اینکه بشر بتواند به انرژی رایگان ابدی دست پیدا کند، رویایی بوده است که از زمان های خیلی دور وجود داشته است و هرگز هم موفق نشده است. اینکه چرا موفق نشده است دلیل علمی و منطقی دارد اما قبل از اینکه به آن بپردازیم کمی در مورد ریشه این آرزو صحبت کنیم.
به غول چراغ جادو فکر کنید یا صندوقچه ای که ثروتی بی پایان از آن بیرون بریزد. عمر جاودان و کسی که هرگز نمیمیرد. همه اینها ریشه های مشترکی دارند و از زمانی که انرژی کشف شد انرژی نامحدود و بی پایان هم شبیه این آرزوها مطرح شد.
اما یک قانون مهم در طبیعت وجود دارد به نام قانون بقای انرژی یا پایستگی انرژی. طبق این قانون که نقض شدنی نیست محال است که یک ماشین بتواند انرژی را تولید کند که از انرژی مصرفی آن بیشتر باشد. در واقع انرژی نه به وجود می آید و نه از بین میرود بلکه تغییر شکل میدهد.
همیشه در هر دستگاه، مقداری از انرژی هدر میرود. مثلا یک لامپ که روشن میشود نمیتواند 100 درصد الکتریسیته را به نور تبدیل کند و مقداری هم تولید گرما میکند. همچنین سیم های برق ابر رسانا نیستند و بازدهی 100 درصدی ندارند و مقداری از الکتریسیته را هدر میدهند. یا یک خودرو، یا حتی یک موتور الکتریکی مقداری اصطحکاک دارد که باعث میشود بازدهی صددرصدی نداشته باشد.
اما حالا تصور کنید که شرایط ایده آلی فراهم شود. در این شرایط اصطحکاک وجود ندارد. ماشین داغ نمیکند، فلزات ابررسانا هستند و تلفات الکتریکی ندارند و همه چیز در بهترین و ایده آل ترین حالت خود است. بنابراین در بهترین حالت هم بازدهی 100 میشود ولی انرژی بیشتری به دست نمی آید!
حال تصور کنید که از سالها پیش تا همین امسال، عده ای هر از گاهی ادعا کرده اند که ماشینی ساخته اند که از هیچ، انرژی رایگان ابدی تولید میکند یا اینکه موتوری میچرخد و دینامی را میچرخاند و این دو بهم وصل هستند و تا ابد میچرخند و برق اضافه ای هم تولید میکنند!
همه کسانی که کمی تحصیل کرده باشند و قانون پایستگی انرژی را درک کرده باشند، به تمامی ادعاهای فوق میخندند.
میگویند جان بدینی قبل از تسلا ماشین انرژی رایگان ابدی را ساخته است که انرژی تولید شده توسط آن از انرژی دریافت شده بیشتر است. او را درون آزمایشگاهش مورد حمله قرار دادند و بهخاطر حفظ جانش از خیر تولید آنها گذشت.
این شایعه و دروغ است. مانند بسیاری از خبرهای جعلی مربوط به تولید انرژی رایگان ابدی.
یکی از همین ادعاهای رایج و پوچ، چرخ گردانِ جاذبه است که براساس جاذبه تا ابد میچرخد! چنین چیزی غیرممکن است و تعادل چرخ در نچرخیدن است تا ساچمه ها یا گلوله های داخل آن در دو طرف برابر شوند. حتی اگر با دست آن را بچرخانید پس از مدت کوتاهی می ایستد. ویدیوهایی هم که در اینترنت از آن وجود دارد در واقع به جای دینام به یک موتور الکتریکی متصل است و موتور است که دارد چرخ را میچرخاند. در برخی دیگر از ویدیوها هم با نخ بسیار نازکی چرخ را میچرخانند.
با این حال اگر کسی هوش فضایی خوبی ندارد و یا قوانین فیزیک را قبول ندارد میتواند آن را بسازد و ما به کسی که چنین چیزی را بتواند بسازد و به ما از نزدیک نشان بدهد؛ صد میلیون جایزه میدهیم و این قول هم به او میدهیم که علاوه بر برنده شدن جایزه نوبل، بهترین موقعیت شغلی در بهترین کشور جهان را هم کسب خواهد کرد!
