Способы извлечения энергии. Резонансный способ извлечения энергии из физического вакуума

Подавляющее большинство людей знает, что наша Земля имеет собственное магнитное поле , однако значительно меньше тех, кто знает об ее электрическом поле и, тем более, что потенциал этого поля довольно значителен .

Экспериментальные исследования и соответствующие расчеты показали (1), что Земля в целом обладает отрицательным зарядом, среднее значение которого оценивается в 500.000 Кл. Этот отрицательный заряд компенсируется объемным положительным зарядом, находящимся в слое ионизованных молекул на высоте нескольких десятков километров над Землей. Напряженность этого поля распределяется очень неравномерно по высоте: она максимальна у поверхности Земли и составляет примерно 150 В/м. С высотой она уменьшается приблизительно по закону экспоненты и на высоте 10 км составляет около 3% от значения у поверхности Земли. Таким образом, почти всё электрическое поле сосредоточено в нижнем слое атмосферы, у поверхности Земли (например, на высоте 10м потенциал этого поля составляет величину ~ 1 кВ) и поэтому представляется очень интересным использовать его энергию.

Для этого мы можем взять проводник первого рода (проводники первого рода характеризуются тем, что в них электрический ток, создаваемый упорядоченным движением свободных электронов, не вызывает химических действий и к ним относятся все металлы и графит), встроить в него полезную нагрузку, один конец заземлить, а другой приподнять над уровнем Земли.

На мой взгляд, предлагаемое устройство может быть широко востребовано как основной или резервный (аварийный) источник электроэнергии в промышленных зонах и индивидуальном жилищном секторе, особенно в неэлектрифицированных районах, а также в дачных условиях, в условиях кочевого быта, во временных лагерях, экспедициях, в районах стихийных бедствий и пр.

Поэтому рынок сбыта только в России может составить миллионы штук, так как в нашей стране 10 миллионов человек до сих пор живут в неэлектрифицированных местностях, 6 миллионов сельского населения проживает в условиях частых аварийных и ограничительных отключений, а десятки миллионов жителей имеют дачи или загородные дома. Тем более что в России сейчас наступила эпоха стабильности, когда стабильно растут цены на электроэнергию, отопление, аппетиты госкомпаний и госчиновников и пр.

Также производство этих устройств имеет очень хорошую экспортную перспективу, особенно в страны, в которых стоимость электроэнергии в настоящее время и так существенно выше, чем в России, и которая в дальнейшем будет только повышаться из-за отказа от ядерной энергетики (Германия и др.), или в страны, где энергоемкие производства находятся в невыгодном положении с точки зрения конкуренции (например Китай).

В заключении хочется сказать, что хотя по всей видимости принципиальных препятствий в реализации идеи этого устройства нет, так как оно работает на хорошо изученных и экспериментально подтвержденных физических явлениях (без привлечения гипотетической энергии вакуума, энергии из других измерений и пр.), создание надежно работающего устройства будет являться непростой инженерной задачей.

Для этого необходимо будет на образце отработать режимы удаления избыточного заряда, так как этот процесс является сложным и включает в себя еще недостаточно ясные моменты (влияние электризации, фактическое расположение и распределение плотности электронов избыточного заряда в поверхностном слое и др.). Не исключено что в результате этой опытной отработки вскроется ряд отрицательных или положительных моментов.

Однако успешное разрешение этой задачи позволит достигнуть колоссального коммерческого успеха.

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!

В этой главе мы продолжим обсуждение эффектов взаимодействия классических частиц и полей с черными дырами. Начнем с рассмотрения вопроса об эффективности процесса извлечения энергии из вращающихся черных дыр. Напомним, что хотя по определению черная дыра - это область, откуда никакие тела и световые лучи не могут выйти наружу, существуют ситуации, когда с помощью определенных физических процессов можно извлекать из черной дыры энергию. Как мы увидйм далее, эта энергия извлекается из поля, связанного с черной дырой и окружающего ее. Это, в частности, возможно, когда черная дыра вращается или является заряженной. Примерами таких процессов служат процесс Пенроуза (см. § 6.2) и электродинамические процессы, рассмотренные в предыдущей главе. В этом параграфе мы установим некоторые общие ограничения на возможную эффективность такого рода процессов.

