VÁKUUMENERGIA

VÁKUUMENERGIA

A természet nem szűkmarkú. Nemcsak szimmetriacsökkentéssel és hidegfúzióval, hanem a körülöttünk levő vákuum szinte korlát­lan energiájával is elláthatnánk ipari igényeink jelentős részét. Mint minden tiltott találmánynak, ennek az energiaforrásnak is vi­szonylag hosszú történeté van. Max Planck, aki a modernnek neve­zett fizika egyik kulcsfigurája, és jelentős kutatója, már föltételez­te, hogy az ürességnek, az úgynevezett vákuumnak saját energiája van. Ezt a lehetőséget többen fölvetették, majd később elvetették, így ez mindig a feledés homályába merült. Kísérleti bizonyíték azonban csak az 1950-es évek közepén adódott erre az effektusra, amikor a holland Philips gyár kutatólaboratóriumának igazgatója, Hendrick B. Casimir elméletileg bizonyította, hogy a vákuumnak lehet energiája. Casimir kollegája, Polder, kísérletileg is kimutatta, hogy ha két lemezkét egymáshoz nagyon közel, mikronnál is kö­zelebb helyezünk, akkor a vákuum, ez a mindenütt jelenlévő elekt 141b15b ­romágneses rezgés egyszerűen összenyomja a két lemezkét pusztán azért, mert a lemezek leárnyékolják ezeket a rezgéseket. Ekkor kí­vül többféle hullámhosszúságú elektromágneses rezgés van, mint a lemezkéken belül, és így mintegy a sugárnyomás összenyomja a le­mezeket.

Ezt az effektust a gyakorlatban, az energetikában is fel le­het használni. (A témáról bővebben a "Kitörés a jövőbe , valamint a "Bevezetés a tértechnológiába kötete ír.) A Hughes gyár egyik fizikusa, Fowler javasolta, hogy a Casimir-effektust használ­ják elektromos energia termelésére. Azt az egyszerű alapötletet használta ki, hogy ha két elektromosan töltött lemezt egymáshoz közelítünk, akkor a taszítás miatt magasabb potenciálon lesz a töl­tés. Gyakorlatban ezt úgy látta megvalósithatónak, ha egy lapos, spirál alakú, vékony fémlemezkére töltést viszünk, és hagyjuk, hogy a Casimir-hatás összerántsa ezt a lemezkét, majd a megnöve­kedett potenciálű töltést, így a töltést onnan el lehet vezetni.

Elvi­leg ugyan működőképes ez a módszer, ám fölöttébb gazdaságtalan. Ugyanis minden egyes esetben el kellene dobni a kis alumíniumle­mezkéket, és ezeknek az értéke, az előállításuk jóval drágább, mint az így kinyerhető energia ára.

A megoldást megintcsak a gyakorlat hozta, és ahogy ez lenni szokott, már jóval régebben találkoztak az effektussal. A 1930-as években német kémikusok vették észre, hogy ha vizes oldatba olyan reagenseket tesznek, amelyek egyébként nem vegyülnek, ak­kor ezek ultrahang hatására mégiscsak reakcióba lépnek. Az ultra­hangnak csak az volt a hatása, hogy buborékokat hozott létre, és az összeomló buborékok falai a Casimir-effektus hatására olyan nagy energiával csapódtak egymáshoz, hogy helyileg igen nagy mértékű a felmelegedést okoztak. Akár több ezer kelvin fokra is felhevülhet így a folyadék. Ebben az esetben az oldott anyagok már reakcióba lépnek egymással. Ezt az effektust, amelyet szonokémíaí, azaz hangkémiai effektusnak neveztek el, hamarosan elfelejtették, mert gyakorlati alkalmazása drágának bizonyult.

Csak mostanában, az 1990-es években, a fejlettebb méréstechnika birtokában vették elő újra ezt a szinte teljesen elfelejtett hatást, s ekkor vették észre, hogy az összeomló buborékokban néha több milliárdszor annyi energia keletkezik, mint amennyit normál fizikai okokkal meg le­hetne magyarázni. Az összeomló buborékok a nagy energiatarta­lom miatt föl is villannak, ezért szonolumineszcenciának, azaz hangfényeffektusnak nevezték el. Hosszú ideig keresték a magya­rázatot, és végül a már említett Julian Schwinger Nobel-díjas fizi­kus adta meg a választ, miszerint a vákuum energiája felelős a ta­pasztalt, jelentős hőmérsékletnövekedésért.

