Puoi raccogliere energia elettrica dall'aria?


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Recentemente ho trovato un sito web sulla raccolta di energia dall'aria e mi chiedo se qualcuno potrebbe dirmi perché il seguente non funzionerebbe?

Il loro "generatore" dovrebbe produrre elettricità dalla ionosfera (non dai raggi UV, dai raggi X, ecc.). Alcuni sostengono che può eliminare completamente la tua bolletta elettrica (una versione più grande, non questo esempio). Da quello che ho capito, questo è possibile (è stato scoperto da Nikola Tesla), tuttavia questo diagramma non sembra funzionare. Qualsiasi aiuto sarebbe apprezzato.

Un esempio dal sito Web:

Hai bisogno:

  • (4) 1N34 diodi al germanio
  • (2) Condensatori elettrolitici da 100 µF 50 V.
  • Condensatori ceramici da 0,2 µF 50 V.

Ecco lo schema elettrico che forniscono:

Schema del generatore

E hanno affermato di alimentare un telefono cellulare con esso. Non sono sicuro del tipo di antenna da utilizzare.

Anche se questo sembra un inganno, ho appena trovato questo sito Web di recente e sto cercando maggiori informazioni sulla fisica dietro di esso.

Forse il brevetto di Teslo spiega meglio le cose, quindi eccolo qui: brevetto 685958.pdf

Trovato qualcosa: ecco una pagina che lo spiega. Energia libera di Nikola Tesla: svelare il più grande segreto


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"PDF in vendita" dovrebbe dirti tutto ciò che devi sapere su questo - è una truffa. "Minacce da parte di compagnie energetiche" è anche un classico segno rivelatore di propulsione che sono truffatori o auto-deliranti.
mikeselectricstuff,

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Post praticamente identico a quello qui: electronics.stackexchange.com/questions/4639/… Questa domanda può comunque essere utile come metodo per confutare le affermazioni fasulle sul sito Web collegato, tuttavia.
Nick T,

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@Arlen: nella maggior parte dei paesi del mondo, tutte le opere sono protette dall'autore per impostazione predefinita, salvo diversamente indicato. Negli Stati Uniti, la legge pertinente sarebbe la Berne Convention Implementation Act del 1988 , credo.
Nick T,

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Ho visto il video dell'annuncio e sono sconvolto. Questo è il più grande carico di schifezze e bugie che ho visto da "The Secret". Guardalo a tuo rischio e pericolo. Potresti scrivere pagine su ciò che non va, che è più o meno tutto. Dovrebbe essere un incentivo per una maggiore educazione scientifica al liceo, in modo che più persone capiscano perché è un sacco di schifezze e non saranno abbastanza creduloni da comprare questo tipo di spazzatura.
Stevenvh,

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Qualsiasi azienda che ha sviluppato un dispositivo per la generazione di quantità utili di energia dal nulla non avrebbe intenzione di venderlo. Avrebbero tenuto segreto il progetto, costruito un gruppo di centrali elettriche e venduto l'energia. Energia gratuita = denaro gratis!
endolith,

Risposte:


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Per rispondere alla domanda originale di "La scoperta di energia libera di Nikola Tesla ...", Tesla non ha mai creato un "dispositivo di energia libera". Una delle sue idee più note, tuttavia, era un sistema per trasmettere intenzionalmente energia in modalità wireless . Le compagnie elettriche non irradiano intenzionalmente energia (poiché per loro è una perdita pura).

Per inciso, Nikola Tesla è stata una delle prime vere ingegnere elettriche, prendendo forze arcane e difficili da capire e trasformandole in soluzioni commerciabili. Anche se non c'è dubbio che sia stato brillante, questo ingegnere rivoluzionario ti direbbe rapidamente che se volessi raccogliere campi elettrici naturali (non quelli che ha irradiato intenzionalmente) ci vorrebbe un'antenna (o una serie di essi) su una scala davvero grande .


Per quanto riguarda il documento che hai collegato:

Capitolo 4 - Il dispositivo a energia radiante di Tesla

Questo capitolo discute di un brevetto di Tesla che parla dell'uso dell'effetto fotoelettrico tramite "luce ultravioletta [...] e raggi di Roentgen [raggi X]" per generare una carica positiva espellendo elettroni o raggi catodici per catturare elettroni e generare una carica negativa.

