Сайт Александра Зеленина
3. Тепловой разгон - что это такое?
Почему-то сторонники LENR полностью проигнорировали удивительное, загадочное и даже трагическое явление – тепловой разгон.
Это явление, во-первых, хотя и редкое, но более-менее задокументированное и изученное и не отрицается наукой. Во-вторых, имеет непосредственное отношение к никель-водородному реактору.
В механизм работы реактора тепловой разгон особой ясности не вносит, несмотря на имеющиеся исследования и даже диссертации по этой теме. Но зато демонстрирует спонтанную работу никель-водородного реактора в действии.
3.1. Что такое тепловой разгон и где встречается
В моей практике был случай теплового разгона, к счастью, без последствий. Аккумулятор просто взорвался, разворотил второй, который рядом стоял. Причем предохранители, через которые они были подключены к бортсети, остались целы.
С форума авиаторов
Тепловой разгон – это резкое повышение температуры вроде бы исправного аккумулятора, которое приводит к его разрушению. Разрушение катастрофическое: батарея полностью разрушается, электролит выкипает, возможно возгорание, расплавление корпуса, взрыв. Тепловой разгон является крайне редким явлением.
Ранее, до эры литиевых АКБ, тепловой разгон обычно сопутствовал никель-кадмиевым щелочным АКБ, хотя есть сведения, что этому явлению подвержены и другие типы батарей. С появлением литиевых батарей появилось много случаев теплового разгона этих АКБ. Литиевые батареи получили широкое распространение в бытовой электронике, и изучением их теплового разгона занялись ведущие фирмы-производители с целью снизить риск ТР.
ТР никель-кадмиевых АКБ встречается только у крупных батарей, поэтому для бытовой электроники этой проблемы нет. Крупные АКБ применяются на транспорте и известно большое число тепловых разгонов таких батарей даже на самолетах. Литиевые АКБ выпускают пока ещё небольшие, они широко применяются в мобильных устройствах (телефоны, ноутбуки), но уже зафиксировано много случаев ТР даже при таких размерах батарей.
Среди мер по предотвращению теплового разгона применяется предотвращение перегрева АКБ, затем идет ограничение тока или напряжения заряда. Для предотвращения перегрева в банки некоторых АКБ ставят тепловые размыкатели цепи.
3.2. Что происходит при тепловом разгоне
3.2.1. Общепринятая точка зрения на тепловой разгон
"Суть его заключается в том, что когда аккумуляторы полностью заряжены, весь ток расходуется на выделение на положительном электроде кислорода, большая часть кислорода, в свою очередь, поглощается на кадмиевом электроде, в результате чего практически всё проходящее электричество превращается в тепло, и аккумулятор начинает быстро разогреваться. С повышением температуры напряжение аккумуляторов снижается, что приводит к повышению тока заряда и дальнейшему лавинообразному разогреву. Если при комнатной температуре «тепловой разгон» открытых аккумуляторов начинается при напряжениях, близких к 1,7 В, то после длительного перезаряда, сопровождавшегося перегревом, тепловой разгон может начинаться и при напряжении 1,3 В. Обычно это происходит в процессе длительного заряда при постоянном напряжении, когда в результате разогрева аккумулятора ток ионизации кислорода на отрицательном электроде возрастает настолько, что скорость прохода кислорода через сепаратор и скорость выхода кислорода из блока электродов становятся соизмеримыми. После нескольких циклов в таких условиях кадмиевый электрод пассивируется до такой степени, что при заряде на нём выделятся водород..."
С форума авиаторов
Есть общепринятая на сей день точка зрения, что тепловой разгон возникает во время заряда АКБ в случае, если батарея по какой-либо причине перегревается. Тогда от нагрева электролита падает его сопротивление. Вслед за падением сопротивления электролита растет зарядный ток. Из-за роста тока растет выделяемая на АКБ мощность и батарея ещё больше нагревается. То есть имеет место положительная обратная связь, приводящая к уничтожению батареи, а иногда и устройства, в котором батарея расположена.
Дополнительно в этом процессе участвуют дендриты – отростки, растущие от одного электрода к другому. Они в кульминационный момент коротят батарею изнутри и энергия батареи уходит в короткое замыкание, естественно, тоже с нагревом. В результате электролит выкипает, корпус плавится, электроды раскаляются.
