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◉ Einleitung und Ziele:
Der vorläufige Entwurf und die ursprüngliche Idee für das System dieses Kraftwerks stammen aus der Zeit vor über 42 Jahren, als ich 12 Jahre alt war. Damals hatte ich einen Rotationszyklus für die kontinuierliche Bewegung einer selbstangetriebenen mechanischen Maschine entwickelt, die kontinuierlich mit kleinen Glaskugeln (Murmeln) arbeitete und dabei die Schwerkraft, die Winkelbeschleunigung der Objektmasse und das Trägheitsmoment nutzte. Im vergangenen Jahr beschloss ich, einige Mängel dieses alten Entwurfs mithilfe von technischer Simulationssoftware zu überprüfen und zu beheben. Dazu führte ich zahlreiche Tests in einer Umgebung durch, die dem Verhalten von Druckkräften und anderen physikalischen Parametern der realen Welt vollständig entsprach, und erreichte schließlich durch die Behebung einiger Mängel ein akzeptables Ergebnis.
Wie im Video am Ende dieses Artikels zu sehen ist, zeigen die Ergebnisse zahlreicher Tests im Physiksimulator, dass die "Gravity Engine IV" mithilfe von Schwerkraft, geneigten Flächen und Zentrifugalkraft Strom erzeugen kann. In dieser Simulation wurden die Kräfte, darunter Reibung, Masse und die Erdbeschleunigung von 9,8 Metern pro Sekunde (m/s²) sowie andere natürliche Faktoren wie die durch die Bewegung von Metallkugeln auf der Motorstruktur verursachte Reibung, computergestützt genau berechnet. Mit anderen Worten: Die Leistungsfähigkeit einer solchen Struktur zur Nutzung der Schwerkraft basiert vollständig auf physikalischen Berechnungen und ihre Realisierung ist möglich.
Wissenschaftliche Ideen und Erfindungen können manchmal sehr komplex sein, manchmal aber auch eine sehr einfache Struktur aufweisen und lediglich als Funke dienen, der den Weg für den Wandel hin zur Schaffung komplexerer Ideen ebnet. Es liegt auf der Hand: Je mehr Anstrengungen unternommen werden, um Ideen zu entwickeln und Kraftwerke ohne Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu entwerfen und zu bauen, desto mehr endlose und saubere Energie wird der Planet erhalten, die Umweltzerstörung verhindern und die menschliche Gesundheit ohne den Einsatz umweltschädlicher und nicht erneuerbarer Brennstoffe schützen kann. Es besteht kein Zweifel, dass wir für die Entwicklung und breite Anwendung wissenschaftlicher Erfindungen im Bereich der sauberen Energie eine ernsthafte globale Zusammenarbeit und Kooperation benötigen, um in kürzester Zeit die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen.
Wie ich bereits in früheren Artikeln erwähnt habe, gibt es viele Möglichkeiten, endlos Energie zu erzeugen. Die meisten davon sind jedoch nicht umweltfreundlich und verursachen vielfältige, irreparable Umweltverschmutzung. Beispielsweise erfordert die Energieerzeugung durch Kernspaltung oder -fusion enorme Mengen an Energie aus fossilen Brennstoffen, während wir bei der Kernspaltung mit dem ernsthaften Problem der Produktion von Atommüll konfrontiert sind, der die Umwelt verschmutzt. Stellen Sie sich vor, um die Reaktion in Deuterium-Tritium zu starten, benötigen wir eine Temperatur von etwa zehn Millionen Grad Celsius (eine Temperatur von etwa 20 Millionen Grad Celsius auf der Oberfläche der Sonne und einiger Sterne). Nur bei einer solchen Temperatur können wir zwei massearme Kerne so nahe zusammenbringen, dass die kurzreichweitige Kernkraft sie zusammenhält und sie dann mit sehr hoher kinetischer Energie kollidieren. Ich denke, es ist nicht nötig zu sagen, wie viel fossile Brennstoffe verbrannt werden müssten, um Energie zu erzeugen, um eine solche Temperatur zu erzeugen und ein solches Kunststück bei der Kernfusion zu erreichen. Kurz gesagt: Dies ist eine gewaltige und irreparable Form der Umweltzerstörung durch den Menschen!
