О глобальном потеплении, загрязнении воздуха и кризисе энергоресурсов слышали, пожалуй, все. Предлагаю изобретение, которое позволяет применять комплексный подход к решению этих проблем. Это электрогенерирующее устройство, работающее за счет перетока воздушных масс, которые образуются при разнице барометрического давления и температуры воздуха в различных слоях атмосферы. При этом вследствие большого тепломассообмена, происходящего во время работы устройства, теплый воздух, поступающий от поверхности Земли, охлаждается в верхних слоях атмосферы.
Наиболее близким к этому устройству по технической сути, назначению и результату является изобретение, зарегистрированное патентом US 6,696,766 В1 американской фирмы Cold Energu, опубликованным 24 февраля 2004 года. В этом изобретении используется длинный канал в виде трубы, проложенной на сотни километров горизонтально поверхности Земли, на концах которого расположены преобразователи энергии — например ветровые турбины. Разное барометрическое давление на противоположных концах трубы обуславливает движение воздуха, в результате чего приводится в действие ветровая турбина.
Недостатком этого устройства является то, что для получения перепада барометрического давления нужно стационарно проложить по поверхности земли, под землей (или под водой) многокилометровый трубопровод. В трубопроводе нужно смонтировать заслонки, чтобы направлять и контролировать поток воздуха, а в зимний период эксплуатации очищать трубопровод от обмерзания, подогревая его. Конструкция такого устройства громоздка, сложна в выполнении, требует больших площадей при эксплуатации. Однако эти недостатки можно устранить, а места использования атмосферной электростанции — расширить.
Атмосферная электростанция (АЭ) имеет конструкцию, в которой воздушный поток образуется вследствие разницы барометрического давления и температуры воздуха в различных слоях атмосферы. Она мобильна, пригодна для использования в любых местах, климатических зонах, во все времена года, быстро монтируется, а мощность регулируется высотой подъема, длиной или диаметром воздухопровода. Атмосферная электростанция состоит из дирижабля, турбоэлектрогенератора, гибкого воздухопровода, электрического кабеля.
Устройство работает таким образом: под дирижаблем крепится турбоэлектрогенератор, соединенный с гибким воздухопроводом, который опускается к поверхности земли. Дирижабль поднимается на высоту, желательно, более 110 м над уровнем моря. Перепад барометрического давления и температуры воздуха на разных высотах, где размещаются концы воздухопровода, обусловит перетекание воздушных масс от места с более высокими давлением и температурой воздуха к месту с более низкими давлением и температурой. Таким образом турбоэлектрогенератор для работы получает равномерный воздушный поток, а по электрокабелю потребителям передается электрический ток.
В зимний период эксплуатации атмосферную электростанцию можно очищать от обмерзания с помощью электрического пробоя, разместив по всему контуру АЭ параллельные электроды. Между электродами и льдом проходит импульс высокого напряжения, что приводит к разрушению льда. Турбоэлектрогенератор для уменьшения шума при работе обеспечивается глушителем звука.
Кроме того, во время работы устройства загрязненный пылью и смогом воздух от поверхности земли поднимается в верхние слои атмосферы, что способствует его очищению, особенно в крупных городах.
Конструкция устройства проста в выполнении и обслуживании, надежна при эксплуатации, не требует больших площадей при использовании. Для увеличения мощности атмосферной электростанции достаточно увеличить высоту подъема дирижабля, длину воздухопровода или его диаметр. В отдельных случаях конструктивно вместо дирижабля можно использовать воздушный шар, аэростат или другое подобное устройство, а турбоэлектрогенератор можно заменить другими преобразователем энергии.
Массовое использование АЭ будет способствовать значительному уменьшению выбросов в атмосферу парниковых газов, улучшению экологического состояния на планете, снижению цены на электроэнергию.