Приведенная общепринятая точка зрения является умозрительной. Похоже, что никто её не доказывал ни теоретически, ни экспериментально.
3.2.2. Новая точка зрения на тепловой разгон
В [5], [6] коллектив из Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса, г. Шахты, Россия, провели большое количество экспериментов по изучению теплового разгона в никель-кадмиевых АКБ. Так как это явление редкое, то им пришлось задействовать большое количество АКБ и потратить много времени на эксперименты. В некоторых случаях тепловой разгон удалось получить.
В результате общепринятая точка зрения полностью опровергается фактами:
- тепловому разгону подвержены только старые батареи, со сроком эксплуатации от 4-5 лет и выше. По общепринятой точке зрения возраст не имеет значения;
- тепловая энергия, выделившаяся в процессе разгона, на порядок превышает запасенную в АКБ энергию вместе с энергией, полученной от зарядного устройства во время разгона. Этот результат необъясним с общепринятой точки зрения.
При поиске объяснения причин этих двух экспериментальных фактов авторами обнаружено вот что:
- электроды АКБ запасают большое количество водорода, особенно негерметичные батареи, которые требуют периодического долива воды. К 4-5 годам службы электроды максимально насыщаются водородом и больше водорода в них не помещается. Новые АКБ не содержат водорода в электродах;
- выделившаяся при разгоне энергия близка к энергии рекомбинации запасенного в электродах атомарного водорода в молекулярный. То есть авторы предположили, что энергия от зарядного устройства не только заряжает АКБ, но и превращает молекулярный водород в атомарный, который растворяется в металлических электродах из кадмия и никеля. (Эту точку зрения мы опровергнем).
В результате был сделан вывод, что при тепловом разгоне из-за нагрева электродов начинает выделяться и рекомбинировать запасенный электродах атомарный водород, что приводит к новому тепловыделению и ещё большему разогреву электродов. Этот процесс начинается из-за случайного дендрита, который сам раскаляется и греет близлежащие области электродов. Заканчивается процесс полным выделением водорода за 2-4 минуты с сопутствующим бурных разогревом АКБ.
Этот вывод весьма привлекателен.
Такой же процесс может происходить в электролитических ячейках. Собственно, опыты с получением избыточного тепла в электролизных опытах имеют две стадии. Вначале длительно (обычно от недели до месяца) пропускается небольшой ток без признаков избыточного тепла. Затем ток значительно увеличивают и получают избыточное тепло. По аналогии с АКБ можно предположить, что вначале электроды ячейки насыщаются водородом, а после увеличения тока накопленный водород начинает выделяться в атомарном виде и давать избыточное тепло.
Авторы, описывая получение избыточного тепла, никогда не анализируют, сколько было потрачено энергии до того, как появилось избыточное тепловыделение. Вполне возможно, что предварительные затраты энергии с лихвой перекрывают избыточное тепловыделение.
Получается, что выделяемая энергия – это не продукт неведомой ядерной трансформации (LENR), а энергия, запасенная в виде атомарного водорода. Так это или нет? Придется провести расчеты и проанализировать имеющиеся данные. Поэтому далее будем оперировать цифрами и более детально разбирать опыты по разгону АКБ, и сравнивать с опытами по воспроизведению LENR.
3.2.3. Краткое описание предмета исследований и методики
Предметом рассматриваемых здесь исследований были никель-кадмиевые АКБ. Они бывают разными по конструкции электродов. Нас в первую очередь интересуют АКБ со спеченными электродами (так как они, по статистике, легче всего разгоняются), а среди них - НКБН-25. Эта батарея является самой массовой для применения в авиации.
Внешний вид аккумуляторов НКБН-25-У3 показан на рисунке:
Поскольку найти непротиворечивое описание конструкции аккумулятора найти не удалось, мне пришлось разобрать один из аккумуляторов для изучения. Получены такие результаты:
Характеристика |
Описание |
Внешний вид |
Пластиковый корпус, прозрачный, прямоугольный |
Размеры корпуса |
высота – 210 (196 по пластику) мм, основание 80х28,2 мм, резьба клемм М10 |
Вместимость электролита |
не более 50 мл |
Количество положительных пластин |
15 |
Количество отрицательных пластин |
14 |
Вид положительных пластин |
Фольга с нанесенным активным слоем. Каждый электрод в пакете из полимерной ткани. |
Вид отрицательных пластин |
Более тонкая фольга, чем у положительных. Без пакетов из ткани. |
Размер положительных электродов |
72х135х0,9 мм, объем 8,7 см3 |
Под микроскопом 200х поверхность пластин состоит из плотноупакованных шариков диаметром, в основном, от 3-х до 10-ти микрометров, но в промежутках есть много более мелких. Масса никелевой пластины 25,9 г. Масса никеля около 14,8 г (значение получено после длительной выдержки серной кислоте), остальное гидроокись.
