СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Российский патент 2009 года по МПК H05F7/00 

Изобретение относится к области малой электроэнергетики, и может быть применено для получения постоянной электрической энергии из природных источников электричества в автономных устройствах.

Известны изобретения, относящиеся к способам получения электричества с использованием природных источников электричества и устройствам, использующим природные источники электричества.

Так, известен способ аккумулирования атмосферной электроэнергии, заключающийся в использовании атмосферного электричества с помощью запуска летательного средства, в качестве которого используют аэростат, который помещают в электропроводящую оболочку сферической формы и удерживают ее посредством троса из диэлектрического материала на высоте наибольшего количества атмосферной электроэнергии, значение которой определяют показанием амперметра. В качестве накопителя электроэнергии используют емкостной накопитель, при этом электроэнергию, аккумулированную поверхностью электропроводящей оболочки, передают на емкостной накопитель через проводящий канал, в качестве которого используют изолированный электропровод, связанный с емкостным накопителем через предохранитель с подключенным к нему заземленным разрядником, индуктивность, амперметр и выполненный по мостовой схеме выпрямитель, имеющий заземление и выходные клеммы для подключения емкостного накопителя (RU 2293451 С2, H05F 7/00, 2007.02.10).

Известен также способ получения электрической энергии, основанный на прохождении через магнитогидродинамический генератор электрических зарядов ионосферы Земли, при отборе их с помощью лазерного луча, лишенного расходимости, с длительностью импульса, соответствующего времени перекрытия стримером пространства «Земля - Ионосфера», заключенного в зеркала в системе «Земля - геостационарный спутник - Земля», однажды полученного в источнике лазерного излучения и последующего его (источника) отключения с периодической подкачкой фотонов включением источника лазерного излучения (RU 2293452 С2, H05F 7/00, 2007.02.10).

Оба способа дорогостоящи и труднореализуемы.

Описан способ получения постоянного тока, заключающийся в погружении двух одинаковых электродов в растворы разных концентраций, а именно в русло реки у его стока в море или океан и в соленую морскую воду (RU А 2003106511, Н01М 6/04, 2004.09.20).

Данный способ привязан к определенной местности, так как его реализация возможна только в местах стока рек в море или океан.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения электрической энергии от природного источника электричества, в качестве которого используют электрический потенциал, имеющийся на контакте с графитосодержащими породами, при этом создают сеть положительных и отрицательных выводов из заземленных на участке, где присутствуют графитосодержащие породы, металлических электродов, которые подключают к потенциалсуммирующим устройствам (RU 2124822 C1, H05F 7/00, Н01М 8/22, 1999.01.10).

Недостатки известного способа: жесткая привязка к географической местности, где залегают графитсодержащие породы; недостаточно высокие значения разности потенциалов, что не позволит широко использовать способ в промышленных целях.

Задачей настоящего изобретения является создание способа получения постоянной электрической энергии, обладающего возможностью его применения независимо от расположения природного источника тока, то есть автономностью, мобильностью, возможностью быстрого развертывания в труднодоступных районах, широким спектром применения.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения постоянной электрической энергии, с использованием в качестве источника электрической энергии природного углеродистого минерального вещества в качестве природного углеродистого минерального вещества применяют минерал шунгит, помещенный в токонепроводящую емкость и покрытый слоем воды, а электрический потенциал снимают с двух электродов, первый из которых закрепляют с возможностью его контакта с шунгитом, при этом часть поверхности электрода, которая проходит через слой воды, выполнена заизолированной, а второй электрод закрепляют с возможностью изменения его положения по высоте в интервале поверхность воды - поверхность шунгита.

В качестве слоя воды, покрывающей шунгит, может быть использована проточная вода.

В качестве первого электрода может быть использована алюминиевая фольга, при этом слой шунгита насыпают на фольгу.

В качестве первого электрода может быть использован металлический провод, проходящий в слое шунгита.

Второй электрод может быть закреплен с возможностью контакта с поверхностью воды.

Второй проводник может быть закреплен в слое воды.

