Od czego zależy energetyka w Polsce?

Technologie, Nauka

Cywilizacja technicznych metod energetycznych

Przesłanka: Rafako to przykład firmy specjalizującej się w produkcji instalacji do wytwarzania energii w szczególności wielkich kotłów do elektrowni i elektrociepłowni węglowych. Posiada zdolność opracowania i wykonana autorskich projektów.

*

W tej idei można by ogłosić konkurs na technologię i technikę metody energetycznej wykorzystującej tylko zasoby własne w Polsce. Słońce co prawda nie należy do Polski jednak promieniowanie słoneczne padające na powierzchnię jej terytorium już miałoby taką kwalifikację. Inne zasoby. Wiedza naukowców i inżynierów możliwa do nabycia i rozwijania. Jednak w każdym przypadku metody energetycznej jest konstrukcja z materii, z wydobytych pierwiastków, przetworzona, dostarczona w wyprodukowanych elementach konstrukcyjnych. Zatem łańcuch dostaw może sięgać poza granice Polski i od czegoś poza granicami kraju polska energetyka, energetyka w Polsce, jest zależna. Czy jest wybór od czego?

*

W idei reaktora hydroelektronowego medium energetycznym są cząsteczki wody i elektrony swobodne (tak określone w odróżnieniu od elektronów stanowiących cząsteczkę wody i materii konstrukcji zbiornika). W tym ułożeniu zbiornik może być produkowany w Polsce, choć zależnie od składników do ich produkcji spoza Polski. Uzyskanie czystej wody (technicznie oczyszczonej z innych składników)  i elektronów swobodnych również możliwe jest w Polsce. Zbiorki można wypełnić jakimś gazem, wytworzyć bardzo niskie ciśnienie, wypełnić promieniowaniem elektromagnetycznym (np. termicznym). Można wprowadzić wymiennik ciepła oraz wykorzystać w układzie elektrownie wiatrową oraz fotowoltaiczną. Cel jest jeden. Ułożyć instalację hydroelektronową zawierającą korzystny ekonomicznie i ekologicznie efekt na rynku energetycznym z największej ilości własnych, krajowych, zasobów, materiałowych, wiedzy i umiejętności, możliwości wytwarzania oraz produkcji. Ile wolności ma demokracja w energetyce?

*

W tym ułożeniu elektrony swobodne wprowadzone z działa elektronowego do zbiornika w kształcie torusa ulokowały się naturalnie przy ściance wewnętrznej zbiornika. Odpychają się od siebie czyniąc siłą elektryczną napór na zbiornik. Niech wartość tej siły wynosi Fel = Q² / ε • S, gdzie Q - to ładunek elektryczny elektronów zgromadzonych na powierzchni S wewnątrz zbiornika, ε - przenikalność elektryczna ośrodka w zbiorniku. W przypadku próżni ε₀. Zatem jeżeli ciśnienie elektronów swobodnych byłoby porównywalne z ciśnieniem atmosferyczny, przyjmując dla rozważań w przybliżeniu ok. 1000 hPa, to dodatkowe ciśnienie pary wodnej wprowadzałoby większe ciśnienie, które musiałby wytrzymać zbiornik.

Przy ciśnieniu jednej atmosfery fizycznej woda wrze w temperaturze 100 °C. Przy odpowiednio niższym ciśnieniu woda wrzeć może nawet w temperaturze pokojowej. Zatem przy niższym ciśnieniu można do zbiornika wtłoczyć wodę zamiast pary wodnej.

Jednak czy ciśnienie elektronów swobodnych byłoby w oddziaływaniu na zbiornik fizycznie tym samym ciśnieniem co gazu, pary wodnej? Problem w tym, że elektrony są cząstkami a molekuły wody cząsteczkami. Stąd bez eksperymentu można trafić w idei na manowce albo w miarę pomysłu na patent.