اما چرا قوانین طبیعت را نمی شود نقض کرد؟
قوانینی مثل پایستگی انرژی قوانینی هستند که نقض نمیشوند چون اگر نقض بشوند؛ به این معنا هستند که تجربیات ما در طبیعت بی اساس خواهند بود و هر بار نتیجه متفاوتی به دست خواهد آمد. مثلا یک بار که سیب را رها میکنید به زمین میافتد اما بار دیگر به هوا میرود! یا مثلا یک بار که باک ماشین خود را پر میکنید فقط به اندازه دو متر مسافت را طی میکند ولی دفعه بعد که باک را پر کنید به اندازه هزاران کیلومتر حرکت میکند و هزاران اتفاقات عجیب و متناقض دیگر.
خیلی ها اسیر مغالطه ای میشوند که به این شکل است: دولت ها و دست اندرکاران انرژی های فسیلی نمیخواهند چنین اختراعاتی وجود داشته باشند و جلویشان را میگیرند.
دوستان، اینها همه شایعه و دروغ هایی هستند برای اینکه ادعاهای ماشین انرژی رایگان ابدی، باور پذیر شوند.
یک اختراع در وهله اول باید کار کند و حقه بازی نباشد. در وهله دوم باید کاربردی باشد و کاربری آسانی داشته باشد. به قول ایلان ماسک، وسیله ای که برای کار کردن با آن نیاز به دفترچه راهنما داشته باشید به درد نمیخورد.
اگر این دو مورد که گفتیم وجود داشته باشد، آن اختراع حتما همه گیر میشود و هیچ قدرتی هم احمق نیست که جلوی آن بیاستد بلکه روی آن سرمایه گذاری میکند.
مثلا زمانی که سلول های خورشیدی و ماشین های الکتریکی کیفیت قابل قبولی پیدا کردند، روی آنها سرمایه گذاری های سنگینی انجام شد. تقریبا تمامی کشورهای پیشرفته روی این دو سرمایه گذاری های عظیم کرده اند.
مثلا در مورد خودروهای الکتریکی در ایران خیلی ها از این شاکی بودند که چرا از مخترعین ایرانی حمایت نمیشود؟ البته این درخواست کاملا منطقی و موجه است اما نباید این تصور اشتباه را داشته باشید که دولت باید این خودروهای الکتریکی را تولید انبوه کند و جایگزین خودروهای فعلی کند. هیچ کشوری هم این کار را نکرده است بلکه اجازه داده اند تا کم کم خودروهای الکتریکی پیشرفت کنند و بعد اگر قابل رقابت با خودروهای فعلی بود سرمایه گذار پیدا کرده اند و به تولید انبوه رسیده اند. قبل از اینکه به این مرحله برسند باید این سوالات را از مخترعین خودروسازان الکتریکی پرسید:
- این اختراع از نظر قیمتی به صرفه تر است یا خودروهای فعلی؟
- خدمات تعمیر آن به چه شکل است؟ اگر خراب شود، در همه جا تعمیرکار آن یافت میشود؟
- چقدر کار میکند تا خراب شود؟ آیا خرابی بیش از حد ندارد؟
- از نظر زیبایی و پرستیژ چه نمره ای میگیرد؟ آیا از این نظر نیاز مردم را برآورده میکند؟ چون همه مصرف کنندگان که عشق نیکولا تسلا نیستند.
- ایمنی آن تا چه حد است؟ آیا به صرفه تر نیست یک خودروی ایمن به جای آن خریداری شود؟
ماجرای استفاده از آب به جای بنزین در ماشین هم ایرادهای علمی دارد و سالهاست که در کشورهای خارجی هم افرادی مدعی آن شدند و کنار زده شدند حتی برخی به جرم کلاهبرداری به زندان افتادند.
ماجرا از این قرار بود که آب را یک دستگاه با کمک برق باتری، به هیدروژن و اکسیژن تجزیه میکند. سپس هیدروژن وارد موتور شده و به همراه مقداری بنزین میسوزد. این روند در طولانی مدت به کل سیستم احتراق ماشین صدمه اساسی وارد کرده و موجب خسارات سنگین میشود. ضمن اینکه آب مناسب برای این کار آبی است که املاح زیادی نداشته باشد و آب تصفیه شده هم گران در می آید و از نظر اقتصادی هم به صرفه نیست که از آن استفاده شود، ضمن اینکه کارایی سوخت باکیفیت را ندارد.