Sicherlich sind Forschung und Experimente zur Spaltung oder Fusion von Atomen für die Weiterentwicklung der Nuklearwissenschaft und verwandter Wissenschaften äußerst notwendig und wertvoll, jedoch nicht in großem und umfassendem Umfang und auf Kosten einer rapiden Umweltzerstörung, solange es nicht möglich ist, Kernenergie auf der Erde oder außerhalb der Erdatmosphäre (im Weltraum) ohne Folgen zu erzeugen. Gemeinsam mit anderen Enthusiasten für saubere Kernenergie setze ich mich seit Jahren dafür ein und schließe gerade ein neues Projekt zur Übertragung von Kernenergie vom Weltraum zur Erde ab. Eines meiner Hauptziele bei der Entwicklung vielfältiger und kreativer wissenschaftlicher Ideen zur Nutzung sauberer Energie ist es, Verantwortung für die Erhaltung der Umwelt und der menschlichen Gesundheit zu fördern. Das Interesse und die Aufmerksamkeit eines kleinen Teils der Weltgemeinschaft für die Nutzung neuer und sauberer Energien waren nie ausreichend, und es besteht weiterhin Bedarf an gezielten Programmen für die umfassende Nutzung erneuerbarer Energien. Ich hoffe, dass mein Plan auch als kreative und umweltfreundliche Idee zur Stromerzeugung durch die kraftvolle und saubere Schwerkraft berücksichtigt und weiterentwickelt wird.
◉Technische Beschreibung der Erfindung:
Zunächst ist zu beachten, dass geneigte Flächen physikalisch bedingt die Fähigkeit besitzen, die Kraftrichtung zu ändern, da sich die Antriebskraft der Masse auf solchen Flächen nach vorne bewegt und die Widerstandskraft auf die Masse nach oben wandert. Gleichzeitig besitzen solche Flächen physikalisch bedingt auch die Fähigkeit, die Kraft zu verstärken. Denn eine geringe Antriebskraft über eine lange Distanz und eine hohe Widerstandskraft über eine kurze Distanz führt auf geneigten Flächen zur Verschiebung der Masse. Wenn wir nun gleitfähige Objekte mit einer bestimmten Masse auf geneigten Flächen platzieren, können wir ihre Bewegung und Beschleunigung in gewünschter Weise steuern und bestimmen, indem wir die auf die Objekte ausgeübten Kräfte bestimmen und kontrollieren. Dies ist der entscheidende Punkt, den ich beim Entwurf eines Kraftwerks unter Verwendung von Gravity Engine IV auf einer geneigten Fläche verwendet habe. Im Folgenden werde ich näher erläutern, wie dieser Motor funktioniert!
Wie im Video am Ende dieses Artikels zu sehen ist, besteht die Gravity Engine IV aus zwei (hin- und hergehenden) geneigten Flächen, wobei die vordere Fläche eine stärkere Neigung aufweist als die hintere Fläche. Auf diesen beiden geneigten Flächen gleiten sieben Metallkugeln mit einer bestimmten Masse (30 kg) in zwei Winkeln von 45 und 15 Grad entgegen der Erdanziehungskraft und führen einen kontinuierlichen Bewegungszyklus aus. Da die geneigten Flächen, auf denen Objekte nach unten gleiten, einen Gleitreibungskoeffizienten und einen Haftreibungskoeffizienten haben, wurde der Haftreibungskoeffizient der vorderen geneigten Fläche in der Gravity Engine IV so bestimmt, dass im Vergleich zur hinteren geneigten Fläche die geringste Reibungskraft entsteht, um zu verhindern, dass die Kugeln im Rotationszyklus dieses Systems an Bewegung verlieren.
Denn in der Physik gilt: Je kleiner der Winkel der geneigten Flächen, desto weniger Kraft ist zum Anheben der Objekte erforderlich. Beim Entwurf der Gravity Engine IV habe ich daher berücksichtigt, dass die Länge beider geneigten Flächen größer ist als ihre Höhe. So konnte ich durch die Schaffung eines kleineren Neigungswinkels eine größere Distanz und Zeit erreichen, um die Beschleunigung der Kugelmasse zu erhöhen. Dies ist im Grunde dasselbe Konzept wie die Verringerung des Haftreibungskoeffizienten der Masse der Objekte auf den geneigten Flächen. Andererseits ist die Vergrößerung der Vorwärtsneigung in diesem dynamischen System notwendig, um eine vollständige 180-Grad-Drehung zu erreichen (am Ende des Vorwärtsneigungspfads auf dem bogenförmigen Ring), sodass die rollenden Kugeln unter Ausnutzung des Zentrifugalkraftgesetzes abwechselnd auf dem Rückwärtsneigungspfad und erneut auf der Vorwärtsneigung platziert werden können.
