Когда заходит речь о так называемой безтопливной энергетике, то в первую очередь вспоминают способы генерации энергии из солнечного света, ветра, подземного тепла, приливов и отливов, океанских волн или из органики. При этом практически все забывают о таком факторе, как гравитация или сила тяжести. Между тем гравитация постоянно напоминаем нам о себе.
Все знают классический пример о том, как взвод солдат разрушил мост. Все рассказчики при этом вспоминают о механическом резонансе. Но при этом все забывают, что резонанс этот оказался возможным только при наличии гравитации, ибо только гравитация обеспечивала в конструкциях моста определенные напряжения, и строй солдат, воздействую на мост силой с определённой частотой и направлением, позволил сформировать на некоторых конструкциях скачки напряжений, которые превысили предел прочности. И мост рухнул.
Без гравитации (силы тяжести) не сможет работать ни одна ГЭС. Без силы тяжести на Земле не имело бы места такого явления как испарения и конденсация воды. Мы по привычке гравитацию не замечаем, хотя именно гравитация определяет все процессы на Земле, в том числе и нашу жизнь. Мы ходим на двух ногах, держа тело преимущественно в вертикальном положении. Строим здания, ориентируя стены по отвесу. Выравниваем дороги по уровню. Без силы тяжести не туда и не сюда. Сила тяжести важнее воды, это могут подтвердить космонавты.
В нескольких своих статьях я уже показывал, что гравитация, а точнее вертикальная вибрация, возникающая при движении транспортных средств, позволит вырабатывать океаны энергии. Это кажется невероятным, но это так. И если в России это направление энергетики пока остается чистой теорией, то вот в Израиле приступили к практической реализации получения электроэнергии с помощью гравитации. Вот статья, из которой читателю станет ясно, насколько серьёзно в Израиле работают в этом направлении.
http://venture-biz.ru/energetika-energosberezhenie/44-pezoelektricheskiy-generator-innowattech
Из идеи и начальных разработок ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА для получения электроэнергии из шоссейного полотна, которому были посвящены многие годы - возник перспективный стартап израильской компании Innowattech.
Ведущие специалисты венчурного проекта - генеральный директор Innowattech профессор Хаим Абрамович и автор идеи доктор Евгений Хараш.
Абрамович и Хараш сотрудничают уже около 10 лет в области применения пьезоэлектрических материалов в аэронавтике и в области производства современных пьезоэлектрических материалов, которые не встречаются в природе. Мысль о создании стартап компании возникала у них давно, но найти инвесторов они смогли несколько лет назад. Соучредителями фирмы стали частные лица и хайфский Технион.
Идея использования ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА состоит в следующем - это альтернативный, совершенно новый экологически чистый источник энергии. О его существовании было известно и раньше, но извлечь из него большое количество электроэнергии никому до сих пор не удавалось. Теперь авторы стартапа знают как при использовании пьезоэлектрических элементов можно получать электричество, преобразовывая давление проезжающего автомобиля на дорожное полотно. И эту инновационную технологию можно смело назвать прорывом.
Недавно Innowattech успешно провела этап натурных испытаний новой технологии, которая может произвести переворот в дорожном строительстве, соединив его с энергетикой.
Компания Innowattech предложила систему получения и хранения энергии, которая обычно растрачивается напрасно. Источником такой энергии является давление, которое оказывает на поверхность не только движущийся автомобиль, но поезд или самолет во время взлета или посадки. Преимущества используемой бизнес-идеи по сравнению с другими разработками в области добычи экологически чистой энергии в том, что не требуется выделения дополнительной территории, не наносится ущерб окружающей среде, система работает независимо от погодных условий. Следует отметить также, что предложенная система получения и хранения энергии может быть использована при создании разветвлённой «заправочной» инфраструктуры для электромобилей.
Под асфальт на автобан или под рельсы на железной дороге на определённом расстоянии друг от друга устанавливаются ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ, способные превращать энергию давления проезжающего транспорта в электроэнергию. Запасаемая в компактных накопителях, она будет напрямую поставляться близлежащим потребителям.
Сам принцип отнюдь не нов. Известно, например, что в японском метрополитене есть станция с пьезоэлектрическим полом, использующим давление ног пассажиров для выработки электроэнергии, достаточной для питания нескольких турникетов. На таком же принципе действует танцпол в одной из английских дискотек. Танцующие генерируют ток для нескольких дискотечных фонарей, наблюдая процесс генерации, так сказать, собственными глазами.
