Электричество из земли своими руками. 3 способа получить электричество из земли своими руками
Зачем добывать электричество из земли
Для того, чтобы получить электричество, нужно найти разность потенциалов и проводник. Соединив всё в единый поток, можно обеспечить себе постоянный источник электроэнергии. Однако в действительности приручить разность потенциалов не так-то просто.
Природа проводит через жидкую среду электроэнергию огромной силы. Это разряды молнии, которые, как известно, возникают в воздухе, насыщенном влагой. Однако это всего лишь единичные разряды, а не постоянный поток электроэнергии.
Человек взял на себя функцию природной мощи и организовал перемещение электроэнергии по проводам. Однако это всего лишь перевод одного вида энергии в другой. Извлечение электричества непосредственно из среды остаётся преимущественно на уровне научных поисков, опытов из разряда занимательной физики и создания небольших установок малой мощности.
Проще всего извлекать электричество из твёрдой и влажной среды.
Домашняя солнечная электростанция — преимущества
Несмотря на то, что солнечные панели появились еще в прошлом веке, сегодня частные дома с такими установками встретишь не часто.
Однако эта тенденция меняется не только из-за широко распространенного экологического образа жизни, а также и из-за преимуществ таких инвестиций. Благодаря установке солнечных панелей в свой дом мы становимся независимыми от большой части коммунальных услуг, вплоть до того, что можем покрыть все потребности нашей семьи в электроэнергии.
Мифы и реальность
Современная наука смогла доказать наличие собственного электромагнитного поля вокруг планеты. Оно не только создает естественные колебания в атмосфере Земли, но и призвано защищать все человечество от воздействия солнечного излучения, пыли и других мелких частиц, которые могли бы попасть из космоса. С теоретической точки зрения, если разместить один электрод на поверхности грунта, а второй поднять вверх на 500 м, то между ними получится разность потенциалов около 80 В.
Однако на практике все получается далеко не так складно:
- Во-первых, электроды должны иметь достаточно большую площадь, из-за чего они будут обладать парусностью и возникнут сложности с их массой и фиксацией на высоте.
- Во-вторых, электромагнитное состояние поля земли непостоянно, поэтому оно во многом зависит от различных факторов и его распределение в пространстве также неравномерно.
- В-третьих, верхний электрод будет главным претендентом на притяжение разрядов атмосферного электричества, что приведет к перенапряжению в генераторе.
Тем не менее, определенные опыты получения бесплатного электричества все же существуют, но их практическая реализация носит скорее экспериментальный, чем предметный характер.
Ток из земли: ТОП-3 способа
Земля — самый большой и мощный источник энергии. В нашей почве объединены три среды — твердая, жидкая и газообразная, что и становится необходимым условием для извлечения электроэнергии. Из-за этого почву можно считать станцией, в которой на постоянной основе хранится электричество.
Есть три основных способа получить бесплатное электричество с помощью почвы:
- Нулевой провод — нагрузка — почва.
- Медный и железный электроды.
- Потенциал между крышей и почвой.
Нулевой провод — нагрузка — почва
Этот метод подразумевает, что будет использоваться третий проводник, соединяющий проводник в земле и нулевой контакт. В результате получится ток напряжением около 15 вольт. Такого вольтажа хватит, чтобы подключить до пяти лампочек и осветить две комнаты.
Впрочем, некоторые умельцы экспериментируют с этим способом и получают напряжение намного превосходящее 20 вольт, способное питать целый дом.
Медный и железный электроды
С помощью этих электродов можно добыть бесплатное электричество из почвы, потратив минимум усилий. Но учтите, что на участке, где расположатся электроды, не будет расти никакой зелени, поскольку она перенасытится солями.
На расстоянии до метра в почву вставляются два прута: один цинковый или железный, другой медный. В этом методе роль электролита играет сам грунт, а с помощью прутьев получается разница потенциалов. В итоге цинковый стержень станет отрицательным электродом, а медный — положительным. Таким способом добывается до трех вольт.
Потенциал между краем крыши и почвой
Те же самые три вольта можно получить, если поймать потенциал между землей и крышей. Чтобы метод сработал, крыша должна быть выполнена из железа, а в почву необходимо установить ферритовые пластины.
Вольтаж увеличится, если пластины взять большего размера или найти более высокую крышу.
Добыча из воздуха
Электричество из земли — миф или реальность, разбираем варианты получения альтернативной энергии
Во все времена, как всемирно известных, так и так называемых учёных интересовал вопрос получения бесплатного электричества.
В результате создавались самые разнообразные схемы и методы добычи альтернативного электричества. Но, к сожалению, действительно эффективных методов очень мало.
