2.6. Энергия из воздуха
"КОНЦЕНТРАЦИЯ ЭНЕРГИИ
Вскоре после посещения его лаборатории академиком А.Ф. Иоффе Павел Кондратьевич, среди книг библиотеки Физического института имени А.И. Лебедева, случайно обнаружил в одном из сборников статью молодого ученого В.А. Брюханова, называвшуюся "Критика К.Э. Циолковским теории тепловой смерти мира".
Там приводилась запись, сделанная К.Э. Циолковским в Калуге 9 мая 1905 г.: "...в моей душе теперь созрело семя надежды об обратимости процесса рассеяния тепла". И далее: "Обратимость явления подтвердит вечную юность Вселенной и даст великую техническую возможность сосредоточения энергии".
В 1959 г. в предисловии к книге кон?структора ракетной техники И.И. Гвая "Циолковский о круговороте энергии" Ощепков, по существу, определил про?грамму дальнейших исследований по проблеме энергоинверсии. На этом пути предстояло преодолеть инерцию абсо?лютизации 2-го начала термодинамики, постулировавшего неизбежность энтро?пии и тепловой смерти Вселенной. Союзники П.К. Ощепкова, кроме К.Э. Циолковского, - СИ. Вавилов, К.А. Ти?мирязев, В.И. Вернадский, Все они го?ворили о том, что, наряду с рассеянием, идет в природе и процесс концентрации энергии.
"...Свидетельством космических процессов концентрации энергии по?мимо создания самих миров являются гигантские протуберанцы на Солнце и многочисленные землетрясения на Зе?мле. В природе непрерывно что-то раз?рушается и непрерывно что-то создает?ся. Процесс же созидания есть процесс концентрации, процесс накопления массы и энергии.
Постановка задачи о возможности целенаправленного овладения процес?сами концентрации энергии на нашей Земле многими воспринимается пока как задача алхимиков о целенаправ?ленном превращении одного вещества в другое. Но кто будет отрицать, что со?временная наука эту задачу блестяще разрешила! Ядерные реакции и радио?активные процессы теперь позволяют не только принципиально, но и практи?чески превратить одно вещество в дру?гое, в том числе и свинец в золото. А это значит, что задача, которую в свое время ставили перед собой алхимики, в основе своей была правильной, непра?вильными же были пути и средства ее решения..."
Как же подойти к решению концент?рации энергии? П.К. Ощепков избрал электронику. "Электроны определяют собой подавляющее большинство фи?зических и химических свойств окружа?ющих нас тел, - писал он. - С другой стороны, электроны интересны еще и тем, что из всех известных нам пока элементарных частиц только они про?должают движение даже при абсолют?ном нуле температуры, когда всякое другое движение атомов и молекул в кристаллической решетке, согласно об?щим законам термодинамики, практи?чески прекращается..."
В каждом атоме электроны как бы "прикреплены" к энергетическим уров?ням, соответствующим данной химиче?ской природе вещества и его темпера?туре... При переходе электрона из про?водника одной химической природы в проводник другой химической природы происходит взаимный обмен энергиями между движущимся электроном и кристаллической решеткой вещества Например, не может электрон, пришед?ший из меди в алюминий, оставаться с той же средней энергией, какую он имел в меди, ибо средняя скорость ки?нетического движения электронов в алюминии значительно ниже; он отдает' избыток энергии. А когда электрон пе?реходит через границу алюминий-медь в обратном направлении, он повышает свой энергетический потенциал, так как средняя энергия электронов прово?димости в меди значительно выше...
Остается только составить замкну?тую цепь из проводников разной хими?ческой природы и заставить электроны проводимости двигаться в них преиму?щественно в каком-то одном направлении.
При протекании тока через границу! раздела будет происходить захват энергии из окружающей среды. При! этом через некоторое время понизится! температура спая металлов и вся окру?жающая среда по отношению к этому спаю станет как бы "горячим телом". От! этого "горячего тела" тепловая энергия по классическим законам физики! должна будет идти к менее нагретому! телу, т.е. к месту спая металлов. И тут! не возникает никакого противоречия с| классической физикой и постулатом Клаузиуса.
