На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Солнце - основной источник энергии во вселенной

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 12.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 23. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


СОЛНЦЕ - первоисточник  большинства видов энергии. Излучаемая Солнцем энергия рождается в  ходе термоядерных реакций, превращающих водород в гелий. Самые распространенные способы использования энергии  Солнца - это получение электроэнергии с помощью фотоэлементов. Как  пологают эксперты Межденародного энергетического агенства (IEA), сгенерированная солнечная энергия сможет к 2050 году обеспечить до 25 % потребностей человечества в электричестве.
ЭНЕРГИЯ ВЕТРА - это  кинетическая энергия воздушных  масс в атмосфере. Ветрянные мельницы использовались для размола зерна в Персии уже в 200 году до нашей эры. Отдаваемая мощность современного ветрогенератора не прямо пропорциональна скорости ветра: при увеличении ветра вдвое, от 5 до 10 м/с, мощность увеличивается в 10 раз. В конце 2009 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 157 гигаватт.
ЭНЕРГИЯ ВОЛН - может  использоваться для генерации электроэнергии, опреснения воды и перекачки воды в резервуары. Средняя мощность волнения морей и океанов, как правило, превышает 15 кВт/м. Основная задача эксперементальных исследователей для получения электроэнергии из морских волн - это преобразование движения вверх - вниз во вращательное для передачи на вал электрогенератора с максимальным КПД.
ГЕЙЗЕРЫ -  источники, периодически выбрасывающие фонтаны  горячей воды и пара. В вулканических  районах циркулирующая вода перегревается  выше температур кипения на больших  глубинах и по трещинам поднимается  к поверхности, проявляя себя ввиде гейеров. На геотермальных электростанциях тепловая энергия подземных источников преобразуется в электрическую энергию. Суммарная мощность геотермальных электростанций во всем мире превышает 10,5 тыс. МВт.
КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ - элементарные частицы и ядра атомов, родившиеся и ускоренные до высоких энергий  во Вселенной. Физику космических лучей  принято считать частью физики высоких  энергий и физики элементарных частиц. Излучение потоков высокоэнергетичных заряженных частиц, попадающих на границу атмосферы Земли, является важнейшей эксперементальной задачей.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СКАТЫ - отряд рыб. Длина до 1,5 м, весят  до 30 кг. Имеют электрические органы, расположенные по бокам туловища, которые можно сравнить с гальванической или электрической батареей. Скат наносит электрические удары  совершенно сознательно, а раздразнив, можно заставить его повторить  их несколько раз подряд. Электрический  аппарат служит скатам для добывания  пищи или защиты против более сильных  хищников.
МОЛНИЯ - гигантский электрический искровой разряд между  облаками или между облаками и  земной поверхностью длиной несколько  километров, диаметром десятки сантиметров  и длительностью десятки доли секунды. Ток в разряде молнии достигает 10-20 тысяч ампер. В молнии электрическая энергия облака превращается в тепловую и световую.
ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ - быстро меняющееся свечение отдельных  участков ночного неба, наблюдаемое  временами преимущественно в  высоких широтах (в Северном полушарии  его называют также северным сиянием, а в высоких широтах Южного полушария - южным.) Происходит в результате свечения разряженных слоев воздуха  на высотах 90 - 100 км под действием  протонов и электронов, проникающих  в атмосферу из космоса.
БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ - это холодное свечение некоторых  живых организмов, которое возникает  в результате биохимических реакций, при которых освобождающаяся  энергия выделяется в форме света. КПД живого свечения фантастически велик: он достигает 80-90%. Например, весьма распространенное явление - свечение медуз, у которых светятся как клетки наружной поверхности диска и краевых телец, так и клетки внутренних организмов.
ЭНЕРГИЯ ПРИЛИВОВ И  ОТЛИВОВ - это фактически кинетическая энергия вращения Земли. Приливные  электростанции являются особым видом  гидроэлектростанций. Их строят на берегах  морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Преимущества - экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Самая крупная в мире приливная электростанция расположена во Франции, в устье реки Ранс. Ее мощность составляет 240 МВт.
СВЕЧЕНИЕ ВОДЫ - одна из величайших загадок океана. Ученые пытались объяснить его  и свечением  фосфора, и электрическими разрядами, и тем, что ночной океан отдает поглащенную днем энергию Солнца. Сейчас уже не подлежит сомнению тот факт, что свечение вызвано биологическими причинами, главной из которых является массовое размножение некоторых видов организмов, составляющих значительную часть планктона мирового океана.
СВЕЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ встречается реже, чаще всего у  низших представителей растительного  царства - бактерий и грибов. Впрочем, существуют некоторые указания и  на свечение цветковых растений. По некоторым описаниям, в теплые летние вечера светятся соцветия Lilium, Dictamnus, Tagetes, Oenothera и многих других растений. До сих пор науке не удалось выяснить ту роль, которую играет свечение в жизни растений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  
  27. ЭНЕРГИЯ, ЕЁ  НОСИТЕЛИ И ИСТОЧНИКИ 
  Что такое  энергия? 
  Основным законом  в природе является закон сохранения  массы и энергии. 
  Только благодаря  этому закону возможны объяснения  существования материи во Вселенной  и её эволюционный круговорот.
  Каким является  понятие энергии в "современной"  физике?
  В учебниках  дано следующее определение. Физическая  величина, определяющая способность  тел совершать работу называется  энергией.
  Данное определение  энергии через работу не очень  хороший способ выяснения, что  такое энергия. 
  Энергией обладает  вся материя Вселенной. Одна  часть материи является переносчиком  энергии - это обменные частицы  (фотоны и нейтрино) и эфир (нейтриники и фотоники). Другая часть материи - это вещество. Вещество, если рассматривать в эволюционном макропроцессе, то излучает энергию в виде обменных частиц, то поглощает её, в виде обменных частиц и эфира. Этот процесс во Вселенной вечный.
  Кроме того, эволюционный  круговорот материи во Вселенной  - это и есть закон сохранения  момента импульса, массы и энергии  в масштабах Вселенной. 
  Состав и структура  материи представлены в разделе  17 и таблице 3.
  Вся материя  во Вселенной находится в непрерывном  движении и вечном эволюционном  круговороте, а значит, обладает  энергией.
  В предлагаемой  мною концепции характеристики  массы и энергии следующее.  Основные характеристики материи  - это масса и скорость. Масса  - это количественная мера материи.  Скорость - это количественная мера  движения материи. Скорость это  состояние материи. Дополнительные  характеристики материи энергия  и количество движения получаются  из двух основных. Естественно,  что энергии без массы не  бывает.
  Материя в  природе существует в виде  вещества, обменных частиц и эфира,  которые выполняют разные функции. 
  Переносчиками  энергии являются эфирные частицы  (нейтриники и фотоники) и обменные частицы (фотоны и нейтрино). Энергия переносится массой эфирных частиц, фотонов и нейтрино только в виде кинетической энергии. Другой энергии в микромире нет.
  Вещество от  взаимодействия с обменными частицами  и эфиром может изменять своё  состояние, то есть изменять  движение, изменять температуру  и т.д. 
  Эти процессы  мы наблюдаем в природе и  связываем их с энергией.
  Можно ли классифицировать  энергию? 
  Можно, если  связать это со способом переноса  энергии. 
  Энергия может  быть пяти видов. 
  1. Механическая  энергия. 
  Механическая  энергия связана с гравитационным  взаимодействием и частными случаями  его близкодействия (сильное, слабое  и молекулярное взаимодействия).
  Непосредственные  участники и переносчики механической  энергии - это эфирные частицы  нейтриники. Энергия переносится массой нейтриников в виде кинетической энергии, при постоянной скорости.
  Механическая  энергия может быть:
  - кинетической  энергией движения,
  - потенциальной  энергией гравитации,
  - потенциальной  энергией упругой деформации  твёрдого тела,
  - потенциальной  энергией упругого сжатия жидкостей  и газов и т. д. 
  Всё, что связано  с механической энергией, связано  с эфиром (нейтриниками).
  Перечисленные  варианты механической энергии  объясняются гравитационным действием  эфира. 
  Прямолинейного  движения макроматерии во Вселенной нет. Вся Вселенная заполнена веществом, которое связано между собой силами гравитации. Все вещество находится в непрерывном движении, а именно, - вращении и обращении. Земля вращается вокруг своей оси и обращается одновременно вокруг Солнца. Солнце вместе с Землей обращается вокруг центра массы галактики. Галактика обращается вокруг центра масс скопления галактик Местная группа. Скопление галактик обращается вокруг центра масс сверхскопления галактик с центром в созвездии Дева и т. д. Всё во Вселенной вращается и обращается вокруг центров масс. Повинно в этом гравитационное действие эфира.