Рассмотрим эффективность процесса Пенроуза (см. рис. 64). Пусть энергия и угловой момент частицы импульсом движущейся в гравитационном поле керровской черной дыры отвечает падающей частице, распадающейся в эргосфере; частице, вылетающей на бесконечность; частице, поглощаемой черной дырой). Заметим теперь, что на горизонте событий вектор

где угловая скорость черной дыры, является световым и касательным к образующим горизонта. Поскольку времениподобный вектор, а направлен в будущее, то

и, следовательно, для частицы, падающей внутрь черной дыры,

В частности, если вылетающая частица обладает большей энергией, чем падающая то аналогичное соотношение выполняется и для угловых моментов:

При поглощении частицы черной дырой ее параметры и 7 изменяются:

причем условие (8.1.3) означает, что

Физические процессы, приводящие к такому изменению параметров черной дыры, которые связаны соотношением

называют обратимыми. Дифференциальное уравнение (8.1.7), связывающее изменение параметров и 7 при обратимом процессе, можно проинтегрировать [Кристодулу (1970)]. Для этого заметим, что полный дифференциал функции

записывается в виде

Из соотношений (8.1.6) и (8.1.9) видно, что для рассмотренных выше процессов, связанных с падением частиц на черную дыру, имеет место неравенство

причем равенство справедливо тогда и только тогда, когда процесс обратимый. Величина

получила название неприводимой массы черной дыры [Кристодулу (1970)]. Из уравнений и (8.1.11) получаем

Из этого соотношения вытекает, что в результате процесса Пенроуза исходную массу нельзя сделать меньше следовательно, максимально возможный выигрыш энергии в этом процессе равен где

И - исходные масса и угловой момент черной дыры, отвечающая им неприводимая масса.

Простые рассуждения показывают, что при заданной начальной массе максимальное значение

достигается для экстремальной черной дыры с

Нетрудно убедиться, что величина А лишь численным коэффициентом отличается от выражения для площади керровской черной дыры:

Поэтому условие (8.1.10), означающее неубывание площади поверхности черной дыры для рассматриваемых процессов, по сути дела, является частным случаем общей теоремы Хокинга (§ 5.4).

Теорема Хокинга позволяет сделать ряд общих выводов относительно процессов с участием черных дыр. Прежде всего, неравенство (8.1.6) нетрудно распространить на случай заряженных черных дыр и для процессов, в которых участвуют заряженные частицы. Для этого достаточно воспользоваться выражением (8.1.15), где в случае заряженной вращающейся дыры

Условие этом случае дает

где изменение углового момента и заряда черной дыры, а

Ее электрический потенциал.

Если в соотношении (8.1.17), обобщающем (8.1.6), имеет место равенство, то, как и ранее, такие процессы будем называть обратимыми. Общим свойством обратимых процессов является то, что площадь поверхности черных дыр для них не возрастает.

Подчеркнем, что в выражении (8.1.17) 57 - полное изменение углового момента черной дыры. При этом не играет роли - связано ли это изменение с угловым моментом падающей частицы, отвечающим ее орбитальному движению, или с ее внутренним угловым моментом (спином). Применение общего неравенства (8 1.17) в последнем случае позволяет, в частности, показать, что со стороны вращающейся черной дыры на спиновую частицу действует дополнительное гравитационное спин-спиновое взаимодействие [Хокинг, (1972а), Уолд (1972), Бекенштейн (1973b)].