*

Cywilizacja technicznych metod energetycznych potoczyła się napędzana zyskiem. Przyrównując przysłowie "z deszczu pod rynnę" to głoszenie o uciekaniu od sprawiania ocieplenia klimatu stawia pod zalaniem z ekonomicznej rynny. Coś może się stać w atomowej energetyce Francji, OZE w Niemczech z jakiś powodów tego nie wspomoże ratunkiem mocy i energii, Nord Stream europejskiego krachu energetycznego nie utrzyma. Setki milionów ludzi w chaosie. Energetyka węglowa oparta jest na zasobach kopalnych, wydobywczych. Podobnie ropa naftowa, gaz ziemny i paliwo nuklearne. W istocie rzeczy zasobów kopalnych jest w naturze coś jedno to samo wprowadzane do technicznych metod energetycznych. I ujawni się inaczej choć okaże się, że podobnie, bo to kopalne źródła energii.

Dodane 12.09.2021 r.

Możliwości dodania składników technicznych do reaktora hydroelektronowego jest wiele. Oprócz tego, że nakładamy uwarunkowania "polskie" to jeszcze są inne, np. trwałość, zmienność, jakość, efekt,  użyteczności i użytkowania. Na przykład budowa obiektu - materiały budowlane, projekt, wykonanie, to wszystko stanowiłoby miejsca pracy w energetyki domenie hydroelektronowej. Inne ułożenia: magnes i elektromagnes.  Magnes trwały jest wykonany z materiału ferromagnetycznego o właściwościach magnetycznie twardych i wytwarza w otaczającej go przestrzeni stałe pole magnetyczne. Elektromagnes to urządzenie wytwarzające pole magnetyczne w wyniku przepływu przez nie prądu elektrycznego. Jeżeli taki sam efekt uzyska się za pomocą magnesu i elektromagnesu, to w drugim przypadku podczas stosowania potrzebne jest zużycie energii elektrycznej.

Historia technicznych metod energetycznych zachodziła w koleinach energii chemicznej oraz energii nuklearnej. Punktem odniesienia była dostępność do zasobów "materii paliwa" w naturze Ziemi. Idea hydroelektronowa nie pochodzi z nurtu ocieplenia klimatu. Zbieg okoliczności. Gaz ziemny jako paliwo jest uznawane za bardziej ekologiczne od węgla kopalnego w kontekście mniejszej emisji CO₂ i braku zanieczyszczenia pyłami. Bardziej ekologiczne nie jest spełnieniem idei. Skoro naukowcy i inżynierowie już potrafią ułożyć urządzenia przetwarzania paliwa wydobytego, to czy możliwe jest również ułożenie w maszynie paliwa energetycznego, które się nie zużywa w procesach przemiany form energii i jest w tym również odnawialne? Cząsteczki wody mają takie przesłanki. Jednak obecnie możliwy jest rozdział cząsteczek H₂O na wodór i tlen w układzie elektroenergetycznym metod OZE (elektroliza) oraz wymagane jest magazynowanie co najmniej wodoru poza nim ("wodór jest nośnikiem energii"). W idei hydroelektronowej materia jonowo-elektronowa, wodór i tlen, nie są wyprowadzane poza reaktor. Służą do przetwarzania form energii w reaktorze hydroelektronowym.

Wybrane skraje przypadki w przemyśle energetycznym danego kraju:
- posiada autorskie opracowania i konstruowania instalacji technicznych metody energetycznej i nie posiada paliwa,
- posiada paliwo i nie posiada autorskich urządzeń metody energetycznej a montaż instalacji pozyskuje z zewnątrz,
- zastosowanie metod energetycznych czyni odpady materialne, emisję składników, "po paliwie", zużytej konstrukcji.

Możliwe jest zestawienie wszystkich stosowanych metod energetycznych pod względem fizycznym z rozróżnieniem na wspólne i własne charakterystyki oraz oznaczyć je na krajowe i zagraniczne, pożądane i niepożądane.  Wybierając z zestawienia tylko uznane za pozytywne cechy, powstaje opis odniesienia tego, czym się potencjalnie dysponuje. I z tego zbioru wyprowadzić ideę nowej metody energetycznej. W idei hydroelektronowej być może, może się okazać, że lepszą sprawność energetyczną i ekonomiczną w danej lokalizacji uzyska się w układzie wielu reaktorów hydroelektronowych z małą elektrownią jądrową, jednak jej wyłączenie może być zastąpione elektrownią wiatrową oraz fotowoltaiczną, lub odwrotnie.