  2. Энергия подвижности  атомов и молекул вещества (энергия,  связанная с непрерывной нейтринной  бомбардировкой ядер атомов и  молекул вещества).
  Переносчиком  данного вида энергии являются  нейтрино всех диапазонов частот (масс, энергий). Энергия переносится  массой нейтрино в виде кинетической  энергии, при постоянной скорости.
  Благодаря этой  энергии атомы и молекулы вещества  подвижны.
  Зачем атомам  и молекулам вещества подвижность? 
  Если бы, например, не существовало непрерывной  нейтринной бомбардировки ядер  атомов и молекул газа, то газ  не был бы объёмным.
  Ещё, например, атомы и молекулы в веществе  от ударов нейтрино сталкиваются  между собой, и только при  этих обстоятельствах происходит  излучение и переизлучение фотонов инфракрасного диапазона электромагнитных волн (теплопроводность).
  Таким образом,  только благодаря энергии, связанной  с непрерывной нейтринной бомбардировкой  ядер атомов и молекул вещества, возможны такие явления как  диффузия, теплопроводность и др.
  3. Электромагнитная  энергия. 
  Электромагнитная  энергия связана с электромагнитным  излучением.
  Непосредственные  участники и переносчики электромагнитной  энергии - это фотоны всего  диапазона электромагнитных волн. Энергия переносится массой фотонов  в виде кинетической энергии,  при постоянной скорости.
  Поэтому электромагнитная  энергия может быть разных  диапазонов электромагнитных волн, где переносчиками энергии являются  фотоны радиодиапазона, инфракрасного,  видимого, ультрафиолетового и рентгеновского  диапазонов.
  Фотоны разных  диапазонов электромагнитных волн  по-разному взаимодействуют с  веществом и, соответственно, вызывают  разные эффекты. Кроме того, вещество  может иметь разный химический  состав и пребывать в разных  агрегатных состояниях, в том  числе и в состоянии плазмы.
  Связывать всю  электромагнитную энергию с тепловой  энергией или называть её тепловой  энергией, а также характеризовать  её температурой нельзя (глава  1, раздел 29).
  Так, например, всё вещество светящихся звёзд  находится в состоянии плазмы. Плазма является генератором  мощности излучения разных диапазонов  электромагнитных волн. Она может  характеризоваться спектром излучения,  максимальной длиной волны излучения  (цветом), мощностью и интенсивностью  излучения. Характеризовать плазму температурой неправильно. Смысл, заложенный Реомюром и Цельсием в понятие температуры в данном случае для характеристики плазмы, не подходит (глава 1, раздел 29). Во-первых, плазма излучает спектр электромагнитных волн с максимальной длиной волны не в инфракрасном диапазоне. Во-вторых, плазма генератор излучения. Она только излучает.
  Другой пример. Электромагнитная энергия, переносчиком  которой являются фотоны инфракрасного диапазона электромагнитных волн, излучаемые Солнцем достигают Земли. Эти фотоны взаимодействуют с внешними электронами атомов и молекул вещества. Взаимодействие этих фотонов с внешними электронами атомов и молекул вещества, создают эффекты, которые мы связываем с тепловой энергией. Это изменение размеров, температуры вещества тела и тому подобное. Как это происходит? Внешние электроны атомов и молекул вещества поглощают эти фотоны и перескакивают на более дальние орбиты от ядра, тем самым увеличивают занимаемый атомами или молекулами объём. Соответственно этому происходит увеличение объёма вещества. Передача тепловой энергии в данном случае происходит только через фотоны инфракрасного диапазона.
  Тепловая энергия  выражается формулой:
  ?Q = c.m.?T,
  где: c - удельная теплоёмкость вещества,
   m - масса тела,
   ?T - разность температур.
  Следствием от  получения веществом тепловой  энергии является объёмное расширение, в том числе и в виде взрыва.
  Тепловая энергия  связана с фотонами инфракрасного  диапазона электромагнитных волн, которые излучаются или поглощаются  внешними электронами вещества.
  Основной характеристикой  состояния вещества, связанного  с тепловой энергией, является  температура (глава 1, раздел 29).
  Если фотоны  других диапазонов электромагнитных  волн не взаимодействуют с  внешними электронами вещества, то, соответственно, не связаны с  тепловой энергией.
  Энергия фотонов  видимого света. Переносчиками  этой энергии являются фотоны  видимого спектра электромагнитных  волн. Эти фотоны не поглощаются  внешними электронами вещества, и поэтому вещество не нагревается  и не расширяется. Их поглощают  или переизлучают электроны с внутренних орбит. В солнечных батареях для получения электрической энергии используется внутренний фотоэффект. Растения также напрямую используют световую энергию фотонов (фотоны видимого спектра), разлагая углекислый газ на углерод и кислород.
  Энергия фотонов  радиодиапазона. Переносчиком этой  энергии являются фотоны радиодиапазона  электромагнитных волн. При взаимодействии  с веществом они наводят в  нём переменную ЭДС. Наиболее  сильно этот эффект выражен  у металлов. Его используют при  беспроводной связи. 
  Аналогично тепловой  энергии фотонов, существуют энергии  фотонов других диапазонов электромагнитных  волн, где переносчиками электромагнитной  энергии являются фотоны радиодиапазона, фотоны видимого света, фотоны  ультрафиолетового и фотоны рентгеновского  диапазонов. Но эффекты от взаимодействия  этих фотонов с веществом будут  различные. 
  Так как эффекты  от взаимодействия фотонов с  веществом разные и зависят  от частотного диапазона электромагнитных  волн, то все эти эффекты необходимо  называть энергией фотонов конкретного  диапазона (аналогично фотонов  тепловой энергии).
  4. Электрическая  энергия. 
  Электрическая  энергия - это переизлученные потоки фотоников между неподвижными друг относительно друга зарядами. Потоки переизлученных фотоников не могут возникнуть, если заряд один.
  Переносчиком  электрической энергии являются  переизлученные зарядами фотоники (Ф-Э или Ф+Э) в сторону тени от другого неподвижного заряда.
  Электрический  заряд переизлучает эфирные фотоники в сторону тени от другого заряда и одновременно сообщает фотоникам момент импульса с направлением вращения, соответствующим знаку заряда. Эффект взаимодействия, между переизлученными фотониками одного заряда с другим зарядом, заключён как раз в моменте импульса и направлении вращения.
  Переизлученные фотоники будут отталкивать одноимённого знака заряды, и притягивать заряды противоположного знака.
  Расчёты, связанные  с электрической энергией производятся  по формуле 
  EЭ = C.U2 / 2,
  где: C- ёмкость;
   U - напряжение.
  Электрическое  поле представляет собой заряженный  конденсатор. Если заряд один, то конденсатора нет, соответственно, нет и никакого электрического  поля. Естественно, раз нет второй  обкладки конденсатора с зарядом,  то его ёмкость С = 0 и электрическая энергия вокруг одного заряда отсутствует
  EЭ = C.U2 / 2 = 0.
  Если между  зарядами разных знаков поместить  другой заряд, то он начнёт  двигаться к заряду с противоположным  знаком. Будет произведена работа. Работа будет произведена эфиром, а именно, фотониками (Ф+Э и Ф-Э).
  Это мы называем  электрическим током и связываем  с электрической энергией.
  5. Магнитная энергия. 
  Магнитная энергия  - это потоки переизлученных фотоников между движущимися зарядами (между проводниками с электрическим током). Потоки переизлученных фотоников не могут возникнуть, если проводник с электрическим током прямой и он один.
  Переносчиком  магнитной энергии являются переизлученные движущимся зарядом фотоники (Ф+М или Ф-М) в сторону тени от другого движущегося заряда.
  Движущиеся заряды (проводник с электрическим током)  переизлучают эфирные фотоники в сторону других движущихся зарядов (другой проводник с электрическим током). Переизлучение движущимся зарядом фотоников происходит в перпендикулярной плоскости к движению заряда, по спирали с очень мелким шагом, уходящей в бесконечность. При этом направление движения фотоников по спирали будет соответствовать направлению электрического тока в проводнике.
  Эффект взаимодействия  между переизлученными потоками фотоников и движущимися зарядами проводника будет заключён в моменте импульса относительно оси проводника и направлении движения этих потоков фотоников по спирали.
  Если электрические  токи в проводниках одного  направления, то эффект от взаимодействия  потоков фотоников с зарядами будет приводить к притяжению проводников.
  Если электрические  токи в проводниках разного  направления, то эффект от взаимодействия  потоков фотоников с зарядами будет приводить к отталкиванию проводников друг от друга.
  Расчёты, связанные  с магнитной энергией производятся  по формуле 
  EМ = L.i2 / 2,
  где: L- индуктивность;
   i - ток в проводнике.
  Магнитное поле  представляет собой индуктивность  с электрическим током. Если  проводник с электрическим током  прямой и один, то индуктивности  нет, соответственно, нет и никакого  магнитного поля. Раз нет второго  прямого проводника или одного  проводника, представляющего хотя  бы один виток, тогда индуктивность  L = 0 и магнитная энергия вокруг одного прямого проводника