Внутри корпуса пакет электродов собран примерно так, как на рисунке ниже (только корпус не стальной, а пластиковый и без резинового чехла):
В Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса эксперимент по разгону проводился так.
АКБ, обычно в количестве 10 штук, ставили на подзарядку в условиях повышенной температуры и повышенного зарядного напряжения. Периодически их разряжали и снова заряжали. Все это могло длиться неопределенно долго, до тех пор, пока в каком-либо аккумуляторе не начинался тепловой разгон.
При тепловом разгоне измерялась температура клемм, температура выделяемого газа, а также объем газа. Объем газа измерялся расходомером и мешком (калиброванным накопителем) для сбора газа.
Расходомером газ измерялся в процессе выделения из АКБ, ещё горячим. В диссертации Галушкина и некоторых статьях расходомер показан, в диссертации Галушкиной его нет. Как учитывалась плотность газа для пересчета объема в стандартные условия, осталось неясным. На рисунках в некоторых статьях показан расходомер, но методика измерений с его помощью не приводится. Вот схема экспериментальной установки из докторской диссертации Галушкина:
Собранный газ анализировался на содержание водорода. Обычно, после конденсации воды, почти весь газ состоял из водорода (85-95 %) и кислорода. Остальных газов менее 1 %.
Другим направлением исследований было определение количества водорода в пластинах аккумулятора. Для этого пластины старых АКБ, прошедших длительный срок эксплуатации, нагревали и собирали выделившийся водород, а также применялись химические методы – растворение электродов в кислоте.
Для эксперимента я растворил в соляной кислоте одну никелевую платину аккумулятора НКБН-25-У3, никогда не бывшего в эксплуатации, но довольно старого, провалявшегося много лет в гараже без дела. Водорода там не было, кроме выделившегося в результате реакции никеля с кислотой, а сама пластина растворилась полностью за двое суток.
3.3. Анализ данных по тепловому разгону
Технические неполадки бортовых аккумуляторов стали причиной возникновения аварийной ситуации при вынужденной посадке Ту-154М авиакомпании «АЛРОСА» в Коми 7 сентября 2010 года, сообщает Росавиация. «Комиссией по расследованию причин инцидента установлено, что причиной возникновения аварийной ситуации стал «тепловой разгон» бортовых аккумуляторов. Все аккумуляторы направлены на специальное исследование в Государственный центр по безопасности полетов на воздушном транспорте Ространснадзора».
РИА "Новости"
3.3.1. Вероятность возникновения теплового разгона
Я за 15 лет работы видел разгон только один раз на НКБН-25.
С форума авиаторов
Статистики по количеству разгона АКБ относительно всех применяемых АКБ нет. Как уже отмечалось, это действительно редкое явление. Поэтому в опытах по разгону АКБ были приняты все меры для увеличения вероятности возникновения разгона:
- АКБ были частично теплоизолированы и температура положительного электрода достигала 65-68 градусов;
- напряжение заряда (и, следовательно, зарядный ток) превышало допустимое.
Разгон ожидался в процессе следующей циклической работы АКБ:
- заряд с превышением штатного напряжения;
- разряд штатным током до штатного минимального напряжения с контролем емкости АКБ. Если емкость АКБ снижалась (эффект памяти), то следовали ещё 1 или 2 цикла заряд/разряд со штатными параметрами.
Далее приведем результаты экспериментов из двух статей.
Из статьи [7] «АНАЛИЗ ТЕПЛОВОГО РАЗГОНА В ККУМУЛЯТОРАХ НКБН-25-У3».
Для экспериментальных исследований были отобраны 20 аккумуляторов типа НКБН-25-У3 со сроками эксплуатации более пяти лет.
