Нещодавно в Києві відбувся конкурс учнівських проектів Intel-techno, на якому учень 9-в класу Олександрійського колегіуму Владислав Казаков представив роботу з дослідження і практичного використання так званих блукаючих струмів землі. Конкурсною комісією його робота була відзначена, як перспективна.

Коротка довідка. Блукаючими струмами в науці називаються електричні струми, спричинені витоками в землю із заземлених електричних пристроїв: наприклад, залізничних рейок, робочих заземлень електропередачі, силових кабелів у місцях пошкодженої ізоляції тощо, а також й іншими явищами, зокрема – наведеною в землі електромагнітною енергією як техногенного, так і природного характеру. Форма, амплітуда і напрямок блукаючих струмів землі є непостійними і хаотичними (звідси і їхня назва). Вважається, що це явище нічого, крім шкоди, людині не несе, оскільки воно спричиняє електрохімічну корозію і швидке руйнування металевих конструкцій, трубопроводів, прокладених в землі, створює перешкоди в каналах зв’язку тощо, а при певних умовах навіть може стати причиною пожеж, вибухів і травмування людей. Але юний винахідник з Олександрії вирішив спробувати використати земні струми з користю. Отже, у чому полягає суть його ідеї, кореспондент «Голосу громади» поцікавився у самого Владислава.

– Від’ємний потенціал електричного заряду Землі становить близько 600 тис. кулонів. Саме це і зацікавило мене у першу чергу. Ми проводили експеримент в Олександрії на одній з водозабірних станцій на глибині 96 метрів. Спустили один електрод на граничну глибину, а інший на відстані близько 100 м на поверхні забили в грунт і підключили їх до вольтметра. В результаті отримали напругу 199,2 мілівольта. Це, звичайно, дуже мала величина, але слід мати на увазі, що тоді стояла посушлива погода і сама труба водозабору проходила через гранітні породи, які є поганим електричним провідником. Також проводили ще один дослід із звичайною водорозбірною колонкою. Один електрод приєднували до металевої колонки, а інший сталевий стержень забивали в землю. Результат знову вийшов майже такий самий, незважаючи на те, що вода – гарний провідник, але справа у тому, що сама водопровідна труба ізольована, і це створювало значний електричний опір. Та навіть незважаючи на це, напруга була отримана. Також у ході експериментів було встановлено, що у випадку, коли різниця потенціалів між двома електродами є більшою, ніж 0,04 вольта, то це свідчить про наявність блукаючих струмів. Менше цього значення не буває, оскільки ці струми є практично повсюди. Вони і є метою моєї роботи. Збирати їх з подальшим використанням я пропоную за допомогою спеціальних земних батарей.

Читайте також:  Переселенка з Луганщини "знайшла себе" в професії інженера-землевпорядника в "Гео-кадастровому центрі" на Олександрійщині

– У світі існують схожі розробки таких генераторів?

В інтернеті я знайшов всього один патент трохи іншої будови, який пропонується застосовувати поблизу ліній залізничного транспорту, де також високий рівень електричної напруги і магнітних полів. Відмінність полягає у тому, що у цих установках пропонується використовувати систему магнітів для «притягування» блукаючих струмів. Дещо схожі на мій пристрої також існують, але справа у тому, що, по-перше, вони мають недостатньо високий коефіцієнт корисної дії, по-друге, вони досить дорогі, і в них короткий термін дії, оскільки такі батареї швидко руйнуються внаслідок електрохімічної реакції, яка протікає в землі під дією електроструму. Тому моя пропозиція – змінити конструкцію батареї. На відміну від існуючих, треба виготовити один електрод пласкої (пластинчатої) форми, щоб якомога збільшити поверхню, що збільшить величину сили струму. Цей негативний електрод слід зробити зі сталі, покритої цинком або магнієм, що поліпшить його фізичні властивості. Можна б зробити електроди повністю цинковими або магнієвими, але це недоцільно, оскільки дуже зросте вартість виробу. Над електродами треба встановити антену, котра створить різницю потенціалів між землею і атмосферою, що у підсумку додатково збільшить електричну напругу. Інший електрод може бути будь-якої форми, але його треба виготовити з графіту.