  EМ = L.i2 / 2 = 0.
  Если к одному  проводнику с электрическим током  приблизить другой проводник  с электрическим током, то будет  произведена работа. Работа будет  произведена эфиром, а именно, фотониками (Ф+М и Ф-М).
  Таким образом,  электрические и магнитные поля  существуют, если есть взаимозатенённость либо между неподвижными зарядами, либо между движущимися зарядами.
  Теперь становится  ясно, что никакой "тёмной энергии"  не существует. А шум вокруг  этого - это всего лишь неуменье  разобраться в некоторых процессах  и явлениях, связанных с энергией.
  Итак, носители  энергии - это обменные частицы  и эфир.
  Теперь об  источниках энергии. 
  Источники энергии  бывают химические, ядерные, термоядерные  и др.
  Химическими  источниками энергии являются  дрова, уголь, нефть, газ. Получают  энергию из перечисленного путём  сжигания. Чтобы начался процесс  горения, необходима начальная  температура. Далее процесс будет  сам себя поддерживать. Химические  элементы углерод и водород  будут вступать в реакцию с  кислородом. Реакция эта экзотермическая  (с выделением тепла). В результате  будут излучаться фотоны инфракрасного  диапазона электромагнитных волн. Уголь, нефть, газ - это ископаемые  источники химической энергии.  Они конечны. 
  Атомная или  ядерная энергия - это энергия,  высвобождаемая при процессе  распада ядер "тяжёлых" радиоактивных  химических элементов. Процесс  распада может быть природным,  например, уран-238 и уран-235 со своим  периодом полураспада каждый. Процесс  распада может быть искусственным  неуправляемым (взрыв атомной  бомбы) и искусственным управляемым  (в атомных реакторах).
  Теперь необходимо  разобраться, откуда появляется  энергия и какого она вида?
  В результате  процесса распада ядер "тяжёлых"  радиоактивных химических элементов  ядро распадается на две составные  части плюс потоки альфа-частиц, нейтронов, протонов, электронов, а  также гамма-излучения, светового  и инфракрасного излучений. Это,  вероятно, основной сценарий распада.  Однако могут быть и другие  варианты.
  Наша задача  определить происхождение выделяемых  видов энергии и оценить их.
  Самое большое  количество энергии сосредоточено  в гамма-излучении. Но это невидимые  лучи, энергию которых использовать  невозможно. Затем по количеству  энергии идут световые лучи, но  они присутствуют только при  взрыве. И, наконец, инфракрасное  излучение, энергию которого можно  использовать.
  При взрыве  мгновенное выделение огромного  количества тепловой энергии  создаёт ударную волну - основной  поражающий фактор.
  При управляемом  процессе из выделенной тепловой  энергии получают электрическую  энергию. Доля используемой энергии  от всей выделяемой электромагнитной  энергии при управляемом процессе  ничтожна.
  И теперь основной  вопрос, откуда вся эта энергия  появляется?
  В основном это электромагнитная энергия разных диапазонов частот: инфракрасного - тепловая, видимого диапазона и гамма-излучение.
  Сначала рассмотрим, какая энергия выделяется при  образовании ядер различных химических  элементов. При образовании ядер  химических элементов излучаются  фотоны и нейтрино (электромагнитное  и нейтральное излучение). Нас  будет интересовать только электромагнитное  излучение - фотоны.
  Самое большое  количество электромагнитной энергии  (в дальнейшем просто энергии)  выделяется при образовании ядра  дейтерия. Эту энергию называют  энергией связи. 
  При образовании  следующего ядра нуклида - трития  выделяется уже меньшее количество  энергии. При образовании ядра  гелия ещё меньше и так далее. 
  Получается, что  при образовании ядра дейтерия  два протона выделили максимально  возможное количество энергии.  Энергия связи этих протонов  самая большая. Следующие взаимодействующие  с дейтерием протоны будут  затрачивать на образование, например, трития и гелия уже меньше  энергии и так далее. Чем  больше порядковый номер образовавшегося  химического элемента, тем меньше  удельная энергия связи протонов  и тем больше оставшейся энергии  у каждого протона в запасе.
  Таким образом,  при распаде химического элемента  с большим порядковым номером,  например, начиная с урана, у  нас будет получаться два химических  элемента плюс разница энергии  связи. Получается, что химические  элементы с большим порядковым  номером имеют в запасе больше  энергии связи, чем их половинки. 
  Эта разница  в излишке энергии связи и  будет выделена при ядерном  взрыве.
  Никаких теоретических  расчётов произвести невозможно.
  Можно производить  некоторые оценки мощности взрыва  и то только по количеству  расщепляющего вещества и опытных  данных о предыдущих взрывах. 
  Урановое сырьё  также ископаемое и также в  нём энергия от Солнца (или  недр Земли). Оно также конечно. 
  Ещё имеются  другие источники энергии: энергия  падающей воды рек и водопадов,  свет от Солнца, энергия ветра,  энергия приливов и отливов,  и т.д. 
  Эти источники  энергии не в состоянии конкурировать  или заменить используемые химические  и ядерные. Но надо начинать  думать и о них. 
  Химические и  ядерные источники энергии конечны,  а заменить их нечем. 
  Термоядерный  синтез - это процесс образования  новых химических элементов. Для  начала протекания такого процесса  необходимы следующие условия.  Необходимое условие: сближение  ядра химического элемента, протона  и электрона на критическое  расстояние (расстояние соизмеримое  с размерами взаимодействующих  частиц). Достаточным условием будет  излучение фотона и нейтрино  строго определённых частот для  каждой реакции термоядерного  синтеза. Такие условия существуют  в недрах массивных объектов: светящаяся звезда, потухшая звезда, планетное тело. Основным параметром  возникновения процесса (розжига)  термоядерного синтеза является  давление. А именно, чтобы в центре  объекта возникло большое давление, необходима большая масса. Температура  является следствием этих причин. Процесс розжига термоядерного  синтеза может наступить при  определённых значениях массы  и давления в центре объекта.  Для протозвезды и для массивного  планетного тела эти значения  будут разные, так как начальным  химическим элементом в протозвезде  будет водород, а в массивном  планетном теле более "тяжёлые"  химические элементы. Процесс розжига  термоядерного синтеза, в массивном  объекте начавшись, в дальнейшем  будет поддерживать сам себя (аналогично  розжигу дров). Причиной розжига  является длительный процесс  поглощения массивным объектом  эфира. Из поглощенного эфира  вещество формирует кванты минимального  фонового излучения (3К-излучение), которые всё время переизлучаются. Фоновое излучение не прозрачно для вещества и как бы застрянет в центре массивного объекта. Тепловая энергия будет скапливаться в центре объекта, пока температура не достигнет значений для начала розжига термоядерного синтеза. Этот процесс можно сравнить с подмоченным стогом сена или подмокшим зерном на элеваторе. Разница лишь в том, что тепловая энергия скапливается не от эфира, а от химического процесса гниения (окисления) сена или зерна, но результат одинаковый - розжиг.
  В природе  существует минимальная масса  и соответствующий ей объём  водородных облаков, из которых  может образоваться протозвезда.  Для розжига термоядерного синтеза  также существует минимальная  масса протозвезды, где со временем  может произойти розжиг термоядерного  синтеза. 
  Энергия, выделяющаяся  в процессе термоядерного синтеза,  представлена фотонами и нейтрино.
  Термоядерный  синтез химических элементов  - это основной этап в эволюционном  цикле материи. Эволюция материи  направлена на её усложнение, а именно, компактность. На этом  этапе водород превращается в  наиболее компактные химические  элементы.
  Человек сумел  воспроизвести искусственный термоядерный  синтез в виде водородной бомбы.  Но время процесса термоядерного  синтеза равно времени существования  большого давления. Исчезает большое  давление, а вместе с ним и  процесс термоядерного синтеза. 
  Управлять процессом  термоядерного синтеза, где главной  причиной является большое и  стабильное давление, не удастся,  тем более получать энергию  для нужд человека. Термоядерные  управляемые источники энергии  создать не удалось и не  удастся. Вся надежда была только  на них. Что делать?
  Многие учёные, верящие в существование эфира,  считают, что знание структуры  и состава эфира и всей материи  в целом решат все проблемы  человечества, в первую очередь  энергетические. Это очень серьёзные  заблуждения. Наоборот, данные об  этом знания укажут, что энергетические  проблемы останутся теми же  и нужно беречь то, что имеется. 
  Одним из главных  направлений в деятельности человека  должно стать энергосбережение. Одновременно необходимо совершенствовать  утилизацию отходов ядерных реакторов.  Так как в отходах ядерных  реакторов имеется достаточно  много неиспользованной энергии,  которую необходимо научиться  получать. И это реально.
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Источники энергии  

