back ©Jan Hurych
Název : TESLOVY ZÁHADY (Díl 6 - KVAZIDENÍKY 1. Bezdrátový přenos energie )




Definice: kvazi = první část složených slov, mající význam "jakoby", "připomínající" nebo "zdánlivý" (Wikipedie).

V posledním článku jsme se už vyloženě dostali do světa legend. Není divu: záhada dosud nenalezených deníků stále ještě žije a tak se leckdo snaží hádat, co tam asi bylo, případně si vymýšlí nové kvazideníky, jako ten pán, co jeden našel v jedné hasičské přílbě (vážně!). Jak se tam deník dostal? Když prý tehdy hořela Teslova laboratoř v New Yorku, vítr rozfoukal odtamtud nějaké papíru po ulici a dotyčný hasič je "asi" sebral. Těžko ale uvěříme, že je celou dobu nosil v té přilbě, než umřel. On ten pán tu přilbu pak koupil ve vetešnictví. Nu možné to je, ale asi tak, jako kdyby si tam ty papíry schoval sám Tesla :-)

Jeden zdroj informace ale tradičně "teslologové" vynechávají: totiž seznam jeho patentů. Víme, že Tesla věci patentoval, jen když věděl, že to bude pracovat - a ty které dnes pracují, opravdu pracují, všechna čest :-). Ovšem jak sám přiznal, mnoho věcí viděl jen jako obrazy v kině, které se mu promítaly z podvědomí, kde už je sám předem viděl i pracovat. Takže ty, co nepracují, tak nepracují, patrně proto, že nikdo jiný už neví, jak to Tesla dělal nebo myslel. Tesla to sám přesněji nepopsal, takže po jeho smrti nebylo možno jeho zbývající patenty realizovat. Ovšem podobně jako u Vernea, časem je někdo přece jen realizoval, ale jinde a hlavně jinak. Někteří vynálezci mu dokonce dávají kredit, ale spíše pro jeho ideu než pro samotnou realizaci, to protože k tomu použili zcela jiné metody. Některé ideje jsou ale stále ještě nerealizované a patrně i nerealizovatelné, navzdory oněm kvazideníkům, ať ty jsou "pravé" nebo ne.


6. KVAZIDENÍKY 1., Bezdrátový přenos energie.

Ano, kvazi-deníky, tak bych si dovolil nazvat články a knihy, které s "jistotou" potvrzují, že jejich autoři našli nebo alespoň od někoho slyšeli, co v těch denících bylo. A že to jsou většinou lidé praktičtí, místo aby deníky předvedli na veřejnosti a vysvětlili, jak se to dělá, raději o tom jen píší - finanční profit z prodeje knih je totiž jistější :-). Probereme si tu tedy v následujících kapitolách obory a vynálezy současných "pokračovatelů Tesly", tak jak o nich píší na netu a jinde. Zde tedy první část . . .



Tak především upřesnění: jedná se o přenos elektrické energie, ty jiné lze přenášet snadněji a všechny bez drátu :-). Další upřesnění je v tom, že Tesla opravdu o tom mluvil a víceméně i popsal metodu, jak na to a to ve svém skutečném deníku. Nevýhodou je, že to prostě nepracovalo, ani tehdy - jeho způsobem - ani dnes, přes různé kvazipokusy, navíc s použitím dnešní, modernější technologie.

Věž ve Wardenclyffe,
před zbouráním
Čertovo kopýtko je totiž v tom, že my bychom totiž chtěli pokud možno nízkoztrátový přenos, jinak bychom se octli v situaci nosiče vody, který má v kbeliku na vodu velikou díru. Než by ušel potřebnou vzdálenost, zbylo by mu tam poměrně málo vody.

Co by se cestou ztratilo, to jsou tzv. ztráty přenosu (lépe řečeno 'přenosem¨, zde tedy vody) a za ztráty elektrické energie neplatí dodavatel, ale jsou tajemně započítány v ceně a zacáluje to nakonec zase jen zákazník. Navíc by to bylo neekonomické mrhání energií, což už se vědělo daleko dřív, než s tím přišli naši jasnozřiví ochránci enviromentu :-). Ke zmenšení ztrát vedla tehdy jediná cesta: silné, doslova "tlusté" vodiče, ale tím by se zase náklady na elektrické vedení a jeho údržbu staly také ohromné. A byl to právě Teslův vynález střídavého napětí, který umožnil vysokonapěťový přenos po drátě a to s malými ztrátami.