Читайте також:  Наступного тижня зберуться депутати на чергову сесію аби розглянути майже тридцять питань

Для того, щоб ефективніше використовувати земні струми, можна не бурити для електродів спеціальні свердловини, а використовувати нафтові чи газові, які бувають значної глибини – від 1000 м і більше. Оскільки природні ресурси поступово вичерпуються, чимало таких свердловин наразі є покинутими, недіючими. Саме їх і можна використовувати як електроди. Особливо, якщо свердловини затоплені водою, яка добре проводить струм, тоді ми отримаємо досить високі напругу і силу струму. Правда, є проблема у тому, що покинуті свердловини зазвичай є проржавілими. Але у такому випадку можна обладнати їх новим електродом, і він не обов’язково повинен бути великої площі, оскільки на значних глибинах і потенціал буде значно більшим, що, на мою думку, дасть вагомий результат. Діючі свердловини використовувати не варто, оскільки електрохімічні процеси прискорюватимуть руйнування технологічних трубопроводів.

Якщо сила струму виходить недостатньою, доцільно використовувати прилад-перетворювач, який може її підвищити за рахунок зменшення напруги. Але, звісно, є певні обмеження для роботи таких перетворювачів. Можна встановити декілька таких установок, з’єднавши їх послідовно або паралельно в залежності від вимог, які ми ставимо до напруги чи сили струму відповідно.

– Ідея власна?

– Ні, вона спільна: моя і наукового керівника Світлани Вікторівни Піскової. Нещодавно мій товариш по колегіуму Данило Чесницький розробляв ідею отримання електричного струму з атмосфери (про це вже повідомляли ЗМІ), а я подумав: чому б не спробувати отримати електроенергію з землі?

– Де можна використати отриману енергію на практиці?

– Вже є ідея практичного застосування: зокрема, для освітлення автомобільних доріг з інтенсивним рухом, таких, як наприклад, Київ – аеропорт Бориспіль. Адже економіка країни і так в кризовому стані, а на освітлення доріг йде значна частина енергозабезпечення – близько 15 відсотків від загального електропостачання. Отож чому б не використати для цього блукаючі струми, які нічого не коштують? Тим більше, що вздовж таких автотрас, як правило, йдуть повітряні лінії електропередач, а вони якраз і є серед іншого найбільшим джерелом земних струмів. Це особливо вигідно, якщо використовувати світлодіодні світильники, які споживають порівняно незначну енергію.

Читайте також:  В Олександрії діти військовослужбовців ЗСУ, які захищають Україну в зоні АТО, вийшли на футбольне поле

Дати свій коментар ми попросили також викладача ліцею, керівника гуртка Будинку дитячої і юнацької творчості, наукового керівника секції «Технологічні процеси та перспективні технології» Малої академії наук Світлану Піскову, «підопічні» якої зі своїми ідеями вже не раз отримували схвальні оцінки і призи на найвищих рівнях.

– Розробляючи раніше ідею генерації атмосферної енергії (яка потім посіла призове місце на конкурсі у Києві), ми наштовхнулися на думку, що щільність електричного заряду в землі набагато вища, ніж в атмосфері. Крім того, в землі вже існують різні інженерні комунікації, які можна використати практично. А винахід Данила і Владислава можна об’єднати в один, щоб ці роботи стали прикладними і ще ефективнішими: освітлювати конкретну дорогу чи один житловий будинок. Данило посів ще раніше призове місце на відповідному конкурсі, а от щодо винаходу Казакова було стільки суперечок науковців! Адже досі було відомо, що блукаючі струми – це шкідливе аномальне явище антропогенного походження, а тут їх хочуть використовувати з користю.

– Як знайти бажаючих, які взялися б за втілення проекту в життя?

– До нас з конкретною пропозицією вже звернулися серйозні інвестори з Польщі, які займаються розвитком зеленої енергетики, але спершу нам потрібно зробити конкретні економічні розрахунки ефективності установки, що дев’ятикласнику не під силу, отож потрібна допомога фахівців. Також зараз треба зробити експериментальну модель (для цього потрібні кошти), а також запатентувати винахід. Отож попереду ще багато «чорної», рутинної роботи, без якої не обійтися.

БЕЗ КОМЕНТАРІВ