 На протяжении  веков основными видами используемой  человеком энергии были химическая  энергия древесины, кинетическая  энергия ветра, потенциальная  энергия воды,  и лучистая энергия  солнечного света. Но в 19 в. главными источниками энергии стали ископаемые ресурсы из недр земли, такие виды топлива как: каменный уголь, нефть и природный газ. Во второй половине 20 века люди призвали к себе на службу энергию мирного атома. 
 

 Теперь давайте  рассмотрим эволюцию использования  человеком энергии с самого  начала. Собственно можно полагать, что вырабатывать или преобразовывать  энергию для своих нужд, человек  научился в тот момент, когда  стал повелителем огня. Подчинив  себе силу огня, человек сделал  большой шаг в своем развитии  и понемногу стал захватывать  власть над природой. Энергия  огня согревала, помогала приготовить  пищу, защищаться от врагов, охотиться.  На протяжении многих веков  человек находил все новое  и новое применение процессу горения, обширно применяя огонь.  Чуть позже на службу человеку встал ветер, надувая паруса лодок и кораблей, что значительно увеличило возможности дальних путешествий. Торговля и обмен технологиями значительно ускорили прогресс, осваивались все новые удаленные территории. Ветер вращал жернова, ударяясь в лопасти мельниц.
 В связи с  быстрым ростом потребления энергии  возникли многочисленные проблемы и встал вопрос о будущих источниках энергии. Достигнуты успехи в области энергосбережения. В последнее время ведутся поиски более чистых видов энергии, таких, как солнечная, геотермальная, энергия ветра и энергия термоядерного синтеза. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Даровые источники  энергии 

 Как следует  из определения, генераторы даровой  энергии или даровые двигатели  — это устройства, которым не  требуется регулярная поставка  топлива (хотя бы и бесплатного), — они преобразуют в удобную  для использования форму энергию,  автоматически извлекаемую ими  из окружающей среды непосредственно  в том месте, где они находятся.  При этом за полученную от них энергию в соответствии с современным законодательством никому платить не надо, хотя естественно, что некоторые затраты на изготовление и обслуживание такого источника энергии неизбежны. Важной чертой является то, что принцип работы этих устройств полностью объясним с точки зрения официальной науки, а значит, необходимые для их работы условия хорошо известны, как известны и способы блокировать их работу (прервать поступление первичной энергии). Часто подобные устройства называют «использующими возобновляемые источники энергии», однако термин «даровые» мне кажется более удобным и отвечающим сути дела — ведь по-настоящему свободным является источник энергии не только неисчерпаемый, но и обязательно не требующий регулярной оплаты, а «возобновлямым» может быть и бензин в баке... 

 Каковы наиболее  распространённые источники даровой  энергии? Прежде всего это практически повсеместно доступные Солнце и ветер. К сожалению, эффективность этих источников определяется погодой и временем года, а потому слабо предсказуема и крайне неравномерна даже в течении суток, не говоря уже о более длительных интервалах времени. Поэтому при их практическом использовании почти всегда приходится применять те или иные накопители энергии, что неизбежно удорожает как изготовление, так и обслуживание подобных установок. Текущая вода также является одним из древнейших источников даровой энергии, однако для её использования необходимо наличие ручья либо реки, и желательно с заметным уклоном русла, а это даже в местах, не обделённых водными ресурсами, встречается не на каждом шагу (про использование энергии океанских приливов я вообще не говорю — это доступно лишь жителям побережий, да и то не везде). 

 Есть и другие источники даровой энергии, но они, как правило, либо требуют весьма экзотических условий (скажем, наличия мощного источника геотермальных вод), либо сложны в реализации и имеют малую мощность (например, давно известны «вечные» часы, для завода которых используются перепады атмосферного давления при смене погоды, однако если попытаться вскипятить чайник на полученной таким образом энергии, то необходимые размеры устройства намного превысят все разумные пределы). 

 С точки зрения  современного российского законодательства, использование даровых источников  энергии для своих нужд является  Вашим частным делом и никакой  сертификации или лицензирования  на это не требуется, — также,  как при пользовании мобильными  бензиновыми или дизельными электрогенераторами,  — по крайней мере до тех пор, пока Вы не решите продавать избытки выработанной энергии другим. Но это не означает, что можно, скажем, перегораживать речку где заблагорассудится — в этом случае весьма вероятно скорое и неприятное знакомство с природоохранными органами по поводу нарушения «режима использования водного объекта» и «строительства в водоохранной зоне». К ветряку чиновникам придраться сложнее, но если это будет не маломощная «игрушка», а достаточно большое и заметное сооружение, то могут потребовать согласования с районным архитектором (а там, глядишь, подтянутся и СЭС с пожарниками — конечно, не корысти ради, а для Вашего же блага). А вот солнечные батареи и коллекторы обычно практически не занимают дополнительного места, а стало быть, не меняют архитектурный облик объектов, на которых они установлены, и не загромождают территорию. 

* * * 
 

 Пара слов о  моём отношении к разным типам  источников даровой энергии, рассмотренных  в этом разделе. 

