Główna różnica między tymi dwoma systemami polega na tym, że maszyna parowa wymaga cieczy roboczej (wody) podgrzanej do 100 stopni Celsjusza, podczas gdy pompa cieplna pracuje na cieczy roboczej (freonie), który przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy w temperaturze 10 stopni Celsjusza. „Samoczynny” silnik Tesli jest jedyną w swoim rodzaju hybrydą tych dwóch systemów.

Tesla wiedział, że aby jego system mógł działać, musi być znacznie bardziej wydajny niż standardowe systemy. Na przykład, gdyby w maszynie parowej można było wyeliminować skraplacz, sprawność systemu znacznie by wzrosła. Z kolei zintegrowanie w pompie cieplnej parownika z przepustnicą, tak żeby zachodził w nim cały proces rozprężania pary, też zwiększyłoby wydajność systemu. Właśnie tego typu problemy techniczne próbował rozwiązać Tesla.

 

 

Rys. 3. „Samoczynny” silnik Tesli.

 

 

Biorąc elementy z obydwu systemów, zaczynamy rozumieć, co właściwie odkrył Tesla. Rysunek 3 przedstawia taki właśnie system. Pracuje on w oparciu o ciecz roboczą, która zmienia swój stan skupienia w niskiej temperaturze, podobnie jak freon. Pierwszy element działa jak połączenie pompy i sprężarki. Jego zadaniem jest pobranie „cieczy dwufazowej” – częściowo cieczy a częściowo pary – i sprężenie jej tak, żeby 100 procent cieczy roboczej było w fazie płynnej. Następny element systemu zastępuje kocioł. Jest to wymiennik ciepła, który pozwala cieczy roboczej na pobranie ciepła z otaczającego środowiska, lecz bez przekroczenia punktu wrzenia. Na zewnątrz element ten ochładza się i daje efekt zamrażania. Wewnątrz wymiennika wzrasta potencjalne ciepło zmagazynowane w cieczy roboczej. Następnym składnikiem systemu jest przepustnica czy też zawór regulacyjny. Dzięki temu elementowi sprężony, płynny czynnik roboczy doświadcza nagłego spadku ciśnienia, co powoduje, że część cieczy roboczej nagle wyparowywuje. Ponieważ nie ma w tym miejscu żadnego źródła ciepła, ciepło parowania musi pochodzić z ciepła zmagazynowanego w samej cieczy. Następnie ta raptownie rozszerzająca się kombinacja cieczy i pary jest wykorzystywana przez kolejny element systemu – turbinę. Jak mówił Tesla, jest to „silnik szczególnego rodzaju”. Musi być zdolny do skutecznej pracy na częściowo płynnym i częściowo gazowym czynniku roboczym, który w nim krąży. Kiedy proces rozszerzania wolumetrycznego już się skończy, „ciecz dwufazowa” jest z powrotem sprężana do cieczy i cykl zaczyna się od nowa. Tesla wyobrażał sobie, że jego turbina będzie w stanie wyprodukować więcej energii mechanicznej, niż potrzeba do napędu sprężarki, tak że cały system będzie produkował energię mechaniczną netto.

W przeciwieństwie do dwóch poprzednio omawianych systemów, „samoczynny” silnik Tesli nie ma żadnego skraplacza, gdzie tracone byłoby nie wykorzystane ciepło. Ciepło jest absorbowane z otoczenia, energia mechaniczna jest pobierana z turbiny, a całe ciepło pozostałe w cieczy roboczej pozostaje w obiegu i przechodzi do następnego cyklu.

To jest zdumiewający pomysł, ale czy to będzie działać? Czy osiągnięcie niezbędnej sprawności urządzenia jest możliwe? W latach 1930. austriacki inżynier Rudolf Doczekal zbudował działającą maszynę parową, w której cieczą roboczą była kombinacja wody i benzenu. Ku jego zdumieniu, okazało się, że maszyna ta może działać, zarówno ze skraplaczem, jak i bez niego. Jej sprawność znacznie przekraczała maksimum wyliczone z cyklu Carnota. W roku 1939 przyznano mu na jego system patent (nr 155744). Trzeba było 39 lat, żeby ktoś inny to udowodnił, lecz Tesla miał rację – maszyna cieplna o wysokiej sprawności może działać bez skraplacza.