При образовании электрического то?ка в замкнутой цепи все имеющиеся в| ней электроны проводимости начинают свое движение практически одновре?менно. Это коллективное действие, и скорость распространения электриче?ского напряжения в цепи равна скоро?сти света.
Но как из хаотического, беспорядоч?ного движения молекул получить упо?рядоченное, направленное течение энергии? П.К. Ощепков предложил для этого создать несимметричные пре?пятствия на пути движения энергии... Он объяснял это, предлагая представить себе водное пространство достаточно большой величины. И пусть над ним дуют ветры разных направлений различной силы. Одним словом, пусть в природе ветра будет полный хаос... Если водное пространство разделить не симметричным барьером (плотиной с различным наклоном ее стенок), то, встречая его на своем пути, волны бу?дут либо отражаться, либо перекаты?ваться через барьер. Набегающей на крутую (вертикальную) стенку раздели?тельного барьера волне трудно перева?лить через барьер, легче - отразиться. А в случае, когда волна будет набегать на барьер со стороны пологой стенки, произойдет все наоборот... Через опре?деленное время уровень воды в одной части бассейна повысится, а в другой -понизится. Этот процесс изменения уровней будет продолжаться до тех пор, пока не наступит равновесие раз?ных уровней воды справа и слева от барьера, т.е. различных уровней потен?циальной энергии. Асимметричный барьер в водоеме преобразует хаотиче?скую, неорганизованную энергию ветра в организованное, направленное ее те?чение.
Наиболее яркий пример асимметрич?ного течения процессов дает живая природа, существующая вопреки прин?ципу возрастания энтропии. Еще К.Э. Циолковский говорил и писал об ис?пользовании энергии окружающего про?странства живыми организмами в про?цессе их развития, об ускорении ими круговорота энергии в Природе. Те же процессы в неживой материи, по его мнению, происходят на уровне взаимо?действия электронов и электромаг?нитных полей. Одним из условий обра?тимости процессов Циолковский считал естественную или искусственно соз?данную асимметрию между веществом и полем.
Крупнейший отечественный биофи?зик академик Г.М. Франк (1904-76) от?мечал, что в живой клетке-структуре, "обладающей свойствами, сближающи?ми ее ...с полупроводниковыми систе?мами, возможны... более или менее длительная консервация энергии, ми?грация этой энергии, ее направленная передача".
Эти "процессы жизни" впервые объе?динил и сформулировал в наиболее об?щем принципе П.К. Ощепков: "Концент?рация и деконцентрация энергии нахо?дятся в диалектическом единстве и со?ставляют фундаментальный закон При?роды".
П.К. Ощепков стал продолжателем Циолковского, развивая его идею "кру?говорота энергии". И справедливым бы?ло его избрание на закате жизни почет?ным членом Академии космонавтики имени К.Э. Циолковского.
В 1967 г. П.К. Ощепков организовал необычный для того времени научный центр - общественный Институт энер?гоинверсии. "Та страна, - сказал он, открывая сессию Научно-технического совета института, - которая первой осуществит идею использования энер?гии окружающей среды, безусловно опередит все другие страны мира в раз?витии производительных сил на многие десятилетия". Говорил он и об открыва?ющихся перспективах создания нетра?диционной безопасной энергетики.
Уже создана технология, которая по?зволяла с помощью так называемых те?пловых насосов концентрировать и "перекачивать" рассеянную в окружаю?щей среде тепловую энергию. Она ши?роко (в отличие от России) использует?ся за рубежом. Это - одна из топливо -сберегающих технологий, которые спасли Запад и Японию в начале 70-х гг. от нефтяного энергетического кри?зиса. Однако сейчас наука развитых стран считает эту технологию недоста?точно экологически чистой, поскольку тепловые насосы все-таки подключены к электросети, а электроэнергию обыч?но получают, сжигая уголь и нефть.