В Окленде также предприняли попытку использовать давление на трассу проезжающих машин для выработки электричества. Но принцип работы механический, он не основан на использовании «умных» пьезоэлектрических элементов. Там автомобили давят на установленные под асфальтом плиты, которые, в свою очередь, оказывают давление на подземную систему водоснабжения, в результате чего вода поступает на турбины. Недостаток этой системы в том, что она отнимает у автомобилей кинетическую энергию, что ведет к увеличению расхода бензина. Получается, что для выработки альтернативной энергии вновь применено традиционное топливо.
Но израильтяне, похоже, первые, кто смог масштабировать пьезогенерацию электричества в потребительски значимые масштабы. Например, в настоящее время на опытном участке близ станции Лод Innowattech устанавливает рельсы с вмонтированными в них пьезогенераторами. По утверждению разработчиков, прохождение по этому участку в час 10-20 поездов с десятью вагонами каждый позволит полностью обеспечить электричеством 150 жилых домов.
А насколько же интенсивным должно быть движение по автомобильной трассе, чтобы получаемой альтернативной энергии хватило для освещения дороги в ночное время? Отвечая на этот вопрос, доктор Хараш отметил, что «с загруженных автомобильных дорог мы рассчитываем получить гораздо больше энергии, чем требуется для освещения трассы». При этом он подчеркнул, что автомобили необязательно должны ехать быстро - достаточно даже того, чтобы пробка двигалась с минимальной скоростью 5-10 км/ч.
Уже созданы пьезогенераторы для автомобильных и железных дорог, пешеходных тропинок и даже для авиационных рулежных полос.
Особое внимание исследователи обращают на то, что для установки ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ, в отличие от остальных проектов по добыче экологически чистой энергии таких, например, как ветряные или солнечные электростанции, не требуется выделение специальных площадей земли. «Для производства 1 МВт электроэнергии с помощью солнечных батарей необходима площадь в 2,5 кв. км. Причем, ни для чего другого эту землю использовать уже невозможно. Электростанции, которые используют энергию ветра, также занимают значительную площадь, и, кроме того, самим своим существованием создают экологическую проблему - в лопастях гибнет огромное количество птиц», - говорит автор бизнес идеи. «Нельзя забывать также, что в существующих способах производства экологически чистой энергии, как правило, очень дорого обходится сервис», - добавляет он.
Эффективность работы ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА можно повысить, производя энергию в непосредственной близости от конечного потребителя, что позволяет достичь дополнительной экономии.
Экономическая целесообразность внедряемого изобретения оценивается так - сегодня для потребителя 1 кВт энергии стоит пол шекеля. В Израиле существует закон, поощряющий производство электричества с помощью солнечного света. Производителям такой энергии Израиль готов платить и платит 2 шекеля за каждый кВт. То есть, государство платит производителю экологически чистой энергии в 4 раза больше, чем оно получает за ее продажу. На этих условиях данный венчурный проект становится более чем рентабельным.
Как правило, цена экологически чистой энергии не может конкурировать с ценой энергии, полученной традиционными методами. Новая технология позволяет приблизиться к этому результату. Тем более что такие источники энергии, как уголь, мазут или нефть, исчерпаемы, а потому необходим поиск альтернативных источников энергии.
Стартап - это предприятие с высоким уровнем риска, но и потенциал очень высок. Авторы возлагает большие надежды на стартап Innowattech, и уверены, что можно иметь сколько угодно идей, но многие из них так и остаются нереализованными, если нет инвестора.
/*/
Израильские изобретатели поняли, что сочетая гравитацию и пьезоэлементы, они могут получать энергии гораздо больше, чем будут тратить энергии автомобили, даже если учитывать всю энергию, которая выделяется из бензина. Почему это возможно? Дело в том, что гравитация (сила тяжести) направлена строго вертикально, а вот силу, которая будет воздействовать на пьезоэлементы, можно перенаправить в любом направлении. Предположим, что у нас есть цилиндр, который может перемещаться вверх-вниз. Если мы подложим под одно из оснований пьезоэлемент, то цилиндр будет воздействовать на этот пьезоэлемент своим весом, давление с которым цилиндр будет давить на пьезоэлемент будет равно отношению веса цилиндра на площадь соприкосновения. Мощность, которую будет формировать пьезоэлемент, будет зависеть от произведения площади пьезоэлемента и давления, с которым на него будут давить цилиндр.
Теперь вспомним закон Паскаля, который гласит, что давление в жидкости и газе равномерно распределяется по всем возможным направлениям. Поэтому если всю внутреннюю поверхность емкости с воздухом или жидкостью покрыть как сотами пьезоэлементами, а затем каким-либо способом создать в газе или жидкости колебательный процесс, например, слегка изменяя объем емкости, то давление газа или жидкости начнет изменяться в соответствии с изменением объема и упругими свойствами газа (жидкости) и стенок емкости. А так как пьезоэлемент будет генерировать ЭДС пропорционально амплитуде перепадов давления, а не объема или площади поршня (основания цилиндра), то можно, создать устройство, в котором пьезоэлементы будут занимать большую площадь, с которой можно будет снять электрической энергии во много раз больше той, которую выполнит гравитация, перемещая, например, поршень при вибрации.
