Welcome, Guest. Please login or register.

Autor Subiect: Captarea energiei campului electric terestru  (Citit de 15899 ori)

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

Offline protelisav

  • Junior
  • **
  • Mesaje postate: 223
  • Popularitate: +7/-73
Captarea energiei campului electric terestru
« : Septembrie 22, 2011, 09:06:19 a.m. »
Dezvoltarea omenirii este conditionata de utilizarea surselor energetice. Energia electrica are o importanta deosebita, fiind usor de procesat, transmis si valorificat. In prezent energia cinetica si potentiala a caderilor de apa, impreuna cu energia termica rezultata prin arderea carbunelui, petrolului si gazelor naturale au o pondere insemnata in obtinerea energiei electrice. In principiu, intr-o centrala electrica(hidrocentrala, termocentrala) energia mecanica a turbinelor hidraulice, turbinelor cu abur sau turbinelor cu gaze este transformata in energie electrica de catre generatoare electrice(alternatoare) si apoi distribuita la consumatori prin intermediul unor transformatoare si retele electrice.  Sistemul energetic asigura puteri mari, dar randament scazut, cu consecinte negative asupra pretului de cost pe kWh in conditiile epuizarii rezervelor de combustibili. Nici centralele nuclearo-electrice nu reprezinta o solutie viabila pe termen mediu si lung, avand in vedere riscurile de contaminare radioactiva. Sursele energetice neconventionale bazate pe conversia energiei radiatiei solare, a vantului, a valurilor, a mareelor sau cele geotermice sunt putin raspandite datorita densitatilor mici de energie, distributiei neuniforme si fluctuatiilor mari in timp, desi sunt nepoluante, regenerabile si practic inepuizabile. De aceea, se impun noi directii de cercetare aplicativa in domeniul energetic. Un nou mod de abordare a conversiei energiei este generatorul geoelectric, solutie tehnica alternativa pentru valorificarea campului electric terestru. Se stie ca printr-un conductor care face legatura intre doua incinte cu gaze ionizate aflate la potentiale electrice diferite, curetul electric trece pana cand se anuleaza diferenta de potential, stabilindu-se echilibrul electric. Mentinerea curentului prin conductor este posibila atunci cand se asigura ionizarea diferentiata a gazelor din incinte, prin fluxuri de radiatii electromagnetice sau corpusculare. Se ajunge astfel la modelul de circuit electric deschis care poate fi utilizat pentru captarea energiei campului electric din atmosfera terestra, unde exista straturi de mari dimensiuni cu gaze ionizate sub actiunea radiatiei cosmice primare, dar  si a radiatiilor secundare rezultate in urma interactiunilor la energii mari.
Campul electric terestru joaca un rol important in dinamica atmosferei si regimul precipitatiilor, cu influente extinse  in biosfera si chiar la procese geologice. In ansamblu, Pamantul este incarcat cu sarcina electrica negativa care este distribuita neuniform la suprafata si in interiorul sau. Masuratorile geofizice au pus in evidenta, la nivelul scoartei terestre, existenta unor curenti electrici naturali cauzati de procese electrochimice, termoelectrice, de inductie, polarizarea unor roci, vibratii etc. Intensitatea curentilor electrici depinde de conductivitatea materialului terestru, avand valori destul de mari in anumite regiuni, ca de exemplu, zona litorala si vecinatatea tarmului oceanic. La suprafata Pamantului, intensitatea campului electric are valoarea medie de circa -130 V/m si scade progresiv cu altitudinea in troposfera. Modificari importante ale campului electric pot fi cauzate de formatiunile noroase, care au  frecvent o distributie de sarcini pozitive la partea superioara si negative la cea inferioara. Pe laga norii polar-pozitivi pot exista si nori polar-negativi sau chiar tripolari. Diferenta de potential dintre un  nor si sol poate atinge, in timp de furtuna, valori de ordinul milioanelor de volti.  Electricitatea din troposfera este produsa de fortele de frecare  dintre curetii de aer, de radiatiile ionizante solare sau prin emisia de particule electrice de catre  sursele radioactive terestre,  dar rezulta si in procesul evaporarii si condesarii apei sub forma de picaturi incarcate cu sarcina electrica pozitiva. Moleculele de apa  sunt polarizate, deoarece centrul sarcinilor eelectrice pozitive nu coincide cu centrul sarcinilor electrice negative. Aceasta configuratie se explica pe seama hibridizarii  orbitalilor atomului de oxigen, care poseda doua perechi de electroni neparticipanti, la formarea legaturilor covalente. In stare condensata, moleculele de apa se asociaza prin legaturi de hidrogen, datorate atractiei dintre un atom de hidrogen (electropozitiv)  si unul de oxigen (electronegativ) de la o molecula vecina. Spre deosebire de ploaie, precipitatiile solide (grindina, ninsoare) transporta sarcina electrica negativa.  