Ի՞նչ հնարավորություններ կան օգտագործելու Երկրի պտույտը՝ որպես էլեկտրաէներգիայի աղբյուր
Փրինսթոնի համալսարանի ֆիզիկոսների նորարարական փորձարկումը բացում է անսովոր, սակայն տեսականորեն իրագործելի ուղղություն
2025 թվականի մարտին Փրինսթոնի համալսարանի մի խումբ ֆիզիկոսներ, Քրիստոֆեր Չայբայի գլխավորությամբ, ներկայացրել են մի փորձ, որը հիմնված է համեմատաբար եզակի գաղափարի վրա՝ օգտագործել Երկրի պտույտը որպես էներգիայի աղբյուր։ Թեև արդյունքները դեռևս հեռու են կիրառական փուլից, փորձը բացել է հետաքրքիր քննարկում՝ արդյոք կարելի է մոլորակի կինետիկ էներգիան ուղղակիորեն վերածել էլեկտրաէներգիայի։
Ինչպե՞ս է իրականացվել փորձը
Հետազոտողներն ստեղծել են հատուկ սարք՝ պատրաստված թույլ մանգան-ցինկ ֆերիտային հաղորդիչից, որի ծայրերին տեղադրվել են էլեկտրոդներ՝ 57 աստիճանի անկյան տակ։ Այս կոնֆիգուրացիան հատուկ ընտրվել է՝ համադրելով Երկրի պտույտը մագնիսական դաշտի հետ այնպես, որ սարքի շարժումը առաջացնի լարման գեներացիա:
Փորձի ընթացքում այս համակարգը արտադրել է ընդամենը 17,84 միկրովոլտ լարում՝ չափազանց փոքր արժեք նույնիսկ համեմատած մեկ նեյրոնի լարման հետ։ Սակայն արդյունքը դիտվել է ոչ թե իր գործնական կիրառելիության, այլ՝ գաղափարի նոր颖ության և ֆիզիկապես հնարավոր լինելու տեսակետից։
Ինչո՞ւ է սա կարևորվում գիտական շրջանակներում
Չնայած ստացված լարման ծայրահեղ փոքրությանը, այս մոտեցումը որոշակի տեսական հիմք ունի․
-
Երկիրը շարժվում է իր մագնիսական դաշտի ներսում, և շարժվող հաղորդիչը (սարքը) այս պայմաններում կարող է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի միջոցով արտադրել լարում։
-
Այլ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ եթե հաղորդիչը շարժվի մագնիսական դաշտի ֆիքսված գծերի նկատմամբ, հնարավոր է ներգրավել էներգիա։
Սակայն համակարգը բախվում է այնպիսի մարտահրավերների, ինչպիսին է հակազդող էլեկտրոնային ուժերի առաջացումը, որոնք կարող են վերացնել գեներացվող լարումը՝ համակարգը «փակելով»։ Չայբայի թիմը պնդում է, որ կարողացել է հաղթահարել այս խնդիրը՝ օգտագործելով նյութ, որը չի նպաստում էլեկտրոնների վերաբաշխմանն ու պահպանում է կայուն էլեկտրաստատիկ դաշտ:
Գլոբալ մասշտաբով կիրառման տեսլականը
Ըստ ֆիզիկոսների հաշվարկների՝ եթե համակարգը զարգանա մինչև այնպիսի մակարդակ, որ կարողանա արտադրել աշխարհի ողջ էներգիայի պահանջարկին համապատասխան քանակություն, ապա դրա ազդեցությունը Երկրի պտույտի վրա կլինի չնչին՝ 100 տարում ընդամենը 7 միլիվայրկյան դանդաղում։ Սա համադրելի է Լուսնի ձգողականության ազդեցության հետ, որը նույնպես աստիճանաբար դանդաղեցնում է մոլորակի պտույտը։
Հնարավո՞ր է արդյոք վերականգնվող էներգիայի նոր աղբյուր
Չնայած նախագծի վաղ փուլում գտնվելուն՝ այն միանում է այն քիչ թվով գաղափարներին, որոնք ուղղված են մոլորակի կինետիկ ռեսուրսները օգտագործելուն առանց միջնորդ քայլերի։ Ներկայում վերականգնվող էներգիայի մեծ մասը ստացվում է արևի ճառագայթումից, քամուց կամ ջրային շարժումներից, որոնք բոլորն էլ երկակիորեն կախված են Երկրի և նրա միջավայրի շարժումներից։ Այս փորձը, սակայն, ուղղակիորեն օգտագործում է պտույտից առաջացող մագնիսական դաշտը։
Այնուամենայնիվ, կիրառական տեսանկյունից կան լուրջ սահմանափակումներ.
-
Անհրաժեշտ է զգալի հզորությամբ գեներատորներ ստեղծել՝ շատ մեծ չափսերով։
-
Պետք է խուսափել հակազդող ուժերից, որոնք կարող են չեզոքացնել ներգործությունը։
-
Չափազանց փոքր լարման ֆոնին դժվար է տարբերակել օգտակար ազդանշանը միջավայրի այլ էլեկտրամագնիսական ազդակներից։
Չնայած առայժմ խոսքը լոկ միկրովոլտային լարման մասին է, գիտական առումով սա հնարավորություն է բացահայտելու ֆիզիկայի սահմանային կիրառությունները։ Քանի որ աշխարհը շարունակում է փնտրել մաքուր և վերականգնվող էներգիայի նոր աղբյուրներ, նմանատիպ գաղափարները՝ որքան էլ առաջին հայացքից ֆանտաստիկ թվան, կարող են դառնալ ապագայի տեխնոլոգիաների հիմք։
Ֆիզիկոսները նախատեսում են շարունակել իրենց փորձերը՝ ուսումնասիրելով նյութերի նոր համակցություններ և նոր կոնֆիգուրացիաներ՝ ուղղված լարման ավելացմանն ու կայունացմանը։ Առայժմ սա գիտական հետախուզման փուլում գտնվող ուղղություն է, սակայն դրա հաջողության դեպքում հնարավոր է համաշխարհային էներգետիկ համակարգի իսկական հեղափոխություն։