Подобный факт позволяет надеяться, что мы смогли бы сделать электро- или пневмо-мобиль, который не нуждался бы в подзарядке на специальных «заправочных» станциях. Для этого достаточно поставить на такие автомобили генераторы энергии на пьезоэлементах или встроенные в рессоры пневмонасосы. И тогда при вертикальных колебаниях автомобиля будут генерироваться электроэнергия с помощью пьезоэлементов или накачивать газ в ресивер с помощью воздушных насосов.
А как же закон сохранения энергии? А никак! Дело в том, что гравитация направлена вертикально и на гладкой дороге не только не мешает машине двигаться, но и, наоборот, благодаря трению, именно гравитация создает силу, которая позволяет машине или иному транспортному средству передвигаться. Причем сила трения равна произведению силы тяжести на коэффициент трения. Уже при скольжении этот коэффициент заметно меньше единицы, а при трении качения коэффициент трения не более нескольких сотых единицы, а иногда и меньше. Поэтому чтобы переместить многотонный паровоз не обязательно тянуть его по рельсам с силой с несколько десятков тысяч ньютонов. Главное слегка сдвинуть его с места, а потом для его перемещения достаточно силы в несколько сотен ньютонов. Поэтому перевозки по железным дорогам гораздо рентабельнее перевозок не только по грунтовым дорогам, но и по самым лучшим автобанам. Потому что коэффициент трения качения железнодорожных колес гораздо меньше трения качения колес автомашин по самому лучшему бетону.
Но если для перемещения вдоль поверхности Земли транспортному средству большой силы и энергии не надо, то из-за неровности дорог или железнодорожного полотна транспорт вибрирует в вертикальном направлении, и при этом возникают силы, нередко превышающие вес самого транспортного средства. Для гашения этих колебаний применяют рессоры самых разных конструкций. И эти рессоры выполняют всего одну задачу, погибая сами, они спасают транспортное средство и пассажиров. Поэтому рессоры используются крайне расточительно, их надо заставить быть не только амортизаторами вертикальных колебаний, но и придать им функции по преобразовании энергии вертикальных колебаний в энергию иного вида – энергию сжатого газа или электроэнергию. Зачем же добру пропадать?
Поняв, что любое транспортное средство можно превратить в подвижную электростанцию, можно предложить весь железнодорожный транспорт перевести на энергетическую самоокупаемость. И думаю, что электрички, электровозы и даже простые вагоны можно превратить в электростанции, которые будут вырабатывать электроэнергии гораздо больше, чем нужно непосредственно для железнодорожных перевозок. Фактически каждый железнодорожный перегон можно превратить в электростанцию. А это значит, что больше не надо строить ГЭС, АЭС СЭС или ВЭС. И чем больше будет у нас поездов, чем больше будет у нас электричек, тем больше в нашей стране будет вырабатываться электроэнергии и тем меньше наши железнодорожники будут нагревать воздух и землю.
То же самое касается и автотранспорта. В последнее время трассы забиты тяжеловесными фурами. Для них необходимо много солярки и бензина. Использование разного рода гравитационных вибропреобразователей на таких машинах позволило бы превратить их в гибридные автомобили. Вначале авто разгоняется с помощью ДВС, а после набора скорости можно будет ДВС выключить, а вместо него запустить электродвигатель, который будет питаться от аккумулятора, а последний будет подпитываться от гравитационных вибропреобразователей.
Для снабжения электроэнергией населенных пунктов и отдельных домов, находящихся вблизи от авто- и железнодорожных магистралей можно использовать гравитационные вибропреобразователи встроенные непосредственно в дорожное полотно или под шпалы. В качестве основы для такого преобразователя можно использовать герметическую плоскую емкость с водой или маслом с достаточно прочными и жесткими стенками. Верхнее основание этой емкости будет воспринимать на себя давление транспортного средства, которое (основание) при каждом «наезде» будет прогибаться и сжимать жидкость внутри емкости. А пьезоэлементы можно разместить на внутренней поверхности нижнего основания. И чем больше будет площадь поверхности,, тем больше пьезоэлементов можно там разместить и тем больше электроэнергии получить. И когда верхнее основание будет прогибаться, то давление будет изменяться синхронно по всему объему жидкости, а значит, эти колебания давления будут одновременно воздействовать на все пьезоэлементы, которые все синхронно будут генерировать ЭДС. И чем больше будет площадь основания у наших преобразователей, чем сильнее при наезде на него будет меняться давление жидкости внутри его, тем больше электроэнергии можно будет получить. И количество этой энергии не обязательно должно соответствовать работе, необходимой для прогиба верхнего основания преобразователя. Ибо гравитация направлена вниз, а давление жидкости – во все стороны. Причем в некоторые моменты могут возникать гидроудары, при которых количество снимаемой энергии будет возрастать. Преобразователь можно сконструировать так, что он практически не будет оказывать влияние на передвижение транспортных средств. Что касается утверждения, что на преодоление таких преобразователей будет тратиться лишняя энергия, то о такой малости лучше даже и не заводить речь, ибо полученная в преобразователе при этом энергия будет во много раз больше энергетических транспортных потерь. Ну а если само транспортное средство будет устроено так, как показано выше, то нет смысла плакать об энергии, которая будет генерироваться фактически даром. Это будет дар от Бога.
