В последнее время большую популярность приобрело одно видео с любопытным лайфхаком. В этом видео автор превращает компакт-диск (CD/DVD, видимо, не имеет значения) в солнечную батарею, что кажется интересным, и даже похожим на правду. Ну, если вы имеете общее представление о работе фотогальванических элементов, то у вас будет миллион вопросов к автору, но не будем забегать вперед и дадим изобретателю шанс!
В чем, собственно, лайфхак и как выглядит эта чудная конструкция. Для начала, автор обматывает медным проводом компакт-диск, проходит через центральное отверстие и прокладывает себе путь вокруг него, пока он не будет закрыт с обеих сторон. Это оставляет два конца провода рядом друг с другом. Предположительно, чтобы провода были закреплены и изолированы друг от друга, каждый из них был пропущен через отверстия, просверленные в компакт-диске.
Так. Стоп. Ладно, давайте вернемся к основам и разберемся, почему все пошло не так уже на этапе создания.
Фотоэлектрический элемент состоит из трех частей, склеенных вместе. Верхний и нижний — проводящие контакты, а средний — полупроводниковый. Полупроводники — это материалы, которые позволяют электричеству проходить через них со скоростью где-то между изолятором, который этого не делает, и металлом, который делает это эффективно. Одним из наиболее распространенных полупроводников является кремний, который используется в фотоэлектрических элементах.
Когда кремний бомбардируется фотонами — по сути, энергией света — электроны освобождаются. Собирая эти свободные электроны, мы получаем электричество от фотогальванического элемента. Это очень примитивное объяснение, и внутри пластин для солнечных батарей происходит множество процессов, включая тонкое манипулирование свойствами кремния, для снижений потерь. Но сейчас речь не об эффективности, а хоть о какой-то пользе.
Итак, у нашего изобретателя ровно две фундаментальных проблемы, даже если бы его поделка могла генерировать электричество:
- Верхняя и нижняя стороны компакт-диска обмотаны одним проводом, поэтому верхняя и нижняя клеммы или концы проводов не изолированы друг от друга.
- Простой медный провод соприкасается в том месте, где он скручен вокруг центрального отверстия — это может вызвать короткого замыкания.
И как вы уже поняли все "показания приборов" в видео получены от некоего источника скрытого от глаз зрителя (и поля зрения камеры). Но это не единственный случай, так что давайте посмотрим на другую конструкцию.
В видео "Бесплатная энергия 100%, как сделать солнечный элемент из компакт-диска" (10 млн просмотров, между прочим) авторы дополняют компакт-диск и медную проволоку 3 стабилитронами на одной стороне.
И знаете — это может генерировать некоторое измеримое напряжение! Правда это заслуга диодов, а не старого CD-R и сложного рисунка из медных проводов. При возбуждении энергией, будь то электричеством или теплом солнечного света, кремний в диоде может высвобождать свободные электроны, подобно фотогальваническому элементу, но не при действительно полезном напряжении или силе тока. Для создания полезного электрического тока потребовалось бы абсурдное количество таких вот стабилитронов.
Вы не поверите, но есть и более продвинутые конструкции с выходной мощностью в 30Вт (правда мощность слишком быстро вышла и не вернулась, видимо).
В данном видеоматериале создатель предлагает собрать панель из 15 компакт-дисков. Эта конструкция, кажется, пытается имитировать внешний вид традиционного фотоэлектрического элемента, где компакт-диски выполняют роль кремниевого полупроводника, а алюминиевая фольга — контактов на верхнем и нижнем слоях.
Есть веская причина, по которой эта конструкция не будет работать, кроме того, что компакт-диск не является полупроводником, который может направлять свои освобожденные электроны: алюминиевая фольга, используемая для соединения верхней стороны компакт-диска, заклеена лентой, чтобы удерживать ее на месте и в процессе работы. Таким образом, он соприкасается с нижним листом алюминиевой фольги, что может привести к короткому замыканию любой цепи, которая могла быть создана.
Стоит понимать, что эти и подобные им, лайфхаки с "бесплатным электричеством" могут интересно выглядеть и работать как специфический развлекательный контент. Но они все далеки от реального производства электроэнергии (и законов физики) как фокусы и выступления иллюзионистов, от описанной в фантастических книгах магии.
Хотите бесплатное электричество из подручных средств? Возьмите гвоздь, монету и картофелину. Вставьте в картофелину гвоздь и монету так, чтобы они не соприкасались и... готово. У вас в руках простенькая батарея с не самым бесполезным зарядом. Вот вам более познавательное видео. на тему "бесплатного электричества", в котором энтузиасту удалось даже немного поиграть, используя пару мешков картошки.