Trecerea curentului electric printr-un conductor care face legatura intre doua puncte cu potentiale diferite din troposfera este posibila atunci cand la capetele sale sunt amplasate surse artificiale de ionizare(termice, radioactive) a atomilor si moleculelor neutre pentru a exista suficiente sarcini electrice libere. Situatia este cu totul diferita in cazul paturilor ionizate. Termosfera, cunoscuta si sub numele de ionosfera, este sediul unor procese intense de ionizare provocate de radiatiile electromagnetice si corpusculare care provin din spatiul cosmic.Este bine de mentionat ca un corp aflat in termosfera nu poate atinge temperatura mediului inconjurator care este foarte rarefiat. In acest caz, temperatura nu se masoara cu termometrul, ci se calculeaza din formula energiei cinetice medii a particulelor constituente. Ionosfera  este divizata in mai multe straturi(D, E, F, G)  care au un rol deosebit in absorbtia componentelor radiatiei solare nocive pentru organismele vii, dar este utila  si in telecomunicatii, prin reflexia undelor radio. In ionosfera se formeaza aurorele polare, fenomene produse de particulele elecrice care se infasoara in  jurul liniilor de camp magnetic. Particulele electrice care evadeaza centurile de radiatii van Allen si ionosfera patrund in atmosfera sub altitudinea de 40 km si ionizeaza moleculele din compozitia aerului, dand nastere asa-numitei centuri ionice inferioare. Centura prezinta un maxim de ionizare  intre altitudinile de 5 si 25 km, zona deosebit de dinamica, in care se manifesta „curentii jet” cu viteze de 25 – 100 m/s.
Se pot concepe mai multe variante costructive pentru sistemele de captare a energiei campului electric terestru, dupa cum  punctele  cu potentiale electrice diferite apartin scoartei terestre(I), scoartei terestre si unei paturi ionizate a atmosferei(II) sau unor paturi diferite cu gaz ionizat(III).
In prima varianta constructiva, sistemul pentru captarea energiei campului electric terestru se compune din conductorul (3) conectat la statia (5) de procesare a energiei electrice si electrozii(1;2) amplasati in zone cu potentiale electrice diferite ale scortei terestre. Conductorul (3) – confectionat din Cu sau Al - este suspendat pe stalpii(4), dar poate fi ingropat in sol, cu conditia realizarii unei bune izolatii electrice. Statia de procesare (5) este prevazuta cu convertoare, transformatoare si stabilizatoare pentru asigurarea paremetrilor standard specifici retelei nationale de curent alternativ, la care se adauga dispozitive de siguranta si aparate de masura si control pentru exploatarea sistemului energetic in conditii optime. Energia electrica obtinuta este transferata in reteaua nationala de curent alternativ, dar poate fi stocata in acumulatori de mare capacitate, eventual, se opteaza pentru obtinerea hidrogenului prin electroliza, care este utilizat, la randul sau, in pilele de combustie.
In cea de-a doua varianta constructiva, sistemul pentru  captarea energiei campului geoelectric este prevazut cu conductorul izolat (6), tamburul de rulare (7), elicopterul pentru sustinere, electrodul (9), amplasat in scoarta terestra, precum si statia (10) pentru procesarea energiei electrice. Elicopterul de la capatul superior al conductorului (6), care are si rol de electrod, este situat la „punct fix” in centura ionica inferioara din atmosfera. Deoarece conductorul izolat (6) este supus unor forte de intindere mari, este recomandat sa aiba sectiune variabila si sa fie fixat pe un cablu din otel prevazut, de asemenea, cu izolatie electrica. Pentru diferente mari de altitudine, sunt necesare  mai multe elicoptere pentru sustinerea conductoarelor electrice, care sunt dispuse pe verticala la distante aproximativ egale.
In cea de-a treia varianta constructiva, sistemul pentru  captarea energiei campului electric al Terrei, este format din unul sau mai multi conductorii izolati (11), bobinele (12) pentru rulare, aparatele de zbor (13; 14) si  tehnica aferenta (15)  pentru procesarea energiei electrice.  Aparatele de zbor, de tip elicoptere sau avioane cu reactie, au rol de sustinere si de electrozi pentru sistemul geolectric. Ele sunt dispuse pe verticala in paturi ionizate ale atmosferei(centura ionica inferioara, ionosfera), in regim de  zbor la „punct fix” sau in miscare simultana  controlata. In acest caz, energia electrica captata poate fi utilizata pentru iluminatul nocturn de la mare inaltime, producerea de hidrogen prin electroliza, alimentarea unor motoare electrice pentru actionarea elicelor aparatelor de zbor etc. Cercetarea aplicativa trebuie extinsa la posibilitatile de utilizare a sistemelor geoelectrice la  atenuarea perturbatiilor de mare amploare ale campului electric terestru, cu efecte benefice in dinamica atmosferei, regimul precipitatiilor si geodinamica, pentru protectia impotriva unor calamitati naturale provocate de tornade, cicloane, grindina, eruptii vulcanice sau seisme. Pentru mai multe detalii, accesati site-ul www.voxinventica.com.