Рассмотрим в качестве иллюстрации простейший случай, когда частица со спином и зарядом обладая энергией падает на черную дыру, двигаясь точно по оси симметрии. Если такая частица упадет в черную дыру, то, используя законы сохранения, имеем

Здесь если спин направлен по направлению вращения черной дыры, и в противоположном случае. Возможность неравенства в последнем из соотношений (8.1.19) связана с тем, что часть энергии может быть излучена. Соотношения (8.1.17) и (8.1.19) показывают, что частица со спином может упасть на черную дыру только в том случае, если ее энергия превышает величину Второе слагаемое имеет смысл обычной электростатической энергии отталкивания. Первое слагаемое при описывает отталкивание, а при притяжение за счет спин-спинового взаимодействия [в теории гравитации подобное взаимодействие имеет место для любых двух вращающихся тел; подробный вывод выражения для этой силы и описание аналогии между гравитационным

спин-спиновым взаимодействием и электромагнитным взаимодействием магнитных диполей см. Уолд (1972)].

Поскольку движение частиц в приближении геометрической оптики непосредственно связывается с распространением волновых пакетов, естественно ожидать, что при определенных условиях падение волны на вращающуюся черную дыру также может приводить к усилению этой волны. Убедимся (с помощью теоремы Хокинга), что этот процесс действительно возможен, и выведем условия, при которых он имеет место.

Поскольку метрика Керра - Ньюмена, описывающая геометрию заряженной черной дыры, является стационарной и аксиально-симметричной, при описании распространения волны на ее фоне удобно использовать разложение по собственным функциям операторов

Рассмотрим поведение моды поля с квантовыми числами от, временная и угловая зависимость которой имеет вид

Поле может описывать скалярные, электромагнитные, гравитационные волны (или другие бозонные поля, кванты которых, в частности, могут обладать массой и зарядом . Вдали от черной дыры решение (8.1.20) описывает совокупность квантов, каждый из которых обладает энергией -компонентой углового момента а также, возможно, электрическим зарядом Поэтому для такой волны отношения потока -компоненты углового момента и электрического заряда через сферу большого радиуса, окружающую черную дыру, к потоку энергии через эту сферу равны соответственно (Это нетрудно доказать строго с помощью явных выражений для тензора энергии-импульса и тока, отвечающих рассматриваемому полю Используя законы сохранения энергии и углового момента, связанные с симметрией рассматриваемой задачи, и закон сохранения электрического заряда, можно показать, что взаимодействие волны с черной дырой приводит к изменению массы углового момента и заряда последней, причем от

Используя неравенство (8.1.17), вытекающее из теоремы Хокинга, получаем

В частности, дня мод, удовлетворяющих условию

процесс рассеяния приводит к уменьшению массы черной дыры. При выполнении этого условия рассеянная волна обладает энергией, большей, чем

падающая, т.е. происходит усиление падающей волны [Зельдович (1971, 1972); Мизнер (1972); Старобинский (1973); Старобинский, Чурилов (1973); Унру (1974)]. Это явление получило назвате суперрадиации.

На возможность эффекта усиления волн вращающимися черными дырами было впервые обращено внимание Зельдовичем (1971, 1972), который исходил из аналогии таких черных дыр с вращающимися поглощающими телами. Для последних описанный Зельдовичем эффект усиления родствен в известной мере по своей природе эффекту Вавилова - Черенкова. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим в обычном плоском пространстве цилиндрическую волну, падающую на цилиндр радиуса вращающийся с угловой скоростью 12 относительно оси, совпадающей с осью Соответствующее решение имеет вид

На поверхности цилиндра это поле отвечает возмущению, бегущему с фазовой скоростью Если скорость движения вещества поверхности диэлектрического или проводящего цилиндра превышает линейную скорость с которой фаза падающей волны перемещается по поверхности цилиндра, вместо поглощения происходит усиление волны. Соответствующее условие имеет вид

Подробное обсуждение относящихся к этому эффекту вопросов можно найти в работе Болотовского, Столярова (1980.

Подчеркнем, что условие усиления (8.1.23) универсально и не зависит от спина поля. Для частиц со спином отвечает квантовому числу полного (орбитального или спинового) углового момента. От спина поля существенно зависит величина коэффициента усиления волны. Если для электромагнитного поля максимальное увеличение энергии волны составляет 4,4%, то для гравитационной волны - уже 138% [Старобинский, Чурилов (1973)]. При определенных условиях такое усиление возможно дня гравитационного излучения от частицы, движущейся вблизи вращающейся черной дыры. Если при этом частице сообщается такая же энергия, какую она излучает на бесконечность, то такая частица будет обращаться, не падая на черную дыру, и может служить своеобразным катализатором для извлечения энергии из черной дыры. Подобные орбиты получили название "плавающих” [Мизнер (1972), Пресс, Тюкольский (1972)].

