Prijaukintas žaibas

[_Anonimas_]

Sveiki, šiek tiek istorijos, faktų bei mano pamąstymų

   

Prijaukintas žaibas

               Pagalvokite - be ko šiandieninis pasaulis būtų visai kitoks? Nežinau, apie ką jūs pagalvojote, bet man į galvą pirmiausia šovė žodis ELEKTRA. Neįsivaizduoju be šio reiškinio daugelio savo kasdien atliekamų darbų, netgi dabar rašau kompiuteriu, kuris naudoja elektros energiją. Elektra gyvavo nuo pat visatos atsiradimo, bet vienintelė kliūtis jai panaudoti buvo mūsų, žmonių, žinių stoka. Pats amerikiečių komikas, kritikas Džordžas Karlinas (ang. George Carlin) yra pasakęs: „Elektra yra tiesiog pažabotas žaibas".  Seniau šį reiškinį buvo galima vadinti anomalija, o šiandien tai tėra mūsų įprastas darbo įrankis, padedantis ir palengvinantis mūsų gyvenimą.

Istorija

                  Man iki šiol įdomu, ką turėjo galvoti pavieniai pirmykščiai žmonės, išvydę paslaptingą reiškinį - šviesios spalvos milžinišką iškraipytą stulpą besirėžiantį iš dangaus į žemę, o kartai net sukeliantį ugnį. Jiems, ko gero, tai buvo stebuklas, o mums tai tebūtų paprasčiausias žaibas. Tai buvo vienas pirmųjų žmogaus susitikimų su elektriniais reiškiniais. Ko gero, vieni šį dalyką garbino, kiti tik bijojo, o tretiems buvo smalsu. Tikriausiai ne mažiau keista jiems atrodydavo, kai naktį, patrynus savo ranką į kokį nors audinį ar gyvūno kailį, akimirkai pasimatydavo blanki šviesa, kuri greitai išblėsdavo. Tai tebuvo ta pati elektra. Na, bet juk tai tik mano spėliojimai, o pasirodo pirmą kartą rašytiniuose šaltiniuose elektra buvo aprašyta ne žaibo ar sąlyčio tarp žmogaus ir audinio, o gamtos organizmų, tiksliau gyvūnų, pavidalu. Senovės Egipto rašytiniuose šaltiniuose maždaug 2750 m. pr. Kr. paminimos elektrą generuojančios žuvys, kurios tuo metu buvo laikomas visų kitų žuvų globėjomis ir saugotojomis. Tai tik įrodo, kad elektra tuometiniams žmonėms buvo kažkas nesuvokiamo ir mistiško. Talis Miletietis (ang. Thales of Miletus), graikų filosofas ir mokslininkas, gyvenęs VII - VI a. pr. Kr., buvo pirmasis elektrinių reiškinių tyrinėtojas. Jis pirmasis įžvelgė ryšį tarp elektos ir magnetizmo, kas daugiau nei po dviejų tūkstančių metų tapo beveik visos elektros inžinerijos pagrindu.

               Po kelių graikų pamąstymų apie šį reiškinį elektros laukė ilgas metas, kurį ji turėjo išlaukti visų užmiršta. Viskas pasikeitė apšvietos epochoje XVIII a. Daugybė mokslininkų pradėjo tyrinėti elektros reiškinius, tarp jų buvo ir JAV prezidentas, mokslininkas, tyrinėtojas Bendžaminas Franklinas (ang. Benjamin Franklin), įdėjęs daug darbo į elektros tyrinėjimą. Jis tyrinėjo, kaip elektra keliauja, per kokias terpes ji gali eiti ir pan. Vėliau, italas Luidžis Galvanis (ang. Luigi Galvani) atrado elektrą dar vienoje vietoje, kurioje niekas nė nemanė jos egzistuojant - visų gyvūnų viduje. Kartą, perleidęs elektros srovę per negyvos varlės kūną, pastebėjo neįprastą reiškinį - tos varlės koja pradėjo judėti. Mokslininkas vėliau iškėlė hipotezę, jog nerviniai impulsai į raumenis keliauja elektriniu būdu. Šiuo teiginiu jis paklojo pamatus naujam mokslui - bioelektronikai. Tyrimai tyrimais, bet tai jokios naudos žmonijai taip ir neatnešė, todėl reikėjo sugalvoti, kaip elektrą, tą dievišką reiškinį, panaudoti ir pritaikyti buityje. Tą dar labiau spaudė tokių prietaisų kaip galvaninis elementas ir elektros generatorius išradimas XIX a. Bet pagaliau įvyko perversmas - kaip iš dangaus per visą XIX ir XX a. pradėjo piltis išradimai, kurie buvo galimi pritaikyti buityje, naudojant elektros energiją: radijas, elektros variklis, elektros lemputė, televizija, kompiuteris ir nesuskaičiuojama aibė kitų prietaisų bei įrenginių.

