергия, получающаяся в результате расщепления атомного
ядра. Но год назад Владимир Машков в своих исследованиях предложил
расщеплять не тяжелые атомы, а легчайшие элементарные частицы.
Электроны и протоны будут превращаться в носители света – фотоны. При
этом не образуется никаких осколков деления; вместо радиоактивных
отходов мы получим энергию в чистом виде. На земле наступит
экологический рай…
Самый наглядный пример превращения элементарных частиц в фотоны с
выделением энергии – это шаровая молния. Она может существовать
несколько минут, потому что имеет источник энергии. Не будь его –
шаровая молния сразу бы распалась. Но она представляет собой некий
плазменный комплекс, в котором электрические и магнитные поля формируют
взаимопереходящие друг в друга бегущие и стоячие волны. В результате
часть свободных электронов внутри объема шаровой молнии разлагается в
энергию фотонов под действием электрических полей.
Фотон вместо бензина.
Фотонная энергетика открывает перед человечеством грандиозные
перспективы. А, следовательно, уголь, нефть и газ перестанут
использовать как топливо. На всех машинах установят источники фотонной
энергии, горючим для которых станет атмосфера или кусок любого вещества.
Вот такую идею предложил известный исследователь физических полей и
строения микромира, заместитель главного инженера Таганрогского
авиационного завода Владимир Машков.
Но пока эти проекты не доступны и будут использоваться только в будущем,
ну а сейчас уже ни у кого не остается сомнений, что человечество стоит
на пороге эры нового топлива.
Использование водородно-кислотного элемента.
А пока разрабатываются новые проекты источников энергии. Например,
водородно-кислотная система, извлекающая энергию из воды путем
электролиза.
Проведем несложный опыт. В закрытый сосуд с разбавленным раствором
серной кислоты погружены два платиновых электрода. Один из них
обтекается водородом, другой - кислородом. Газы поступают из
помещенных под электродами трубок, которые отделены друг от друга
полунепроницаемой диафрагмой. Она препятствует прямому взаимодействию
топлива, то есть водорода с кислородом. На аноде (положительном
полюсе) молекулы водорода (Н2) благодаря каталитическому действию
поверхности платины диссоциируют на два атома (2Н), которые
переходят в раствор в виде ионов Н+, оставляя свои электроны на
платиновом аноде. Водородные ионы легко проходят через
полунепроницаемую диафрагму в другую половину сосуда, на катоде
(отрицательный полюс) кислород соединяется с атомами водорода или с
водородными ионами и электронами, образуя воду. Если соединить оба
полюса топливного элемента, то свободные электроны двинутся по нему от
катода к аноду - в цепи потечет электрический ток.
Водородные двигатели.
Американские исследователи Университета штата Оклахома приспособили для
водорода классический бензиновый автомобильный двигатель. Оказалось, что
при прямом впрыскивании водорода в цилиндры - как в дизельных
двигателях - отпадает надобность в опережении зажигания. Как показал
анализ выхлопных газов, окислы серы и углерода в них вообще отсутствуют,
а окислы азота содержится лишь в незначительных количествах.
Однако широкому применению водорода в качестве автомобильного топлива
препятствует немало проблем, и са¬мая трудная из них - топливные баки.
На 10 кг водорода автомобиль может проехать столько же, сколько на 30 кг
бензина, но такое количество газообразного водорода занимает объем 8000
л, а чтобы хранить его требуется прочный резервуар массой 1500 кг. Это
натолкнуло конструкторов на мысль использовать сжиженный водород; тогда
те же 10 кг водорода помещаются в баллоне массой 80 кг и емкостью 160 л.
Но чтобы иметь водород в сжиженном состоянии, нужно поддерживать в
баллоне температуру -2530С. Применять сосуды Дьюара было бы слишком
дорого. Возможно, конструкторам удастся использовать какие-то варианты
широко применяемых в настоящее время резервуаров для хранения жидкого
топлива, у которых суточные потери на испарение не превышают 1,5%. Так, в
экспериментальном авто¬мобиле «Волга» смонтирован криогенный водородный
бак общей массой 140 кг. Специалисты нашли и другое реше¬ние: бак можно
изготовить из гидридов металлов сплавов магния, марганца, титана и
железа, которые обладают тем преимуществом, что поглощают часть
испаряющегося водорода, а при нагреве (хотя бы выхлопными газами) снова
выделяют его. Масса водородного бака из гидридов металлов превышает 150
кг.
Новое топливо уже опробовано на практике. Успешно прошел испытания
автомобиль «Жигули» с комбинированным двигателем на бензине и водороде.
К.П.Д. двигателя по-высился на четверть, расход бензина уменьшился на
треть, а содержание вредных веществ в выхлопных газах снизилось до
минимума. Большие надежды возлагаются и на электромобили, снабженные
водородо-кислотными топливными системами.
По мнению многих специалистов, водородный двигатель вряд ли найдет
применение в легковых автомобилях, по соображениям безопасности, но он
может пригодиться для общественного транспорта.
Большой интерес к водородному топливу проявляют и авиаконструкторы. В
США еще в 1957г. исследовательская группа Национального управления по
аэронавтике и ис-следованию космического пространства проводила
испытания двухмоторного самолета на водородном топливе. В 1973г. НАСА
поручило фирме «Локхид» приспособить для водородного топлива два
серийных боевых самолета (С-141 и «Старфайтер»). Фирма «Боинг»
разработала вариант крупнейшего самолета «Джамбо-Джет» на водородном
топ-ливе.