Ale czy można osiągnąć sprawność w innym procesie? Czy istnieje urządzenie, które sprężałoby wydajnie „ciecz dwufazową” z powrotem do cieczy? Odpowiedź brzmi tak. Obecnie może to robić Spiralna Sprężarka Copelanda. Czy istnieje turbina, która może efektywnie działać, napędzana gwałtownie rozszerzającą się „cieczą dwufazową?”. I tu odpowiedź brzmi tak. Mogą tak działać turbiny impulsowe z dyszami ciśnieniowymi wbudowanymi bezpośrednio w obudowę, gdzie cały proces rozprężania cieczy zachodzi wewnątrz turbiny. W rzeczywistości wszystkie inne problemy inżynieryjne zostały już rozwiązane.

Obecnie działają już modele maszyn, które zamieniają temperaturę otaczającego powietrza na energię mechaniczną, wywołując przy okazji jako efekt uboczny zamrażanie. Sto lat temu Tesla określił „idealny sposób pozyskiwania energii motorycznej” i obecnie można już z powodzeniem wykorzystać do tego celu gigantyczny zbiornik ciepła atmosferycznego. Prawdziwie „darmowa energia” dotarła na Ziemię. Oczywiście, elementy tych maszyn są bardzo skomplikowane i przeciętny czytelnik nie zrozumie ich w pełni bez poważnego przestudiowania szczegółów. Podstawowe zasady, na jakich one działają, zostały nakreślone tu jedynie w ogólnym zarysie.

Od czerwca 1995 roku rozwijane są dwa, nieznacznie różniące się od siebie, procesy, które dają ten sam podstawowy efekt. Pierwszy z nich wykorzystany został w maszynie zaprojektowanej przez niemieckiego fizyka dra Bernharda Schaeffera wspólnie z rosyjskim wynalazcą Albertem Serogodskim na podstawie pionierskich prac Doczekala. Ich najnowsza maszyna otrzymała Patent Niemiecki nr DE 4244016 A 1 i jest zdolna działać jak lodówka, która produkuje energię elektryczną zamiast ją pobierać. Drugi model oparty jest na pracy kanadyjskiego inżyniera George’a Wisemana, którego konstrukcja bliższa jest idei Tesli. Wiseman napisał trzy książki, w których wyczerpująco przedstawił podstawy swojego zdumiewającego wynalazku. Każdy, kto interesuje się tym tematem, musi koniecznie je przeczytać. Są to książki wydane pod wspólnym tytułem Heat Technology: Book 1, Book 2 i Book 3 (Technologia ciepła – tom 1, 2 i 3). W książkach tych Wiseman szczegółowo omawia projekty swoich turbin i dostarcza matematyczne modele tego systemu. (Książki te można zamówić, pisząc na adres: Eagle Research, Box 145, Eastport, ID, 83826 USA. Każdy tom kosztuje w USA 15 dolarów, zaś przy wysyłce poza kontynent amerykański doliczane jest dodatkowo 5 dolarów). Lepiej kupić wszystkie trzy tomy, jako że opisują one różne aspekty tego systemu.

Sto lat temu Nikola Tesla odkrył fundamentalny sposób na wykorzystanie energii Słońca poprzez zamianę ciepła otaczającego powietrza w energię mechaniczną. Nakreślił całą metodę, a nawet sam rozwiązał wiele problemów technicznych. Liczne trudności, jakie stawały mu w życiu na drodze, uniemożliwiły mu doprowadzenie do końca tych prac. Jego „samoczynny” silnik jest prawdziwą siłownią elektryczną nie wymagającą paliwa, zdolną do produkcji energii użytecznej w każdym punkcie planety w dowolnej chwili dnia i nocy. Musiało minąć sto lat, zanim inni mogli ostatecznie dokończyć jego pracę. I ten dzień już nadszedł. Nie mam tu oczywiście zamiaru pomniejszać niezastąpionego i bardzo istotnego wkładu Wisemana i Schaeffera, Doczekala i innych, jednak przyszłe pokolenia jeszcze raz powinny podziękować Tesli.