Anche se potresti essere in grado di utilizzare l'effetto fotoelettrico dall'UV solare sui metalli, con grande cura, otterrai una straordinaria piccola corrente, sicuramente molto inferiore a quella che otterresti con una cella fotovoltaica (solare). Le celle fotovoltaiche usano l'effetto fotoelettrico, ma all'interno di un semiconduttore.

Capitolo 5 - La bobina di Tesla

Le bobine Tesla sono essenzialmente antenne che possono irradiarsi e ricevere una grande potenza. Al fine di catturare effettivamente una quantità apprezzabile, molto, molto di più deve essere trasmesso sulla particolare lunghezza d'onda su cui è sintonizzata la bobina. Poiché sono sintonizzati, non possono catturare il rumore della banda larga


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Tesla ha fatto cose davvero interessanti, ma non arrivare al punto di adorare gli eroi. Alcune delle sue idee sulla fisica erano sbagliate.
endolith,

4
@endolith, e lentamente impazzì per la sua vita pensando di poter ottenere energia dall'etere e simili. Era tuttavia in grado di pensare attraverso i suoi progetti nella sua testa ed era noto per la capacità di costruire qualcosa e farlo funzionare la prima volta. Abbastanza bello secondo me. Naturalmente molte persone adorano Da Vinci, definendolo un ingegnere. A che serve un ingegnere che non ha condiviso i suoi segreti e ha aiutato il mondo? Il nostro compito è migliorare la qualità della vita della popolazione, non riuscire a nasconderla.
Kortuk,

Se la bobina è abbastanza grande, assorbirebbe energia dalla ionosfera? Tesla era interessato a questo: era il primo a misurare la tensione della ionosfera ... Pensavo che la Torre di Wardenclyffe fosse potenzialmente un generatore di energia (la bobina era per assorbire energia "ambientale").
Ben Welborn,

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testo alternativo


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Risposta intelligente. :)
nitro2k01,

1
Versione più interessante: en.wikipedia.org/wiki/Vaneless_ion_wind_generator Ma non so se funzionerebbe davvero.
endolith,

haha una centrale a carbone nella parte posteriore
skyler,

@endolith: ho visto le foto di un tale generatore costruito nel campus di un'università tecnica olandese. Di alcuni metri quadrati, non ricordo quanta energia genera. (A proposito, il nome su WP è scelto male; suggerisce che l'apparato genera vento :))
radagast

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Simulazione SPICE:

Bogus Tesla Generator
Vin 1 0 0 SIN(0 1 34k 1ns 1e10)
C1  1 3 0.2u
C2  1 2 0.2u
C3  4 6 100u
C4  5 4 100u
D1  3 4 Dgermanium
D2  4 2 Dgermanium
D3  6 3 Dgermanium
D4  2 5 Dgermanium
RL  5 6 10k
.model Dgermanium D IS=200p RS=84m N=2.19 TT=144n CJO=4.82p M=0.333 VJ=0.75 EG=0.67 BV=60 IBV=15u
.control
delete all
tran 600u 60
plot V(5,6)
.endc
.END

34kHz è stato scelto per l'analisi transitoria quasi arbitrariamente , ma è l'analisi AC che racconta la storia.

Vin: segnale 1Vpp 34kHz, senza carico:

analisi transitoria, 1Vpp 34kHz, senza carico
(fonte: tyblu.ca )

Vin: segnale 1Vpp 34kHz, carico 10kΩ:

analisi transitoria, 1Vpp 34kHz
(fonte: tyblu.ca )

Controlliamo la risposta CA, da 0,1Hz a 1GHz, sempre con un carico di 10kΩ:

Analisi AC, 1Vpp, carico 10kΩ
(fonte: tyblu.ca )

Tutto galleggia, dici? Bene, ecco i risultati con il nodo 4 collegato a terra:

analisi transitoria, 1Vpp 34kHz, senza carico, nodo 4 messo a terra
(fonte: tyblu.ca )

analisi transitoria, 1Vpp 34kHz, nodo 4 messo a terra
(fonte: tyblu.ca )

Analisi AC, 1Vpp, nodo 4 collegato a terra
(fonte: tyblu.ca )

Sebbene 1Vpp sia enorme per fluttuare in giro, cosa succede quando è grande, come stare davanti a un trasmettitore a microonde? (A parte i tappi di blocco che esplodono.)

