Способ поддержания энерго-экологического баланса мирового производства энергии и климата планеты Земля

(51) 64 1/10 (2006.01) 64 1/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ техногенных космических средств для поддержания равновесного энергетического баланса за счет использования возобновляемых источников энергии - энергии Солнца, а также в обеспечении возможности ограничения попадания на Землю потока солнечного излучения для компенсации,образующегося от деятельности человечества перегрева атмосферы Земли и попадания на е поверхность концентрированного солнечного излучения за счт отражения и (или) рассеивания в космическом пространстве части поступающего от Солнца излучения. Перенаправление солнечного излучения осуществляют криволинейными экранами,разврнутыми в космическом пространстве на гелиоцентрической орбите вне плоскости эклиптики над Южным полюсом Земли в зоне равновесного влияния сил притяжения Солнца, системы ЗемляЛуна, центробежной силы вращения экрана вокруг Солнца и силы давления на экран солнечного излучения с возможностью обеспечения своими размерами, пространственной ориентацией и кривизной разврнутого экрана концентрированного потока солнечного излучения на земном примнопреобразующем устройстве не менее чем в 5 раз,при этом криволинейные орбитальные экраны разврнуты в космическом пространстве с возможностью сезонной корректировки их углового положения,а рассеивание в космическое пространство падающего на Землю солнечного излучения осуществляют разврнутыми на гелиоцентрической орбите перпендикулярно падающему излучению на прямой Земля-Солнце рассеивающими или отражающими орбитальными экранами с учтом дополнительно поступившей на Землю энергии от концентрированного солнечного излучения.(72) Школьник Владимир Сергеевич Канимов Булат Кабжанович Канимова Эльмира(56) Сизенцев Г.А. Космический комплекс для решения энергоклиматических проблем на Земле // Космическая техника и технологии. 2013. 3.С.8287 Дащинский В.А. Космический зонтик спасет Землю от перегрева. 01.03.2011.(54) СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ЭНЕРГОЭКОЛОГИЧЕСКОГО БАЛАНСА МИРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ЭНЕРГИИ И КЛИМАТА ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ(57) Изобретение относится к способам управления,в том числе, поддержания равновесного энергоэкологического баланса мирового производства энергии за счт дополнительного обеспечения жителей Земли основанными на использовании энергии Солнца возобновляемыми энергоресурсами,а также поддержания равновесного теплового баланса атмосферы планеты Земля за счт рассеивания и (или) частичного отражения падающего на Землю потока солнечного излучения. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в создании технически доступного и технологически реализуемого способа развртывания в космосе Изобретение относится к способам управления, в том числе, поддержания равновесного энергоэкологического баланса мирового производства энергии за счт дополнительного обеспечения жителей Земли основанными на использовании энергии Солнца возобновляемыми энергоресурсами,а также поддержания равновесного теплового баланса атмосферы планеты Земля за счт рассеивания и (или) частичного отражения падающего на Землю потока солнечного излучения. Стремительно развивающийся уровень космической техники и космических технологий таков, что уже к 2030-2035-ым годам в космическом пространстве будут повсеместно функционировать техногенные космические средства и аппараты,позволяющие управлять(поддерживать) равновесный энерго-экологический и тепловой баланс атмосферы планеты Земля. Вс больше космических держав будут втянуты в единый,самый глобальный по своим масштабам, проект по обеспечению энергоресурсами жителей планеты Земля и сохранению равновесного теплового баланса е атмосферы. Имеющиеся разработки и технологии вселяют на это надежду. Так, известные техногенные космические средства, такие как развернутые в космосе зеркальные экраны, позволяют рассеивать или концентрировать на локальных участках земной поверхности потоки солнечного излучения,/например, Пат.РФ 2104906, В 64 1/22, 1998 Пат.РФ 2424162, В 64 1/22 заявка РФ 2001120839, 02 К 1/100, 2003 заявка РФ 2002133269, В 64 1/00, 2004 и другие/. В основу известной идеи космического зеркала лежит располагаемая на геосинхронной орбите Земли конструкция, основным элементом которой является огромная плоскость,покрытая светоотражательным слоем//./2011/04/09//. В известном решении положение конструкции в пространстве корректируется таким образом, чтобы отражнный от зеркальной поверхности солнечный свет попадал на поверхность планеты Земля. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является космическое зеркало и способ его развртывания в космосе по Пат.