Alle sieben Rollkugeln mit völlig identischen Eigenschaften hinsichtlich Abmessungen und Dichte werden auf die geneigten Flächen des Schwerkraftmotors IV gelegt. Wenn der Schwerkraftmotor IV zu arbeiten beginnt, werden zunächst alle sieben Kugeln nacheinander mit einer Handpumpe aus ihrem röhrenförmigen Gehäuse genommen und mit einem hydraulischen Federarm den Hang entlang geschleudert. Der hydraulische Federarm befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Radschaufeln des Schwerkraftmotors IV und ist neben der Erzeugung der anfänglichen Bewegung auch dafür verantwortlich, während des gesamten Rotationszyklus dieses Motors Aufprall und Druck auf die Kugeln auszuüben. Jedes Mal, wenn die Kugeln auf den Rückhangzyklus der Radschaufeln des Motors gelegt werden, werden sie nach dem Auftreffen auf den hydraulischen Federarm erneut kräftig in Richtung des Vorwärtshangs (des Pfads, der zu den Radschaufeln führt) geschleudert. Dieser schnelle Wurf stellt sicher, dass sich die Kugeln kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit den Hang entlang bewegen und gleichzeitig die Verringerung des Haftreibungskoeffizienten ausgeglichen wird.
Ein weiterer Grund für die Verwendung eines hydraulischen Federarms bei der Konstruktion dieses Schwerkraftmotors besteht darin, den Energieverlust aufgrund der inhärenten Eigenschaften des ersten und zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, nämlich der Temperatur- und Energiebeziehungen bei der Reibungserzeugung, auszugleichen. Im alternierenden Rotationszyklus des Schwerkraftmotors IV ist bei fortgesetzter Rotation der Metallkugeln das zyklische Integral der Wärme gleich dem zyklischen Integral des Wirkungsgrads jeder Kugel auf der geneigten Fläche, und auf lange Sicht besteht bei fortgesetzter Bewegung die Möglichkeit einer Änderung der inneren Energiebilanz (makroskopisch) in diesem Motor, die zu einem sehr geringen Energieverlust bei der Übertragung des Motorraddrehmoments auf den Generator führt. Durch die Verwendung eines hydraulischen Federarms tendiert die Reibung der Kugeln auf der geneigten Fläche jedoch zu einem negativen Koeffizienten und der makroskopische Energieverlust wird ausgeglichen.
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Bei der Analyse der Lagrange-Formeln und Differentialgleichungen der Beschleunigung von Kugeln auf zwei geneigten Flächen muss der Masse jeder Kugel und ihrem Materialtyp ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt werden. Für das Gravity Engine IV-System werden allgemeine Berechnungen mit der Formel L=T−U definiert, wobei "T" die kinetische Energie und "U" die potenzielle Energie ist. Die kinetische Energie von Gravity Engine IV besteht aus zwei Teilen: Translationsenergie und Rotationsenergie. Für die Kugeln dieses Systems, die sowohl eine Translations- als auch eine Rotationsbewegung ausführen, wird die Lagrange-Funktion als T=mv+I berechnet, wobei in dieser Gleichung "m" die Masse, "v" die lineare Geschwindigkeit (Rollbedingung ohne Schlupf) und "I" das Trägheitsmoment jeder Metallkugel dieser Maschine ist.
Lagrange-Formeln und Differenzialanalysen sind wichtig, da sie uns helfen, die Masse jeder Kugel genauer zu bestimmen, da wir ihre Endbeschleunigung durch Änderung des Materials und der Masse der Kugeln verändern können. Außerdem ist es klar, dass die Bewegungsreihenfolge jeder Kugel in der Schwerkraftmaschine IV von ihrer Beschleunigung und ihrem Trägheitsmoment abhängt. Wenn es keine Einschränkungen hinsichtlich der strukturellen Abmessungen der Schwerkraftmaschine IV gibt, können wir unterschiedliche Beschleunigungen der Translations- und Rotationsbewegungen der Kugeln erreichen, indem wir den Winkel oder die Länge der geneigten Oberflächen dieser Maschine ändern. Und natürlich gilt: Je höher die Beschleunigung der Kugeln, desto höher die Rotationsgeschwindigkeit des mit dem Generator verbundenen Rotorblatts. Dies wird sich zunehmend auf die endgültige Effizienz der Energieerzeugung auswirken.