Kiedy Tesla po raz pierwszy formułował ideę swojego wynalazku, zaczął od stwierdzenia, że podstawowe założenia ujęte w postaci Drugiej Zasady Termodynamiki¹ nie są uniwersalnie (czyli dla każdego przypadku) prawdziwe i dlatego nie mogą być czynnikiem bezwzględnie ograniczającym. Te założenia istnieją obecnie w naszym życiu w postaci przekonania, że chcąc podnieść lub obniżyć temperaturę jakiegoś środowiska w stosunku do otoczenia, trzeba wydatkować energię. Tesla nie bał się zadawać pytań, a nawet kwestionować tych założeń. Nie onieśmielały go historyczne „autorytety” Carnota i lorda Kelvina, których prace stanowiły podstawę „Zasad Termodynamiki”. Był skłonny przemyśleć wszystkie te podstawowe zasady w świetle własnych doświadczeń i spostrzeżeń i wyciągnąć z nich własne wnioski. Działając w ten sposób, był w stanie wyobrazić sobie wynalazek, który musiał czekać sto lat na urzeczywistnienie.

 

O autorze:

Dr Peter Lindemann interesuje się zagadnieniem „darmowej” energii od roku 1973, kiedy zapoznał się z pracami Edwina Graya. Do roku 1981 opracował własny system oparty na „darmowej” energii, którego podstawę stanowią zmienne reluktancyjne generatory i silniki pulsacyjne. W latach osiemdziesiątych współpracował z Bruce’em DePalmą i Ericiem Dollardem. W roku 1988 przystąpił do Fundacji Badań z Pogranicza Nauki (Borderland Sciences Research Foundation), z którą współpracował do roku 1999. W tym czasie napisał ponad 20 artykułów opublikowanych w The Journal of Borderland Research. Dr Lindemann jest autorytetem w dziedzinie praktycznych zastosowań technologii eteru i zimnej elektryczności. W chwili obecnej jest współpracownikiem dra Roberta Adamsa z Nowej Zelandii oraz Trevora Jamesa Constable’a z USA. Pełni również funkcję dyrektora Research for Clear Tech, Inc. w USA. Jest autorem książki The Free Energy Secrets of Cold Electricity (Tajemnice darmowej energii z zimnej elektryczności) oraz programu na kasecie wideo o tym samym tytule. Obie pozycje można otrzymać z Clear Tech, Inc., www.free-energy.ws, oraz z Adventures Unlimited, www.adventuresunlimitedpress.com, w USA.

 

Przełożył Michał Berski

 

Przypisy:

1. Zasada ta definiuje silnik cieplny jako każde urządzenie wykonujące pracę kosztem energii doprowadzanej w postaci ciepła i działające periodycznie. Jej twórca, N. Carnot, zauważył, że w maszynach cieplnych zawsze można zamienić pracę na ciepło, natomiast zamiana ciepła na pracę podlega ograniczeniom. – Przyp. tłum.

 

Bibliografia:

• Encyclopedia Britannica, dział termodynamiki, wydanie z 1989 roku.

• Planetary Association for Clean Energy (Planetarne stowarzyszenie na rzecz czystej energii), PACE Newsletter, vol. 8, nr 2, luty 1995 roku.

• B. Schaeffer, W.D. Bauer, How to win energy with an adiabatic-isochoric-adiabatic cycle over labile states of the P-V-diagram (Jak otrzymać energie z cyklu adiabatyczno-izochoryczno-adiabatycznego w niestabilnych stanach diagramu PV), WDB-Verlag, 1991 rok.

• Nikola Tesla, „The Problem of Increasing Human Energy” („Problem zwiększenia ludzkiej energii”), The Century Illustrated Magazine, czerwiec 1900 roku.

• George Wisemann, Heat Technology: Book 1, 2 i 3, Eagle Research, 1994 rok.