Offline Teodor Sarbu

  • Experimentat
  • ***
  • Mesaje postate: 409
  • Popularitate: +18/-65
Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #1 : Septembrie 22, 2011, 10:36:39 a.m. »
protelisav. Cred ca aceasta ultima interventie de a ta este un nou subiect care nu prea are tangenta cu vechiul subiect. Probabil ca adm. acestui site chiar aceasta va face si il va trece ca nou subiect, posibil si pe alt domeniu. Totusi cred ca in prezent solutia  propusa este tehnic irealizabila. Poate in viitor dar dupa o analiza tehnico-stiintifica amanuntita.

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8404
  • Popularitate: +245/-217
Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #2 : Septembrie 22, 2011, 10:40:41 a.m. »
Dezvoltarea omenirii este conditionata de [...]. Pentru mai multe detalii, accesati site-ul www.voxinventica.com.
protelisav, in primul rand ai gresit sirul de discutii. Ce are toata poliloghia asta de-a face cu discutia de fata?

In al doilea rand, de ce ignori intrebarile care ti s-au pus? Daca nu ai de gand sa le raspunzi, macar spune-o clar sa stim cu cine avem de-a face.

In al treilea rand, pe site-ul "voxinventica" nu se gaseste nimic, pentru ca nu e structurat deloc. Inainte sa-ti faci reclama la acel site, fa efortul de a-l organiza cat de cat, ca e deplorabil asa cum e acum.


e-
Don't believe everything you think.

bacfizica

  • Vizitator
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #3 : Septembrie 22, 2011, 10:20:15 p.m. »
In prima varianta constructiva, sistemul pentru captarea energiei campului electric terestru se compune din conductorul (3) conectat la statia (5) de procesare a energiei electrice si electrozii(1;2) amplasati in zone cu potentiale electrice diferite ale scortei terestre.

Pentru prima varianta cam cat de adanc trebuie introdusi electrozi in scoarta terestra?

Offline AlexandruLazar

  • Senior
  • ****
  • Mesaje postate: 1752
  • Popularitate: +95/-17
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #4 : Septembrie 22, 2011, 11:20:55 p.m. »
Cam la cât estimezi randamentul sistemelor propuse? Încercări asemănătoare s-au făcut până prin anii '50-60 când au fost în final abandonate, chiar din motive de randament.

În particular, soluția cu electrozii înfipți în scoarță este interesantă, dar nu uita că scoarța terestră nu este conductoare. Între astfel de electrozi poți să obții fără probleme tensiuni chiar și de ordinul kV, dar curenții sunt de ordinul microamperilor (altfel spus, se comportă ca o sursă cu o rezistență internă de câțiva M\Ohm).

Offline Teodor Sarbu

  • Experimentat
  • ***
  • Mesaje postate: 409
  • Popularitate: +18/-65
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #5 : Septembrie 23, 2011, 08:30:47 a.m. »
AlezandruLazar. Cred ca aici te inseli destul de mult. Prizele de pamint au in general o rezistanta de 2-3 ohmi. Sa stii ca prin alte tari exista chiar linii electrice de distributie in joasa tensiune cu un singur conductor, conductorul de intoarcere fiind pamintul. Sigur ca in zonele stincoase rezistenta pamintului creste, dar in nici-un caz nu se ajunge la Mohmi. Nici pe departe. Ca titlu informativ rezistenta prizelor de pamint poate poate fi scazuta foarte mult dar costa ceva mai mult. Oricum preturile nu sunt prohibitive.