Bei der Berechnung der potentiellen Energie für das Gravity Engine IV-System müssen wir beachten, dass die Zunahme oder Abnahme der potentiellen Energie dieses Motors von der Höhe der geneigten Fläche über dem Boden abhängt. Außerdem steht die potentielle Energie in direktem Zusammenhang mit der Dichte des Materials jeder Kugel. Mithilfe von Lagrange-Formeln können wir leicht feststellen, dass die Herstellung einer Kugel mit höherer Dichte (wie etwa Schwermetallen) dazu führt, dass sich die Kugeln schneller bewegen und den Boden der geneigten Fläche mit größerer Beschleunigung erreichen. Das liegt daran, dass das Trägheitsmoment bei einer Metalllegierung reduziert ist. Wenn wir hingegen bei der Konstruktion dieser Motorkugel ein Material mit geringerer Dichte (wie etwa komprimierten Kunststoff und Holz) verwenden, dann wird die Bewegung der Kugeln auf der geneigten Fläche langsamer sein, da ihr Trägheitsmoment zunimmt.
Bei Gravity Engine IV ist am Ende der Vorwärtsrampe ein bogenförmiger Ring angebracht, um die Kugeln mithilfe der Zentrifugalkraft zur oberen Rampe (dem Rückweg der Kugeln) zurückzuführen. Sowohl entlang der Rampe als auch des bogenförmigen Rings sind auf beiden Seiten des Bewegungswegs Doppelwände angebracht, um ein Abweichen der Kugeln zu verhindern. Zur Verringerung der Reibung sind die Rampen vollkommen glatt und zylindrisch ausgeführt. Der Neigungswinkel auf dem Rückweg wird mit einem kleineren Wert berechnet und berücksichtigt, da wir so eine maximale Erhöhung des Neigungswinkels des Vorwärtswegs erreichen können (um die Beschleunigung der Kugeln zu erhöhen). Die Verringerung des Winkels des Rückwegs wird durch die Spannung des Federarms und die hohe Beschleunigung der Kugeln auf dem Vorwärtsweg ausgeglichen und schließlich bewegen sich alle Kugeln in ihrem kontinuierlichen Rotationszyklus mit gleichmäßiger Geschwindigkeit.
Wie im Video am Ende dieses Artikels zu sehen ist, gelangen die Kugeln nach Erreichen des Endes der geneigten Fläche in einen bogenförmigen Ring und steigen diesen hinauf. Diese bogenförmige Bewegung der Kugeln beruht auf Newtons zweitem Gesetz, das besagt, dass auf einen beschleunigten Gegenstand zwangsläufig eine Kraft einwirkt, und dass bei einer gleichförmigen Kreisbewegung immer eine resultierende Kraft für die Zentripetalbeschleunigung sorgt. Daher steigen die Kugeln mit ungefähr der gleichen Beschleunigung den Ringbogen hinauf (relativ zum Neigungswinkel und zur Aufstiegshöhe) und gelangen wieder auf den geneigten Weg. Tatsächlich ist die kontinuierliche Rotation des Gravity Engine IV-Systems ein Ergebnis der Winkel-, Tangential- und Zentrifugalkräfte, die auf die Masse der Kugeln einwirken.
Der Bau eines Kraftwerks, das saubere und leistungsstarke Gravitationsenergie nutzt, kann sowohl zu einer deutlichen Reduzierung der Gas- und chemischen Schadstoffemissionen auf der ganzen Welt beitragen als auch als groß angelegte Infrastruktur die Politikgestaltung beschleunigen, um mehr Länder zur Nutzung erneuerbarer und umweltfreundlicher Ressourcen zu ermutigen.
Wie andere Erfindungen verfügt auch diese über das Potenzial zur Weiterentwicklung und Optimierung und ihre Kommerzialisierung kann einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Umweltzerstörung und zur Steigerung der Stromproduktion leisten.
◉ Animationskünstler dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Musikkomponist dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Sprecher: Ali Pourahmad
◉ Sprache: Englisch
◉ Untertitel: Keine
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