Ám még mindig csak laboratóriumi játékszer maradt ez az effek­tus. Valójában semmilyen komolyabb gyakorlati alkalmazásra nem került sor.

Az, hogy az effektust mégis használják gyakorlati célra, sajnos nem a kutatók, hanem az Egyesült Államoknak egy Róma nevezetű kisvárosában tevékenykedő technikusának az érdeme, akinek a ne­ve James Griggs. Griggs sem teljesen saját tapasztalatából indult ki, hanem előző szabadalmakra támaszkodva. De saját tapasztalata is az volt, hogy azokban a csövekben, ahol kavitáció alakul ki, a folyadék hőmérséklete jelentősen megnő. A kavitáció egyébként sohasem kívánatos jelenség, a mérnökök ahol csak lehet irtják, pusztítják ezt az effektust, hiszen az összeomló buborékok rendkí­vül gyorsan tönkretesznek bármit a környezetükben. Hajócsavar­oknál, központi fűtéseknél lép föl a kavitációs effektus, amikor hir­telen a közeg alacsonyabb nyomású helyre kerül, ott emiatt felforr, majd az így kialakult buborékok újra egy magasabb nyomású hely­re kerülve összeomlanak. Az összeomláskor kalapácsszerű ütések­ben semmisülnek meg kisebb-nagyobb buborékok, és a vízen ke­resztül terjedő hanghullámok így komoly károkat okoznak minden fémalkátrészben.

Ha tökéletesen gömb alakú marad a buborék, akkor persze a Casimir-effektusból nem sok energiát lehet kinyerni, hiszen a ke­letkezéskor ugyan nyerünk egy kis energiát, de ha ugyanúgy gömb­szerűen omlik össze a buborék, akkor ugyanezt el is vesztjük. Ab­ban az esetben azonban, ha gömbszerű alakban képződik a bubo­rék, ám palacsintaszerű, azaz korongra lapított állapotban omlik össze, akkor tiszta energianyereségre lehet számítani a vákuumból. Abban az esetben ugyanis mind a keletkezésnél, mind az összeom­láskor a külső elektromágneses vákuum olyan irányú erőkkel hat a buborékra, ami mindig egyértelműen segíti a folyamatot, azaz kül­ső energiabevitelre képes. Ebben a folyamatban tehát a milliárdnyi összeomló buborék fala adja azokat az üregeket, amelyekben a Casimir-effektus előfordul. Buborékokat könnyű kelteni és össze­omlasztani, nem kell drága fémfóliákat összenyomás után eldobni, mint ahogy azt a fizikusok javasolták.

Éppen ezért Griggs készüléke meglehetősen egyszerű: egy nagy dobot kell forgatni vízben, amelybe kisebb-nagyobb furatokat he­lyezünk el. A furatok felett a nagyobb áramlási keresztmetszet mi­att a víz lelassul, ezért a furatok felett más lesz a folyadék nyomá­sa, mint a többi helyen. A nyomás ezen gyors ingadozásai termé­szetesen buborékok milliárdjait keltik, majd omlasztják össze. En­nek a forgatásnak a segítségével viszont a buborékokat el is lapít­ják, el is mángorolják, így létre lehet hozni azt a ciklust, amiben a vákuumenergia kizárólag csak hasznos munkát végez a folyadé­kon, azaz hevíti. A nagy, vastag falú furatokkal ellátott hengerdob annyira robusztus, hogy hosszú ideig ellenáll a kavitáció romboló hatásának, így viszonylag hosszú élettartamot lehet elérni.

Griggs el is készítette kísérleti berendezését, és tényleg azt találta, hogy valamivel több energia jön ki ebből a rendszerből hő formájá­ban, mint amennyit mechanikus energia formájában a rendszerbe be kell vinni. Hosszú kísérletezés után valamennyire optimalizálni tudta ezt a hatást, és sorozatban kezdte el gyártani készülékét.