С явлением суперрадиации сйязан следующий, довольно любопытный эффект [Дамур и др. (1976), Зурос, Эрдли (1979), Детвилер (1980)]. Пусть вне вращающейся черной дыры по круговой орбите вращается волновой пакет массивного скалярного поля и пусть энергия связи на этой орбите такова, что массивные частицы, составляющие этот пакет, не могут излучиться на бесконечность. Возможен, однако, поток этих частиц через горизонт событий. Если частота квантов, падающих внутрь черной дыры, удовлетворяет условию суперрадиации, то их падение сопровождается более интенсивным излучением наружу. Частицы этого излучения, обладая теми же квантовыми числами, что и частицы пакета, не могут вылететь на бесконечность, что приводит к накоплению их вблизи орбиты пакета и в конечном счете к развитию неустойчивости. Детвилер (1980) показал,

что эта неустойчивость имеет место для скалярного поля с массой такой, что при этом характерное время развития неустойчивости

Планковская масса и планковское время соответственно. Для безмассовых полей эта неустойчивость отсутствует [Детвилер, Ипсер (1973), Пресс, Тюкольский (1973), Тюкольский, Пресс (1974)].

Следует отметить, что хотя описанные выше в этом параграфе процессы (процесс Пенроуза и суперрадиация), приводящие к потере черной дырой энергии, имеют крайне важное принципиальное значение для физики черных дыр, в реальных астрофизических условиях трудно ожидать, чтобы они могли приводить к существенным наблюдаемым явлениям [Машхун (1973), Уолд (1974с), Ковец, Пиран (1975а, b)]. Более интересными по своим возможным следствиям могут быть аналоги процесса Пенроуза, в которых вместо развала частицы происходит столкновение в эргосфере двух частиц, приводящее к образованию двух новых частиц, одна из которых вылетает на бесконечность [Пиран и др. (1975)]. Разновидностью описанного эффекта является комптоновское рассеяние свободно падающего фотона на электроне, обладающем большим угловым моментом и движущемся в эргосфере [Пиран, Шахам (1977)].

Извлечение энергии или сущности

Задача самого целителя - выманить сущность наружу. Он понимает, что чужеродное образование напугано и сбито с толку. Лично я обычно говорю с ним - иногда мысленно, иногда вслух. Я объясняю, что с ним ничего не случится, что мы о нем позаботимся, его мучения прекратятся - в общем, все будет в порядке. Я повторяю, что хочу исцелить его. При этом я нередко перехожу на тон, каким взрослые говорят с малышами. Я понимаю, что сущность страдает, и хочу избавить ее от боли. Выманивая ее, я чувствую, как эта энергия входит в мои руки, но не позволяю ей продвинуться дальше локтей (подобные энергии способны влиять на Светящееся Энергетическое Поле, даже если у них нет сродства с целителем). Вскоре я понимаю, что энергия окончательно покинула пациента, и тогда переношу ее в кристалл.

Порой чужеродная энергия или сущность отказывается покидать тело пациента. Бывает и так, что ее не отпускает сам больной. Он подсознательно чувствует, что это родственник или его собственная личность из прошлой жизни, и потому не хочет с ней расставаться. В подобных случаях я пытаюсь отвлечь его: предлагаю считать в обратном порядке, от двадцати до одного, либо повторить буквы алфавита - неважно, что именно он делает, главное, это должно отвлечь его рациональный ум. Почувствовав, что энергия -или сущность -проникает в мои руки, я выкрикиваю: «Ха!»- и крепко стискиваю ладони, загоняя ее в кристалл.

После этого я сразу требую отчета от «охотника»: завершилось ли извлечение, нужна ли повторная проверка? Быть может, в теле есть и другие чужеродные сущности? Чтобы убедиться в успехе извлечения, можно еще раз провести мышечное тестирование.