В нашей статье мы поговорим о способах получения электричества из земли, и узнаем, возможно ли это вообще.
Насколько возможно из земли получение электричества
Перед изучением всех технологических тонкостей получения электричества из земли, следует задаться вопросом: «Возможно ли это?»
Существует мнение, что в недрах земли накоплено очень много различной энергии, а при помощи специального приспособления эту энергию можно использовать постоянно.
Но это мнение ошибочно, так как для добычи электричества требуется чёткий земельный участок и устанавливаемые на нём штыри из металла.
Но со временем под действием определённых факторов начнёт происходить окисление металла. В результате добыче электричества настанет конец.
Также необходимо учитывать и вид грунта, качество которого оказывает прямое влияние на количество добываемой из него электричества.
Следует иметь в виду, что, как правило, электричества добытого из земли хватит только для работы маленькой лампочки или пары-тройки светодиодов.
Для включения более сильных приборов потребуется более высокая мощность, а следовательно и более крупный участок земли.
Подытоживая выше сказанное, можно сделать вывод, что получение электричества из земли возможно, но едва ли это можно назвать альтернативным источником питания.
Получение электричества из заземления и нулевой фазы
Если вы живёте в частном доме, то данный метод подойдёт идеально, но только при условии наличия контура заземления.
Не многие знают, что существует разница примерно в 10-20В между потенциалами нулевой фазы и заземления.
Следовательно, данные фазы можно представить в качестве бесплатного источника электричества из земли. А используя трансформатор, данные потенциалы можно увеличить.
При использовании данного метода счётчик учёта электроэнергии не задействуется, поэтому электричество получается бесплатное.
Определить подобного рода напряжение можно с использованием или вольтметра, или лампочки низкого вольтажа, которая подключается между нулевым проводом и фазой.
Следует быть очень внимательным при использовании данного метода, потому что если перепутать их местами, можно получить поражение током.
Так как трубопровод мало эффективен в качестве заземлителя, более целесообразным будет использовать особую конструкцию, состоящую из закопанных в землю на метровую глубину штырей из металла.
Напряжение, возникающее между землёй и крышей
Вбитый в землю штырь из металла также используется и при этом методе. Также данный метод предполагает наличие двух проводов, один из которых подключается к штырю, а второй к крыше из металла.
Но данный метод назвать эффективным невозможно, поскольку при его использовании выделяется ничтожно малое количество энергии, которой не хватит даже на то, чтобы зажечь маленькую лампочку.
Элемент гальваники
Для получения электроэнергии из земли собственными силами данный метод наиболее действенный и несложный. Для его реализации используют электроды, изготовленные из цинка и меди.
В качестве электродов можно использовать различные гвозди, пластинки, штыри. Но, так как в отличие от меди цинк встречается не так уж и часто, его можно с лёгкостью заменить оцинкованным железом.
Электроды закапываются на метр в землю на расстоянии 50-ти сантиметров друг от друга. В такой конструкции цинковые электроды будут выступать анодом, а медные — катодом.
При использовании такого метода можно получить электроэнергию напряжением приблизительно 1,1В.
Своими руками.» src=»https://www.youtube.com/embed/_RyzYzeVJAA?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Площадь электродов вышеупомянутой конструкции является немаловажным моментом. Именно от их площади будет зависеть та сила тока, которую можно получить при данном методе.
Иногда электрод из цинка поливают солевым или щелочным раствором. Это необходимо для того, чтобы земля была влажной. Именно от этого зависит, будет ли выдавать ток конструкция или нет.
Чем выше сила тока требуется, тем большее количество параллельно соединённых электродов потребуется. Аналогичным строением обладают практически все аккумуляторные батареи.
Но следует иметь в виду, что данная система не вечная, и со временем выйдет из строя по причине разрушения электродов.
Добыча электроэнергии в соответствии с методом Белоусова
youtube.com/embed/FQeAq_e_EBo?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Автор книг о получении бесплатной энергии Валерий Белоусов много лет потратил на изучение такого природного явления, как молния, и того, какое влияние она оказывает на людей.
В результате этих многолетних трудов были разработаны методы получения электричества из почвы.
В соответствии с его методом вырабатывается электричество, которой хватит для запитки маломощной лампочки. Метод Валерия Белоусова очень легко реализовать самостоятельно, и он идеально подходит для дачного использования.
Подытоживая всё вышесказанное, можно сделать вывод, что вполне возможно из земли получить энергию, но она настолько незначительная, что альтернативным источником её назвать сложно. В этих целях лучше всё же использовать ресурсы природы.