Профессор П.К. Ощепков на базе своей теории энергетической инверсии и представлений квантовой механики о волновых свойствах электронов и сов?ременной электродинамики научно обосновал возможность создания эко?логически чистой энергетики. Если теп?ловые насосы только "добывают" тепло из окружающей среды, то принципиаль?но новая электронно-квантовая техно?логия, по мнению ее создателя, позво?лит преобразовывать (инвертировать) тепловую энергию, рассеянную в окру?жающей среде, в электрический ток.
Он обратил внимание на мембрану, окружающую живую клетку. Она ока?залась своеобразным асимметричным, полупрозрачным барьером для моле?кул, несущих клетке энергию. Проникая извне, они покидают ее уже в изменен?ном виде - только после того, как отда?дут ей часть своей энергии.
П.К. Ощепков утверждается в мыс?ли, что создаваемый энергоинвертор должен работать на принципах кванто?вой механики и состоять из полупро?водниковых потенциальных барьеров с асимметричной прозрачностью, встро?енных в исключительно тонкие провод?ники или пленки. В них электроны мо?гут восполнить потерянную на преодо?ление барьеров энергию "только, - как писал П.К. Ощепков, - за счет поглоще?ния ими необходимого количества энергии (тепла) от окружающей среды (системы) путем многократного взаимо?действия с другими атомами и электро?нами, что и создает основу для работы термоэлектронного генератора".
Главным условием осуществления своей идеи Ощепков считал создание технологии получения микропровода возможно меньшего поперечного сече?ния, около 10 микрометров, при одно?временном сохранении монокристалли?ческих свойств металла. В одном квад?ратном сантиметре поперечного сече?ния блока энергоинвертора сможет уместиться около миллиона изолиро?ванных друг от друга ультратонких ме?таллических жил, а величина снимае?мого тока тогда составит несколько де?сятых долей ампера. Наращивая парал?лельно блоки, можно увеличить общую величину снимаемого тока.
Технологические возможности но?вейших растровых туннельных микро?скопов, как показала Вторая междуна?родная конференция по нанотехнологии (Земля и Вселенная, 1994, N 1), по?зволяют создавать элементы нано?электроники, состоящие всего из не?скольких атомов. Их размеры вполне соответствуют требованиям к наноде?талям электронно-квантовых энергоин?верторов Ощепкова.
...В ноябре 1992 г. незадолго до кончины П.К. Ощепков принимал у себя до?ма интересовавшихся его работами ру?ководителей японской фирмы "Маяка?ва". Осмотрев демонстрационную, "до?машнюю" модель энергоинвертора, гос?ти спросили о состоянии осуществля?емых на нем экспериментов. "Expe?rementus crucis" (решающий экспери?мент), - ответил Ощепков, - еще впере?ди". К сожалению, сам ученый поста?вить его уже не успел...
Не успел он и создать, уже на базе современных нанотехнологий, автоном?ный экологически безопасный элек?тронно-квантовый энергоинвертор для освещения и отопления городской квартиры или сельского дома, теплицы или фермы. Осуществление этого про?екта изменило и усовершенствовало бы все энергохозяйство страны, помог?ло бы сохранить природу.
М.А. СИДОРОВ>
Институт энергетической инверсии I имени П.К. Ощепкова"
На счет загадки из двух проводников медь-алюминий.
Медь плавно уменьшается с одной стороны проводника, а алюминий постпенно возрастает. Только не сконцов проволоки, а в доль всего проводника и ток снимается с двух сторон проволочки. Сделано так для лучшего теплообмена проволочка-воздух, а так же с малого диаметра проволоки не снимешь максимального количества тока, так как в кристаллической решетке металлов атомы не будут рационально расположены, что ведет к неоправданному увеличению размеров проводника. Каждая проволока дает ток напряжением 2 Вольта, что для лампочки карманного фонарика советских времен маловато (хотя светить будет, если тока с одной проволчки достаточно), поэтому проволочки две а не одна (U = 4V).