                  Vis daugėjant elektrinių prietaisų kiekiui, augo ir problemos. Iki XIX a. pabaigos pasaulyje gyvavo nuolatine srove (DC) pagrįstas elektros paskirstymas. Jį labai plėtė JAV mokslininkas, verslininkas Tomas Edisonas (ang. Thomas Edison). Deja, ši sistema turėjo kelis trūkumus. Visų pirma, elektrą tokiu būdu buvo galima pernešti ne daugiau kelis kilometrus, todėl ir elektrinės turėjo būti statomos viena šalia kitos nedideliais atstumais, tam reikėjo milžiniškų pajamų. Antra, nuolatine srove galima pernešti tik nedidelės įtampos elektros srovę, todėl prietaisai, reikalaujantys didesnės įtampos, tiesiog neveiktų. Išeitis atsirado, kai mokslininkai Nikolas Tesla (ang. Nikola Tesla) ir Džordžas Vestinghausas (ang. George Westinghouse) pasauliui atvėrė kintamosios elektros srovės (AC) projektą. Ši srovė galėjo būti jungiama prie aukštos įtampos ir transformatorių pagalba  siunčiama labai dideliais atstumais. Šio tipo srovės pranašumus buvo galima pastebėti jau nuo pat pradžių, bet Tomas Edisonas jos įsigalėjimui labai priešinosi. Visiškai suprantama, nes jis jau buvo pastatęs daugiau nei 100 elektrinių, pagrįstų nuolatinės srovės principu, o kintamosios srovės įsigalėjimas būtų reiškęs didelius nuostolius. Tuomet prasidėjo vadinamasis „Srovių karas", kur kovojo tik viena pusė. Kintamoji srovė savaime veržėsi į pasaulį, o tuo metu Tomas Edisonas bandė visais būdais tai sustabdyti. Ko gero, žinomiausias buvo kintamosios elektros srovės pavojingumo parodymas. Edisonas viešai rengdavo demonstracijas, kuriose įvairius gyvūnus (kates, šunis, dramblius) prijungdavo prie kintamosios srovės ir taip juos nugalabydavo. Tuo jis norėjo parodyti, kad šios sistemos pavojingumas tik parodo, kad ji žmonijai turėtų būti nepriimtina. Tokiomis demonstracijomis Edisonas nieko nelaimėjo, nes kintamosios srovės projektas savaime plito ir mokslininkui teko pripažinti pralaimėjimą. Oficialiai šio „karo" pabaiga yra laikomi 2007 m., kai visiškai buvo sustabdytos Edisono sistemos elektrinių darbas.