Vin 1 0 SIN(0 10k 34k 1ns 1e10)

analisi transitoria, 10kVpp 34kHz
(fonte: tyblu.ca )

Analisi AC, 10kVpp
(fonte: tyblu.ca )

E con nodo 4 collegato a terra:

analisi transitoria, 10kVpp 34kHz
(fonte: tyblu.ca )

Analisi AC, 10kVpp 34kHz
(fonte: tyblu.ca )

Niente'. Immagino che non funzioni. Eventuali correzioni o suggerimenti sono apprezzati. Il codice è compatibile con Berkeley Spice3, ma in realtà non è adatto a nulla, inclusa la commerciabilità.


Quale programma di spezie stai usando su OSX?
akohlsmith il

@AndrewKohlsmith, MacSpice ; basato su netlist e riga di comando. Non sono un guru SPICE, ma sembra funzionare bene.
tyblu,

Questa risposta è probabilmente quella più utile, insieme a quella che ho contrassegnato come risposta.
Arlen Beiler,

1
@DarenW, Circa il senso di qualsiasi altra analisi su un circuito fasullo, ma cosa intendi? Raddrizzatori e duplicatori hanno dipendenze di frequenza quando modellato con non idealità come ho fatto io.
tyblu,

3
Guarda il moltiplicatore sull'asse Y, @davidcary;)
tyblu

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L '"aria" è piena di campi elettrici. Quando tocco la sonda del mio oscilloscopio con il dito, vedo un'onda sinusoidale a 50Hz di 6 Vpp. Il problema è che l'antenna (il dito o qualsiasi altra cosa) non cattura alcuna quantità significativa di energia dai campi: una volta caricata la tensione rilevata, si riduce quasi a nulla. Lo stesso con il circuito nella tua domanda. Quindi, elettricità sì, energia elettrica no.

L'energia immagazzinata in un condensatore è uguale a 1/2 * C * V ^ 2. Ciò significa che per la stessa quantità di energia la tensione su un condensatore diminuisce all'aumentare della capacità. Quindi, se si desidera utilizzare un condensatore da 10uF anziché un 1nF, la tensione sarà solo dell'1% del valore iniziale e molto probabilmente troppo bassa per superare la caduta di tensione del diodo, anche per un diodo al germanio. A proposito, il germanio non aiuterà, poiché la sua caduta di tensione è quasi la metà di un diodo al silicio. La soluzione è un diodo di stagno, che ha una caduta di tensione trascurabile. Dovrai raffreddarlo a decine di gradi belows zero, tuttavia ...


Probabilmente direi energia utilizzabile , no. Più precisamente, quale antenna si utilizzerà determinerà in gran parte quale frequenza catturerete, "bulk capacitive" forse la più efficiente per una potenza di linea di 50-60 Hz.
Nick T,

2
@Arlen: Scommetto che potresti raggiungere un power-co. linea kV con 50 'di rame, quindi potenzialmente, lotti. Devi specificare maggiori dettagli se stai parlando in modalità wireless.
Nick T,

2
Molti ossidi di metallo possono avere un comportamento a diodi nelle giuste condizioni, spesso indesiderate, come la rettifica delle connessioni dell'antenna corrosa che causano distorsioni armoniche e quindi interferenze su altre frequenze. Mio zio afferma di aver realizzato una radio di cristallo con un pezzo di carbone al posto del solito cristallo di galena.
Chris Stratton,

1
@Chris bene, il carbone è carbonio come la grafite, e ho sentito parlare di molte persone che fabbricano una radio di cristallo usando un lungo pezzo di filo, un barattolo, un pezzo di matita (grafite) e una lama di rasoio arrugginita.
Earlz,

1
@Nick: non sono esattamente articoli di largo consumo. IIRC funzionano solo vicino allo zero assoluto. Non li ho nemmeno nella mia scatola
stevenvh

7

È possibile? Sì. Ma a meno che tu non stia parlando di "ricevere" una fonte artificiale come una stazione di trasmissione vicina o una linea elettrica, e anche in congiunzione con un'enorme antenna di ricezione, non è pratico un modo per ottenere più di una piccola quantità di energia . Ma una piccola quantità può essere sufficiente per una radio a cristallo o per alimentare un microcircuito che trasmette un segnale estremamente debole.

Per la maggior parte degli scopi di generazione di energia, otterresti ordini di grandezza più utili sugli investimenti dal fotovoltaico o da una turbina eolica.