Offline AlexandruLazar

  • Senior
  • ****
  • Mesaje postate: 1752
  • Popularitate: +95/-17
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #6 : Septembrie 23, 2011, 09:32:10 a.m. »
Prizele de pământ au rolul de a disipa sarcinile în pământ; rezistența de 2-3 ohmi e rezistența electrodului din cupru.

În general solurile nisipoase nu au o conductivitate mai mare de 1-2 mS/m, singurele care au o conductivitate un pic mai ridicată sunt argilele care pot avea câteva sute de mS/m (v. http://www.gjem.energy.gov/moab/documents/gs_water/characterization/2002_11soilcondresult.pdf ), deci în cel mai bun caz te poți baza pe rezistivități de ordinul a câteva zeci \Omega/m.

Există desigur aplicațiile amintite, în care pământul e conductor de întoarcere, dar acolo pământul este practic sarcina, nu sursa. O sursă de tensiune cu o rezistență internă atât de mare are o caracteristică foarte puternic căzătoare care nu prea o recomandă pentru vreo aplicație practică.

Offline Teodor Sarbu

  • Experimentat
  • ***
  • Mesaje postate: 409
  • Popularitate: +18/-65
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #7 : Septembrie 23, 2011, 10:25:13 a.m. »
AlexandruLazar.
Mă întreb ce secţiune trebuie să aibă un conductor de cupru ca să aibă o rezistenţă de 3 ohmi şi la o lungime de circa 1m? Vezi că aici cam greşeşti.
În ceea ce priveşte aplicaţia amintită, sursa este un generator de energie electrică, iar sarcina nu este pământul ci mici consumatori casnici. Deci cu un consum de câteva zeci de kW. Am dat acest exemplu nu ca să susţin sau nu cele afirmate de protelisav, ci ca să clarific unele noţiuni de rezistenţă a pământului, rezistenţă care este mult mai mică decât cea din afirmaţiile tale.

Offline AlexandruLazar

  • Senior
  • ****
  • Mesaje postate: 1752
  • Popularitate: +95/-17
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #8 : Septembrie 23, 2011, 11:53:43 a.m. »
AlexandruLazar.
Mă întreb ce secţiune trebuie să aibă un conductor de cupru ca să aibă o rezistenţă de 3 ohmi şi la o lungime de circa 1m? Vezi că aici cam greşeşti.

Întrucât conductivitatea cuprului e de ordinul a 10^7 S/m, nu prea mare. Dacă te referi la rezistența de dispersie a prizei de pământ, nu uita că se calculează totuși între priza de pământ și pământul de referință.

Citat
În ceea ce priveşte aplicaţia amintită, sursa este un generator de energie electrică, iar sarcina nu este pământul ci mici consumatori casnici. Deci cu un consum de câteva zeci de kW.

Din punctul de vedere al generatorului de energie electrică, orice se află între bornele lui este o sarcină -- asta include impedanța rețelei și a consumatorilor. Atunci când se face calculul pentru rețele, nu te interesează efectiv din ce e alcătuită sarcina, ci calculezi impedanța echivalentă -- din impedanța rețelei și apoi a consumatorilor.

Offline Teodor Sarbu

  • Experimentat
  • ***
  • Mesaje postate: 409
  • Popularitate: +18/-65
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #9 : Septembrie 23, 2011, 12:20:58 p.m. »
Stiu cum se masoara rezistenta unei priza de pamint. Stiu sa calculez impedanta unei retele electrice trifazate (reactanta inductiva, capacitiva directa, inversa si homopolara, precum si a rezistentei, precum si a regimurilor asimetrice in retele electrice. Dar nu acesata este subiectul. Poti sa ma crezi ca ai facut unele afirmatii inexacte.

Offline protelisav

  • Junior
  • **
  • Mesaje postate: 223
  • Popularitate: +7/-73
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #10 : Septembrie 23, 2011, 05:24:31 p.m. »
Catre Electron,
M-am saturat de criticile nefondate si tendentioase. Nu am nevoie sa fac reclama la site-ul www.voxinventica.com, pentru ca sunt destui vizitatori romani si straini interesati de informatiile prezentate. Desigur, tu faci exceptie, dar nu ai drepul sa ma denigrezi, pentru ca te afli pe un teren alunecos in domeniul eticii. Iti propun sa ramanem in granitele comportamentului civilizat. 