Есть еще одно важное соединение водорода - это перекись водорода,
которая применяется для двигателей подводных лодок, ракетных двигателей,
в том числе и таких, которые могут поместиться в ранце за спиной
человека.
Использование традиционного топлива в новом качестве
На прошедшей международной конференции по моторному топливу
заместитель директора научно-производственной фирмы «Фордигаз» Сергей
Шипунов уверял участников конференции, что если установить на
автомобилях их топливные системы для двигателей внутреннего сгорания, то
содержание вредных веществ в выхлопных газах уменьшится в сотни раз. Во
всем мире считается большим достижением, если удается уменьшить на
несколько процентов количество этих ядов. Даже если перевести автомобили
с жидкого на газовое топливо, то вредных веществ в дыме станет в 3-10
раз меньше. А «Фордигаз» уверяет, что может понизить их содержание еще
на порядок для машин на газе и на два порядка - на бензине. Это кажется
просто невероятным.
Тем не менее «Фордигаз» убедился в этом на опыте. Топливная система была
установлена не на автомобиле, а на двигателе для мобильной
электростанции мощностью 4 киловатта. 14 человек проходили испытания в
комнате площадью 20 квадратных метров. Окна в ней были закрыты, а
выхлопная труба выходила прямо в помещение. И вот мы залили в бак
бензин, включили двигатель.
Двигатель работал на полную мощность целый час, но присутствующие не
испытывали особых неудобств. Только стало жарко, но воздух был
совершенно чистым. А газоанализатор «Инфолит», сделанный в Германии,
показал нулевое содержание вредных веществ в выхлопных газах. Когда
сняли топливную систему и двигатель стал работать в обычном режиме, дым
быстро наполнил комнату. Через 4 минуты присутствующие чуть не
задохнулись.
А чудо объяснялось просто. Топливная система обеспе¬чивала идеальное
перемешивание воздуха с бензином, в результате он сгорал полностью - из
выхлопной трубы вылетали только пары воды и углекислый газ.
Сначала жидкое топливо превращается потоком воздуха в аэрозоль. Он
увлажняет специальную ткань, а с нее воздух срывает уже не капельки, а
отдельные молекулы бензина. В результате жидкое топливо превращается в
газообразное, и в таком состоянии поступает в специальный смеситель. Там
к горючему добавляют строго определенную порцию воздуха и хорошо их
перемешивают. Особые устройства поддерживают оптимальное соотношение
молекул кислорода и углеводов на протяжении всей работы двигателя - в
результате топливо сгорает без остатка.
Водители знают, что обычный двигатель дает 7-8% окиси углерода в
выхлопных газах, в лучшем случае (если хорошо отрегулировать) до 2%. Но
испытания первого двигателя с топливной системой показали, что
содержание окиси углерода составило 8 сотых долей процента.
Это устройство величиной чуть больше стакана. Воздух и горючее
проходят в нем по изогнутым каналам, которые лихо закручивают и
перемешивают эту смесь, делая ее максимально однородной. И такая хитрая
операция дает удивительный эффект.
Расход горючего снизился 20%. Но главное - количество токсичных
выбросов в атмосферы уменьшилось в 3 раза.
Давно известно, что задымление атмосферы вызывает парниковый
эффект, из-за которого теплеет климат, тают ледники, затопляется суша,
задыхаются люди. Наибольший вклад в эти разрушения вносит углекислый
газ. Поэтому стала полной неожиданностью идея, родившаяся в институте
горючих ископаемых: использовать углекислый газ для борьбы с парниковым
эффектом. Извлекая газ из дыма, и пропуская через воду с катализатором,
можно получать нечто подобное нефти. При этом выделится много кислорода.
На ощупь, по цвету и запаху эта жидкость напоминала настоящую
нефть. Ее создатель академик АН Белоруссии заслуженный профессор Ярослав
Паушкин подтвердил сходство результатами ее исследований -
спектрометрическим, рентгенографическими, хроматографифеским и другими
методами.
Облучая ультрафиолетом, раствор углекислого газа в воде, ученые
получали ничтожное количество простых органических веществ. А Паушкин в
Институте синтезировал сложные углеводороды и в больших количествах. То
есть смоделировал некий эквивалент биосинтеза, который идет в
искусственных условиях.
Идею этого эксперимента подсказали ему растения. Каждый знает, что
под действием солнечных лучей в растениях из воды и углекислого газа
образуются органические вещества. Но как? Для того чтобы соединить
углерод с водородом, нужно отщепить эти элементы от молекул исходных
веществ. Люди делают это путем разложения воды электролизом. Но растения
делают это намного тоньше.
Ученый взял обыкновенную воду, размешал в ней питьевую соду и
металлический порошок, нагрел до 400С. Тут вода бурно закипела и стала
темнеть, превращаясь в вещества, подобные нефти.
Однако, это не такой способ получения органических веществ, как в
растениях. В лаборатории смоделировали лишь похожую установку. Но почти
такие же процессы могут идти под землей, когда получается нефть.
Для опытов использовали углекислоту - «сухой лед» или питьевую соду -
соединение углекислого газа. Но, по мнению Паушкина, можно разработать
установку, которая будет извлекать углекислый газ из дыма промышленных
предприятий, и тут же насыщать им воду с катализаторами. При этом надо
удалять «побочный продукт» нефтяного производства - кислород, иначе
пойдет обратная реакция.
Вот такие проекты сейчас разрабатываются, и надеюсь, за ними последует
еще не один проект, еще более совершенный, чем нынешние.
Периодическое издание "Сщвершенно секретно" 2005г
Источник: http://www.masters.donntu.edu.ua/2007/fgtu/kozir/ind/index.htm |