Клер - медсестра из Канады, посещающая нашу школу Исцеления Светящегося Тела. Однажды она попросила меня показать Процесс Извлечения прямо на ней.

Мне не хотелось делать это, так как я не замечал у нее каких-либо проблем. Клер была человеком уравновешенным, у нее была крепкая семья и двое детей. В целом, она была довольна своей жизнью. Мне же хотелось проводить такие демонстрации на людях, которые действительно могли страдать от чужеродных сущностей. Но она настаивала, и в конце концов я согласился. К нашему удивлению, тестирование оказалось положительным. Когда я перешел к извлечению, Клер затряслась, у нее подогнулись колени. Помощнику, прокачивавшему энергию по ее позвоночнику, пришлось подхватить ее, чтобы она не рухнула на пол. Клер напоминала тряпичную куклу. Когда я вытягивал чужеродную энергию, Клер выпрямилась и воскликнула: «Нет, я уверена, что это какая-то хитрость!» Она согнулась в три погибели и зарыдала. Я ощутил, как в мою ладонь проникает отвратительная темная энергия, и с торжествующим криком вогнал ее в кристалл. Клер скорчилась на полу.

Клер рассказала, что за четыре года до того умер ее отец, и с тех пор она чувствовала, что он где-то рядом. После извлечения она была такой обессиленной, что не могла встать. Тем временем мы выпустили чужеродную сущность в огонь. Я предложил Клер попрощаться с ней и сказать отцу все, что она хотела бы сказать.

У меня не было возможности удостовериться в том, что извлеченная энергия - действительно ее отец. Я полагался только на ее собственную интуицию. Я понимал, что, если она права, ей совершенно необходимо проститься с покойным отцом. Сжав в руке кристалл, Клер ласково поговорила с отцом. Она рассказала, как скучает по нему, пожалела, что, никогда не знала его по-настоящему, и поблагодарила за чудесные детские воспоминания. Когда мы выпустили эту сущность наружу, я заметил, как замерцало пространство вокруг пламени.

Вечерняя прохлада на миг сменилась теплым ветерком. Эти признаки подсказали мне, что открылась щель между мирами. Я ощутил появление светящихся существ из мира Духа, которые пришли помочь страдающей душе. Они приняли ее с любовью и забрали домой.

Клер оправилась от случившегося только через неделю. Позже она рассказала, что чувствовала, как к ней возвращается радость, о которой она забыла с тех пор, как скончался отец.

Если целитель проводит Процесс Извлечения без помощников, все приходится делать самостоятельно. Как только энергия отцепляется от позвоночного столба, целитель становится лицом к пациенту и тут же переходит к Извлечению. Он должен быть очень внимательным, так как приходится одновременно и выслеживать сущность, и выманивать ее. Я доверяю своей кинестетической (осязательной) чувствительности и потому легко ощущаю, как энергия переходит в мои руки, а затем в кристалл. В то же время я веду беседу с пациентом и с самой сущностью, а также слежу за ее перемещениями по телу пациента. Целитель может делать все это самостоятельно, но это очень утомляет и требует большого опыта.

Мои ученики осваивают каждую задачу поочередно, работая группами по три человека. Затем, когда придется выполнять Процесс Извлечения в одиночку, они смогут совместить три процедуры. Если же я обнаруживаю, что чужеродная сущность или энергия является «прилипалой» и не хочет покидать тело без борьбы, я всегда зову на помощь еще двух человек, чтобы один прокачивал энергию, а другой следил за положением изгоняемой сущности.