               Tai nebuvo vienintelė problema. Buvo labai svarbus elektros poreikio klausimas. Vis didėjant gyventojų skaičiui ir elektrinių prietaisų kiekiui, sulig kiekviena diena reikėjo vis daugiau elektros energijos. Buvo statomos hidroelektrinės, šiluminės elektrinės ir kt. Vėliau suprasta, kad reikia dar daugiau energijos, o ypatingai tokios, kuri neterštų aplinkos taip kaip šiluminės elektrinės. Čia kuo puikiausiai buvo panaudota mums visiems žinoma formulė E = mc² ir 1942 m. JAV pastatytas pirmasis branduolinis reaktorius, pagrįstas urano ir plutonio atomų branduolių skilimu. Daugybę metų šios rūšies elektrinės plėtojosi ir visiems tai buvo kaip stebuklas iš giedro dangaus. Viskas apsivertė aukštyn kojomis 1986 m. tuometinėje Sovietų Sąjungoje, Pripetės mieste, įvykus sprogimui Černobylio atominėje elektrinėje. Pasekmės jaučiamos iki šiol, pasklidusi radiacija padarė neatitaisomos žalos daugybės žmonių sveikatai. Nuo to laiko į atomines elektrines buvo pradėta žiūrėti visai kitaip ir joms skiriamas dėmesys ženkliai padidėjo. Daugelyje jėgainių buvo sustiprinti saugumo reikalavimai. Prieš dvejus metus įvykęs incidentas Japonijoje, Fukušimos elektrinėje privertė visus dar labiau bijoti ir susimąstyti.  Deja, žmonėms užtenka kelių įsimintinų įvykių, kad visiškai pakeistų požiūrį į, atrodo, labai patrauklų elektros energijos šaltinį. Žmonės dažnai nepastebi, kad didžiausi pavojai jau ilgą laiką slypi šalia jų. Juk iš tiesų, šiluminės elektrinės yra padariusios daug daugiau žalos nei tie du incidentai atominėse elektrinėse. Šiluminėms elektrinėms reikia labai daug žaliavų, o išskiriamų kenksmingų medžiagų kiekis paveikia žmonių sveikatą daug labiau nei ta radiacija, kuri pasilieka tik tam tikrame plote. Todėl, vis dažniau žiūrima į dar kitokius el. energijos šaltinius, kurie galėtų padaryti perversmą.   

Perspektyva

               Šiuo metu galime matyti gana gražią ateitį elektros energijos gavime. Kuo tuoliau, tuo labiau yra propaguojama atsinaujinanti elektros energija, kuri neteršia aplinkos ir nereikalauja paildomų išteklių. Netgi yra tobulinamos technologijos, kuriomis būtų galima išgauti kuo daugiau energijos. Tarkime, vėjo energetikoje yra vis daugiau permainų. Mums atrodo, kad vienintelis būdas gauti vėjo energiją yra statyti mums visiems žinomus vėjo malūnus, bet tai toli gražu nėra tiesa. Šiuo metu yra projektuojama arba jau bandoma daugybė įvairių tipų vėjo jėgainių. Pavyzdžiui, bendrovės "Joby Energy" jėgainės gali sklandyti danguje lyg aitvaras ir propelerių pagalba surinkti vėjo energiją, kuris aukščiau yra maždaug 1,5 - 3 karto stipresnis nei pažemėje. "Selsam Superturbine" jėgainės yra pastatomos jūroje, jos atrodo lyg plūdurai. Šios jėgainės gamina elektros energiją vos tik vėjui papūtus ir joms pačioms palinkus prie vandens. Net ir ant žemės stovinčios jėgainės gali būti kitokios. Pavyzdžiui, vėjo jėgainė "Windspire" yra ritinio formos ir sukasi aplink savo ašį, taip gamindama elektrą. Ko gero, vienas įdomiausių projektų yra "Masdar/Windstalk". JAE yra planuojamas įkurti didelis 55 metrų aukščio stiebų, kurie pripildyti pjezoelektrinių diskų, "miškas". Kai vėjas lenkia stiebus, diskai spaudžiami ir stiebo apačioje įrengtas generatorius gamina energiją. Įsivaizduojant šiuos projektus, galima net neabejoti šviesia elektros ateitimi.

"Masdar/Windstalk" projektas.

               Kalbant apie pačią elektros energiją ir jos poreikį ateityje, galiu net neabejoti, kad jos paklausa ir toliau augs. Tai galima labai lengvai nuspėti. Patebėjote, kad vis daugiau didelių automobilių kompanijų, tokių kaip "Nissan", pradeda gaminti jei ne elektromobilius, tai bent hibridus? Maloniai nuteikiantys pavadinimai tokie kaip "Leaf" (liet. "Lapas"), mano manymu, atskleidžia ne šių kompaijų meilę gamtai, o labai didelę baimę. Ko gero dažnai girdite, kaip daug mokslininkų teigia, jog per artimiausius dešimtmečius planetoje gali nebelikti tiek naftos, tiek gamtinių dujų. O kas atsitiks tada? Galas šiuolaikinei automobilių pramonei, jei tuoj pat nebus imtasi veiksmų. Juk automobilių tobulinimui, jų bandymams neužtenka metų ar dvejų, tam reikia ilgo laiko tarpo, kurį, mano manymu, ir bando išnaudoti šiuolaikinės automobilių milžinės.