Ветряные двигатели. Эффективные конструкции, позволяющие  получить практически полезную мощность (хотя бы 2..3 кВт) в течение достаточно долгого времени, обладают немалыми размерами и при сильном ветре  испытывают очень большие нагрузки, а потому являются весьма непростыми с инженерной точки зрения и требуют  высокого качества и тщательного  контроля при изготовлении. Неудивительно, что они получются весьма недёшевы. Кроме того, им необходимо не так уж мало свободного места, удалённого от мест постоянного пребывания людей, — как с точки зрения звукового комфорта, так и для обеспечения физической безопасности (аварийное разрушение лопастей бешенно вращающегося ветряка диаметром в несколько метров при шквалистом порыве ветра по своим последствиям может быть сравнимо со взрывом небольшого артиллерийского снаряда). Так что в индивидуальном порядке ветряк, способный полноценно обеспечить хозяйство энергией, может использовать разве что какой-нибудь фермер, выделив для него площадку на удалённом краю поля или пастбища. Кроме того, как и всем механическим конструкциям, работающим под открытым небом, ветряку необходимо регулярное техническое обслуживание. По этим причинам я не считаю достаточно мощные ветрогенераторы (от 5 кВт и более) подходящими для индивидуального использования, за исключением упомянутых фермеров на удалённых хуторах в ветренной местности. Кроме того, в приполярной зоне зимой энергия ветра является единственным доступным видом даровой энергии, поскольку Солнце над горизонтом не поднимается или показывается лишь на считанные минуты — здесь ветряки вне конкуренции. 

Тепловые насосы. Позволяют в 2-4 раза снизить затраты  на отопление по сравнению с обычными электронагревательными приборами, однако для работы обязательно требуют  внешний источник электрической, механической или интенсивной тепловой энергии  и при его отсутствии абсолютно  бесполезны. «На выходе» вырабатывают только относительно низкотемпературное тепло (как правило, в диапазоне 30–70°С), получить из которого механическую работу или свет можно лишь с помощью  сложных и абсолютно неэффективных  ухищрений. С понижением уличной  температуры эффективность работы тепловых насосов резко снижается, а при температуре –15°С и ниже практически все подобные системы, основанные на отборе тепла у внешнего воздуха, становятся неработоспособными. Отбор тепла из глубины грунта возможен, но стоимость системы такого теплоотбора достаточной мощности (а обычно она исчисляется даже не киловаттами, а десятками киловатт) легко может превысить стоимость самого теплового насоса во много раз. Поэтому единственным недорогим надёжным источником «холодного тепла» для тепловых насосов в зимний период являются реки и достаточно крупные водоёмы, никогда не промерзающие до дна, — а это резко ограничивает круг тех, кто может рассчитывать на круглогодичный обогрев тепловым насосом. Как и обычные кондиционеры, тепловые насосы при работе неизбежно шумят, хотя и не сильно. Как и кондиционеры, они имеют весьма сложную конструкцию и потому требуют регулярного технического обслуживания (правда, ближайшие родственники — бытовые холодильники — зачастую могут работать без обслуживания по десять и более лет, но они имеют существенно меньшую мощность и находятся в более комфортных условиях, а их компрессоры работают не непрерывно, а в коротко-периодическом режиме). На мой взгляд, в большинстве регионов России тепловые насосы, отбирающие тепло из воздуха, могут использоваться в качестве основного источника тепла лишь в летние похолодания и в межсезонье, если же отбирать тепло из глубины грунта или водоёма, то тепловой насос можно использовать весь холодный сезон, но создание геотермального поля увеличивает стоимость системы в разы. Будет ли оправдано это экономически, каждый должен решить сам, просчитав все варианты, и, прежде всего, определив источник и оценив затраты энергии для привода теплового насоса. 

Солнечные установки. Они не имеют движущихся частей (за исключением вентиляторов или насосов  систем охлаждения и циркуляции, если таковые вообще предусмотрены конструкцией), а потому практически бесшумны и  обладают высокой надёжностью в  сочетании с нетребовательностью  в обслуживании. Кроме того, хотя солнечные установки и занимают немалую площадь, но обычно имеют  малую толщину и могут быть установлены на уже имеющихся  наклонных и вертикальных поверхностях, то есть на скатах крыши и стенах. Поэтому если их применение закладывается  на стадии проектировании дома, то почти  всегда можно разместить их так, чтобы  они вообще не занимали дополнительного  места, не требовали обслуживания в  течение длительного времени  и не искажали задуманный архитектором облик здания. Более того, солнечные  батареи и коллекторы часто удаётся  не менее удачно «вписать» и на уже существующих строениях. Главных  недостатков у них два —  весьма высокая цена и низкая эффективность  в пасмурную погоду и в зимнее время. Однако при внимательном рассмотрении цена оказывается вполне сравнимой  с ценой ветрогенераторов, аналогичных им по реальной повседневной мощности (если, конечно, не собирать ветряк из первых попавшихся под руку железяк со свалки, а должным образом задуматься о его надёжности и безопасности). Со вторым недостатком сложнее, но современные солнечные батареи и коллекторы способны кое-что уловить даже в пасмурные дни, а эффективно отапливать дом площадью хотя бы в 100 квадратных метров в течение всей русской зимы с приемлемыми затратами на саму установку, её эксплуатацию и теплоизоляцию дома, не удастся никаким из рассмотренных здесь способов — периодического применения традиционного источника тепла (дрова, мазут, газ...) или хотя бы подпитки электрических грелок от внешней электросети не избежать. 

 С учётом всего  вышесказанного, на мой взгляд, на  всей территории России (как минимум  до 60-й широты) именно солнечные  установки являются наилучшим  выбором индивидуального источника  даровой энергии на участках  земли, площадь которых не превышает  одного-двух гектаров, в том числе  и на «шести сотках». И лишь  на больших пространствах в ветренных местах ветрогенераторы мощностью более 5 кВт могут оказаться предпочтительнее солнечных установок, хотя и в этом случае солнечные батареи будут их эффективно дополнять — ведь солнечная погода нередко сопровождается штилем и, наоборот, пасмурная погода часто приходит вместе с сильным ветром.
 ¦ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Распространённость
[править]
Во Вселенной 

Водород — самый  распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 92 % всех атомов (8 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов  — менее 0,1 %). Таким образом, водород  — основная составная часть звёзд  и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура  поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре.
[править]
Земная кора и живые  организмы 

Массовая доля водорода в земной коре составляет 1 % — это  десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых  среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ~ 52 %). Поэтому  значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так  же велико, как и кислорода. В отличие  от кислорода, существующего на Земле  и в связанном, и в свободном  состояниях, практически весь водород  на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005 % по объёму). 

Водород входит в состав практически всех органических веществ  и присутствует во всех живых клетках. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти 50 %. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Водород — самый  лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Очевидно, что чем меньше масса  молекул, тем выше их скорость при  одной и той же температуре. Как  самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого  газа и тем самым быстрее могут  передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород  обладает самой высокой теплопроводностью  среди газообразных веществ. Его  теплопроводность примерно в семь раз  выше теплопроводности воздуха. 

Молекула водорода двухатомна — Н2. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н.у.), температура кипения ?252,76 °C, удельная теплота сгорания 120.9?106 Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород хорошо растворим во многих металлах (Ni, Pt, Pd и др.), особенно в палладии (850 объёмов на 1 объём Pd). С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом (так называемая декарбонизация). Практически не растворим в серебре.
 
Фазовая диаграмма  водорода 

Жидкий водород  существует в очень узком интервале  температур от ?252,76 до ?259,2 °C. Это бесцветная жидкость, очень лёгкая (плотность  при ?253 °C 0,0708 г/см?) и текучая (вязкость при ?253 °C 13,8 спуаз). Критические параметры водорода очень низкие: температура ?240,2 °C и давление 12,8 атм. Этим объясняются трудности при ожижении водорода. В жидком состоянии равновесный водород состоит из 99,79 % пара-Н2, 0,21 % орто-Н2. 

Твердый водород, температура  плавления ?259,2 °C, плотность 0,0807 г/см? (при ?262 °C) — снегоподобная масса, кристаллы гексогональной сингонии, пространственная группа P6/mmc, параметры ячейки a=3,75 c=6,12. При высоком давлении водород переходит в металлическое состояние. 

Молекулярный водород  существует в двух спиновых формах (модификациях) — в виде орто- и параводорода. В молекуле ортоводорода o-H2 (т. пл. ?259,10 °C, т. кип. ?252,56 °C) ядерные спины направлены одинаково (параллельны), а у параводорода p-H2 (т. пл. ?259,32 °C, т. кип. ?252,89 °C) — противоположно друг другу (антипараллельны). Равновесная смесь o-H2 и p-H2 при заданной температуре называется равновесный водород e-H2.
 