автора Раджниш Бхагван Шри

77. Извлечение внутренней темноты Вторая техника с использованием темноты: В ночь, которая не является безлунной и дождливой, закрой глаза и найди темноту перед собой. Открыв глаза, видь темноту. Таким образом, недостатки исчезнут навсегда.Я говорил, что если вы закрываете

Из книги Дао обретения здоровья, долголетия, бессмертия. Учение бессмертных Чжунли и Люя автора Вонг Ева

11. Извлечение и восполнение. Люй спросил:Вода пара служит нам для сбора снадобья, но перед тем, как применить огонь, нужно получить пар свинца. Значит, коль мы хотим получить Великое снадобье, мы должны прежде извлечь свинец. Если только ртуть восполнять, а свинец не

Из книги Шаман, мудрец, целитель автора Виллолдо Альберто

Извлечение плотных энергий Иногда высвобожденные отпечатком сгустки настолько плотны, что не поддаются сжиганию. Я воспринимаю их как масляные пятна в чакре. Эти тяжелые энергии можно собрать рукой, вращая чакру против часовой стрелки. Сбросьте их в землю резким

Из книги Путь шамана или шаманская практика автора Харнер Мишель Дж

ИЗВЛЕЧЕНИЕ КРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ЭНЕРГИЙ Процесс Просветления сжигает большинство энергий в Светящемся Энергетическом Поле, но некоторые отравляющие энергии могут кристаллизоваться, уплотняться почти до уровня материальных объектов, и потому Процесс Просветления не в

Из книги Продвижение к Силе (Карлос Кастанеда: Закрытый семинар великого мастера) автора Бирсави Яков Бен

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗАТВЕРДЕВШИХ ЭНЕРГИЙ Описанная ниже техника применяется для извлечения энергий, кристаллизовавшихся в материальном теле. Процесс Извлечения состоит из нескольких шагов, к числу которых относятся осмотр Светящегося Энергетического Поля пациента, выявление

Из книги Тайна Воланда автора Бузиновский Сергей Борисович

Из книги Кастанеда. Код иной реальности автора Бирсави Яков Бен

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ СУЩНОСТЕЙ И ЭНЕРГИЙ Для проведения Процесса Просветления и прочих видов энергетической работы с пациентом обычно работает один целитель, но при извлечении чужеродных энергий или сущностей лучше заручиться помощью еще двух «охотников».Впрочем,

Из книги Где взять энергию? Секреты практической магии Эроса автора Фратер В. Д.

Выслеживание энергии или сущности Когда у целителя есть два помощника, сам он проводит Процесс Извлечения, один помощник выслеживает энергии, а третий прокачивает энергию через тело пациента. Последний направляет ее вверх по позвоночнику не только при тестировании, но и

Из книги Терапия Ошо. 21 рассказ от известных целителей о том, как просветленный мистик вдохновил их работу автора Либермайстер Свагито Р.

Очищение кристалла и освобождение энергии или сущности Пациент должен быть рядом с целителем, когда тот очищает кристалл огнем.Сначала я спрашиваю пациента, готов ли он выпустить эту энергию (сущность) на волю, а затем предлагаю попрощаться с ней так, как считает нужным

Из книги Техника одушевления предметов [Система навыков Дальнейшего ЭнергоИнформационного Развития] автора Верищагин Дмитрий Сергеевич

Глава 7 ИЗВЛЕЧЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВТОРЖЕНИЙ Шаман пользуется силами, предоставляемые ему не только животными, но также и растениями из сада Земли. Все они, конечно, получают свою силу от Солнца. Тогда как животные обычно действуют, как духи-хранители, растения склонны служить,

Из книги автора

День шестой, извлечение событий По возвращении домой я рассказал Теду, в чем заключается задание пятого дня.Ума не приложу, что бы мне такое подыскать. - посетовал я. - Мне приходилось подрабатывать у отца на бирже, но это, по сути, то, чем я занимался всю свою сознательную

Из книги автора

8. «ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСТЕРА» Почему мастер пишет «роман о Пилате»? Услышав об этом, Воланд многозначительно спрашивает: «И вы не могли найти другой темы?» Но сам он отлично знает: мастер написал о… себе!Иешуа предлагает прокуратору прогуляться с ним, и такое же приглашение

Из книги автора

День шестой. Извлечение событий По возвращении домой я рассказал Теду, в чем заключается задание пятого дня.– Ума не приложу, что бы мне такое подыскать, – посетовал я. – Мне приходилось подрабатывать у отца на бирже, но это, по сути, то, чем я занимался всю свою