Кстати, полезную информацию, можно вычитать из учебника (книги
) "Курс физикии" Высшая школа раздел "Контакт двух металлов" (у меня Т.И.Трофимов (I) и другое издание А.А. Детлаф и Б.М. Яворский (II)). А так же не помешает просветиться на счет электронного облака во круг металлов (разеделы "Работа выхода в металле" (I, II), "Термоэлектронная эмиссия" (II) и "Понятие о квантовой теории электропроводности металлов" (II)).
А в конце 70-х наконец-то увидел работающий вечный двигатель своими глазами. Было это на улице Миклухо-Маклая, возле метро "Беляево", в лаборатории Ощепкова. Павел Кондратьевич показал мне лампочку от карманного фонарика, к которой были припаяны две проволочки, не замкнутые ни на что: вторые их концы свободно висели в воздухе. А лампочка - горела! Изобретатель недолго томил меня неизвестностью. Поведал, что проволока сделана из хитрого сплава меди и алюминия: левый конец - чисто медный, правый - чисто алюминиевый, а по всей длине слева направо содержание меди плавно уменьшается, содержание алюминия - постепенно возрастает. Электрон вынужден с ускорением бежать от алюминия к меди: средняя скорость движения электронов в меди гораздо выше, чем в алюминии. Вот электрончики и бегут. А значит, идет ток. Отнюдь не нарушая законов термодинамики. Это, кстати, означает, что двигатель Ощепкова все-таки не вечный. Более корректно называть такие устройства даровыми источниками энергии. Ведь электрон для дополнительного ускорения черпает энергию из кристаллической решетки металла, а она, в свою очередь, - из окружающей среды.
Павел Кондратьевич Ощепков -
во избежание веселых сомнений - был профессором, доктором технических наук, заслуженным деятелем науки и техники РСФСР, заслуженным изобретателем РСФСР; он - создатель отечественного радиолокатора. В годы моего с ним знакомства Ощепков возглавлял Общественный институт энергетической инверсии. В этом названии отражена суть эффекта: инверсия означает обратное движение, то есть энергия переходит от менее нагретого тела к более нагретому. Легко представить, как вставала на уши официальная наука, стремясь "найти ошибку" в электроцепи, собранной изобретателем. Чем хуже это у нее получалось, тем изощренней трепали нервы ученому. В итоге Ощепков умер, не добившись признания энергетической инверсии. Но, видно, если лампочки зажигают, значит, это зачем-нибудь нужно...
Еще информация.
...Много лет профессор Ощепков создавал в своей маленькой лаборатории в подвале жилой многоэтажки чудесные вещи. Доктор технических наук, работавший над отечественными радиолокаторами еще под патронажем Лаврентия Берии.
Пятнадцать лет назад Ощепков творил, будучи в оппозиции официальной, солидной науке. У него на столе покоилась установка, которая годы подряд вырабатывала электричество без затрат топлива. Ощепков доказывал: если вы возьмете пару металлов - алюминии и медь, сделаете из них сверхтонкий провод и сотворите полупроводник, который обеспечивает одностороннее движение электронов из меди в алюминий, да плюс к тому обеспечите нужный температурный режим - то получится вечная электростанция, которая работает на разнице температур. Почти трос-батарея фантастической лодки "Пионер" из "Тайны двух океанов" Адамова. Зимой Ощепков выставлял один конец своего провода на улицу, другой - держал в тепле помещения. И по проводу бежал ток.
Профессор смастерил установку, которая могла волочить сверхтонкие провода, экранированные стеклом, и утверждал: если собрать эти волосинки-проводки в кабель диаметром в советский железный рубль, то он на разнице температур между домом и улицей свободно даст ток в три киловатта мощностью. То есть, это может стать целым направлением в свободной, дешевой, энергетике, которая не загрязняет окружающую среду и не потребляет ни грамма горючего.
