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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Zip dans la poche. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Les récupérateurs (dispositifs de « restitution » de l'énergie au réseau électrique industriel) permettront de s'adapter aux conditions modernes d'utilisation de l'énergie éolienne et des petites centrales hydroélectriques. Ces types d'énergie sont maintenant appelés "non traditionnels", bien qu'ils soient vraiment traditionnels, ayant servi les gens depuis des temps immémoriaux sous forme de voiles, d'abreuvoirs à bétail, de moulins, etc. Mais que faire lorsqu'il n'y a plus de courant dans le réseau ? Avec une augmentation du nombre de petites centrales électriques (et une telle tendance a longtemps été esquissée dans le monde entier), elles pourront se passer de la centrale électrique principale, mais pour l'instant elles doivent éteindre le récupérateur "inondé" . Bien sûr, vous pouvez charger des batteries avec de l'énergie gratuite, mais la densité de stockage d'énergie dans les batteries électrochimiques est faible : pour les batteries au plomb - 64 kJ / kg, pour les batteries au nickel-cadmium - 110 kJ / kg, pour les piles à combustible (à différents temps de décharge) de 15 à 150 kJ/kg. Il existe aussi des batteries "chaudes" à électrolyte fondu (300...600°C), par exemple au sulfure de sodium, dont la densité est de 800 kJ/kg, mais leur efficacité est faible. Peut-être un volant ? Un disque solide de résistance égale a une densité de 120 kJ/kg, un super volant en ruban - 150 kJ/kg, un super volant en fibre spéciale - 650 kJ/kg [1]. En 1791, le mécanicien russe I.P. Kulibin a construit une voiture à deux places conduite par un serviteur situé à l'arrière. Dans cette pra-car, des éléments ont été posés qui ne commencent à être utilisés dans les transports que maintenant: une batterie de volant d'inertie et un frein régénératif [2]. Le volant d'inertie est connu depuis des temps immémoriaux. Aujourd'hui, les volants d'inertie sont placés dans une chambre à vide pour réduire les pertes par frottement de l'air. Au lieu de roulements, des roulements magnétiques sont utilisés. En doublant la vitesse du volant, on quadruple son énergie cinétique. C'est pourquoi la direction principale dans le développement des batteries de volant d'inertie est d'augmenter le nombre de tours, et donc la force. Si le volant est constitué d'une fibre de quartz très résistante, il sera alors possible d'augmenter la densité d'énergie à 5000 kJ / kg. Et si vous utilisez de la fibre de carbone avec une structure en diamant, la densité passera à 15000 XNUMX kJ/kg ! Outre la densité d'énergie, les batteries sont caractérisées par la densité de la puissance de sortie. Et ici, le volant n'a pas d'égal. Bien sûr, la prise de force des volants d'inertie modernes n'est possible que par des moyens électriques, aucune mécanique n'est capable de supporter une telle densité d'énergie. Néanmoins, les batteries électrochimiques et à volant d'inertie ont un concurrent de taille - une batterie thermique, dans laquelle l'énergie est stockée dans des substances hautement chauffées qui sont sur le point de passer d'un de leurs états à un autre. Ces batteries stockent une énorme quantité d'énergie, bien plus que tout autre type de batterie. Ces types de batteries sont notre Soleil, le plasma terrestre, la foudre en boule, etc. Leur densité de stockage d'énergie est maximale. En 1995, l'auteur de ces lignes a tenté de fabriquer une chambre d'accumulation "sans fond". Son dispositif est simple. La chambre solide et étanche est constituée de deux électrodes isolées l'une de l'autre. La chambre est remplie d'eau. À une tension de 2 V, toute l'eau se décompose en hydrogène et oxygène. Ensuite, il était censé mettre le feu au mélange à haute tension. La première conception ne pouvait pas résister à la haute pression et les gaz s'en échappaient. Grâce à mes recherches, j'ai réussi à "infecter" un diplômé de l'Université de Lviv R. Stasiv. Son appareil photo, basé sur mon expérience, a été rendu beaucoup plus solide (voir photo).
De la résine époxy a été utilisée à la place des joints en plastique et de l'acier à outils a été utilisé dans la construction de la chambre. Le joint du couvercle était fait d'une fine feuille de cuivre. Le volume de la chambre est fortement réduit, mais ils n'y attachaient alors aucune importance (les éclairs en boule ont un diamètre critique, atteignant lequel ils explosent). Rostislav a effectué les tests lui-même, ce qui est également inacceptable. Il a réussi à décomposer complètement toute l'eau dans une chambre d'un volume inférieur à un dé à coudre. Un ohmmètre connecté à la chambre a montré une "casse", ce qui signifiait l'absence totale d'eau. L'étape suivante consiste à enflammer le mélange à l'aide d'un transformateur haute tension utilisé dans les grandes chaudières. Avec cette procédure, rien ne semblait se passer et il était possible de commencer à charger la batterie. Maintenant, c'était déjà un hybride: à la fois une batterie électrochimique chaude et un volant (la substance dans la chambre, plus précisément, le front de dissociation, en théorie, aurait dû tourner à une vitesse pouvant atteindre 365000 XNUMX tr / min), et un accumulateur de chaleur ( le plasma était à l'intérieur de la chambre). Mais ensuite, le chercheur a pris l'appareil photo dans sa main et, pour une raison quelconque, l'a secoué ... Une terrible explosion a secoué toute la région, des gens effrayés sont venus en courant des maisons voisines. Six jours de commotion cérébrale et une main blessée - c'est le résultat du test pour le chercheur. Bien sûr, une telle expérience avec une autre charge énergétique d'une telle puissance n'aurait guère abouti à une "acoustique". La raison de l'issue relativement favorable de l'accident est la propriété du "gaz explosif" - un mélange stoechiométrique d'hydrogène et d'oxygène. Lorsqu'il explose, une explosion thermique classique et une explosion sous vide se superposent. L'expérience ne s'est pas terminée comme nous le souhaitions (il n'y a pas d'expériences ratées, elles "touchent toutes la Vérité"), et nous allons la continuer. Après tout, la division de l'eau en hydrogène et oxygène promet 141,88 kJ / kg, et l'hydrogène seul, s'il est divisé en atomes, donne déjà 213,3 kJ / kg. Que se passe-t-il si vous divisez un atome ? Dans [3], il y a les mots : "En principe, l'efficacité de l'électricité est énorme, bien plus que l'efficacité de la gravité." Littérature
Auteur : Yu.Borodaty
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