Чи може солона вода служити паливом для автомобіля? Правда про ефект Канзіуса
Ви, мабуть, стикалися з ім’ям Джона Канзіуса. Це 63-річний колишній інженер-телемовник, який, як стверджується, знайшов спосіб спалювати солону воду. Це звучить як наукова фантастика. Це звучить як шахрайство. Але фізика цього явища ґрунтується на дуже реальному, дуже дивному відкритті, народженому з особистої трагедії.
Канзіус не ставив собі за мету зробити революцію в автомобільній промисловості. 2003 року йому поставили діагноз — лейкемія. Зіткнувшись із суворою реальністю хіміотерапії, він шукав спосіб знищити ракові клітини, не руйнуючи при цьому здорові тканини. Його рішенням став радіочастотний генератор (RFG).
Цей пристрій випромінює радіохвилі, фокусуючи їх у вузьке інтенсивне поле. Вводячи дрібні металеві частинки в пухлину, Канзіус міг використовувати RFG для нагрівання цих частинок. Тепло знищувало ракові клітини. Навколишні здорові тканини залишалися недоторканими. Це було перспективним проривом у медицині.
Випадкове відкриття
То до чого тут опріснення?
Під час демонстрації роботи RFG хтось зауважив, що на найближчій пробірці утворюється конденсат. Радіохвилі витягали вологу з повітря. Якщо машина могла відокремлювати воду від повітря, чи могла вона відокремлювати сіль від океану?
Опріснення – це святий Грааль для посушливих регіонів. Країни виснажують свої запаси. Світ на 70% складається із солоної води, але більшість із неї непридатна для пиття. Енергоефективний спосіб видалення солі з морської води став би переломним моментом для глобальної безпеки водних ресурсів.
Канзіус направив свій RFG на пробірку з морською водою, щоб перевірити теорію опріснення.
Те, що сталося далі, не було опріснення. Це було запалення.
Вода іскрила. Вода не має іскрити. Вона не повинна горіти. Але вона горіла.
Канзіус повторив експеримент. Цього разу він доторкнувся запаленою паперовою серветкою до морської води, поки RFG був увімкнений. Пробірка спалахнула. Полум’я не згасло. Воно горіло стабільно, підживлене радіочастотним генератором.
Скептицизм та наука
Звичайно, інтернет назвав це шахрайством. Кожен технологічний блог та пост на форумі кричали: «Обман!».
Потім хіміки з Пенсільванського університету взяли машину до рук. Вони провели власні випробування. Результати були незаперечними. RFG справді міг спалахнути солону воду. Полум’я досягало температури до 3000 градусів за Фаренгейтом. Воно горіло доти, доки генератор був увімкнений і направлений на воду.
Механізм ґрунтується на хімії, зокрема на водні.
Звичайна солона вода стабільна. У нас є хлорид натрію, розчинений у H2O. Зв’язки міцні. Вони не рвуться легко. Але радіохвилі порушують цю стабільність. Енергія руйнує молекулярні зв’язки, вивільняючи летючий водневий газ.
Потім RFG забезпечує джерело тепла для займання цього водню.
Водень горить безкінечно, поки подається вода і діють радіохвилі.
Автомобільна проблема
Це звучить як ідеальне паливо. Чисте. Рясне. Нескінченне. То чому ваш автомобіль ще не працює на солоній воді?
Фізика надійна. Інженерія складна. Головна проблема над науці. А у застосуванні. Генерація величезної кількості радіочастотної енергії, необхідної для ефективної роботи двигуна є колосальним завданням. Вам потрібний компактний, потужний RFG для кожного автомобіля. Вам потрібна система, яка могла б безпечно справлятися з теплом та виділенням водню.
І потім є питання ефективності. Ви подаєте електричну енергію для створення радіохвиль, які розривають зв’язки, вивільняють водень, що горить. Це багатоетапне перетворення енергії. Чистий приріст енергії має бути виправданий.
Обіцянка є реальною. Полум’я реальне. Але перевести це з лабораторного столу на колонку заправки — зовсім інша історія.