Из более чем 600 выполненных зарядно-разрядных циклов, тепловой разгон наблюдался только в четырех случаях. Во всех четырех случаях теплового разгона аккумуляторы имели сроки эксплуатации, как правило, значительно больше пяти лет при гарантийном сроке службы в три года. Во всех случаях наблюдения теплового разгона заряд аккумуляторов выполнялся при напряжениях(в первом случае 1,87 В, а в трех остальных 2,2 В), значительно превышающих среднее напряжение эксплуатации данных аккумуляторов на объекте (1,35-1,5 В). Таким образом, можно сделать вывод, что вероятность теплового разгона повышается с ростом напряжения заряда аккумуляторов.
Из статьи [8] «ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ НЕСТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОГО РАЗГОНА».
Таблица – Результаты циклирования никель-кадмиевых аккумуляторов
Тип аккумулятора |
НКБН-25-У3 |
НКБН-40-У3 |
НКГ-8К |
НКГ-50СА |
Количество используемых аккумуляторов |
20 |
20 |
10 |
10 |
Количество зарядно-разрядных циклов |
640 |
640 |
640 |
640 |
Количество тепловых разгонов |
4 |
2 |
1 |
1 |
Срок службы аккумулятора с тепловым разгоном, лет |
5,6; 6,5; 7,0; 7,4 |
5,7; 6,3 |
4,8 |
5.0 |
Напряжение заряда при тепловом разгоне, В |
1,87; 2,20 |
2.20 |
2.20 |
1.87 |
В таблицу второй статьи вошли результаты из первой. Всего в экспериментах было 2560 циклов заряда, 60 батарей и 8 случаев разгона. Относительно количества циклов заряда количество случаев разгона составило 0.31 %. И это в режиме значительного превышения допустимых напряжений, токов и температур заряда АКБ. При реальной эксплуатации АКБ, когда все зарядные параметры в норме, вероятность разгона на порядки ниже. Также вероятность разгона радикально зависит от срока эксплуатации батарей. У новых батарей всех испытанных типов теплового разгона не было ни разу.
В экспериментах LENR вероятность регистрации избыточного тепла также мала, несмотря на интенсивные поиски решения по её увеличению. Например, Пархомов в своей первой статье о повторении реактора Росси (2014 год) привел данные по ряду экспериментов, в которых избыточного тепла не наблюдалось. Большая часть других исследователей не привела в статьях количество неудач, но в интервью некоторые признались, что и них были десятки неудачных экспериментов.
С точки зрения повторяемости тепловой разгон АКБ не является наукой. Как и LENR. На сегодняшний день невозможно задать условия, чтобы АКБ разогналась именно здесь и сейчас. Даже среди авиаторов не все верят в тепловой разгон АКБ. Так, на форуме авиаторов довелось встретить спор между работниками гражданской и военной авиации. В гражданской авиации случаи разгона АКБ более-менее известны, а в военной о них даже не слышали. Дело в том, что в военной авиации АКБ эксплуатируются на порядок или два менее интенсивно, чем в гражданской. Батареи военные меняют раньше, чем в них в процессе эксплуатации произойдут некие изменения, способные привести к разгону, потому что у АКБ срок службы до замены исчисляется не в часах (или ампер-часах) наработки, а в календарном сроке от ввода в эксплуатацию.
В 1920-х годах немцы Панет и Петерс [9] проводили опыты по превращению водорода в гелий (ПРЕВРАЩЕНИЕ ВОДОРОДА В ГЕЛИЙ, 1926 г). Самый лучший результат по количеству полученного гелия продемонстрировал самый старый образец палладиевого асбеста, которому было более 2-х лет. Фактор возраста? Повторить позже свои опыты они не смогли и вынуждены были отказаться от своих результатов. Фактор повторяемости?
3.3.2. Количество запасенного водорода
Количество запасенного водорода - это, пожалуй, самый интересный момент.
Больше всего опытов проведено для аккумуляторов НКБН-25-УЗ, что, вероятно, связано с их большей доступностью. Рассмотрим только их.
Вначале электроды нагревали до 800 С в течение длительного времени и замеряли количество выделившегося водорода. Разложение каждого электрода происходило в среднем: для кадмиевого электрода за 7 дней, а для оксидно-никелевого за 13 дней, по 11 часов в сутки.
