maanantai 4. lokakuuta 2010

Energiaa maan magneettikentästä

Olen sähkömagnetiikan jatko-opinnoissani törmännyt ajatukseen maan magneettikentän hyödyntämisestä energianlähteenä. Asiaa eivät ole viime aikoina tiedemiehet pohtineet. Sata vuotta sitten enemmän. Aikansa huiput, kuten Heaviside Varley ja jopa Tesla yrittivät kehittää moottoreita käyttäen tätä energian lähdettä.
Perinteisesti on ajateltu, että maan magneettikenttä maan pinnalla on liian heikko tuottamaan energiaa. Pieni se onkin: vaivaiset 30 mikro-Teslaa.

Teen pienen ajatuskokeen. Ratkaisen Maxwellin yhtälöt maan magneettikentän suuntaiselle pitkälle ferromagneettiselle kappaleelle. Käy ilmi, että sen sisällä voi olla jopa satakertainen magneettivuon tiheys verrattuna ilmaan maan pinnalla. Tämä on 3 milliteslaa.

Magnetostatiikan yhtälöt kertovat minulle, että kuutio materiaalia 3 milliteslan kentässä sisältää energiaa noin neljä joulea. Sekään ei ole paljoa.
Mutta, entä jos jollain järjestelyllä voitaisiin magneettikentän suuntaa muuttaa vaikka 10 000 kertaa sekunnissa? Silloin tämä kuutio tuottaisi energiaa 10 kilowattia. Jos suunnanvaihto olisi miljoona kertaa sekunnissa, silloin energiantuotanto olisi 10 megawattia. Se vastaisi kolmea huippuluokan tuulivoimalaa kovan tuulen oloissa.

En nyt ole sanomassa, että tuo magneettikentän ohjaus olisi välttämättä mahdollista. Magneettikenttää ei nimittäin niin vain ohjata, koska varsinaista magneettista eristettä ei ole olemassa – suprajohdetta lukuunottamatta. Yhden teoreettisen rakenteen voin kyllä ajatella. Korkean lämpötilan suprajohdetta voitaisiin pitää lähellä kynnyslämpötilaansa, ja sitten aktivoida ulkoisella periodisella herätteellä oskilloimaan suprajohtavuuden ja tavanomaisen olomuodon välillä.

Niin tai näin: on silmiä avaavaa huomata, että maapallon sisällä on monenlaisia energianlähteitä, joista yksikin voi ratkaista kaikki tämän maapallon energiapulmat.

Ei kommentteja: