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segunda-feira, 3 de março de 2014

Energia Elétrica Grátis?

Boa noite amigos Engenheiros, não consigo dormir com essa loucura de carnaval, gente bêbada gritando na rua, então comecei a assistir uns vídeos no Youtube. Primeiro alguns vídeos engraçados dos Vines. Depois uns vídeos sobre porque os motoristas russos são os que mais causam acidentes no mundo. Depois as pirâmides do Egito. Daí eu comecei a ter umas idéias malucas. Primeiro eu li esse blog:

http://www.rincon.com.br/Paginas/Saqqara.htm

Eu não entendi absolutamente nada dessa conversa maluca de energia quântica espiritual, mas a parte que sugere que a pirâmide foi uma espécie de capacitor gigante na verdade faz sentido sim. Esse vídeo prova isso:


http://www.youtube.com/watch?v=MlitL7u0FpU

Essa garrafa de Leyden é qualquer garrafa de vidro ou plástico isolante, cheio de água e com um fio no meio da tampa. Essa garrafa pode segurar uma carga elétrica. Você já deve estar desconfiado do que eu quero fazer. Agora é o momento que você bate na testa e diz:" O danghetti pirou de vez coitado, ele quer armazenar um raio dentro de uma garrafa de água." Tá, concordo que a idéia é um pouco maluca sim, mas não é 100% impossível.

Veja esse outro vídeo da bobina de Tesla:


Legal né? Feita em casa, com materiais bem baratos. Você viu o capacitor do cara? É um balde de plástico com tampa de 20L. Qualquer balde serve, com tampa, pode ser até balde de Catupiry que restaurante usa. Agora está a minha idéia: Tesla tinha a intenção de gerar energia elétrica e distribuir sem fios pela atmosfera, por isso ele criou esse monstro. A minha idéia é a mesma coisa, mas ao inverso! Pegaremos toda a eletricidade da atmosfera que fica solta em forma de raios, e usaremos o raio para induzir a corrente na bobina, carregar o capacitor e usar o transformador de Neon para gerar 127V na saída! ENERGIA GRÁTIS.

E eu juro que não bebi nada hoje. Sério, essa idéia é muito possível, eu estou muito empolgado. Porque ninguém pensou nisso antes? Dois problemas. Primeiro é o capacitor, ele tem que segurar um raio. Segundo é que o raio deve apenas "Excitar" a bobina primária, mas não pode ser contido pois iria queimar o sistema, pois a corrente é muito alta. Um raio "é uma das mais violentas manifestações da natureza. Manifestação que, em uma fração de segundos, pode produzir uma carga de energia tão alta cujos parâmetros podem chegam a:
  • 125 milhões de volts
  • 200 mil ampères 
  •  25 mil graus centígrados
" fonte http://www.brasilescola.com/fisica/raios.htm

Então, não é uma experiência escolar qualquer que pode ser feita em casa, não. Os valores elétricos são absurdamente altos. Vamos fazer algumas considerações e alguns cálculos. A bobina de Tesla do vídeo é basicamente um transformador de núcleo a AR que funciona com harmônicas, ou ressonâncias. Essa parte científica é difícil para mim, apesar de eu ser um pouco educado nessa área.


Esse é o problema da bobina de Tesla, e infelizmente o gênio já morreu, não tenho ninguém para perguntar. Então como o equilíbrio é fundamental para o funcionamento do sistema, e como cada raio é único e não tem como prever um bom funcionamento do sistema, então nos resta investir um pouco de tempo no capacitor. Que tamanho teria de ter um capacitor grande o suficiente para conter um raio?


Esse é o vídeo dos capacitores. "Po4a Danghetti, virou Vidjay agora? " Eu avisei que tava no youtube, KCT, você queria o que, música? Meu capacitor amarelinho, cabe aqui na minha mão, NA MINHA MÃO! Segundo esses cálculos, e sabendo que o raio pode conter até mais ou menos 600KC, a conta daria valores absurdos de área das placas condutoras. Um capacitor apenas não guardaria um raio.

Falando sério agora, o raio pode conter até 125 milhões de Volts (125000KV), mas a bobina de Tesla consegue abaixar esse valor na razão de 5KV até 30KV volts primário X entre 250 KV até 1500KV secundário. Então Tesla era completamente doido varrido em ter construído esse monstro, uma bobina que tem razão 50 para 1. pensando bem, não é tão impressionante assim, ainda, pois não estamos considerando o transformador de Neon. O transformador funciona a razão de 110V X 6KV, ou seja, 50 para 1. Então chegamos a seguinte conclusão. O sistema deve ser em Série, várias bobinas uma seguida da outra para poder suportar o "tranco" do raio.

Vamos trabalhar em etapas então. Temos um pára raio, normal, desses cabos de aço industrial. O Raio é poderoso, mas a descarga dura apenas 1 ou dois segundos, é muito rápido. Apesar de muito quente, o pouco tempo que o raio cai não é suficiente para causar danos permanentes nos pára raios, assim como você pode MAS NÃO DEVE passar sua mão bem rápido pela chama de uma vela, e não vai queimar a mão. Esse pára raio normalmente é ligado a uma haste de cobre enterrada no chão, mas no nosso caso, queremos evitar que o raio caia no chão, queremos deixá-lo preso dentro do capacitor. Então pegamos o pára raio e ligamos na bobina de Tesla invertida, ou seja, a bobina deve ser capaz não de EMITIR raios, mas sim de RECEBER raios. Exatamente com certeza absoluta como faremos isso, EU NÃO SEI. Eu sou só um eletricista instalador, não sou cientista.