Предельное количество водорода, выделившееся при нагревании одной пластины электрода: никелевый 34,7…36,8 л, кадмиевый 19,7…21 л. В cреднем: Ni – 35,8 л, Cd – 20,4 л.
Оценим по этим данным концентрацию водорода в никеле. Масса водорода объемом 35,8 л равна 3 г, это 1,5 моль Н2. Масса никеля в пластине (за вычетом гидроокиси) около 15 г. Это 0,26 моль, в 11,6 раз меньше, чем водорода H2. Получается формула NiН23. Водород в электроды проник из воды электролита. Для этого понадобилось 1,5 моль воды на одну пластину – 27 грамм. Все 15 пластин «выпили» 27*15 = 405 г воды и освободили 252 литра кислорода. Несколько меньше, но довольно много "выпили" кадмиевые электроды. Изначально в аккумуляторе не более 50 г воды, но потом воду регулярно доливают. Неужели так много?
Поверить в это трудно. Но авторы утверждают, что проделали измерения много раз и эти результаты присутствуют в двух диссертациях и десятке статей. Если все это правда, то тянет на открытие, которое должно совершить переворот в химии.
Далее водород искался только в никелевых электродах путем растворения в кислотах. Было 10 пластин. Средний вес пластины 23,7 г.
После травления в серной кислоте водород не выделился. Гидроксид никеля растворился. Осталось 15,5 г - никелевая матрица, то есть растворилось 8,2 г гидроксида.
Далее матрица растворялась в соляной кислоте, но не вся, а по одному кусочку от пластины. При этом выделился водород в количестве ~3 л, что соответствует реакции (так утверждается):
Ni+2HCl->NiCl2+H2↑.
Средняя масса исходного куска 1,54 г. Масса растворившегося никеля – 0,77 г. Масса остатка 0,77 г. Если перевести данные кусочков на всю пластину, то получится, что 7,75 г никеля растворилось и такая же масса у остатка.
Таким образом, 35,8 л водорода находятся в нерастворенном остатке массой 7,75 г. Масса водорода в 35,8 л равна 3 г. То есть остаток состоит из 3 г водорода и 4.75 г никеля.
Выходит, что 3 моль атомарного водорода содержится в 0,082 моль никеля. То есть на 1 атом никеля приходится 37 атомов водорода. Это уже не водород в никеле, а никель в водороде. А до растворения в соляной кислоте было 4.75+7,75 = 12,5 г никеля (0,22 моль), что дает соотношение 14 атомов водорода на 1 атом никеля. Это соотношение - предельное при накоплении водорода в аккумуляторах за 4-6 лет. Поверить такую концентрацию водорода становится ещё труднее. Если это правда, то водород находится в столь плотном состоянии, что его нужно признать металлом.
Мысль о металлическом водороде посетила и авторов рассматриваемых работ. Поскольку у научной общественности есть предположение, что металлический водород является высокотемпературным сверхпроводником, то очень заманчиво получить такой материал.
Но в диссертациях и всех прочих статьях про это нет ни слова. Даже не сказано, сколько водорода было получено из остатка. Вот цитата из докторской диссертации Галушкина Д.Н.:
При нагревании порошка до 660 °С из него начинал выделяться газ. Данная температура близка к температурам разложения металлоподобных гидридов других переходных металлов [202].
Анализ выделившегося газа, выполненный с помощью газоанализатора VOGA-2M, показал, что он полностью состоит из водорода.
В тигле после извлечения его из термокамеры находился кусочек металлического никеля.
Таким образом, порошок получившийся в результате электрохимического растворения металлокерамическои никелевой матрицы состоит из двух элементов — водорода и металлического никеля, то есть он является гидридом никеля.
Тут странно вот что. До сих пор исследователи в экспериментах все измеряли, взвешивали и вычисляли. А для сенсационного гидрида никеля не измерили ни количество водорода, ни массу никелевого остатка. Как так?
Но все же про металлический водород у них есть статья. Они выпустили отдельную статью на английском языке [10], которая вряд ли была где-либо опубликована, где написали про получение металлического водорода и сообщили, что «resistivity is 1.5 mΩ*cm, and AMH is not a superconductor at room temperature». (AMH) - это «atomic metallic hydrogen». Важная деталь – авторы считают, что водород непременно в атомарной форме, подгоняя свои экспериментальные данные под эту идею (см.п.3.4).