1
Vale la pena notare che i ricevitori radio che "estraevano energia dall'aria" erano ampiamente disponibili in commercio; le loro prestazioni erano deboli, ma ottenere qualcosa di meglio in genere richiederebbe l'uso di tubi a vuoto che divoravano batterie costose. Penso che sarebbe stato possibile migliorare le prestazioni aggiungendo una piccola batteria e un condensatore per polarizzare il diodo, ma non so se sia stato fatto. Ho anche visto in un museo una radio che utilizzava un disco rotante, alcune perle di ferro su una corda e un diaframma per amplificare meccanicamente il suono (l'attrito delle perle ...
supercat

... sul disco sarebbe presumibilmente influenzato dalla forza perpendicolare indotta dal segnale in arrivo; poiché qualsiasi attrito verrebbe aggiunto alla tensione della corda sul diaframma, questo potrebbe, se il coefficiente di attrito fosse maggiore di uno, causare piccoli cambiamenti nella forza magnetica per produrre maggiori cambiamenti di forza sul diaframma. Non ho idea di come una tale tecnica possa funzionare, dal momento che sembrerebbe difficile controllare un comportamento risonante indesiderato, ma sembrava un concetto interessante.
supercat,

7

Per rispondere alla domanda nel titolo "Riesci a raccogliere energia elettrica dall'aria?", Sì, puoi farlo.

Puoi farlo in modo efficiente e renderlo effettivamente un prodotto commercializzabile? Se qualcuno lo ha già fatto, non penseresti che sarebbe tutto sulle notizie e sarebbe molto popolare?


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È un grande corp. cospirazione!
Tyblu,

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Se sembra troppo bello per essere vero, probabilmente lo è.
Stevenvh,

@mark: vinci.
Nick T,

1
@markrages: scusa segno, ho rimosso la tua foto perché altera completamente la risposta di Kellenjb. Si prega di pubblicarlo come risposta separata.
Stevenvh,

@stevenvh, non penso nemmeno che cambi completamente. Lascia che @kellenjb decida cosa pensa. Potrebbe benissimo andare in entrambi i modi. La prossima volta segnala @kellenjb e chiediglielo. Con un po 'più di modifica questo potrebbe passare dalla prosa a una risposta sostanziale e stimolante.
Kortuk,

3

Supponiamo che il circuito che mostri funzioni. Non so se lo farebbe, ma sembra almeno che tu possa raccogliere piccole quantità di energia dal rumore elettrico nell'aria. Quanto è piccolo è piccolo?

Il circuito che hai mostrato ha 4 condensatori: due tappi da 100 uF e due che sono 500x più piccoli. Ignoriamo quelli piccoli, poiché non vengono utilizzati per l'archiviazione, come sottolinea David Cary nei commenti. Quanta energia possono trattenere alla loro tensione di picco di 50 V?

La capacità energetica di un condensatore è 0,5 * C * V 2 joule. Ne abbiamo 2, quindi l'energia totale è solo C * V 2 joule. Sostituendo i numeri effettivi, è 100 * 10 -6 * 50 * 50 = 0,250 joule. Stiamo parlando di elettricità, quindi convertiamola in unità di kWh, che è il modo in cui le utility elettriche misurano l'energia. 0,250 joule è 7 * 10 -8 kWh, ovvero 0,00000007 kWh. Negli Stati Uniti, un kWh costa circa $ 0,10, quindi vale circa $ 0,000000007. Se ho i miei zeri giusti, quel circuito (supponendo che funzioni perfettamente) può immagazzinare un massimo di circa 7 miliardi di dollari di energia .

Naturalmente, collegando il circuito a una batteria del cellulare, si limiterebbe la tensione del condensatore a 3 V, o qualunque sia la tensione della batteria. In questo caso, i condensatori non hanno effettivamente alcuno scopo in quanto la loro capacità di conservazione è ridotta da quella della batteria e consentono anche una perdita di corrente inversa.

La cattiva notizia è che se si rimuovono i condensatori, tutto ciò che rimane sono alcuni diodi. In realtà è pratica comune mettere i diodi in questa configurazione quando si guidano carichi induttivi come i motori per ridurre l'arco quando il motore si ferma; sono chiamati diodi "flyback" o "a ruota libera".