Основы производства геотермальной электроэнергии | NREL
Геотермальные электростанции используют пар для производства электроэнергии. Пар поступает из резервуаров горячей воды, найденной на несколько миль или более ниже поверхности земли.
Паровая электростанция мгновенного испарения с нижней бинарной установкой в Неваде.Пар вращает турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество. Существует три типа геотермальных электростанций: сухой пар, вторичный пар и бинарные. цикл.
Сухой пар
Сухие паровые электростанции получают пар из подземных источников. Пар подается по трубе непосредственно из подземных скважин на электростанцию, где она направляется в турбину/генератор единица. В Соединенных Штатах есть только два известных подземных источника пара:
- Гейзеры в северной Калифорнии
- Йеллоустонский национальный парк в Вайоминге, где находится известный гейзер под названием Старый. Верный.
Поскольку Йеллоустоун защищен от застройки, единственные установки сухого пара в страна находится у Гейзеров.
Быстрый пар
Электростанции мгновенного пара являются наиболее распространенными и используют геотермальные резервуары воды с температурой выше 360°F (182°C). Эта очень горячая вода течет вверх через колодцы в земле под собственным давлением. По мере того, как она течет вверх, давление падает, и часть горячей воды превращается в пар. Затем пар отделяют от воды и используют для питания турбины/генератора. Любая оставшаяся вода и сконденсированный пар впрыскиваются обратно в резервуар, что делает это устойчивый ресурс.
Бинарный пар
Электростанции с бинарным циклом работают на воде при более низких температурах около 225-360°F (107-182°C).
В настоящее время в электростанциях с бинарным циклом могут использоваться два типа геотермальных ресурсов. для выработки электроэнергии: усовершенствованные геотермальные системы (EGS) и низкотемпературные или совместно производимые ресурсы.
Усовершенствованные геотермальные системы
EGS обеспечивает геотермальную энергию за счет использования глубинных геотермальных ресурсов Земли которые в противном случае неэкономичны из-за нехватки воды, местоположения или типа породы.
По оценкам Геологической службы США, потенциально 500 000 мегаватт ресурсов EGS доступна на западе США или около половины текущей установленной электроэнергии генерирующих мощностей в США.Низкотемпературные и совместно добываемые ресурсы
Низкотемпературные и совместно добываемые геотермальные ресурсы обычно обнаруживаются при температурах 300F (150C) или менее. Некоторые низкотемпературные ресурсы могут быть использованы для производства электроэнергии по технологии бинарного цикла. Совместно производимая горячая вода является побочным продуктом нефтяные и газовые скважины в США. Эта горячая вода изучается на предмет ее потенциала для производства электроэнергии, помогая снизить выбросы парниковых газов и продлить срок службы месторождений нефти и газа.
Дополнительные ресурсы
Для получения дополнительной информации о геотермальных технологиях посетите следующие ресурсы:
Руководство NREL для политиков по производству геотермальной электроэнергии
Геотермальные исследования NREL
Низкотемпературные и попутные ресурсы 900 90 Enhanced Energy U. S. Системы
Министерство энергетики США
2. Энергия в физических процессах
Версия на испанском языке
также доступен »
Учение об энергии и физических процессах опирается на 7 ключевых понятий:
2.1 Земля постоянно меняется, поскольку энергия течет через систему. Геологические, ископаемые и ледовые записи свидетельствуют о значительных изменениях на протяжении всей истории Земли. Эти изменения всегда связаны с изменениями потока энергии через земную систему. Этому изменению способствовали как живые, так и неживые процессы.
Есть еще 6 фундаментальных понятий. Увидеть их всех…
Скрыть
2.2 Солнечный свет, гравитационный потенциал, распад радиоактивных изотопов и вращение Земли являются основными источниками энергии, управляющими физическими процессами на Земле. Солнечный свет является внешним по отношению к Земле источником, тогда как радиоактивные изотопы и гравитационный потенциал, за исключением приливной энергии, являются внутренними. Радиоактивные изотопы и гравитация работают вместе, чтобы производить геотермальную энергию под поверхностью Земли. Вращение Земли влияет на глобальные потоки воздуха и воды.
2.3 Погода и климат Земли в основном определяются энергией Солнца. Например, неравномерное нагревание поверхности Земли и атмосферы Солнцем вызывает конвекцию в атмосфере, вызывая ветры и влияя на океанские течения.
2.4 Вода играет важную роль в хранении и передаче энергии в системе Земля. Основная роль воды обусловлена ее распространенностью, высокой теплоемкостью и тем, что на Земле регулярно происходят фазовые переходы воды. Солнце обеспечивает энергию, которая управляет круговоротом воды на Земле.