From the specific mass capacity for powder we obtain the formula NiH39.4. Hence the powder is not nickel hydride, but dense hydrogen with small impurity of nickel atoms.
Как видно из приведенной цитаты, мои расчеты формулы (NiH37) немного отличаются от их расчетов (NiH39.4), но несущественно.
В статьях и диссертациях нет описания методики исследования химических и физических свойств остатка от растворения электродов в кислоте. 1,5 mΩ*cm – это удельная проводимость серебра. Поэтому возникает подозрение, что в нерастворенном остатке было серебро.
3.3.3 Тепловой разгон (ТР)
При тепловом разгоне из одного аккумулятора выделяется примерно 335 литров из 800 л запасенного в АКБ водорода, т.е. 41 %. Причем выделяется этот водород очень быстро: за 2…4 минуты. При нагреве в печи до 800 С выделяется 800 л, но этот процесс длится трое суток, причем первые 335 литров выделяются около 15 часов. Очевидно, что тепловой разгон – это не просто нагрев с выделением водорода, вернее, не выделение водорода из-за нагрева. Это какой-то катастрофический процесс, при котором часть водорода стремительно покидает металл. А сильный нагрев является следствием этого процесса.
При этом температура пластин в некоторых местах достигает 900 С, но в целом явно не превышает 260 градусов. И вот почему. Материалом сепаратора является капроновая ткань. Так как полимерные сепараторы, хоть и прогорают дырками в некоторых местах, но полностью не расплавляются, можно сделать предположение, что температура электродов ниже, чем 260 С (температура плавления полиамидов). Высокая температура возможна только в местах прогорания сепаратора, но эти места имеют относительно небольшую площадь.
Это означает, что катастрофическое, почти взрывное покидание водородом никелевой матрицы, при ТР носит какой-то загадочный характер. Удивительно, что пластины не рассыпаются. Они остаются целыми несмотря на то, что более 1/3 атомов стремительно покинули пластины.
Результат теплового разгона показан на рисунке:
Рисунок взят из диссертации:
Черный круг на электроде – это обугленное место, где прогорел полиамидный разделитель. Этот круг повторяется на всех электродах пакета и на корпусе АКБ, который в этом месте также плавится. То есть АКБ прогорает насквозь.
Если попытаться представить процесс покидания пластины водородом, возникают трудности. Если водород выходит из нагретого места (обугленного пятна), то почти половина водорода (41 %), накопленного в пластине, должна за 2-4 минуты добраться до пятна. Если наоборот, водород «убегает» от пятна, волна «убегающего» водорода должна добраться почти до дальних краев пластины. Но пластина – это не монолит. Монолитна только подложка, сделанная из тонкой фольги с дырочками. С двух сторон на фольгу нанесен спеченный пористый порошок никеля, в порах которого находится гидроокись.
Допустим, что водород покидает пластину через обугленное пятно. Размеры пластины электрода составляют 72х135 мм, а её площадь 9720 мм2. Чтобы улетучился 41 % водорода требуется собрать его с площади 3985 мм2. Это круг радиусом 35,6 мм. Случайно ли совпадение с полушириной пластины? С какой скоростью должен двигаться водород, чтобы преодолеть это расстояние за 3 минуты? С учетом радиуса прогоревшего пятна (на приведенном рисунке это около 10 мм) потребуется скорость 140 мкм/с. С учетом разброса времени теплового разгона (2-4 минуты) получается диапазон скоростей 100-200 мкм/c.
Здесь вернемся к предыдущей главе об опыте с палладием.
В предыдущей главе водородные волны двигались в палладии со скоростью до 40 мкм/с для выпучивания №2 и до 60 мкм/с для выпучивания №1. Напомним, что авторами было сделано предположение о том, что волны являются поверхностными («мелкая вода») и по неизвестной причине ускоряются по мере движения.
Но, если верно наше предположение, что источник находится на глубине, то на поверхности видна не истинная скорость волны, а кажущаяся, т.е. проекция скорости волны на плоскость, параллельную шлифу. Для получения истинной скорости нужно кажущуюся скорость разделить на косинус угла падения волны к плоскости, что даст результат для выпучивания №2 больше 40 мкм/с, возможно, до 60 мкм/с. Для выпучивания №1 скорость может быть больше 90 мкм/с.