РФ 2424162, МПК В 64 1/22, В 64 1/10. Данный способ принят за прототип к предлагаемому. В соответствии с известным способом выводят на орбиту Земли искусственный спутник, состоящий из космического зеркала для отражения солнечных лучей и, собственно, спутника с автоматической системой наведения. Спутник стабилизируют в космическом пространстве. При этом, космическое зеркало разворачивают и наводят в пространстве так, чтобы его рабочая поверхность отражала солнечные лучи на заданную точку поверхности Земли. С помощью известного способа решается локальная задача преломления, концентрации и наведения солнечного света (потока солнечных 2 лучей) на заданный локальный участок поверхности Земли. При этом можно также перенаправить солнечное излучение на расположенное на Земле примно-преобразующее устройство, а также можно рассеивать в космическом пространстве падающую на Землю часть солнечного излучения. Решаемые задачи носят локальный характер и не обеспечивают альтернативного,экономически выгодного, производства энергии, создания и поддержания энерго-экологического баланса производства энергии, управления (поддержания) равновесного теплового баланса климата на планете Земля в условиях нарастающей угрозы е изменения вследствие деятельности человечества и вследствие дополнительного поступления концентрированного солнечного излучения для выработки энергии от альтернативного источника энергии - Солнца. Проведнный анализ технической, специальной и патентной литературы, а также других источников,в том числе электронноинформационныхне выявил публикаций по поддержанию энерго-экологического баланса мирового производства энергии и климата планеты Земля. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в создании технически доступного и технологически реализуемого способа развртывания в космосе техногенных космических средств для поддержания равновесного энергетического баланса за счет использования возобновляемых источников энергии - энергии Солнца, а также в обеспечении возможности ограничения попадания на Землю потока солнечного излучения для компенсации образующегося от деятельности человечества перегрева атмосферы Земли и попадания на е поверхность концентрированного солнечного излучения за счт отражения и (или) рассеивания в космическом пространстве части поступающего от Солнца излучения. Указанный технический результат при использовании предлагаемого изобретения достигается за счт того, что в способе поддержания энерго-экологического баланса мирового производства энергии и климата планеты Земля,включающий перенаправление солнечного излучения на расположенное на Земле примнопреобразующее устройство и рассеивание в космическое пространство части солнечного излучения, перенаправление солнечного излучения осуществляют криволинейными экранами,разврнутыми в космическом пространстве на гелиоцентрической орбите вне плоскости эклиптики над Южным полюсом Земли в зоне равновесного влияния сил притяжения Солнца, системы ЗемляЛуна, центробежной силы вращения экрана вокруг Солнца и силы давления на экран солнечного излучения с возможностью обеспечения своими размерами, пространственной ориентацией и кривизной разврнутого экрана концентрированного потока солнечного излучения на земном примнопреобразующем устройстве не менее чем в 5 раз,при этом криволинейные орбитальные экраны разврнуты в космическом пространстве с возможностью сезонной корректировки их углового положения,а рассеивание в космическое пространство падающего на Землю солнечного излучения осуществляют разврнутыми на гелиоцентрической орбите перпендикулярно падающему излучению на прямой Земля-Солнце рассеивающими или отражающими орбитальными экранами с учтом дополнительно поступившей на Землю энергии от концентрированного солнечного излучения. Заявляемый способ соответствует критериям изобретения новизна,изобретательский уровень и промышленная применимость. Изобретение поясняется иллюстрацией, где на фиг.1 схематично изображено развртывание в космическом пространстве криволинейного орбитального и рассеивающего экранов. В соответствии с предлагаемым способом в космическом пространстве на гелиоцентрической орбите вне плоскости эклиптики над Южным полюсом Земли 1 в зоне равновесного влияния сил силы притяжения Солнца 2, системы Земля-Луна,центробежной силы вращения экрана вокруг Солнца и силы давления на экран солнечного излучения разворачивают криволинейные орбитальные экраны 3, количество и площадь которых определяются условиями равновесия указанных сил. Размеры и количество экранов 3, их пространственную ориентацию в космосе и кривизну выбирают таким образом, чтобы поток солнечного излучения от экранов на Землю был не менее чем в 5 кратное концентрирование первоначально падающего на них потока солнечного излучения. При этом, с помощью данного экрана перенаправляют поток идущего от Солнца излучения на расположенное на Земле, например, в районе Южного полюса Земли примнопреобразующее устройство, с помощью которого может вырабатываться электроэнергия