               Kalbant apie elektros pavojingumą Edisonas buvo teisus - elektra labai pavojinga. Elektros pavojingumu buvo pasinaudota vykdyti mirties bausmėms. Pirmoji elektros kėdė buvo pagaminta Arturo Kenelio (ang. Arthur Kenelly) ir Haroldo Brauno (ang. Harold Brown). Pastarasis buvo Edisono samdinys, todėl ir jis turėjo šiame išradime galios. Jis pats pasiūlė naudoti kintamąją srovę vietoj nuolatinės, kad parodytų jos pavojingumą. Iki šiol tam tikrose JAV valstijose naudojama ši bausmė. Dėl tokių bausmių žmonės pradėjo bijoti elektros, o ypatingai tai paskatino nelaimingi atsitikimai buityje, kai į vandenį įkrisdavo koks elektrinis prietaisas ar kai žmogus prisiliesdavo prie atvirų laidų ir pan. Ši baimė labai paskatino elektrinių ginklų, skirtų apsigynimui, gamybą. Ko gero, žinomiausias yra "Tazeris", kurį turi daugelis šiuolaikinių policininkų ir nesunkiai gali įsigyti civiliai. Bet kyla klausimas - ar gali elektriniai ginklai , kuriais būtų galima iššauti daug ir stiprių šūvių, įsigalėti moderniame kare? Mano manymu, kad su šiuolaikinėmis galimybėmis - ne.  Pagalvokite, kas būtų svarbiausia tokiems elektriniams ginklams? Manau, kad galia ir mobilumas. Deja, turėdamas vieną, nelabai gali turėti kitą. Įsivaizduokite - sukuriamas ginklas, galintis sukurti labai aukštos įtampos  srovę, kuri pajėgi nužudyti žmogų ir kurį būtų galima neįkrovus iš naujo panaudoti bent 10 kartų. Bet tam reikia būti sukaupus didelį energijos kiekį mažoje erdvėje, o bent jau aš elitinio kario bėgančio su ginklu vienoje ir akumuliatoriu kitoje rankoje nelabai įsivaizduoju. Todėl manau, vienintelis būdas įsigalėti moderniems elektriniams ginklams būtų elektros perdavimo oru atradimas, apie kurį kalbėjo Nikolas Tesla. Taigi, kol kas šioje srityje elektra tiek daug galios kaip kitose dar neturi.

               Ką mums reiškia elektra? Labai daug. Šis reiškinys pakeitė ne tik mūsų pasaulėžiūrą apie pasaulį, bet ir visos istorijos eigą. Ko gero, jei nebūtume pažaboję šio reiškinio, gyventumė kaip XIX a. pabaigoje. Gaila, kad dėl šio reiškinio kilo ir labai daug nesutarimų, žuvo nemažai žmonių, o kai kuriems jis net įvarė daug baimės. Bet kaip matome, šio reiškinio vystymo ir tobulėjimo procesas nepasibaigė, o tik įsibėgėja, to pasekoje reiškia, kad jis vis dar labai reikalingas. Matome, kad ši energijos rūšis gali išstumti visas kitas ir būtent ji bus lyderiaujanti kaip ir šiuo metu, taip ir ateityje.

[Benamis]

Nors straipsnis labiau tiktu elektronika.lt puslapyje, bet visvien buvo idomu paskaityti

[_Anonimas_]

Ačiū. Šiaip ir aš tai pastebėjau, kad čia daugiau mokslo nei anomalijų, todėl ir stengiausi įterpti šiokių tokių detalių su ateities prognozėmis, įdomiais istoriniais faktais ir pan.

[Anomalija]

_Anonimas_ +4 rep. taškai