Оцененные скорости водорода для палладия и для АКБ при тепловом разгоне, как обычно в таких случаях пишут, хорошо согласуются.
После всего сказанного остаются два вопроса: 1) как огромное количество водорода умещается в никеле и 2) что заставляет водород столь стремительно покидать аккумулятор.
3.4. Энергия, выделяющаяся при разгоне АКБ
Галушкин и К в ранних статьях (приближенно до защиты кандидатской диссертации Галушкиной в 2006 г) провели оценку энергии, выделившейся при ТР. Она получилась в 6 раз больше, чем сумма запасенной в виде заряда энергии АКБ и энергии, поступающей от зарядного устройства.
Выделившуюся энергию они посчитали как сумму тепла:
- нагрева и выкипания электролита при 100 С;
- нагрева корпуса и пластин АКБ до 150 С;
- нагрева выделившегося водорода до 300 С.
Так как температура двух последних слагаемых взята из «оценки снизу», то в статьях утверждалось, что превышение тепла может быть более, чем в 6 раз, но не менее.
Затем, после 2010 года, внезапно появилось утверждение, что тепла выделяется в 140 раз больше, а не в шесть, т.к. именно столько выделяет накопленный атомарный водород при рекомбинации. Никакие новые экспериментальные измерения тепла не упоминаются. Очевидно, что таких экспериментов не было, а было переосмысление старых данных для подгонки их под новую диссертацию, уже докторскую.
На каком основании было сделано предположение, что водород выделяется атомарным и рекомбинирует с выделением огромной теплоты, осталось неясно. Опытов по накоплению водорода в металлах для дальнейшего использования водорода во всем мире проведены десятки тысяч. Если водород при выделении из металла производит столь много тепла, то это должна быть серьезная проблема для аккумуляторов водорода. Но о подобной проблеме не попалось ни одной публикации. Кроме того, такая же энергия должна быть затрачена на диссоциацию водорода при проникновении в металл. А это немало – больше, чем, если сжечь этот же водород в кислороде.
Галушкина и К запатентовали в нескольких патентах способы накопления водорода в аккумуляторах и привели экспериментальные данные по проверке предложенных способов. Водород извлекается путем нагревания никеля до 800 С. Способ хранения водорода весьма сомнительный. Он заключается в том, что аналог аккумулятора долго «заряжают» с целью накопления водорода в пластинах. Потом пластины извлекают и греют, т.е. это одноразовый аккумулятор водорода. Не исключено, такой источник водорода можно применить в ракетной или космической технике ввиду его высокой емкости.
При этом в своих патентах они не упомянули, что при извлечении водорода должно выделиться много «лишней» тепловой энергии.
На основании вышесказанного, можно утверждать, что тепло появляется не в силу рекомбинации водорода. И не в таких огромных количествах, о которых ведется речь в докторской диссертации (х140), а в количестве, примерно на порядок (более, чем в 6 раз) превышающем имеющуюся электрическую энергию.
Выводы
1) Тепловой разгон АКБ, как явление, не вызывает сомнений. Это явление было известно раньше и подтверждено опытами, но оно крайне редкое и плохо воспроизводимое.
2) Измеренное количество выделившегося водорода при нагревании пластин является фантастическим. Расчеты дают содержание водорода в никеле как NiH23.
3) Определение количества водорода химическим путем ставит в тупик. После растворения всего, что смогло раствориться в кислоте, остался нерастворимый осадок. Расчеты дают содержание водорода в осадке как NiH37. Дальнейшая судьба осадка неизвестна. В докторской диссертации написано, что осадок выделил водород при нагревании, но количество не указано.
4) Энергия, выделившаяся при тепловом разгоне, в 6 раз превышает энергию, запасенную в аккумуляторе. Этот факт ставит тепловой разгон рядом с никель-водородным реактором.
Примечание. Осенью 2017 года я связался с Галушкиным Дмитрием Николаевичем и попросил пояснить некоторые детали теплового разгона и «сколько водорода получено из тех двух грамм порошка, о которых написано в докторской». Про тепловой разгон Дмитрий Николаевич мне любезно ответил. Про «металлический водород» не ответил ничего.
файл:/nickel/3.htm