У Ощепкова есть ученики, которые и сейчас разрабатывают его идеи. Но нужны деньги на работы, на создание опытно-промышленных образцов и их испытания...
Вот электромагнитные структуризаторы Ощепкова. По каким законам работают - неизвестно. По, установленные под капот автомобиля, они на десятки процентов снижают расход топлива. Сегодня России нужно увеличить валютные поступления? Сегодня нефтяники хотят поменьше продавать своего товару внутри России и побольше - на экспорт? Давайте сэкономим нефть в самой России, сократив потребление бензина в собственной экономике. Давайте поставим на свои авто эти структуризаторы. Вот иранцы, чтобы высвободить новые объемы нефти на экспорт, строят у себя атомные станции. А мы способны сделать то же самое с куда меньшими затратами.
- Однако судьба всех групп последователей Ощепкова достаточно трагична. Везде они сталкиваются с равнодушием чиновников и недоверием традиционных организаций. Видимо, общество еще не дошло до определенной ступени развития, - качает головой Николай Алексеевич.
"Но открытия Ощепкова и Федоряки пока не внедрены, о них вообще мало кто знает.
"Лаборатория П.Ощепкова (принадлежащая Академии наук СССР) в 5О-х годах создала модель энергоинвертора, в которой экспериментально показала, что движущийся в замкнутой цепи электрон способен перемещать тепловую энергию с коэффициентом переноса 1ОО% (или порядка 5ОО%) по сравнению с энергией, затраченной на организацию этого движения.
(Это цитата из докладной записки на имя Предсовмина СССР Маленкова от нескольких академиков и член-коров).
"Имеющиеся в лаборатории Ощепкова действующие модели, роботающие за счет энергии окружающего пространства, позволяют уже теперь приступить к разработке и изготовлению опытного образца таких машин для нужд народного хозяйства".
Это было записано зимой 1954 года. Идею Ощепкова поддержали тогда президент Академии наук СССР С.И.Вавилов, его приемник И.П.Бардин, академик Кржижановский.
1О июля 1954 года Президиум АН СССР принял постановление об организации специальной Электрофизической лаборатории в Институте металлургии АН СССР, которая должна была изготовить опытные образцы энергоинвертора академика Ощепкова.
Это постановление открыло новую эру экологически чистой энергетики на нашей планете. Сегодня лишь эта энергетика способна спасти человечество Земли от экологической катастрофы.
"А что касается идеи концентрации энергии, возникшей у Павла Кондратьевича еще в 40-х годах, то управление процессами круговорота энергии в природе может произвести настоящую энергетическую революцию. Важность работы в этом направлении обусловлена не только нависшей над человечеством угрозой истощения природных энергетических ресурсов, но и жизненной необходимостью борьбы с загрязнением окружающей среды продуктами сгорания топлива.
То, что рассеянная в природе энергия может быть поставлена на службу человеку, подтверждают практические результаты. И в нашей стране, и за рубежом давно уже успешно опробованы тепловые насосы, основанные на принципе энергоинверсии (так называемые "холодильники наоборот"
. Еще в конце 60-х годов был создан Общественный институт энергетической инверсии, руководителем которого стал Ощепков. Но Павлу Кондратьевичу так и не удалось добиться того, чтоб эту перспективную работу поставили на государственную основу. Опять наше государство осталось равнодушно к передовой идее, в то время как зарубежные фирмы (прежде всего, японские) неоднократно предлагали Общественному институту сотрудничество.
Увы, свою мечту поставить на службу человеку процесс естественного круговорота энергии в природе Павел Ощепков до конца так и не осуществил. Он умер в 1992 году. А вместе с ним захирел и институт. Видимо, не пришло еще время оценить огромное значение работы Ощепкова в области энергетической инверсии. У нас не пришло. За рубежом же мощность действующих установок с использованием тепловых насосов еще 10 лет назад составляла несколько миллионов киловатт. А в Японии, например, давно разработана государственная научно-техническая программа использования энергии окружающей среды."
И еще много всего интересного.
|