 Равновесная мольная  концентрация пара-водорода 

Разделить модификации  водорода можно адсорбцией на активном угле при температуре жидкого  азота. При очень низких температурах равновесие между ортоводородом  и параводородом почти нацело сдвинуто в сторону последнего. При 80 К соотношение форм приблизительно 1:1. Десорбированный параводород при нагревании превращается в ортоводород вплоть до образования равновесной при комнатной температуре смеси (орто-пара: 75:25). Без катализатора превращение происходит медленно (в условиях межзвёздной среды — с характерными временами вплоть до космологических), что даёт возможность изучить свойства отдельных модификаций.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Бактерии для водородной энергетики 

[13 января, 2011 г.] 

Если исключить  из рассмотрения вполне конкретный круг лиц, человечество заинтересовано в  том, чтобы перейти от «топки ассигнациями» (как в свое время окрестил Менделеев  сжигание нефтепродуктов) к более  «чистым» и возобновляемым альтернативным источникам энергии. Основной надеждой давно уже является водород, однако его сложно хранить и дорого получать «традиционными» способами, а в  чистом виде на Земле его немного. Водород выделяют многие бактерии, но большинство живет в строго анаэробных условиях и не может использоваться для масштабного производства этого  газа. Однако недавно в океане открыли  штамм аэробных цианобактерий, очень эффективно вырабатывающих водород. Станут ли они опорой для ещё толком не окрепшей альтернативной энергетики?
версия для печати
обсуждение (4) 

Почти у каждого  автоконцерна есть концепт-кары, работающие на водороде — как на основе двигателя внутреннего сгорания, так и на топливных элементах. Однако и сейчас, и в ближайшем будущем это скорее способ избежать обвинений в ретроградстве, нежели стремление свернуть на «рельсы» альтернативного топлива. 
 

Нашу жизнь невозможно представить без повсеместно  распространенных и всем доступных  источников энергии и потребляющих её машин: это розетки, аккумуляторы портативной электроники, электропоезда, миллионы автомобилей, газопроводы  и разветвленные сети автозаправок. Бoльшую часть всей энергии — как тепловой, так и электрической — по-прежнему получают сжиганием органического топлива: нефтепродуктов, природного газа, угля и торфа. Ни гидроэлектростанции, ни солнечная энергия, ни сила ветров и приливов, ни даже «мирный атом» не играют главной роли в энергетическом балансе большинства стран. «Дармовая» солнечная энергия, хотя её и очень много, слишком рассеяна, а фотоэлементы слишком дороги, чтобы в обозримом будущем стать реальной альтернативой «топке ассигнациями». Пресловутые биодизель и биоэтанол, если их начать производить в масштабе планеты, банально лишат пищи миллиард людей, поскольку потребуют слишком больших сельскохозяйственных площадей. Термоядерный синтез благородно, но призрачно поблескивает где-то в начале XXII века. 

Реальной альтернативой как нефтепродуктам, так и аккумуляторам является водород (см. Водородная энергетика), поскольку его «энергетическая ценность» максимально высока. Конечно, его сложнее запасать, нежели бензин (газ просто так в бак не зальёшь) — баллоны высокого давления представляют существенную взрывоопасность, сжиженный газ требует температуры ?253° C, а «металлические аккумуляторы» дoроги и легко выходят из строя. 

Несмотря на то, что  во Вселенной водород — самый  распространенный элемент, свободного водорода на Земле мало. В промышленности его получают паровой конверсией метана или природного угля, но в  контексте альтернативной энергетики это напоминает «обмен шила на мыло». Электролиз требует огромных затрат электричества (которое получается — откуда?..), и, если пока оставить в  стороне гипотезу, что под мантией  нашей планеты находятся фантастические залежи водорода [1], остается фактически один путь получения водорода в больших  количествах: биотехнологический. 

Известно достаточно много бактерий, которые выделяют водород, но большинство из них —  факультативные анаэробы, то есть могут  существовать только в средах без  доступа воздуха, что, очевидно, не очень-то подходит для промышленности. Идея создать генно-инженерную бактерию, которая бы вырабатывала водород, используя  энергию фотосинтеза, уже довольно давно гуляет среди биологов, и  известный молекулярный биолог Крейг Вентер даже заявил это одним из приоритетов своей «искусственной жизни» [2], однако на сегодняшний день это пока чистой воды спекуляция. Может быть, такие микроорганизмы всё-таки где-то и так обитают на нашей планете? 

Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (Миссури, США) обнаружили в океанских водах  одноклеточную цианобактерию, названную Cyanobacterium cyanothece 51142, которая совмещает в себе сразу два фундаментальных биохимических пути — это фотосинтез и запасание энергии в светлое время суток и азотфиксация с выделением водорода и затратой энергии — ночью [3]. 

Бактерия Cyanothece 51142 была открыта в 1993 году в водах Мексиканского залива недалеко от побережья Техаса Луисом Шерманом (Louis Sherman) из университета Пердью (Индиана, США), одним из авторов работы. Позже Химадри Пакраши (Himadri Pakrasi), главный автор статьи [3], доказал, что бактерия имеет «двухфазный цикл». В течение дня она фотосинтезирует, используя солнечный свет и атмосферный углекислый газ для запасания энергии в форме гликогена. Ночью эта энергия тратится, когда запускается фермент нитрогеназа, фиксирующий атмосферный азот и выделяющий водород в качестве побочного продукта (рис. 1). 

Рисунок 1. Фотобиологический  синтез водорода бактерией Cyanothece 51142. Бактерия использует лучи солнца в качестве источника энергии, а углекислый газ и глицерин из окружающей среды (если есть) как субстрат для синтеза запасающего полимера — гликогена. В темное время суток он, распадаясь, служит источником энергии для другого процесса — фиксации атмосферного азота, в котором водород служит акцептором электронов и выделяется в качестве побочного продукта. 
 

Самое интересное здесь  в том, как бактерии удается держать  в одной упряжке «коня и  трепетную лань» — а именно аэробный процесс фотосинтеза и  анаэробный цикл фиксации азота, довольно «хрупкий» фермент которого —  нитрогеназа — легко разрушается под действием кислорода. Достигается это, видимо, пространственной и временнoй разобщенностью этих процессов: ночью, когда кислород не синтезируется, его излишки потребляются самой бактерией, и нитрогеназа в результате оказывается в более или менее бескислородном окружении.
Природные реакторы 

Что замечательно, выход  водорода, и так достаточно высокий, удалось в лабораторных условиях дополнительно повысить, «отрегулировав»  длительность светового дня и  вмешавшись тем самым в циркадный  ритм бактерий, а также добавляя в среду глицерин или другие внешние  источники углерода, «подкармливая» бактерии, находящиеся на «световой  диете». Зарегистрированный выход — 150 микромоль водорода на миллиграмм хлорофилла в час — самый высокий, который удавалось наблюдать для природных цианобактерий. Если экстраполировать эти результаты на чуть большего размера реактор, выход составит 900 мл водорода с литра бактериальной культуры за 48 часов. 

С одной стороны, это  вроде бы и не много, но если представить  себе раскинувшиеся на тысячи квадратных километров экваториальных океанов  реакторы с бактериями, работающими  в полную силу, то итоговое количество газа может быть впечатляющим. Ведь бактерии намного лучше человека с его несовершенными фотоэлементами умеют собирать и запасать рассеянную, но все же колоссальную энергию Солнца! А если удастся создать самоподдерживающуюся экосистему — это был бы очередной «дармовой» источник энергии, стоимость водорода в котором вполне могла бы дать фору паровой конверсии метана и составить конкуренцию нефти. 

Эта работа показывает, на что способны природные микроорганизмы, для которых синтез водорода —  отнюдь не приоритет. А значит, что  со временем человек — не зря  же мы уже более полувека изучаем  молекулярную биологию? — создаст  генно-инженерные штаммы, ещё более  продуктивные в этом отношении. 

