Как поймать молнию в бутылку и использовать ее энергию?
Джеффри Салливан – глава лаборатории диэлектрических материалов исследовательского центра GE Global Research . Проще говоря, он много работает с электроизоляторами. Прошлой осенью Джеффри работал в команде, которой удалось поймать разряд искусственной молнии в бутылку, а потом с помощью этой энергии завести автомобиль. Вот как это было.
GE Reports: Чем занимается ваша лаборатория?
Джеффри Салливан: Мы разрабатываем все виды изоляции для авиадвигателей, турбин, медицинских томографов, электросетей и другого оборудования.
GER: Как это помогло вам поймать молнию в бутылку?
Дж.С.: Это было необычное задание – никто этого раньше не делал, так ведь? Но наши наработки в различных областях – мы называем их GE Store, своеобразным корпоративным «складом знаний» – позволили нам быстро найти решение задачи.
GER.: С чего вы начали?
Дж.С.: Мы собрали рабочую группу –пять человек из наших лабораторий высоковольтного напряжения и преобразования электроэнергии, а также специалиста по молниям.
GER: Такие специалисты и вправду есть?
Дж.С.: Вы не поверите! Мы выпускаем огромное количество оборудования, которое должно иметь защиту от молний – от реактивных двигателей. до ветрогенераторов и электросетей.
Мы разбили задачу на три части: нужно было создать молнию, поймать ее в банку, а затем, чтобы доказать, что нам это удалось, использовать собранную энергию для запуска автомобиля.
GER: Что стало самым трудным?
Дж.С.: Как ни странно, самым трудным было создать молнию. Нам пришлось отправиться в специальную лабораторию в Питтсфилде, штат Массачусетс, и мы не знали, какую мощность она сможет выработать. Кроме того, искусственная молния – это совсем не то, что разряды молнии, которые мы видим в природе.
GER: То есть как?
Дж.С.: Каждый разряд молнии состоит из нескольких компонентов. Сначала вы видите вспышку, но в ней на самом деле не так много энергии. Энергия приходит после первого разряда. В природе все это происходит практически одновременно, но в лаборатории, как правило, разносят эти компоненты по времени. Нам нужно было спроектировать молнию. Мы создали некоторый гибрид, чтобы воспользоваться преимуществами искусственной и природной молний. Мы спроектировали интервалы в аппарате так, чтобы сначала получить высоковольтную вспышку, а потом снизить напряжение, увеличить ток и получить больше энергии. Мы фактически упростили молнию, сведя ее к самому минимуму.
GER: И как выглядит этот самый минимум?
Дж.С.: Генератор импульсов в лаборатории дает до 2,4 миллиона вольт. Думаю, мы получили примерно миллион.
GER: А что вы решили с банкой?
Дж.С.: Мы сделали ее в лаборатории и использовали для того, чтобы завести машину. С помощью молнии в банке мы завели мою Camry и Civic моего коллеги. В таких конденсаторах важно, с какой скоростью они накапливают заряд. Если заряжать его слишком быстро, то напряжение в приборе может повыситься до опасного уровня и даже привести к возникновению электрической дуги. Мы называем это дуговым разрядом. Чтобы этого не случилось, мы помещаем устройство – оно называется дроссель – между последним электродом приема молнии и конденсатором. Это сглаживает первый пик и замедляет подачу энергии так, чтобы не допустить дугового разряда. Когда мы решили эту задачу, сбросить ток в конденсатор оказалось достаточно простым делом.
GER: Вам удалось поймать достаточно энергии молнии, чтобы завести машину?
Дж.С.: Мы посчитали, что на это нам нужно примерно 5000 джоулей. Чтобы было нагляднее – это столько энергии, сколько нужно для работы фена для сушки волос в течение 5 секунд. Но съемочная группа привезла старый «Фиат 600». У этой машины маленький двухцилиндровый двигатель, который очень легко заводится. Мы сняли аккумулятор и подсоединили провода для прикуривания к сосуду. В общем, думаю, нам понадобилось не больше 1000 джоулей.