Então, vamos supor hipoteticamente que eu fiz uma bobina de Tesla invertida, então como fica nosso raio? A tensão é melhor ALTA porque alta tensão tem o efeito contrário na Corrente elétrica, medida em Ampéres. A corrente elétrica quando é alta causa muito calor e curto circuitos no sistema, mas ela é inversa a tensão. Conclusão, devemos reduzir a corrente do raio, aumentando mais ainda a sua tensão? Mas isso é impossível, o raio consegue romper qualquer material isolante nessas tensões monstruosas. E trabalhar com altas correntes é muito difícil também. E se modificarmos um reator nuclear para resfriar a bobina quando uma alta corrente estivesse passando por ela? E se o raio de apenas 1 segundo não fosse suficiente para gerar o calor e derreter a bobina?

Ainda temos esperança nesse projeto insano. Mais cálculos. O maior condutor que encontrei na internet foi esse: 70mm² de diâmetro e suporta apenas 150A de corrente. O cabo é da grossura do seu pulso, mas suporta apenas 150Ampéres contra os 200KA do raio. Isso não é bom, sem refrigeração e sem proteção, deveríamos usar pelo menos 1000 bobinas em paralelo para apenas 1 raio, e o sistema correria o risco de ser seriamente danificado. Mas como eu disse, o raio dura apenas 1 segundo, então podemos esticar um pouco esses números, mergulhando a bobina em uma piscina de água gelada. Usaremos 50 bobinas. Outro dado importante, a tensão de trabalho não pode ser baixa, pois como eu disse a corrente sobe muito, mas não pode ser muito alta porque o raio "pularia" para fora do fio e correria para a terra, inutilizando o sistema e talvez machucando alguém.

A primeira bobina seria a mais crítica do sistema, ela deve ser tão bem projetada que distribuiria a corrente pelo sistema sem derreter de calor, e a isolação seria tão boa que o raio não conseguiria pular pelo fio. O melhor isolante que conhecemos é o vácuo, mas isso isolaria o calor também. Tá complicado demais isso. E se dividirmos o raio em pequenos raios?

Um raio grande é muito pra qualquer sistema elétrico, mas a corrente elétrica pode ser dividida entre circuitos menores, na ligação em paralelo. Então EU ACHO, não tenho certeza, que se fizermos as 50 bobinas em paralelo, a corrente seria 250000/50 = 5KA. Ainda é um valor absurdo, impossível de ser utilizado em uma bobina. Eu andei pesquisando sobre usinas de energia, mas eles trabalham com voltagens de 750KV, e o raio tem 125000KV, ou seja, não podemos aumentar a Tensão, apenas diminuir. Diminuir a tensão por um fator de 50 aumenta a corrente por um fator de 50. Mas existe um truque, podemos usar uma bobina com um primário que receba o raio, mas ela teria diversos secundários pequenos, que aproveitariam apenas uma pequena porcentagem do raio. Infelizmente, nosso sistema seria limitado a um valor pequeno, entre 5 a 20% da energia total do raio, o excesso seria descarregado na terra.

Vamos ignorar o raio um momento, e calcular qual é a maior potência que conseguimos de um sistema de 50 bobinas Tesla. Paint:

Queremos 220V na saída (é fácil baixar para 110V depois), e o transformador de Neon tem razão de 50:1, então a saída de 220V seria 11KV. Ok, agora a bobina tesla tem razão de 50:1 e eu penso que seja possível (MAS NÃO SEI COMO) usar 5 secundários para cada 1 primário, então cada secundário daria 11KV vezes 50 = 550KV que é o limite máximo do isolamento para não deixar o raio "pular" fora do fio. Multiplicando pelas 5 bobinas o nosso primário teria uma capacidade nominal de 2750KV, que comparado com os 125000KV do raio seria um aproveitamento de 2,2%??? só??? 50 sistemas idênticos a esse seriam capazes de armazenar a energia de 1 raio. Mas aqui no Brasil cai 1 raio a cada hora, vários durante a tempestade. Precisaríamos de Monstruosos capacitores, do tamanho de piscinas olímpicas para guardar a carga. E o custo de cada bobina ficaria em torno de 100mil dólares cada.

Então é por isso que ninguém tentou brincar com raios até hoje, não temos isolamentos e não temos condutores para esses valores absurdos de eletricidade. Você sabia que o Brasil é o país que mais caem raios no mundo? Você sabia que Vênus, o planeta mais próximo da Terra, é também o planeta mais eletricamente carregado na atmosfera? Se uma nave espacial pudesse levar uma garrafa de Leyden Gigante até Vênus, em apenas 1 segundo ela voltaria carregada de milhões de Volts.

PERA, PARA TUDO!!! Eu esqueci de um detalhe que pode salvar o nosso projeto do desastre total. A saída do sistema não é 220V, é 13,8KV !!! Eu esqueci que a rede de distribuição de energia elétrica opera com 14 mil volts. Aqueles transformadores "pendurados" no poste, sabe aqueles cinza? Então, vamos recalcular rápidinho o sistema. 13,8KV em 50:1 =  690KV. Isso é o limite do isolamento no vácuo, qualquer número acima de 750KV causa raios. Que pena, não fui capaz de resolver sozinho esse sistema, quem sabe algum cientista que possua acesso a um bom laboratório possa desenvolver melhores isolamentos para bobinas acima de 750KV.

Infelizmente só podemos sonhar com novas maneiras de obtermos energia grátis. Não me entenda mal, não quero falir as corporações de energia do mundo. Eu quero simplesmente liberdade. Sou um consumidor pequeno, algumas centenas de kilowatts por mês, com um pouco de investimento eu poderia ser totalmente independente no meu consumo de energia. Obrigado a todos, desculpa o papo científico, sei que nem todo mundo gosta mas nós engenheiros trabalhamos sempre por um mundo melhor. Abraços.

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