2.5 Движение вещества между резервуарами обусловлено внутренними и внешними источниками энергии Земли. Эти движения часто сопровождаются изменением физических и химических свойств вещества. Углерод, например, встречается в карбонатных породах, таких как известняк, в атмосфере в виде углекислого газа, в воде в виде растворенного углекислого газа и во всех организмах в виде сложных молекул, которые контролируют химию жизни. Энергия управляет потоком углерода между этими различными резервуарами.
2.6 Парниковые газы влияют на поток энергии через систему Земли. Парниковые газы в атмосфере, такие как углекислый газ и водяной пар, прозрачны для большей части падающего солнечного света, но не для инфракрасного света от нагретой поверхности Земли. Эти газы играют важную роль в определении средних глобальных приземных температур. Когда Земля излучает столько же энергии, сколько поглощает, ее средняя температура остается стабильной.
2.7 Последствия изменений в энергетической системе Земли часто проявляются не сразу. Реакция на изменения в энергетической системе Земли, вход и выход, часто заметна только в течение месяцев, лет или даже десятилетий.
Энергия движет Земной системой
Вулканические огненные фонтаны извергаются в Мауна-Улу в 1969 году, демонстрируя внутреннее тепло Земли. Изображение предоставлено Геологической службой США.
Когда учащиеся узнают о процессах на Земле, они обычно сосредотачиваются на самих процессах, таких как тектоника плит, приливы или течения. Эти идеи иллюстрируют, как все процессы на Земле управляются энергией. Перенос энергии можно рассматривать как движущую силу земной системы.
Большая часть энергии в системе Земли поступает всего из нескольких источников: солнечной энергии, гравитации, радиоактивного распада и вращения Земли. Солнечная энергия управляет многими поверхностными процессами, такими как ветры, течения, гидрологический цикл и климатическая система в целом. Гравитация заставляет реки и другие материалы течь вниз по склону и создает приливы (из-за гравитационного притяжения Луны). Радиоактивный распад создает тепло в недрах Земли, а силы вращения Земли влияют на потоки воздуха и воды.
Эти идеи в значительной степени пересекаются с Принципами 1 и 2 климатической грамотности. Принцип 1 климатической грамотности фокусируется на Солнце как на основном источнике энергии для климатической системы Земли, а Принцип 2 климатической грамотности объясняет, что парниковые газы влияют на энергетический баланс Земли. Земля. Углекислый газ и другие парниковые газы задерживают исходящую радиацию, которая в противном случае вышла бы за пределы земной системы, тем самым нагревая атмосферу. Он также обобщает углеродный цикл через различные поглотители и источники углерода.
Энергетические потоки могут меняться со временем
На этой карте показаны модели ветра, дующего над США.
Потоки энергии на Земле могут принимать разные формы. В некоторых случаях потоки энергии постоянны, например, при распаде естественных радиоактивных материалов внутри Земли. Этот процесс выделяет тепло недрам Земли, что помогает управлять движением тектоники плит с довольно постоянной скоростью.
В других случаях потоки энергии могут меняться во времени, например, в углеродном цикле. Энергия управляет потоком углерода между различными резервуарами. Углерод может существовать в карбонатных породах (таких как известняк), в запасах ископаемого топлива (таких как уголь, нефть или природный газ), в атмосфере, в океанах или в молекулах биологических организмов. Крупномасштабное сжигание ископаемого топлива удаляет накопленный органический углерод из земной коры и выбрасывает углекислый газ в атмосферу. Это изменило состав атмосферы, так что она более эффективно улавливает уходящее тепло. Таким образом, люди изменили естественный энергетический баланс Земли.
Даже без людей на Земле произошли изменения в энергетическом балансе. В течение геологического времени произошли резкие изменения в потоке энергии через Землю. Например, Земля была полностью расплавлена в начале своей геологической истории и была покрыта льдом в докембрийский период. Когда-то Солнце было на 30% тусклее, чем сегодня.
Исследуйте эти идеи в контексте Учения о ранней Земле.
Эти драматические изменения иллюстрируют, как изменение потоков энергии через систему Земли изменило ход истории Земли. Студенты могут оценить, как на энергетический баланс планеты повлияло как природное, так и человеческое влияние.
Помочь учащимся понять эти идеи
youtube.com/embed/4lrKZDaIFo0?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share» allowfullscreen=»» title=»Energy Literacy Essential Principle #2″> Сопутствующее видео Министерства энергетики
Посмотреть версию этого видео не на YouTube
Эти концепции неуловимы. Гораздо легче понять знакомый наблюдаемый физический процесс, чем понять энергию, которая им управляет. Начните с процессов, в которых энергию легко наблюдать, таких как извержения вулканов или ураганы. Оттуда студенты могут оценить, как энергия является частью почти каждого процесса на Земле. Предложите учащимся использовать концептуальную карту, чтобы связать процесс с задействованными типами энергии. Вернитесь к Энергетическому Принципу 1 за списком различных форм энергии.
В качестве альтернативы преподаватели могут использовать системный подход. Используя гидросферу в качестве одного из примеров, учащиеся могут изучить, как энергия поглощается на протяжении всего цикла. Солнечная энергия вызывает испарение; неравномерный нагрев Земли вызывает движение воздушных масс; Силы Кориолиса помогают штормам принимать форму, а гравитация заставляет реки течь вниз по склону. Другим важным фактором является высокая теплоемкость (или удельная теплоемкость) воды. Это означает, что для изменения температуры воды требуется много энергии. Этот смягчающий эффект позволяет водной среде оставаться при относительно стабильной температуре по сравнению с воздухом. Это также объясняет, почему в районах вблизи больших водоемов температура умеренная с меньшим количеством экстремальных температур, чем в районах, удаленных от воды.
При обучении изменению климата подумайте о том, как потепление атмосферы влияет на другие процессы, такие как бури, волны тепла и другие формы экстремальных погодных явлений. Благодаря высокой теплоемкости воды океаны могут поглощать большую часть тепла, вызванного изменением климата. Но какие еще последствия это имеет?
Еще один способ связать эти идеи с изучением изменения климата — посмотреть на альбедо. Эта концепция исследует, как энергия Солнца может поглощаться поверхностью Земли или отражаться от нее и отражаться обратно в космос. Снег и лед отражают большую часть поступающей радиации. Более темные поверхности, такие как открытый океан и голая земля, поглощают больше энергии. По мере отступления ледников и таяния морского льда потеря площадей, покрытых льдом, способствует дальнейшему потеплению. Это один из примеров самоусиливающегося цикла обратной связи.
Внедрение этих идей в ваш класс
Связанные учебные материалы
Концептуальное картирование
Визуализация баланса энергии процессов, чтобы учащиеся познакомились с идеей о том, что энергия является неотъемлемой частью почти всех процессов на Земле. Обучение потоку энергии в системах является одним из способов поощрения системного мышления у учащихся.
Поскольку эти идеи могут быть абстрактными, педагогические методы, которые воплощают их в жизнь, полезны. Визуализация и моделирование могут выявить скрытые процессы в работе. Картирование понятий может помочь учащимся найти связь между причиной и следствием. Студенты могут даже принять ролевую стратегию, чтобы стать атомом углерода или тропическим штормом. Как только учащиеся познакомятся с идеей о том, что энергия присуща земным процессам, эти принципы могут быть включены во многие темы наук о Земле.
Учебные материалы из коллекции CLEAN
Средняя школа
- Amazing Albedo — это лаборатория, в которой учащиеся используют термометры, белую и темную бумагу и лампы для измерения различий в альбедо. Установлены связи с альбедо в Антарктиде.
- Геотермальная энергия: использование силы Земли — в этом коротком видеоролике объясняется, как геотермальная энергия используется, преобразуется в пар, транспортируется в генераторы и преобразуется в электричество.
Средняя школа
- Визуализация «Земля — это система», которая помогает объяснить, почему понимание Земли как интегрированной системы компонентов и процессов необходимо для естественнонаучного образования. Видео «Удар по солнечному балансу» использует красочную анимацию, чтобы проиллюстрировать энергетический баланс Земли.
- Что делает парниковый газ парниковым газом? и почему некоторые молекулы поглощают энергию? предложить учащимся два интерактивных способа (компьютерное моделирование и построение модели на практике) для изучения того, как газы могут улавливать тепло. Анимация
- «Ветер и циркуляция океана» иллюстрирует поток энергии, который течет от атмосферных ветров к течениям океана. Высокое качество анимации привлекает внимание и было бы очень полезно для объяснения сложных процессов, которые трудно себе представить.
- В задании «Чувствуя жару» учащиеся узнают об эффекте городского теплового острова, исследуя, в каких областях их школьного двора более высокая температура и как разные материалы по-разному поглощают тепловую энергию.
Колледж
Учебные материалы по теме
Обучение системам мышления для студентов колледжей
Обучение комплексным системам с помощью STELLA
- Почему изменение климата делает штормы сильнее.