Proč mají přenosy ztráty? Nu protože se přenosu cestou klade ve vodiči odpor a v něm se energie ztrácí. Hledalo se řešení, ale i zde se uplatnil zákon, který říká, že "nic není zadarmo". U elektrických vodičů by to znamenalo snížit jejich ohmický odpor, který sice roste s délkou, ale klesá se zvětšováním průřezu. Při dané délce vodiče ( vzdálenost jak známo měnit nelze :-) to znamená, že čím tlustší drát, tím menší ztráty, ale zase daleko vyšší cena drátu - a měď byla už tehdy drahá. Proč měď? Inu ta je skoro nejlepší vodič, jinak řečeno, má po zlatu (ha, ha, zase ta cena!) nejmenší odpor na jeden metr délky. Přemýšlelo se tedy dál: podle formule W=U x I se stejný výkon dá přenést při větším napětí U menším proudem I (např. 1kW potřebuje při 100V deset ampérů, ale při tisíci voltech (1kV) už jen jeden ampér. Kde je ta výhoda? Inu při stejném vodiči (stejný odpor R) by ztráty byly Rx(I na druhou). Lehce vypočteme, že při stejné tloušťce vodiče jsou pro 1A ztráty stokrát menší než při deseti ampérech. Pochopitelně i zde je nutný cenový kompromis: vodič nelze zužovat do nekonečna (a ani napětí zvyšovat do nekonečna) a tak současné rozměry jsou jakési optimum.

Ale kde vzít to vysoké napětí - a navíc spotřebiče jsou z bezpečnostních důvodů jen na napětí nízké. Jak na to? Tesla vymyslel, že u zdroje (hned za generátorem) prostě napětí zvětší transformátorem (to byl také jeho vynález) a po přenosu ho u zákazníka zase transformátorem sníží, tak jak bude potřeba. A protože už tehdy byly transormátory téměř bezeztrátové, přidaly tedy celkem zanedbatelně ztrát a systém se ujal. Zbytek už je ovšem historie.

Jenže Tesla nezůstal jen u toho: i když byly ztráty malé, počáteční náklady na vodiče a transformátory byly pořád dost veliké. Hledal tedy kompromis: přenos bez drátu, i když s nepatrně většími ztrátami. Takovým přenosem by se mohla zasílat energie kdekoliv a kamkoliv, například lodím nebo nepřístupným vesnicím, případně i do Arktiku. Není divu, že ten nápad Teslu zaujal, obzvláště když se mu to navíc už patrně i podařilo, i když na krátkou dobu a s velkými ztrátami.

Jenže jak to udělat, když nechceme použít dráty? Vzduch je hrozně špatný vodič a země může posloužit jen jako jeden vodič, na uzavření okruhu bychom potřebovali pořád ještě druhý vodič. To ovšem platilo pro normální frekvenci 60 či 50 Hz, ale Tesla navrhoval použití vyšší nebo dokonce i nižší frekvence, tedy dva odlišné způsoby. I tak ale účinnost přenosu (tj. energie přijatá ku energii vyslané) byla nepatrná, čili ztráty enormní. Pro komunikaci to nevadilo, tam stačí přijmout signál o nepatrné energii a zvýšit ho zesilovačem, ale u přenosu velké energie to nejde: tak například při ztrátách 50 procent by se cena energie zvýšila nemluvě už o plýtvání energií (i to už se tehdy vědělo :-).

Zkoušely se tedy různé vysoké frekvence a podle posledních pokusů - ruských - se dosáhlo účinnosti až 15 procent, tedy 85 procent energie se cestou "ztratilo", respektive rozptýlilo bez užitku. To je ale asi také optimum, navíc by to už asi vyžadovalo investice stejné, jako postavení drátového vedení, či dokonce vyšší. je to asi nejlepší možný výsledek, ale rozhodně se nedosáhlo ideálního přenosu podle Tesly, který tvrdil, že dosáhne 95 procent, tj. jen 5 procent energie se ztratí - to už by ovšem ekonomické bylo.