Из книги автора

Сексуальные табу: безболезненное извлечение и использование сексуальной энергии Мы уже обращали внимание на то, что отношение к сексуальности в истории человечества колебалось между двумя крайностями. Ее либо представляли в самом черном свете, называя «дьявольской

Из книги автора

Извлечение уроков из семейных расстановок Вот некоторые выводы, которые я сделал из семейных расстановок.Семейные расстановки – это подход, спускающий с небес на землю, он возвращает человеку контакт с реальностью за короткий срок. Возможно глубокое проникновение в

Из книги автора

Правило первое: всегда задавать в качестве дополнительного источника питания сущности использование рассеянной в пространстве свободной энергии С этим правилом вы уже знакомы, и теперь вы понимаете всю его важность. Вы увидели, насколько многообразными могут быть

Для решения проблемы ограниченности ископаемых видов топлива исследователи во всем мире работают над созданием и внедрением в эксплуатацию альтернативных источников энергии. И речь идет не только о всем известных ветряках и солнечных батареях. На смену газу и нефти может прийти энергия от водорослей, вулканов и человеческих шагов. Recycle выбрал десять самых интересных и экологически чистых энерго-источников будущего.

Джоули из турникетов

Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами. Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.

Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

Водоросли отапливают дома

Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна. Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза. Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо. Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.

По оценкам экономистов, к 2018 году глобальный оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 млрд долларов. Уже существуют реализованные проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге. Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, служащими единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, получившего название Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.

«Лежачие полицейские» освещают улицы

Концепцию выработки электроэнергии при помощи так называемых «лежачих полицейских» начали реализовывать сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, а скоро технология дойдет и до России. Все началось с того, что британский изобретатель Питер Хьюс создал «Генерирующую дорожную рампу» (Electro-Kinetic Road Ramp) для автомобильных дорог. Рампа представляет собой две металлические пластины, немного поднимающиеся над дорогой. Под пластинами заложен электрический генератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда автомобиль проезжает через рампу.

В зависимости от веса машины рампа может вырабатывать от 5 до 50 киловатт в течение времени, пока автомобиль проезжает рампу. Такие рампы в качестве аккумуляторов способны питать электричеством светофоры и подсвечиваемые дорожные знаки. В Великобритании технология работает уже в нескольких городах. Способ начал распространяться и на другие страны — например, на маленький Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно будет увидеть и в России. Студент из Тюмени Альберт Бранд предложил такое же решение по уличному освещению на форуме «ВУЗПромЭкспо». По подсчетам разработчика, в день по «лежачим полицейским» в его городе проезжает от 1000 до 1500 машин. За один «наезд» автомобиля по оборудованному электрогенеретором «лежачему полицейскому» будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не наносящей вред окружающей среде.

Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей компании Uncharted Play, мяч Soccket может за полчаса игры в футбол сгенерировать электроэнергию, которой будет достаточно, чтобы несколько часов подпитывать LED-лампу. Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которые нередко используются жителями малоразвитых стран.

Принцип аккумулирования энергии мячом Soccket довольно прост: кинетическая энергия, образуемая от удара по мячу, передается крошечному механизму, похожему на маятник, который приводит в движение генератор. Генератор производит электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторе. Сохраненная энергия может быть использована для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

Выходная мощность Soccket составляет шесть ватт. Генерирующий энергию мяч уже завоевал признание мирового сообщества: получил множество наград, был высоко оценен организацией Clinton Global Initiative, а также получил хвалебные отзывы на известной конференции TED.

Скрытая энергия вулканов

Одна из главных разработок в освоении вулканической энергии принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. «Испытуемым» стал спящий вулкан в штате Орегон. Соленая вода закачивается глубоко в горные породы, температура которых благодаря распаду имеющихся в коре планеты радиоактивных элементов и самой горячей мантии Земли очень высока. При нагреве вода превращается в пар, который подается в турбину, вырабатывающую электроэнергию.

На данный момент существуют лишь две небольшие действующие электростанции подобного типа - во Франции и в Германии. Если американская технология заработает, то, по оценке Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечить 50% необходимого стране электричества (сегодня ее вклад составляет лишь 0,3%).