W Polsce oprócz węgla mówiło się o potencjale gazu łupkowego oraz biogazowni. Wspomina się również o geotermie. Polska posiada rafinerie ropy naftowej, jednak obecnie od Ignacego Łukasiewicza do erupcji ropy w Karlinie, w tej metodzie oparta jest na dostawach z zewnątrz. Jedna czwarta krajowego zapotrzebowania na gaz ziemny pokrywana jest ze źródeł w Polsce, pozostała ilość jest importowana.

*

Mówimy, że w energetyka kopalna oparta jest na paliwie naturalnym. I źródła tego paliwa nie są odnawialne. Drewno jest odnawialnym materiałem energetycznym jednak o zbyt długim okresie odnawialności naturalnej w procesach biomaterii przyrodniczej.  Drewno korzystne jest w innych zastosowaniach niż energetyczne. Stosowanie poza energetyką różnorodnych materiałów, produktów, opartych na związkach chemicznych z węglem, które ulegają rozkładowi, może stanowić źródło ulatniania się CO₂. Zatem w technicznych metodach OZE istotne jest podnoszenie efektywności mocy i energii, w krótszym czasie, oraz bez emisji CO₂, czyli przetwarzanie form energii w czasie.

W rzeczywistości wszystkie urządzenia są ułożeniem z "materii Ziemi". Stan przed ich wykorzystaniem i stan po ułożeniu konstrukcyjnym nie zmienia ilości ładunków elektrycznych. Określenie, że elektrony swobodne są nadmiarową ilością ładunku elektrycznego ujemnego w postaci elektronów jest umowne.  W tej idei elektrony swobodne do wprowadzenia w reaktor hydroelektronowy również są składnikiem kopalnym, wydobywanym, przemieszczonym. I odnawialnym w tej idei, jeżeli nastąpi nieszczelność zbiornika reaktora hydroelektronoweo. Nie jest to jednak pierwiastek ani związek chemiczny tylko cząstka, nośnik ładunku elektrycznego.

Zatem elektrony swobodne muszą być raz uzyskane i ulokowane w zbiorniku. Ich utrata z układu jedynie w przypadku awarii.

*

Wiązka elektronów z działa elektronowego wprowadzona do zbiornika będzie ulegała rozproszeniu. Elektrony swobodne ulokują się naturalnie pod wpływem siły elektrostatycznej na powierzchni wewnętrznej zbiornika. Co jednak stanie się z elektronem swobodnym, gdy zostanie "wybity" z tej powierzchni do wnętrza zbiornika? Wówczas wszystkie elektrony pozostałe na wewnętrznej powierzchni rozsuną się (zmieni się gęstość powierzchniowa zgromadzonego ładunku elektrycznego na powierzchni wewnętrznej zbiornika) i wybity elektron swobody może zderzyć się, oddziaływać, z cząsteczką wody.

Dodane 14.09.2021 r.

Jakie jest uogólnienie informacji w zakresie wskazania co jest potrzebne w technicznej metodzie energetycznej?

Paliwo i silnik - różne wzajemne odpowiedniki w tym ułożeniu.

Źródło form energii w naturze i urządzenie je przetwarzające. Węgiel, powietrze (tlen) i piec do jego spalania. Odpowiednie fotony i panele fotowoltaiczne. Odpowiedni wiatr i wiatrak. Gorąca woda spod ziemi, geotermalna, oraz wymiennik ciepła na powierzchni. Zatem korzystne jest ułożenie jednego układu technicznego do przemian form energii pozyskanych z zasobów naturalnych do jej wytwarzania w potrzebnej formie, przekazywania, magazynowania tak, aby paliwo było przetwarzane i w tym odnawialne.  Korzyść fizyczna jest tym większa, im lepsza jest sprawność energetyczna oraz wyższa ilość uzyskania mocy energetycznej. Korzyść techniczna, gdy układ posiada względnie niższe koszty produkcji, jest łatwy w obsłudze, mało podatny na awarie, bezpieczny w eksploatacji. I ekologiczny. Współcześnie określenie energia w nauce, biznesie i polityce, wiąże wiele zagadnień z różnych dziedzin. Naśladując przyrodę nie ułoży się nic ponad to, co w niej występuje. Konstrukcje urządzeń wprowadzają do nich występujące (zaobserwowane, zbadane) zjawisk w przyrodzie. W tej idei reaktor hydroelektronowy nie jest naturalny jak kolektor słoneczny z powodu dodania do zbiornika elektronów swobodnych.