Второй электрод может быть закреплен с возможностью контакта с поверхностью шунгита.

В качестве второго электрода может быть использована металлическая пластина.

В качестве второго электрода может быть использован металлический провод.

Второй электрод может быть выполнен из драгоценного металла.

Способ получения постоянной электрической энергии осуществляют следующим образом.

В токонепроводящую емкость 1 (стеклянный или пластмассовый сосуд, показан на чертеже) насыпают слой шунгита 2, заливают водой 3, опускают электроды 4, 6, причем один из электродов 4 закрепляют с возможностью контакта с шунгитом, при этом поверхность электрода 5, проходящую через слой воды, выполняют закодированной. Второй электрод 6 закрепляют либо с возможностью контакта с поверхностью воды, или в слое воды, или с возможностью контакта с поверхностью шунгита. Положительный и отрицательный выводы подключают к устройству, позволяющему фиксировать разность потенциалов. При этом в частных случаях осуществления способа каждый из электродов может иметь или положительный, или отрицательный заряд.

Ниже приведены примеры осуществления способа, в том числе и в частных случаях его исполнения, с использованием электродов, изготовленных из разных металлов, различной формы и различной степени их соприкосновения с шунгитом и водой.

Пример 1.

Способ осуществляли в стеклянной емкости, объемом 1000 мл, в которую засыпали шунгит в виде гранул размером 0,5-1,0 см на одну треть объема емкости, доливали воду до полного объема сосуда и закрепляли электроды таким образом, чтобы один из электродов соприкасался с поверхностью шунгита, второй контактировал с водой, не достигая поверхности шунгита. На концах электродов, выходящих за пределы сосуда, появлялось постоянное электрическое напряжение величиной от 0,5 до 1,0 вольта, которое измерялось вольтметром. При подключении к электродам электрической нагрузки в цепи возникал электрический ток до 2 миллиампер. Продолжительность работы устройства без добавления расходных материалов - шунгита и воды, составила не менее 2-х месяцев, при этом величина вырабатываемого тока оставалась неизменной.

Пример 2.

В пластмассовую емкость объемом 1,5 л, на дно укладывали алюминиевую фольгу, на нее насыпали гранулы (0,3-1 см) шунгита (0,5 кг), доливали водопроводной водой (0,75 л). К фольге подсоединяли провод в изоляции, второй конец которого был выведен за приделы сосуда (положительный заряд). Опускали в воду алюминиевую пластину (10 см²) (отрицательный заряд), с закрепленным проводом, выведенным за пределы поверхности воды. Между двумя выводами создается постоянное электрическое напряжение U=0,5 вольта, сила тока при этом составляет 0,5 миллиампера, а мощность 0,25 милливатта.

Пример 3.

Способ осуществляли в условиях примера 2, вместо алюминиевой пластины использовали тех же размеров медную пластину. Напряжение (U) при этом составило 0,7 вольта, сила тока 0,2 миллиампера, а мощность - 0,14 милливатта.

Пример 4.

Способ осуществляли в условиях примера три, но медную пластину опускали до соприкосновения с шунгитом в воде. При этом алюминиевая фольга стала отрицательным зарядом, а медная пластина - положительным. Величина напряжения составила U=0,2 вольта, сила тока 0,75 миллиампера, а мощность 0,15 милливатта.

Пример 5.

Способ осуществляли в условиях примера четыре, только вместо медной пластины использовали серебряную цепочку, по площади равную медной пластинке. Алюминиевая фольга стала отрицательным зарядом, а серебряная цепочка - положительным. Напряжение при этом равно U=0,25 вольта, сила тока 2,5 миллиампера, а мощность составила 0,625 милливатта.

Пример 6.

В пластмассовый сосуд засыпали гранулы шунгита (0,5 кг), заливали дистиллированную воду - 1,5 литра. В слой шунгита опускали медный провод диаметром 2 мм, второй конец которого был выведен из воды. Медную пластину (размером 10 см²) опускали на слой шунгита, к ней присоединяли второй проводник с выводом за пределы воды. Медная пластина становилась положительным электродом, а медный провод - отрицательным. Между выводами напряжение равно 0,3 вольта, ток 1 миллиампер, а мощность составила 0,3 милливатта.