Другой способ использования вулканов для получения энергии предложили в 2009 году исландские исследователи. Рядом с вулканическими недрами они обнаружили подземный резервуар воды с аномально высокой температурой. Супер-горячая вода находится где-то на границе между жидкостью и газом и существует только при определенных температуре и давлении.

Ученые могли генерировать нечто подобное в лаборатории, но оказалось, что такая вода встречается и в природе — в недрах земли. Считается, что из воды «критической температуры» можно извлечь в десять раз больше энергии, чем из воды, доведенной до кипения классическим образом.

Энергия из тепла человека

Принцип термоэлектрических генераторов , работающих на разнице температур, известен давно. Но лишь несколько лет назад технологии стали позволять использовать в качестве источника энергии тепло человеческого тела. Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластинку.

Т акой гаджет позволит фитнес-браслетам подзаряжаться от тепла человеческой руки — например, в процессе бега, когда тело сильно нагревается и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить около 40 милливат энергии при температуре кожи в 31 градус Цельсия.

Похожую технологию взяла за основу молодая Энн Макосински, придумавшая фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенностью является способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой стороны.

В итоге фонарик Энн производит довольно яркий свет, но не требует батарей-акуумуляторов. Для его работы необходима лишь температурная разница всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в комнате.

Шаги по «умной» тротуарной плитке

На любую точку одной из оживленных улиц приходится до 50000 шагов в день. Идея использовать пешеходный поток для полезного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Кемболл-Куком, директором британской Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов.

Устройство в инновационной плитке сделано из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создаёт энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты либо сохраняются в литиевом полимерном аккумуляторе, либо сразу идут на освещение автобусных остановок, витрин магазинов и вывесок.

Сама плитка Pavegen считается абсолютно экологически чистой: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали специального сорта и переработанного полимера с низким содержанием углерода. Верхняя поверхность изготовлена из использованных шин, благодаря этому плитка обладает прочностью и высокой устойчивостью к истиранию.

Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого с избытком хватило для работы уличного освещения британской столицы.

Велосипед, заряжающий смартфоны

Чтобы подзарядить плеер, телефон или планшет, необязательно иметь под рукой розетку. Иногда достаточно лишь покрутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила в свет устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства.

Продукт, названный Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевым аккумулятором, предназначенным для питания практически любых мобильных устройств, имеющих порт USB. Такой мини-генератор может быть установлен на большинстве обычных велосипедных рам в течение считанных минут. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов. Пользователь занимается спортом и крутит педали — а спустя пару часов его смартфон уже заряжен на 100 поцентов.

Компания Nokia в свою очередь тоже представила широкой публике гаджет, присоединяемый к велосипеду и позволяющий переводить кручение педалей в способ получегия экологически безопасной энергии. Комплект Nokia Bicycle Charger Kit имеет динамо-машину, небольшой электрический генератор, который использует энергию от вращения колес велосипеда и подзаряжает ей телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, распространенный в большинстве телефонов Nokia.

Польза от сточных вод

Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод , загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы.

Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понмания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток.

Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала - не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.

«Бумажная» энергия

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Токийской выставке экологически чистых продуктов био-генератор, способный производить электроэнергию из мелко нарезанной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара глюкозы, которая находится в зеленых растениях) необходим гофрированный картон.

Цепь разрывается с помощью ферментов, а образовавшаяся от этого глюкоза подвергается обработке другой группой ферментов, с помощью которых высвобождаются ионы водорода и свободные электроны. Электроны направляются через внешнюю цепь для выработки электроэнергии. Предполагается, что подобная установка в ходе переработки одного листа бумаги размером 210 на 297 мм может выработать около 18 Вт в час (примерно столько же энергии вырабатывают 6 батареек AA).

Метод является экологически чистым: важным достоинством такой «батарейки» является отсутствие металлов и вредных химических соединений. Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электричества вырабатывается достаточно мало - его хватает лишь на питание небольших портативных гаджетов.