Использованы материалы  Nature News [4].
Литература
Чумаков В. Разворот на водород. Вокруг света, 2006 (№ 6);
биомолекула: «Жизнь в эпоху синтетической жизни»;
Bandyopadhyay A., Stockel J., Min H., Sherman L.A., Pakrasi H.B. (2010). High rates of photobiological H2 production by a cyanobacterium under aerobic conditions. Nat. Commun. 1, 139;
Nature News — «Hydrogen production comes naturally to ocean microbe». 

 

 
 
 
 

  Энергетика клеточной  мембраны 
  
   Рассматривая  параллели между ядерным нуклеосинтезом и огнями святого Эльма, шаровой молнией и даже тунгусским взрывом, может показаться, что нуклеосинтез это что-то совершенно экзотическое и далёкое от жизни. На самом деле я убеждён, что ядерный нуклеосинтез - это наиболее распространённый источник энергии на Земле. Живые организмы удивительно точно и правильно устроены и, следовательно, они должны использовать самые эффективные и надёжные энергетические механизмы, которые существуют в природе. Трудно себе представить какую-нибудь бактерию, которая использует нефть или уран, в качестве топлива. Наоборот, нефть - это побочный продукт жизнедеятельности древних растений, которые оставили её в наследство людям.
  
   Жизнь клетки, особенно простейших бактерий  это вечная война за существование  с окружающей средой и себе  подобными. Ей нужно выжить в самых экзотических условиях, где она должна рассчитывать найти только самый минимум доступных материалов и средств. Смешно говорить о энергетике фотосинтеза поскольку живые организмы преспокойно живут на глубине многих километров под водой где никогда не было никакого света. Некоторые рыбы даже умудряются создавать маленькие лампочки, чтобы подсвечивать себе в темноте. Приблизительная верхняя температура для возможности жизни определяется температурой плавления ДНК, а нижняя точкой замерзания воды. И в самых общих чертах абсолютный минимум условий, при которых возможна жизнь - это наличие воды при температуре от замерзания до кипения. При этом возможно вода может быть дистиллированной - "джентльменский набор" минералов и солей, который делают воду "обыкновенной", то есть безвкусной - это, по-видимому, также результат деятельности живых организмов.
  
   Обращают на  себя внимание несколько явных  доказательств возможности живых  клеток синтезировать различные  вещества. Например, о существовании  древних морей можно узнать  по мощным слоям ракушечника  состоящего в основном из кальция.  Я не думаю, что древние морские  организмы искали этот самый  кальций по всему древнему  океану, а просто синтезировали  его для собственных нужд, соединив  углерод и кремний - то есть, используя обычный песок который  как раз и представляет собой  диоксид кремния. Использовать  самые простые и подручные  материалы - это вполне по-военному. Для датировки древних событий  по остаткам живых организмов  существует хорошо известный  радиоуглеродный метод. В период  когда организм был живым соотношение  изотопов углерода оказывается  постоянным где бы этот организм  не находился и при каких  бы условиях не существовал.  Но как только он умирает  - то радиоактивные изотопы начинают  немедленно распадаться и, сравнивая  концентрации углерода 14 и углерода 12 можно достаточно точно установить  дату смерти организма. Совершенно  очевидно, что этот изотоп является  продуктом жизнедеятельности любой  живой клетки осуществляющей  нуклеосинтез. Пытаясь обойти этот скользкий вопрос, современная наука объясняет происхождение углерода 14 столкновением вторичных нейтронов от космических лучей с ядрами азота. Потом, правда, атмосфера должна очень ровно перемешаться, чтобы все получили нужное количество изотопа. Только вот незадача - живые организмы, которые обитают глубоко под землёй или под водой и почти не общаются с атмосферой почему-то тоже имеют ту же самую пропорцию углерода 14. Складывается впечатление, что вовлечение космического фактора необходимо всегда, когда никаких реальных объяснений явления не существует - так легче спать... когда всё понятно. А кстати происхождение ядер азота, с которыми должны столкнуться продукты космических лучей, образовались внутри сверхновых звёзд --- а где же ещё?
  
   Итак, я хочу  сделать предположение, что для  обеспечения своей основной энергетики  и синтеза необходимых для жизнедеятельности химических элементов живые клетки используют реакции нуклеосинтеза. Посмотрим, как именно им удаётся это осуществить. Существует очень важное отличие между синтетическими и натуральными материалами. Синтетические ткани даже не смотря на то, что состоят почти из таких же длинных цепочек, как и натуральные, обладают значительно меньшей теплоёмкостью, а также обладают свойством накапливать на себе "статическое электричество". Это электричество может быть главной отличительной характеристикой синтетики - трещит, значит, синтетика. Основное структурное отличие натурального и синтетического материала в том, что в синтетике волокна расположены хаотически, а в натуральном материале существует упорядоченная структура.
  
   Любая клетка  живого организма обладает клеточной  мембраной и никакая жизнь  без неё невозможна. Мембрана  обнаруживается у самых древнейших цианобактерий. Даже всесильные вирусы могут проявить себя только после того как оказываются внутри клеточной мембраны. Кроме того, что мембрана представляет собой механический щит защищающий клетку - это ещё и аппарат благодаря которому клетка черпает энергию из окружающей среды. Известно, что на клеточной мембране, которая обычно имеет толщину порядка 10-и нанометров (10^-8 метров) существует напряжение в 0.1 вольт. Получается, что напряжённость поля на мембране составляет поистине астрономическую величину - десять миллионов вольт на метр. (10^7 вольт на метр) Это очень близко к напряжённости электрического пробоя мембраны, которая равна 20-40 миллион вольт на метр. Объяснение, которое принимает современная физика было высказано ещё в начале прошлого века и заключается в том, что дисбаланс напряжения происходит из-за избирательной пропускаемости различных ионов - например Na+ и К+. Что же ещё могли тогда придумать? Простые ионы вряд-ли могли бы создать напряжённости такого порядка.
  
   Из автономных  источников питания находящихся  в распоряжении человека наиболее  известны солнечные батареи. Это  единственный механизм, который  позволяет получить электроэнергию  фактически из ничего. Правда, для  работы солнечной батареи нужно  наличие света. У живых клеток  такой роскоши может и не  быть. И если клеточная мембрана  представляет собой эффективную  батарейку, которая может автономно  работать почти в любых условиях, то, что представляет собой механизм, благодаря которому клетка черпает  энергию из окружающего пространства? Поскольку единственное, что совершенно  необходимо клетке для жизни  это тепло, предположим что клетка способна каким-то образом преобразовывать тепло окружающего пространства вначале в электрическую энергию создавая напряжение на мембране.
  
   Работа солнечной  батареи основана на том, что  кванты света обладают достаточной  энергией, чтобы они могли взаимодействовать  с электронами в атомах и  выбивать их оттуда. Если бы каким то образом тепловая энергия могла накапливаться и ионизировать атомы, то солнечный свет можно было бы заменить на обыкновенное тепло. Проблема заключается в том, что даже если сложить вместе несколько фотонов низкой энергии они всё равно не будут способны к ионизации как один фотон высокой энергии. Другое дело если несколько фотонов низкой энергии будут когерентны, находится в широком диапазоне, обладать свойствами синхронизации мод и образовывать стоячую волну. Клеточная мембрана состоит из смеси липидов и полимеров, которые обладают значительным количеством энергетических уровней соответствующих тепловым частотам. Это означает, что такая система может эффективно накапливать тепловую энергию из окружающего пространства - теплоёмкость такой системы достаточно высока. По-видимому в такой системе возможен эффект вынужденного излучения похожий на лазерную генерацию. Когда возникает локальная лавина из фотонов теплового излучения, они образуют некую квазичастицу с очень высоким импульсом и исключительно малыми пространственными размерами. Эффективная частота такого образования оказывается вполне достаточной, чтобы ионизировать атом.
  
