Вы, вероятно, сталкивались с именем Джона Канзиуса. Это 63-летний бывший инженер-телевещатель, который, как утверждается, нашел способ сжигать соленую воду. Это звучит как научная фантастика. Это звучит как мошенничество. Но физика этого явления основана на очень реальном, очень странном открытии, рожденном из личной трагедии.
Канзиус не ставил перед собой цель совершить революцию в автомобильной промышленности. В 2003 году ему поставили диагноз — лейкемия. Столкнувшись с суровой реальностью химиотерапии, он искал способ уничтожить раковые клетки, не разрушая при этом здоровые ткани. Его решением стал радиочастотный генератор (RFG).
Это устройство излучает радиоволны, фокусируя их в узкое, интенсивное поле. Вводя мелкие металлические частицы в опухоль, Канзиус мог использовать RFG для нагрева этих частиц. Тепло уничтожало раковые клетки. Окружающие здоровые ткани оставались нетронутыми. Это было многообещающим прорывом в медицине.
Случайное открытие
Так при чем здесь опреснение?
Во время демонстрации работы RFG кто-то заметил, что на близлежащей пробирке образуется конденсат. Радиоволны вытягивали влагу из воздуха. Если машина могла отделять воду от воздуха, могла ли она отделять соль от океана?
Опреснение — это святой Грааль для засушливых регионов. Страны истощают свои запасы. Мир на 70% состоит из соленой воды, но большая часть из нее непригодна для питья. Энергоэффективный способ удаления соли из морской воды стал бы переломным моментом для глобальной безопасности водных ресурсов.
Канзиус направил свой RFG на пробирку с морской водой, чтобы проверить теорию опреснения.
То, что произошло дальше, не было опреснением. Это было воспламенение.
Вода искрила. Вода не должна искрить. Она не должна гореть. Но вот она горела.
Канзиус повторил эксперимент. На этот раз он прикоснулся зажженной бумажной салфеткой к морской воде, пока RFG был включен. Пробирка загорелась. Пламя не погасло. Оно горело стабильно, подпитываемое радиочастотным генератором.
Скептицизм и наука
Естественно, интернет назвал это мошенничеством. Каждый технологический блог и пост на форуме кричали: «Обман!».
Затем химики из Пенсильванского университета взяли машину в свои руки. Они провели собственные тесты. Результаты были неоспоримыми. RFG действительно мог воспламенить соленую воду. Пламя достигало температуры до 3000 градусов по Фаренгейту. Оно горело до тех пор, пока генератор был включен и направлен на воду.
Механизм основан на химии, в частности на водороде.
Обычная соленая вода стабильна. У нас есть хлорид натрия, растворенный в H2O. Связи прочные. Они не рвутся легко. Но радиоволны нарушают эту стабильность. Энергия разрушает молекулярные связи, высвобождая летучий водородный газ.
Затем RFG обеспечивает источник тепла для воспламенения этого водорода.
Водород горит бесконечно, пока подается вода и действуют радиоволны.
Автомобильная проблема
Это звучит как идеальное топливо. Чистое. Обильное. Бесконечное. Так почему же ваш автомобиль еще не работает на соленой воде?
Физика надежна. Инженерия сложна. Главная проблема не в науке. А в применении. Генерация огромного количества радиочастотной энергии, необходимой для эффективной работы двигателя, является колоссальной задачей. Вам нужен компактный, мощный RFG для каждого автомобиля. Вам нужна система, которая могла бы безопасно справляться с теплом и выделением водорода.
И затем есть вопрос эффективности. Вы подаете электрическую энергию для создания радиоволн, которые разрывают связи, высвобождают водород, который горит. Это многоэтапное преобразование энергии. Чистый прирост энергии должен быть оправдан.
Обещание реально. Пламя реально. Но перевести это с лабораторного стола на заправочную колонку — совсем другая история.
Мы лишь царапаем поверхность того, что может эта технология. Следующий этап включает изучение того, как мы фактически интегрируем это в существующую инфраструктуру.
Нефтяные шоки 1970-х годов заставили нас осознать хрупкость зависимости от ископаемого топлива. Эта паника породила золотую лихорадку среди изобретателей. Химиков. Инженеров. Физиков. И множество шарлатанов. Все они преследовали одну священную цель: альтернативу, не требующую бурения.
Джон Канзус был не первым, кто посмотрел на воду и увидел в ней резервуар с газом. В 2006 году флоридская компания Hydrogen Technology Applications (HTA) запустила проект Aquygen. Предложение было соблазнительным. Оно утверждало, что с помощью электрических импульсов разделяет водород из воды, а затем смешивает этот водород со стандартным бензином. Результат? Более чистое сгорание, которое, как утверждалось, увеличивало пробег на 1,5 раза и снижало выбросы.
Президент HTA Денни Кляйн вложил свои деньги в слова. Он построил гибридный Ford Escort 1994 года, чтобы доказать это. Конструкция была умной в теории. Генератор вырабатывал электричество. Эта энергия расщепляла молекулы воды на водородный газ. Газ затем подавался непосредственно в топливный бак для смешивания с бензином.
Но теория рано или поздно сталкивается с физикой.
Водород, производимый HTA, был летучим. Очень летучим. Смешайте его в камере сгорания, и вы не просто запускаете двигатель; вы имеете дело с бомбой. Риски для безопасности были немедленными и серьезными.
Ловушка эффективности
В Aquygen существовал более глубокий и фундаментальный недостаток. Недостаток, который он разделяет с радиочастотным генератором (RFG) Канзуса. Обе системы рухнули под тяжестью соотношения затраченной и полученной энергии.
Вот суровая правда о физике. Вы не можете получить больше, чем вложили. Большинство электрических или химических процессов рассеивают энергию в виде тепла. Чтобы создать жизнеспособный источник топлива, выходная энергия должна превышать входную. Это разница между электростанцией и свечой.
RFG производил стабильное пламя водорода. Это выглядело многообещающе. Но энергия, необходимая для создания этого пламени, была больше, чем энергия, которую само пламя производило. Пламя соленой воды не создавало энергию. Оно просто сжигало меньшую часть электричества, использованного для его создания. Это был чистый убыток.
«Любая энергия, выходящая из пламени соленой воды, не может считаться источником энергии. Это просто проявление энергии, вложенной в него, только в меньшем количестве».
Это делает RFG маловероятным кандидатом на роль жизнеспособного источника топлива. Это не просто неэффективно. Как самостоятельный генератор энергии он термодинамически невозможен.
Современная алхимия
Поиск топлива, которое вырабатывает больше энергии, чем потребляет, почти так же сложен, как алхимическое превращение свинца в золото. Исаак Ньютон обнаружил гравитацию в падающем яблоке. Александр Флеминг нашел пенициллин в загрязненной чашке Петри. Их открытия были подтверждены историей, потому что они работали.
Открытие Канзуса другое. Оно остается неподтвержденным.
Пока соотношение входной и выходной энергии остается отрицательным, RFG — это просто дорогое любопытство. Это захватывающая демонстрация физики, а не решение энергетического кризиса. Здесь ощутимо разочарование. Мы хотим чуда. Физика его не предлагает.
Тем не менее, история еще не закончена. Крупный университет поддерживает исследования RFG. Этот институциональный вес предполагает, что они видят ценность, выходящую за рамки простого сжигания воды. Машина Канзуса может найти другие применения. Другие рынки. Мечта о топливе может быть мертва, но технология — нет.
На данный время поиск продолжается. Океан все еще соленый. Баки все еще пусты. И следующее большое прорывное открытие может оказаться совершенно иной алхимией.