Offline protelisav

  • Junior
  • **
  • Mesaje postate: 223
  • Popularitate: +7/-73
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #11 : Septembrie 23, 2011, 05:36:59 p.m. »
Catre bacfizica,
Dimensiunile electrozilor introdusi in scoarta terestra se stabilesc in functie de proprietatile rocilor si configuratia campului electric. In unele situatii pot avea si lungimi de ordinul sutelor de metri.

Offline protelisav

  • Junior
  • **
  • Mesaje postate: 223
  • Popularitate: +7/-73
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #12 : Septembrie 23, 2011, 06:44:39 p.m. »
Catre Alexandru Lazar,
Nu stiu sa fi existat incercari asemanatoare prin anii '50-60, asa cum afirmi. Te rog sa precizezi sursa!  Referitor la varianta cu electrozi introdusi in scoarta terestra, pe care o gasesti interesanta, mentionez ca este vorba de un circuit deschis format  din electrozi, conductoare electrice si echipamentul de procesare a energiei  electrice. Sursele electrice  sunt  cu totul deosebite fata de cele utilizate in prezent,  nu sunt surse compacte, ci distribuite in jurul electrozilor, partial sau total regenerabile prin diverse procese de ionizare si redistribuire a sarcinii electrice in scoarta terestra. Trecerea curentului electric prin conductoare este posibila pana cand diferenta de potential dintre electrozi nu se anuleaza. De fapt, in cazul circuitelor cu  surse  regenerabile, nu se poate stabili echilibrul electric. Sistemul poate furniza mult timp energie electrica, cu conditia sa nu fie exploatat abuziv.  In prezent, randamentul unui sistem de captare a energiei campului geoelectric nu poate fi calculat, deoarece nu sunt suficiente date despre proprietatile scortei terestre.

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8404
  • Popularitate: +245/-217
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #13 : Septembrie 23, 2011, 07:35:14 p.m. »
Catre Electron,
M-am saturat de criticile nefondate si tendentioase.
Am facut eu cumva critici nefondate si/sau tendentioase? Daca tu consideri acest lucru vino cu ceva concret, daca nu, nu mai face asemenea afirmatii tendentioase si gratuite.

Citat
Nu am nevoie sa fac reclama la site-ul www.voxinventica.com, pentru ca sunt destui vizitatori romani si straini interesati de informatiile prezentate.
Curios, atunci de ce-l tot amintesti in postarile de pe acest forum? Eu chiar am fost pe site sa aflu mai multe detalii despre ce ai postat mai sus, dar nu am gasit asa ceva. Poate daca dadeai un link direct la pagina cu pricina, sau daca structurai mai inteligibil site-ul acela. Daca acei destui vizitatori romani si straini iti confirma ca site-ul este minunat structurat, inseamna ca sunt eu cel ciudat. Se poate si asta.

Citat
Desigur, tu faci exceptie,
Daca asa reactionezi la observatiile mele, mi se pare o pierdere totala de timp incercarea de a comunica cu tine.

Citat
dar nu ai drepul sa ma denigrezi,
Evident ca nu am dreptul si nici nu am facut-o. Daca tu consideri ca am facut-o, te rog sa aduci clar probele de rigoare. Daca nu, esti rugat sa-ti retragi aceste acuze denigratoare.

Citat
pentru ca te afli pe un teren alunecos in domeniul eticii.
Ce anume vrea sa insemne asta? Spune pe sleau ce ai de spus, nu o tot ascunde dupa plop ca si in discutiile despre ipoteticele particule universale. Prost obicei mai ai... :(

Citat
Iti propun sa ramanem in granitele comportamentului civilizat.
Eu nu mi-am propus niciodata altceva.


e-
Don't believe everything you think.

Offline tavy

  • Experimentat
  • ***
  • Mesaje postate: 544
  • Popularitate: +26/-26
Răspuns: Captarea energiei campului electric terestru
« Răspuns #14 : Septembrie 23, 2011, 07:55:13 p.m. »
Prizele de pamint au in general o rezistanta de 2-3 ohmi.
Nu cunosc noțiunea de „rezistanta”.
Ești sigur că nu este vorba despre impedanță? În curent continuu ești sigur că tot de 2-3\Omega este vorba?