Пример 7.

Способ осуществляли в условиях примера 6, только вместо медной пластины брали пластину из олова. В данном примере между выводами напряжение составило 0,25 вольта, ток 1 миллиампер, а мощность 0,25 милливатта.

Пример 8.

Способ осуществляли в условиях примера 6, при этом в слой шунгита опускали серебряный проводник, второй конец был выведен из воды. Серебряную цепочку опускали на поверхность шунгита, к ней присоединяли второй проводник с выводом за пределы воды. Серебряная цепочка в данном примере являлась положительным электродом. Между выводами напряжение составляло 1,25 вольта, сила тока 5 миллиампер, а мощность 6,25 милливатта.

Пример 9.

В пластмассовый сосуд засыпали гранулы шунгита (1 кг), заливали водопроводную воду (2,5 литра). В шунгит вставляли медную проволоку (2 мл в диаметре) с выводом за пределы воды (+). Второй медный проводник опускали в воду (-). В данном примере между выводами напряжение составило 0,5 вольта, сила тока 1 миллиампер, а мощность 0,5 милливатта.

Пример 10.

В условиях примера 9 в шунгит вставляли серебряную проволоку с выводом за пределы воды (-). Серебряную цепочку опускали на слой шунгита (+). В данном примере между выводами напряжение составило 1,25 вольта, сила тока 6 миллиампер, а мощность 7,5 милливатта.

Таким образом, при любых сочетаниях заявленных признаков, в их частных случаях исполнения, возможно осуществление способа и получение электрической энергии. Напряжение, силу тока и мощность можно регулировать использованием электродов, изготовленных из разных металлов и разной формы, а также расположением второго электрода по отношению к слою шунгита. По сути, в каждом из приведенных примеров способа получена батарея постоянного электричества. Последовательное соединение таких батарей позволяет создавать источники постоянного напряжения с необходимым значением напряжения и тока. При этом для осуществления способа не требуется сложных устройств и оборудования. Способ не трудоемок, не привязан к определенной местности и при минимальных затратах позволяет получать электрическую энергию практически в любых условиях, обеспечивает автономность электропитания в труднодоступных районах.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение для получения электрической энергии. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата в качестве природного углеродистого минерального вещества применяют минерал шунгит, помещенный в токонепроводящую емкость и покрытый слоем воды. При этом электрический потенциал снимают с двух электродов. Первый из электродов закрепляют с возможностью его контакта с шунгитом. Поверхность электрода, проходящую через слой воды, выполняют заизолированной. Второй электрод закрепляют с возможностью изменения его положения по высоте в интервале поверхность воды - поверхность шунгита. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения постоянной электрической энергии с использованием в качестве источника электрической энергии природного углеродистого минерального вещества, отличающийся тем, что в качестве природного углеродистого минерального вещества применяют минерал шунгит, помещенный в токонепроводящую емкость и покрытый слоем воды, а электрический потенциал снимают с двух электродов, первый из которых закрепляют с возможностью его контакта с шунгитом, при этом поверхность электрода, проходящую через слой воды, выполняют заизолированной, а второй электрод закрепляют с возможностью изменения его положения по высоте в интервале поверхность воды - поверхность шунгита.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя воды, покрывающей шунгит, используют проточную воду.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого электрода используют алюминиевую фольгу, при этом слой шунгита насыпают на фольгу.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого электрода используют металлический провод, проходящий в слое шунгита.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что второй электрод закрепляют с возможностью его контакта с поверхностью воды.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что второй электрод закрепляют в слое воды.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что второй электрод закрепляют с возможностью контакта с поверхностью шунгита.8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве второго электрода используют металлическую пластину.9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве второго электрода используют металлический провод.10. Способ по п.1, отличающийся тем, что электроды выполняют из драгоценного металла.