Jak to spočítal, to nevíme; a jak dalece opravdu došel se svým pokusem, to se také nepodařilo zjistit. I tak se musí uvažovat, že energetické podniky už v té době vydaly miliardy na existující vedení a to by pak mohli dát jaksi do šrotu, tedy by opět byly nějaké ztráty, tentokrát na penězích :-).

Zdálo se být ekonomičtější poslechnut radu proroka (tj. když nemůže hora přijít k Mohamedovi, musí Mohamed přijít k hoře - což už se asi také vědělo před dávno před Mohamedem :-) a stavět elektrárny blíže se spotřebitelům. Nu a když tesla navíc přišel s názorem, že bude dodávat elektřinu všem na zeměkouli zadarmo, tak si to u nich rozlil navždy. Pokud totiž nevěřil na perpetuum mobile, někdo by tu výrobu bakonec musel přece jen zaplatit :-).



Už v době Tesly se uvažovalo o různých typech bezdrátových přenosů a sice:

1. přenos skrze nebo po povrchu Země (kterou podporoval i Fritz Loewenstein, Teslův pomocník při jeho pokusech v Koloradu (1899, viz naše kniha NIKOLA TESLA - ZTRACENÉ DENÍKY)
2. přenos pomocí rezonance Země,
3. přenos přes atmosféru skrze její "zelektrizované" plyny.

Pro přenos 2) , nazývaný též "propagace elektromagnetických vln", považoval Tesla Zemi jakožto velký kondensátor, u kterého by bylo třeba zjistit jeho rezonanční frekvenci, kterou navrhoval změřit. To tehdy už analysoval J.J. Thompson a A.G Webster, ale teprve až v padesátých letech minulého století pokročil výzkum natolik, že se začal studovat i tento problém a na rozdíl od vysoké frekvence radiových vln se začaly uvažovat extra nízké frekvence..

U třetího způsobu Tesla uvažoval, že při patřičně řídkém vzdychu (ve vyšší atmosféře, kolem 100 mm Hg) a vysoké frekvenci, by tam přenos měl stejně malé ztráty jako kovový vodič (neřekl ale jaké tloušťky :-). K tomu ho zřejmě vedly pokusy s neonovými trubicemi, kde vedl proud skrze své ruce nebo dokonce jen držel neonky izolované ve vzduchu a ty bez jakéhokoliv vodiče svítily. Jak ale dopravit generovanou energii nejprve do takové výšky, to nám nepopsal. Vždyť i jeho věž ve Wardenclyffe (viz naše kniha NIKOLA TESLA - ZTRACENÉ DENÍKY) byla vysoká jen 57 metrů, tedy se hodila patrně jen jako vysílací věž pro komunikaci. Tato dvě různá použití si byla tak blízká, že vlastně ani nevíme, které měl Tesla hlavně na mysli.

Patrně to reálnější a finančně zvládnutelnější , a tím rozhodně nebyl přenos energie. Také soudě podle toho, že systém bylo třeba vyladit, šlo zřejmě o komunikaci. Dokonce mluvil o novém zákonu, který objevil. Zda šlo o rezonanci či o stacionární vlny (které se nepohybují, jen kmitají s časem) lze těžko posoudit, žádné pokusy zatím tento problém neosvětlily. Ovšem frekvence stacionárních vln je závislá na vzdálenosti, tam by jistě byl problém to vylaďovat. Také to, že normální radiové vlny, které nazýval hertzovymi , tehdy také nebyly nijak zvlášť vysoké frekvence. To vše nám celkem zamlžuje (a zamlčuje :-), co měl vlastně na mysli.

Nejpravděpodobnější je úvaha autorů Dr. Jamese T. Coruma and Kennetha L. Coruma, že šlo o nějakou "rezonanční kavitu", která působila jako specielní wave-guide (vlnový vodič, viz zde. V roce 1984 a 1986 dokázali uvedení autoři, že opravdu by se země dalo použít jako kavitační rezonátor. Tesla změřil, že puls vyslaný v Koloradu na druhý konec Země potřeboval 0,08484 sekund na cestu tam a zpět. Z toho mnozí usoudili, že překročil rychlost světla (dnes považovanou za maximální vůbec). Uvedení autoři zjistili, že se ale prostě jedná jen o t.zv. koherenční čas Země coby kavitačního generátoru, což je veličina známá radarovým odborníkům).