с передачей е потребителям и (или) электролизом воды может производиться водород и кислород с дальнейшей доставкой водорода до потребителей в любую точку Земли, его сжиганием на тепловых станциях с получением как электроэнергии на местах, так и дистиллированной воды в виде дополнительного продукта при сжигании водорода. После дополнительной обработки (минерализации) из последней получают питьевую воду требуемого качества. Дополнительно на гелиоцентрической орбите перпендикулярно падающему излучению на прямой Земля-Солнце разворачивают рассеивающий или отражающий солнечное излучение орбитальный экран 4 (систему экранов), с помощью которых можно производить рассеивание в космическое пространство части солнечного излучения,эквивалентного,например,производимой человечеством избыточной техногенной природы энергии, вызывающей, при е поглощении перегрев среды обитания человека и глобальное изменение климата. В соответствии с предлагаемым способом предполагается дополнительно,с помощью орбитального экрана 4, рассеивать в космическое пространство солнечное излучение, эквивалентное дополнительно поступившей на Землю энергии от концентрированного солнечного излучения,направленного, например, в район Южного полюса Земли. Таким образом,образуется техногенноестественный регулятор, позволяющий, с одной стороны, производить в неограниченном количестве энергию от возобновляемого естественного источника - Солнца, а, с другой, регулировать(предотвращать перегрев) температуру в атмосфере Земли за счт рассеивания поступающего на Землю солнечного излучения на величину, эквивалентную перегреву атмосферы Земли от производимой человечеством энергии, а также от поступившей на Землю энергии от концентрированного солнечного излучения. Другой альтернативы этому способу производства доступной энергии в неисчерпаемых количествах от такого естественного источника как Солнце, с возможностью управления тепловым режимом среды обитания человека ни сегодня, ни в будущем нет и не предвидится. Уровень имеющихся космических технологий позволяет уже сейчас начать работы по реализации данного проекта по поддержанию энергоэкологического баланса мирового производства энергии и климата планеты Земля. Орбитальный экран 3, состоящий из множества отдельных или соединенных между собой отражателей (количество определяется величиной потребной энергии направляемой на Землю,размеры - балансами сил тяготения и давления солнечного света) расчетный диаметр на объем потребления энергии в 2040 году 120-150 км, в 2100 году 300370 км, суммарная масса экранов зависит от используемых материалов и составляет от 12 до 180 тыс. тонн с расположение на гелиоцентрической орбите на удалении от Земли на 12 млн. км (угол смещения от оси вращения Земли 6-8 градусов с сезонной корректировкой его углового положения). Производство электроэнергии по предлагаемому способу может доходить до (3,54,2)1021 Дж, то есть до прогнозируемой потребности в электроэнергии человечеством до 2100 года с постепенным наращивание количества экранов в зависимости от потребности человечества. Экран выполнен криволинейным из сверхтонкого материала с односторонним зеркальным покрытием, что допускает, с одной стороны, разогрев оболочки экрана до 170230 С, а с другой - перенаправление и концентрацию поступающего на него потока солнечного излучения. Материалом рассеивающего экрана 4 может быть выбран материал с коэффициентом преломления 1,12,5, например, графен или любой другой графеноподобный материал. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ поддержания энерго - экологического баланса мирового производства энергии и климата планеты Земля, включающий перенаправление солнечного излучения на расположенное на Земле примно - преобразующее устройство и рассеивание в космическое пространство части солнечного излучения,отличающийся тем,что перенаправление солнечного излучения осуществляют криволинейными экранами,разврнутыми в космическом пространстве на гелиоцентрической орбите вне плоскости эклиптики над Южным полюсом Земли в зоне равновесного влияния сил притяжения Солнца, системы ЗемляЛуна, центробежной силы вращения экрана вокруг Солнца и силы давления на экран солнечного излучения с возможностью обеспечения своими размерами, пространственной ориентацией и кривизной разврнутого экрана концентрированного потока солнечного излучения на земном примно преобразующем устройстве не менее чем в 5 раз,при этом криволинейные орбитальные экраны разврнуты в космическом пространстве с возможностью сезонной корректировки их углового положения,а рассеивание в космическое пространство падающего на Землю солнечного излучения осуществляют разврнутыми на гелиоцентрической орбите перпендикулярно падающему излучению на прямой Земля-Солнце рассеивающими или отражающими орбитальными экранами с учтом дополнительно поступившей на Землю энергии от концентрированного солнечного излучения.