У нас уже есть пример использования гравитации с КПД больше единицы, правда в виде не электрической, а механической энергии. И этим наглядным примером является асфальтовый каток. Работа, которая выполняется им по выравниванию асфальта значительно больше той энергии, которая выделяется из бензина или солярки при работе его мотора.
А вот еще более веское доказательство. В последние годы на наших дорогах творится черти что. Многие федеральные трассы проходят по населенным пунктам, здания которых располагаются в непосредственной близости от дороги. Поток машин практически сплошной, идет легковой и большегрузный транспорт. Кроме постоянного шума, который доводит людей до самоубийства и повышенной агрессивности, частых ДТП этот транспорт создает постоянные колебания почвы, мощность которых такова, что дома возле трассы разрушаются. Недавно телевидение показало сюжет, как после запуска в эксплуатацию платной дороги водители предпочли безплатную федеральную трассу, проходящую через старинный русский город. И в этом городе кроме шума, постоянных ДТП с гибелью пассажиров и водителей, добавилась страшная напасть — город стал разрушаться. Путину, Медведеву и Минтрансу на это, как показывает развитие событий, до фени. Перекрыть федеральную трассу жители не имеют права, иначе тюремный срок. Что делать в такой ситуации?
Ведущий телесюжета предложил отменить плату на вновь построенной трассе и пустить транспорт по новой дороге. Не тут-то было. Частная собственность! А нарушать самую важную частную собственность — здоровье людей, оказывается можно без всяких последствий. Люди, которые должны «стоить» миллионы долларов, в нашей стране не стоят ничего. Жизнь наша гроша не стоит. Кто мешал при строительстве новой трассы превратить её в генератор электроэнергии, встроив в неё панели с пьезоэлементами? Жадность олигархов и банкиров, с одной стороны, и тупость проектировщиков, строителей и чиновников, с другой стороны! Куда мы всё спешим? На тот свет? Сколько энергии зря теряется. По разрушенным домам это прекрасно видно. Направь грузовик на максимальной скорости на церковь — устроит, никаких трещин не появится. А вот от вибрации от машин стены прекрасно трескаются. Какие еще надо доказательства, что дороги и весь транспорт можно превратить в электростанции. Так и живем вечно в пьяном угаре либеральной фашистской демократии по Ельцину. Эх, народ, Сталина на тебя нет!
Учреждение, в котором я работаю, находится в 200 метрах от железнодорожного полотна Коломна-Рязань. Нельзя сказать, что движение плотное. Но когда по дороге проходит товарный поезд наше трехэтажной кирпичное совсем еще новое здание заметно трясётся, как при землетрясении с магнитудой примерно в 3-5 балов. Поезд проходит примерно за 5-10 минут. И все время нас трясёт. И так ежедневно по десятку раз. И это на расстоянии в 200 метров от железнодорожного полотна. Значит под самим полотном вибрация заметно больше, что неудивительно, если вес каждого вагона достигает десятков, а то и сотни тонн. Значит и из-под поезда можно получить много энергии. Надо кое-кому только голову напрячь, да руками поработать и мягкое место от кресла оторвать. Но зачем, если есть возможность пилить бюджетные деньги, присваивая себе помимо денежных опилок и стружки и нормальные деньги, которые чиновники умудряются отнимать у пенсионеров, безработных и детей.
Пока наши изобретатели и предприниматели в России просыпаются, Израиль опять оказывается впереди России. Видимо у государственных чиновников, отвечающих за энергетическую безопасность России сформировалось выраженное газовое и нефтяное отравление, которое заблокировало нормальный мыслительный процесс. Но если чиновники находятся в коме, то почему сам народ так долго запрягает? Скоро ведь мы все можем оказаться в роли гравитационных вибропреобразователей, когда нас начнут утюжить танки и ракеты НАТО. Так что надо спешить, иначе может повториться 1941 год.
13.10.2011