Ми лише дряпаємо поверхню того, що може ця технологія. Наступний етап включає вивчення того, як ми фактично інтегруємо це до існуючої інфраструктури.
Нафтові шоки 1970-х років змусили нас усвідомити крихкість залежно від викопного палива. Ця паніка породила золоту пропасницю серед винахідників. Хіміків. Інженери. фізиків. І безліч шарлатанів. Всі вони мали одну священну мету: альтернативу, що не вимагає буріння.
Джон Канзус був не першим, хто глянув на воду і побачив у ній резервуар із газом. 2006 року флоридська компанія Hydrogen Technology Applications (HTA) запустила проект Aquygen. Пропозиція була спокусливою. Воно стверджувало, що з допомогою електричних імпульсів поділяє водень із води, та був змішує цей водень із стандартним бензином. Результат? Чистіше згоряння, яке, як стверджувалося, збільшувало пробіг на 1,5 раза та знижувало викиди.
Президент HTA Денні Кляйн вклав свої гроші у слова. Він побудував гібридний Ford Escort 1994 року, щоб довести це. Конструкція була розумною в теорії. Генератор виробляв електрику. Ця енергія розщеплювала молекули води на водневий газ. Газ потім подавався безпосередньо в паливний бак для змішування з бензином.
Але теорія рано чи пізно стикається з фізикою.
Водень, вироблений HTA, був летючим. Дуже летким. Змішайте його в камері згоряння, і ви не просто запускаєте двигун; ви маєте справу з бомбою. Ризики для безпеки були негайними та серйозними.
Пастка ефективності
У Aquygen існував більш глибокий та фундаментальний недолік. Недоліки, які він поділяє з радіочастотним генератором (RFG) Канзуса. Обидві системи впали під вагою співвідношення витраченої та отриманої енергії.
Ось сувора правда про фізику. Ви не можете отримати більше, ніж ви вклали. Більшість електричних чи хімічних процесів розсіюють енергію як тепла. Щоб створити життєздатне джерело палива, вихідна енергія має перевищувати вхідну. Це різниця між електростанцією та свічкою.
RFG виробляв стабільне полум’я водню. Це виглядало багатообіцяюче. Але енергія, необхідна створення цього полум’я, була більше, ніж енергія, яку саме полум’я виробляло. Полум’я солоної води не створювало енергії. Воно просто спалювало меншу частину електрики, використаного для її створення. Це були чисті збитки.
«Будь-яка енергія, що виходить із полум’я солоної води, не може вважатися джерелом енергії. Це просто прояв енергії, вкладеної у нього, лише у меншій кількості».
Це робить RFG малоймовірним кандидатом у ролі життєздатного джерела палива. Це не просто неефективно. Як самостійний генератор енергії, він термодинамічно неможливий.
Сучасна алхімія
Пошук палива, що виробляє більше енергії, ніж споживає, майже так само складний, як алхімічне перетворення свинцю на золото. Ісаак Ньютон виявив гравітацію в падаючому яблуку. Олександр Флемінг знайшов пеніцилін у забрудненій чашці Петрі. Їхні відкриття були підтверджені історією, бо вони працювали.
Відкриття Канзусу інше. Воно залишається непідтвердженим.
Поки співвідношення вхідної та вихідної енергії залишається негативним, RFG – це просто дорога цікавість. Це захоплююча демонстрація фізики, а не розв’язання енергетичної кризи. Тут відчутне розчарування. Ми хочемо дива. Фізика його пропонує.
Проте історія ще не закінчена. Великий університет підтримує дослідження RFG. Ця інституційна вага передбачає, що вони бачать цінність, що виходить за межі простого спалювання води. Машина Канзуса може знайти інші застосування. Інші ринки. Мрія про паливо може бути мертвою, але технологія — ні.
Наразі пошук триває. Океан досі солоний. Баки все ще пусті. І наступне велике проривне відкриття може виявитися зовсім іншою алхімією.