Dotyčnou informaci jsem získal z článku Toby Grotze, "Nikola Tesla. THE WIRELESS TRANSMISSION OF POWER (Resonating Planet Earth), " nacházejícím se na Internetu. Článek jde ještě dál: prostor mezi Zemí a ionosférou, nazývající se Schumanova kavita, dosahuje až do výšky 80 km. Jak dokázaly pokusy, tento prostor může propagovat nízkofrekvenční vlny (kolem 8 Hz) kolem Země bez velkého zeslabení. Autor tvrdí, že v této kavitě je pak možnost přenášet energii jako v mikrovlnce. Je ovšem otázkou, jestli to opravdu bude tak snadné při 8Hz jako je to při 2,5 GigaHz (300 milionkrát více). Pravda, nepůjde o absorpci energie ve hmotě a následné kmity molekul, nicméně přijímání takové nízkofrekvenční energie nebude asi tak snadné :-).

Na druhé straně víme, že tak nízké frekvence dnes běžně používají geologové při mapování rudy pod povrchem země a tyto dloyhovlnné vysílače dosahují značných dálek. Na podobném principu pracuje i HAARP, tzv. ohřívač ionosféry, postavený na Aljašce a předtím už podobný v |Rusku, Evropě a v Portoriku. Defakto nejde o "ohřívač", ale o způsob, jak učinit ionosféru víc vodivou, takže radiové vlny pak dosahují značně vzdálených míst na zeměkouli. Vzpomínám, že se tradovala fáma, že aljašský HAARP objevil podzemní skladiště uranu v Iráku, což se později ukázalo jen výmyslem. Jisté je, že tyto vlny mohou pronikat pod zem. Nejde teda o to, že by to bylo nemožné, ale přímo určení místa a že jde opravdu o uran, to zatím asi opravdu nejde :-).



V roce 1954 až 1959 prý potvrdily pokusy nejen samotnou existenci stacionárních vln v Schumanově kavitě, ale i výpočty Tesly. Druhá část uvedeného článku popisuje detaily tz. Projektu Tesla, který má za úkol demonstrovat, že Schumanova kavita může rezonovat pomocí dipólové, vertikální antény, dále má změřit ztráty energie, které přitom vznikají a nakonec i ztráty při přenosu. Bude třeba 40m vysoká anténní věž, na jejímž vrcholu bude koule o průměru 1metr a pracovní výška bude asi 3km nad zemí. Podobná zařízení prý už postavila USAF (letecké složka armády USA) ve Wendioveru, v Utahu. Vodivá věž má vést enormní proud asi 1kA k ionizaci. Nabitá koule se bude vybíjet asi 8x za vteřinu skrze jiskřiště.

Podle všeho se zdá, že se jen bude prostě opakovat Teslův pokus. Rezonančním procesem se bude energie a tudíž i napětí zvyšovat, až - až se třeba stane to, co se stalo Teslovi: dojde k výboji, který tehdy spálil vypínač v elektrárně, případně se energie vybije jinudy, se stejně katastrofálním výsledkem.

Po tom debaklu přestala koloradská elektrárna dodávat Teslovi energii, Tesla pokusy skončil a začal pro změnu stavět věž ve Wanderclyffe. K dalším pokusům už ale nebyly peníze a Morgan přestal Teslu financovat. Nebylo to jistě jen kvůli Teslově nápadu, že by rozdával energii zdarma po světě, ale spíše proto, že rozdávat nebylo z čeho a jak. To je také vysvětlení, proč máme důvod se domnívat, že ani dnes nelze přenášet elektřinu bez drátů ekonomicky. Kdyby ano, stačilo by bývalo přece nechat Teslu zařízení vyrobit, pak je od něj pod falešnou záminkou odkoupit a místo rozdávání zadarmo to začít vesele účtovat zákazníkům, tak jak to elektrické podniky tak dobře umí . . .