هیچ یک از اعضای هیئت علمی دانشگاه ها و مراکز علمی معتبر در ایران و جهان، چنین سیستمی را تایید نکرده اند و این کار متاسفانه هیچوقت در هیچ کجای جهان به صورت شفاف و زیر نظر ناظرین مرتبط انجام نشده و فقط در حد هنرنمایی و جلب توجه بوده است.
پس همانطور که میبینید اینکه یک کالایی به تولید انبوه رسیده است و تعداد زیادی از مردم جهان آن را مصرف میکنند، فقط به خاطر حمایت دولت ها نیست. دولت ها گاهی از پروژه هایی حمایت مالی کردند که سرانجام شکست خوردند و بی فایده بودند. مثلا دولت آلمان در زمان هیتلر از نوعی بالن گازی حمایت زیادی کرد و خیلی پول خرج کردند اما در اولین پروازش با چیزی برخورد کرد و انفجار عظیمی باعث کشته شدن تمامی سرنشینان آن که اغلب نظامیان عالی رتبه بودند شد.
سیستم برق متناوب نیکولا تسلا چون شدنی و عملی بود رایج شد البته اکثر افراد از نقش پر رنگ وستینگهاوس چشم پوشی میکنند، بخش عظیمی از این کار را او انجام داده بود و همه مراحل را تسلا کشف نکرده بود. با این حال این ایده چون بهتر از برق ثابت بود و در عمل بهتر جواب میداد همه گیر شد. به همین سادگی. اگر اختراعی شدنی و کاربردی باشد کسی با آن مخالفتی نمیکند و سرمایه گذاران برای آن سر و دست خواهند شکست.
دقت کنید که انرژی باید مصرف شود تا نوع دیگر آن تولید شود که انرژی تولید شده کمتر از انرژی مصرف شده خواهد بود و اگر شرایط کاملا ایده آل در یک سیستم ایزوله با ابررسانا و غیره فراهم شود در نهایت به بازدهی 100 درصدی نزدیک میشود که به علت مادی بودن سیستم، احتمال اینکه 100 درصد هم بشود بسیار ناچیز است(قانون دوم ترمودینامیک). اما قطعا هرگز بیشتر از 100 درصد نخواهد شد! این شبیه این است که شما 50 میلیون در صندوق بگذارید و تبدیل به 51 میلیون شود!
انرژی آبی که در پشت سد قرار دارد، یک انرژی پتانسیل است که وقتی از دریچه بیرون میریزد توربین ها را میچرخاند و انرژی حرکتی آب تبدیل به الکتریسیته میشود. آب از سطح بالاتر به سطح پایین تر می آید و در سطح پایینتر دیگر انرژی پتانسیل قبلی را ندارد.
بنابراین در اینجا هم انرژی مصرف شده و نوع دیگری از آن تولید شده است.
آیا اصلا انرژی رایگان ابدی نمی توانیم داشته باشیم؟
انرژی رایگان ابدی با آن سیستم هایی که معرفی میشود شدنی نیست اما به نوع دیگری میتوان یک انرژی رایگان بسیار طولانی نزدیک به ابدی داشت. مثلا سلول های خورشیدی که از انرژی خورشید برق تولید میکنند، از منبعی استفاده میکنند که حالا حالاها تمام نمیشود. یعنی نزدیک به ابدی است اما به هرحال خورشید نیز در حال مصرف سوختش است و روزی تمام میشود و خاموش میشود.
شاید بگویید خب جاذبه هم همینطور است و تمام نمیشود. بله تمام نمیشود اما جاذبه اجسام را به سمت خود میکشد و تمام! یعنی اینطور نیست که یک چرخی بسازیم که از یک طرف، جاذبه ضعیف تر عمل کند و از سمت دیگر قوی تر. از جاذبه مانند تولید برق از آبِ پشت سد میتوان استفاده کرد. اما نمیتوانید یک سیستمی بسازید و بگویید که اجزای این سیستم در حال سقوط ابدی هستند. اگر در حال سقوط ابدی باشند، دیگر نیرویی به آنها وارد نمیشود که بخواهیم از آن برق بگیریم.