Плазменный генератор электроэнергии

Новости

Все новости

Наукой давно доказана, что чем сильнее будет нагрет пар тем выгоднее превращение его тепла в работу. Увеличив температуру пара в современной электростанции до 1000—1500 0C, мы могли бы повысить её коэффициент полезного действия в полтора раза. Но, такую высокую температуру не выдержит не всякая турбина.
А как повысить жаростойкость турбины? Надо было разрабатывать жаростойкие материалы, но стоимость таких материалов очень высокая. Некоторые учёные пошли другим путём и подумали, а можно ли обойтись без паротурбины. Возникал вопрос, как заставить вращаться ротор генератора без паротурбины. Для этого надо было решить задачу превращения энергию раскалённого газа в электрическую энергию.
Проведённые исследования и эксперименты позволили учёным все таки решить данную задачу. И построили. Устройство, с помощью которого можно было превращать энергию раскалённого газа в электрическую энергию получило название плазменного генератора. Решение такой задачи позволила наука, которая называется магнитогидродинамикой.
В результате проведённых исследований было доказано, что если жидкость, которая обладает свойством проводника расположить в магнитное поле, то она не будет отличаться от металлического проводника, например металла. Из учебника физики средней школы нам хорошо известно, что если металлический провод заставить двигаться между полюсами магнита, то в нём будет наводиться электрический ток. Раз жидкость-проводник, в магнитном поле ведёт себя как обычный металлический проводник то и на ней должна происходит индукция.
Несмотря на простоту предположения, учёным все же не удалось построить генератор с помощью проводника жидкого типа. Для того чтобы заработал такой генератор необходимо было струю жидкости разогнать до очень высокой скорости. Для того чтобы придать струе высокую скорость необходимо большое количество энергии и причём основная доля энергии теряется в самой струе на завихрения. Надо было изучать свойства других материалов. Учёные решили попробовать применить в качестве газ. Для того чтобы придать струе газа высокую скорость не так сложно. Но к сожалению, газы являются плохими проводниками. Казалось, что наука подошла к тупиковой ситуации.
Учёные твёрдо знали, что твёрдые проводники могут не справиться с высокой температурой, жидкости очень трудно разогнать до высоких скоростей, а газы не являются хорошими проводниками тока.
Проблема была решена когда учёные смогли создать плазму. Ярким примером плазмы является состояние солнца. Плазма — это ионизированный газ.
Молекулярная структура плазмы такова, в ней встречаются ионы, т. е. атомы с нарушенными электронными орбитами. В молекулярной структуре есть и свободные электроны. Всем хорошо известно, что ионы и электроны являются носители электрических зарядов. Раз в структуре плазмы много ионов и свободных электронов значит плазма должна быть проводником.
Для превращения газа в плазменное состояние необходимо разогреть его до очень высоких температур. При нагреве газа молекулы газа начинают двигаться быстрее и при движении происходит столкновение частиц. Из-за нагрева молекулы распадаются на отдельные атомы. При достижении температуры газа 4000 0C атомы газа приобретают высокую энергию и разгоняются до огромных скоростей.
Из-за высокой скорости при столкновении атомов их оболочка нарушается и в результате резко увеличивается количество ионов и электронов. В Такое состояние газа называется плазмой. Но, для того чтобы достичь такой температуры газа нужна огромное количество топлива. К счастью, выручил щелочной металл калий. Достаточно добавить немного калия к газам и ионизацию можно получить уже при температуре 3000 0C.
Несмотря на все усилия, учёных плазменные генераторы пока ещё они не вышли на уровень промышленной выработки.

electrik.info

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.