Descoperire revoluţionară: s-a produs electricitate doar din rotaţia Pământului!


O echipă de cercetare de la Universitatea Princeton și Jet Propulsion Laboratory a realizat ceea ce mulți fizicieni au crezut mult timp imposibil: generarea de electricitate direct din rotația Pământului, prin propriul său câmp magnetic. Această descoperire, publicată în „Physical Review Research”, deschide noi posibilități pentru generarea de energie. Condusă de fizicianul Christopher Chyba, echipa a demonstrat că, în condiții specifice, un sistem special conceput poate produce un curent continuu continuu, pur și simplu așezându-se pe suprafața Pământului. Experimentele lor atent controlate au arătat generarea de tensiune măsurabilă, previzibilă, fără piese în mișcare, ardere sau inducție artificială.

Principiul științific contestat datează din 1832, când Michael Faraday a efectuat primele experimente care încercau să genereze electricitate din rotația Pământului prin câmpul său magnetic. Eșecul său, împreună cu explicațiile teoretice ulterioare, au dus la o credință de lungă durată că o astfel de generare de energie era fundamental imposibilă. Cheia succesului Chyba constă în trei factori critici pe care analizele anterioare i-au trecut cu vederea. Aparatul lor necesită o topologie specifică (un înveliș cilindric gol mai degrabă decât un cilindru solid), un material magnetic moale, cu număr Reynolds magnetic scăzut și o aliniere precisă cu vectorul viteză de rotație și câmpul magnetic al Pământului.

Dispozitivul lor este alcătuit dintr-o carcasă cilindrică din ferită mangan-zinc, un material cu conductivitate scăzută, dar cu permeabilitate magnetică ridicată. Acest material permite difuzia magnetică, care se dovedește esențială în depășirea redistribuirii rapide cu auto-anulare a sarcinilor care împiedică în mod normal generarea de energie în sistemele rotative. În configurația lor experimentală, cercetătorii au poziționat învelișul cilindric cu axa sa lungă perpendiculară atât pe rotația Pământului, cât și pe câmpul său magnetic. Multimetrele digitale conectate la capetele carcasei măsurau tensiunea, în timp ce termocuplurile monitorizau diferențele de temperatură pentru a controla efectele termoelectrice.

Rezultatele se potriveau exact cu predicțiile teoretice. Când a fost aliniat corespunzător, sistemul a generat o tensiune constantă de aproximativ 17 microvolți. Când s-a rotit la 180 de grade, tensiunea și-a inversat polaritatea, dar a menținut aceeași magnitudine. Când a fost orientat la 90 sau 270 de grade față de poziția inițială, tensiunea a dispărut complet. Pentru a verifica că acestea nu au fost rezultate anormale, echipa a efectuat mai multe experimente de control. Un cilindru solid din material identic nu producea nicio tensiune, confirmând că topologia goală era esențială. O carcasă realizată din material cu număr Reynolds magnetic mare a generat, de asemenea, tensiune zero, validând un alt aspect al teoriei lor. Cel mai convingător, au reprodus efectul într-o a doua locație geografică, excluzând orice factor de mediu local.

Fizica din spatele acestui efect implică rotirea Pământului cu o viteză constantă prin propriul câmp magnetic axisimetric. Un conductor care se rotește cu Pământul experimentează în mod normal o forță Lorentz care este imediat anulată de un câmp electrostatic indus. Dar cercetătorii au descoperit că, având o configurație specifică, forța magnetică persistă, rezultând o forță netă asupra sarcinilor și generând un curent.

În timp ce tensiunea generată este în prezent mică, cercetătorii sugerează mai multe căi de extindere a efectului. Prin ajustarea dimensiunii, a proprietăților materialului sau prin conectarea mai multor unități în serie, ar putea fi atinse tensiuni mai mari. Ei observă că aplicațiile în sateliți, unde vitezele de rotație sunt mai mari în timp ce sunt încă în câmpul magnetic al Pământului, ar putea fi deosebit de promițătoare.

Experimentul demonstrează că în anumite condiții materiale și geometrice, puterea electrică poate fi recoltată din rotația Pământului prin câmpul său magnetic – o interacțiune la scară planetară care a existat de miliarde de ani. Această validare a necesitat materiale moderne, analiză matematică precisă și proiectare experimentală atentă pentru a demonstra, în sfârșit, un efect care nu putea fi detectat timp de aproape două secole.

Această descoperire poartă ecouri ale conceptelor propuse de Nikola Tesla în urmă cu peste un secol. În timp ce abordările specifice ale lui Tesla diferă semnificativ de configurația experimentală a lui Chyba, el a susținut în mod constant că Pământul însuși ar putea servi atât ca mediu electric, cât și ca sursă de energie. El a proiectat sisteme orientate să interacționeze cu proprietățile naturale ale Pământului și a insistat că geometria și alinierea adecvate sunt esențiale – principii care s-au dovedit cruciale în experimentul de succes al lui Chyba.

Pentru moment, tensiunea mică, dar persistentă, generată de rotația Pământului prin propriul său câmp magnetic reprezintă atât o descoperire științifică, cât și un potențial prim pas către o nouă formă de energie regenerabilă. Demonstrează că uneori, adevărurile fizice pot rămâne ascunse timp de secole înainte ca o combinație corectă de teorie, materiale și design experimental să le scoată la lumină.

Sursa: studiul ştiinţific „Experimental demonstration of electric power generation from Earth’s rotation through its own magnetic field” / journals.aps.org