Több tucat működik már szerte a világon, ám messze nem tekinthető még ke­reskedelmi sikernek a gépe. A legnagyobb hibája az alacsony hatás­fok, ami nem haladja meg a 200%-ot. Tehát még nem gazdaságos ez a berendezés. Tekintve, hogy az elektromos energia és a belőle ka­pott mechanikus energia jóval drágább, mint a folyamat eredménye­ként létrejövő hőenergia. Ez az eljárás csak akkor lenne igazán gaz­daságos, ha legalább tízszer annyi energia jönne ki a készülékből hő formájában, mint amennyit betáplálunk. Elvileg ez sem kizárt, ám ehhez még komoly fejlesztésre lenne szükség, azt pedig csak alapos kutatás eredményeire lehet alapozni. Erre azonban se pénze, se ideje, se igazán szakértelme nincs a rómabéli feltalálónak, ugyanakkor rendre megmosolyogják, amikor azt állítja, hogy a készülékből több energia jön ki, mint amennyit bele kell vinni.

Ez az effektus megjelenhet a Schauberger-féle készülékeknél is, ha vizet használunk munkafolyadékként. Ekkor a nempotenciálos, örvényes térben előálló szimmetriacsökkenés és a vákuum energi­ájának megcsapolása mind-mind többletenergiát hozhat. Magya­rországon is készült egy ilyen, körülbelül 15 kW-nyi kimenő ener­giát adó készülék, ám ez a maga körülbelül 300%-os hatásfokával még mindig nem gazdaságos, és nehéz beállítani azokat az optimá­lis paramétereket, ahol ez a 300%-os hatásfok megjelenik.

Ennél a kinyerési formánál a többletenergiát az olcsó hő for­májában kapjuk meg. Sokkal érdekesebb, gazdaságosabb, ha elektromos áram formájában tudjuk kinyerni az elektromágneses vákuum energiáját. Elvileg erre is van lehetőség. Két fizikus egy szellemes ötlettel állt elő, melyre szabadalmat is kaptak. Azt használják ki, hogy az elektromágneses vákuum rezgésbe tud hozni piciny dielektrikum gömböcskéket. Úgy vélik, hogy ha két, majdnem hasonló nagyságú gömböcske egymás mellett, külön­külön rezonanciába jön a vákuum gerjesztése által, akkor ők ma­guk is elektromágneses sugárzást bocsátanak ki.

A két, picit elté­rő gömb olyan sugárzást ad le, melyek a kicsit eltérő hullámhosz­szak miatt, az úgynevezett lebegés jelenségét mutatják, mely min­den hullámforrásnál megfigyelhető. Az ilyen lebegés frekvenciája a két közeli gömböcske sugárzásának a különbsége, és emiatt az egyébként rendkívül magas frekvencia esetleg jelentősen csök­kenthető. llyenkor elég csak egy antenna, ami képes fölfogni ezt az eredő, még mindig nagy frekvenciás elektromágneses rezgést, és az antennából már hagyományos,

Mead is Nachamkin szabadalmi leírásának első oldala. a vákuum energi­ája így elektromos áram formájában csapolható meg.

ismert eljárással ki lehet szedni a rezgés energiáját. Ahhoz persze, hogy a gyakorlatban működő berendezést építsünk ezen az elven, a nanotechnológiá­nak minden csínját-bínját ismernünk kellene. Ekkor szinte atomi méretű alkatrészeket kellene nagyon nagy tömegben gyártani, és eddig erre csupán a biológiai folyamatokban láttunk példát, hi­szen csak az élővilág építkezik atomi szinten. Nem kizárt, hogy valahol az élővilág használja ezt az effektust is, ám ha a biológu­sok nem ismerik a vákuumot és a vákuumenergia kinyerését, ak­kor nem is keresik azokat a struktúrákat az élőlényekben. Ugya­núgy, ahogy a pisztrángok esetében sem a biológusok vették ész­re, hogy többletenergia keletkezik.

És most lépjünk tovább. Eddig három alapvető elvet talál­tunk, mely szennyeződésmentes, olcsó energia előállítására adna lehetőséget. Van még egy negyedik elv, és ez minden eddigitől eltérő és különböző. Egy magyar mérnök, Vajda János jött rá er­re. Az ő története következik.