   Если вещество  клеточной мембраны способно  накапливать тепло из окружающего  пространства концентрировать его  в виде квазичастиц и выбивать  электроны, то мы получаем аналогию  солнечной батареи, которая работает  не от света, а от обычного  тепла. Теперь понятно, почему  у натуральных материалов не  возникает статического электричества  - все электроны оказываются на  своих местах в мембранах что и вызывают высокую напряжённость поля. Синтетические материалы также, по-видимому, обладают возможностью создавать коллективные объекты родственные лазерному свету обладающие свойствами квазичастиц способных ионизировать атомы, но при этом электроны разлетаются хаотически, что и приводит к возникновению статического электричества. Возможность сохранить тепловую энергию внутри мембраны делает натуральные вещи более тёплыми.
  
   Если создать  электрическую батарею - аккумулятор,  которая будет обладать теми  же свойствами, что и клеточная  мембрана то возникнет совершенно  удивительная вещь. Например, сотовые  телефоны и ноутбуки будут  способны постоянно работать  без необходимости обращаться  к розетке. "Клеточная" часть  такой батареи будет качать  энергию из обыкновенного тепла,  и запасать её для использования.  Принцип действия такой батареи  совершенно аналогичен солнечной,  за исключением того, что свет  совершенно необязателен и активный  элемент можно просто будет  свернуть в трубочку и засунуть  в тело батарейки. Исходя из того, что живые организмы должны быть наиболее хорошо спроектированными системами, исходя из хорошего знания всех принципов функционирования природы, то такой механизм добывания энергии должен быть наиболее оптимальным и самым непритязательным из всех существующих в мире.
  
   Но если  уж клетка использует такой  эффективный механизм захвата  энергии для создания огромной  напряжённости поля на мембране, я сомневаюсь, что она делает  это просто из развлечения.  Запасённая энергия должно быть  использована для освобождения  энергии нуклеосинтеза и главное назначение самое прямое - получение тех химических элементов которые необходимы клетке для жизнедеятельности поскольку она должна быть готова к тому, что не найдёт в окружающем пространстве необходимые вещества. Напряжение на мембране, по-видимому, способно производить генерацию когерентного излучения со спектром липидов и полимеров. Это излучение, концентрируясь в центре клетки, способно создавать квазичастицы способные эффективно взаимодействовать с нуклонами в ядрах при этом игнорируя сами ядра. Здесь возможно лежит ключ для конкретных экспериментов по осуществлению ядерного нуклеосинтеза в лабораторных условиях. Необходимо изучить состав и спектральные характеристики клеточных мембран тех растений, которые растут аномально быстро и которые наиболее неприхотливы к условиям произрастания. Так, например борщевик Сосновского даёт более 2500 центнеров с гектара, не требуя при этом никаких удобрений. Для сравнения урожай пшеницы может составлять около 60-и центнеров с гектара. Поскольку вещество клеточных мембран может создавать излучение с необходимыми характеристиками, то горючим для реакций нуклеосинтеза в промышленных масштабах может стать обыкновенный торф. Торф состоит как раз из полуразрушенных останков клеточных мембран и является значительно более возобновляемым ресурсом, чем нефть и газ.
  
   Наблюдая за  жизнью живой природы человек,  копирует её возможности - например, вертолёт это аналог стрекозы. Конечно, в точности воспроизвести  способности живых организмов  невозможно - но попытаться скопировать  принципы, по которым развивается  жизнь - это вполне реальная  задача. Разработав ядерный нуклеосинтез, люди смогут обеспечить себя дешёвой энергией на всё время существования цивилизации, и это позволит им тратить своё время на куда более интересные и нужные вещи.
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Изобретения преобразователей энергии 

1.5. Вакуумный триодный  усилитель (VTA) Свита 

Автор, страна, № патента  или авторского свидетельства: 

Флойд Свит (Floyd Sweet), США, 1990 г. 

Схема устройства 

Схема устройства не приводится. 

Краткое описание устройства 

Вакуумный триодный усилитель  состоит из двух ферритовых магнитов от 2 до 4 катушек без сердечников. Подготовленные специальным образом  бариевые магниты используются в  триггерном режиме. Часть выходной мощности замыкается в обратную связь для обеспечения самовозбуждения. 

Принцип действия 

Бистабильное состояние вещества магнита обеспечивает возможность перехода от одного направления поля к другому при подаче на управляющую обмотку слабого сигнала от внешнего генератора. 

Одна из схем ВТУ  включает два набора магнитов, расположенных  по двум стенкам корпуса так, что  между ними создается притяжение. Выходные и управляющие катушки  расположены между ними. Оси выходных катушек параллельны силовым  линиям поля, оси управляющих расположены  под углом 90? к линиям. Постоянный керамический магнит помещают в специальную  катушку, через которую пропускают ток от импульсного источника. Обычно используют конденсатор на 6500 микрофарад 450 В. Затем меняют полярность импульса и опять дают импульс тока через катушку. Процесс повторяют до тех пор, пока в структуре магнита не сформируется множество микротрещин от многократных переориентировок доменов. 

Полученные результаты 

Генерируется мощность, существенно превышающая входную  мощность, при этом сами магниты  сильно охлаждались в процессе генерации  мощности. Отмечается сильный антигравитационный эффект с потерей веса до 90%. 

Отмечено исключительно  низкое внутреннее сопротивление источника, поскольку изменение нагрузки от 100 Вт до 1 кВт практически не изменило величины выходного напряжения. Стабильности генерации не было достигнуто. 

Интерпретация авторов  и комментаторов 

Ряд комментаторов  высказываются самым различным  образом по поводу принципа действия усилителя Свифта. 

Том Бирден представляет, что источником энергии является интенсивное некогерентное излучение, повсеместно распространенное во Вселенной. Другие называют источником “нуль-энергию точки”, энергию гравитационного поля Вселенной, “сияющую энергию” и т.п. 

Предполагается также, что источником мощности может являться внешнее гравитационное поле планеты, преобразование времени в энергию  (в соответствии с теорией Козырева). 

Комментарий с позиции  эфиродинамики 

Наиболее вероятным  источником поступления дополнительной энергии является энергия схлопывания  вихрей эфира – магнитного поля, возбуждаемого катушками и магнитами. Однако охлаждение самих магнитов и  создание микротрещин говорит о  том, что существует еще процесс, связанный с самим веществом  магнитов. Здесь возможно использование  энергии межмолекулярных связей, например, восстановление структуры  магнитов после внесения в них микротрещин. 
 
 
 

Будущее энергетики
СОДЕРЖАНИЕ 5pg 23K
1. Введение 
2. Известные нынешних  и предлагаемых источников энергии 
3. Основные технологии  для выработки электроэнергии 
4. Дерегулирование и когенерации
5. Hydro электроэнергии
6. Угле ТЭС
7. Газовые турбины 
8. Дизельные двигатели  поршневые 
9. Топливные элементы 
10. Энергия ветра 
11. Солнечная энергия 
12. Деление силовых
13. Горячие силовых слияния
14. Холодная силовых слияния
15. Геотермальный 
16. Выводы 
17. Ссылки 
18. Примечания 
19. История изменений 
>>> Авторское  право 
2008Aug11 от Бен Вине ... инноваций консультант  

1. ВВЕДЕНИЕ 
 Глобальное потепление, нехватка топлива, загрязнение  окружающей среды, проблемы с  ядерной энергетикой и дерегулирования электроэнергии может привести к резкому изменению энергии с использованием технологий, в Северной Америке, а также других частей мира.  На горизонте для стационарного питания мечта горячей и даже холодной силовых синтеза.
 Наш современный  мир потребляет огромное количество  энергии.  Электричество выступает  формой энергии, поскольку она  может быть использована в  самых разных направлениях.  Одной  из основных причин, почему электричество  является настолько ценным, что  она является одной из форм  внешней энергии [1].  Это означает, что теоретически может быть  преобразована в любой другой вид энергии, и можно сделать так, с большой эффективностью.  Это очень чистой энергии и могут быть легко контролируется.  Промышленно развитые страны полагаются на свои электрической сети, в которой большая часть страны взаимосвязано к различным средствам производства электроэнергии.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.