Sfortunatamente, posso dire con autorità che se lasci una batteria al piombo acida seduta nel tuo garage con solo un diodo flyback collegato, non si caricherà da sola. Con le batterie al piombo acido, alla fine subiscono un processo noto come solfatazione, il che significa che smettono di accettare la carica. A lungo termine, devi caricarli nel bagagliaio e portarli in un deposito di rifiuti pericolosi domestici il sabato mattina.

Continuerò con la bolletta elettrica, grazie.


Il circuito ha un ingresso; l'antenna (o bobina, piastra di un cappuccio, qualunque cosa). Lo stai interpretando come un sistema chiuso (con alcune condizioni iniziali).
Nick T,

Sì è vero. La capacità di archiviazione è ancora limitata come descritto. Se i tappi non sono di archiviazione, cosa sono?
spazzato il

2
-1 irrilevante. I condensatori dell'alimentatore nel mio computer e in un moltiplicatore di tensione Cockcroft-Walton sono collegati con diodi nello stesso circuito più o meno mostrato dal poster originale - un duplicatore di tensione. Quei piccoli condensatori collegano l'antenna - la fonte di energia - al resto del circuito. "Ignoriamo i piccoli [condensatori]" è come dire "ignoriamo il cavo di alimentazione dal mio computer a quella misteriosa presa nel muro". I piccoli condensatori in quei 3 circuiti non vengono utilizzati per la memorizzazione; vengono utilizzati per far passare la corrente CA e bloccare la corrente CC (nota anche come "spostamento di tensione").
David

Sono d'accordo con te sul fatto che i tappi piccoli vengono utilizzati per passare AC e bloccare DC, e ho aggiunto una nota al riguardo alla mia risposta. La mia ipotesi, che sembra non essere d'accordo, è che il circuito è destinato all'accumulo di energia, in quanto è descritto come una sostituzione di una batteria. Sei d'accordo o in disaccordo con il mio punto principale, ovvero che il circuito può immagazzinare pochissima energia?
spazzato il

1
Certo, ma nel caso WiTricity, stanno irradiando l'antenna da una breve distanza a una frequenza sintonizzata. L'esempio della radio di cristallo è perfetto, è un caso molto simile a quello di cui abbiamo discusso. Penso che un'antenna radio a cristallo catturi molto meno di 1 W e quindi sarebbe inutile per alimentare un cellulare.
spazzato il

3

Il dispositivo a energia radiante è in realtà diverso da quello che descrivi. L '"antenna" è in realtà una (molto) grande piastra metallica isolata sollevata ad alta quota (più vicino si può arrivare alla ionosfera) mentre è isolata da terra e legata attraverso un filo di rame fino a terra. Supponendo che la ionosfera sia caricata positivamente grazie ai "raggi cosmici" e che il terreno sia caricato negativamente, esiste una differenza potenziale di alcune centinaia di migliaia di volt. Ma questa energia è statica e non farà alcun lavoro così com'è. Per questo, Tesla propone di collegare il filo a un condensatore molto grande che si carica e poi si scarica in una qualche forma di dispositivo oscillante o di commutazione che potrebbe produrre lavoro utilizzabile, prima di inviarlo a terra.

È come un dispositivo in grado di raccogliere fulmini, anche quando la resistenza dell'aria non è abbastanza bassa da consentirli naturalmente (come durante una tempesta).

È possibile? Non vedo alcun motivo per cui no. È energia gratuita? Sì. Ma allora lo è anche il petrolio se ti capita di possedere un pozzo di petrolio. Il termine "energia libera" è molto fuorviante. Il problema con il petrolio è che non è rinnovabile. Quindi un nome migliore per la Radiant Energy Harvester di Tesla sarebbe una fonte illimitata di "energia rinnovabile".

Ma ancora una volta, l'energia solare, eolica, di marea e geotermica sono tutte fonti di energia rinnovabile e sono molto ben stabilite e ragionevolmente economiche da costruire e funzionare. Il punto è che non abbiamo davvero bisogno di "Fonti di energia libera che i grandi corpi petroliferi stanno nascondendo al resto di noi". Quelle fonti sono già lì e nessuno sta nascondendo nulla da nessuno. Ciò di cui abbiamo bisogno è più legislazione e incentivi per investire di più nella ricerca per ottimizzare e sviluppare ulteriormente la raccolta (e in particolare le tecniche di conservazione).

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