Наиболее экзотическим источником электроэнергии являются ионопотоковые электростанции. Принцип их работы заключается в том, что при движении потока ионов солей возникает ЭДС.

Проведём такой эксперимент. Возьмём трёхлитровую банку с широким горлышком и поместим в неё немного минеральной ваты, предварительно укрепив на её поверхности две металлические сетки, как показано на рисунке.

Пропитаем минвату раствором поваренной соли. Излишки раствора необходимо млить. Вата должна быть влажной до насыщения. Плотно закроем банку пластиковой крышкой и подключим к выходящим из неё проводникам миллиамперметр. Проделав всё это вынесем банку на солнце и понаблюдаем за стрелкой миллиамперметра. Через некоторое время стрелка начнёт отклоняться и остановится на каком то значении. Сила тока зависит от площади пластин и интенсивности нагрева. Напряжение на концах проводников будет приблизительно 0,2 в.

Теперь занесём банку в помещение. Через некоторое время сила тока начнёт убывать. Дойдя до нулевого значения, она начнёт снова расти, причём полярность её изменится на противоположную.

Откуда же взялся этот ток?

Как известно соли растворённые в воде представляют собой заряженные ионы. При нагреве минваты, с её поверхности начинает испаряться вода. Её поверхность становится более сухой. Часть раствора, за счёт адсорбции, начинает двигаться из глубинных слоёв ваты к её верхним слоям. Над поверхностью ваты образуется перенасыщенный пар. Оседая на стенках банки в виде конденсатаон стекает к её основанию, понижая концентрацию раствора. В результате этого возникает движение ионов порождающее ЭДС.

После того, как мы внесли банку в помещение, испарение влаги с поверхности минваты прекратиться и через некоторое время начнётся выравнивание концентрации растворов. Ионы соли начнут двигаться в обратном направлении. Полярность тока изменится. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока концентрации не выровняются.

Таким образом, действие элемента ионной электростанции имеет суточный цикл работы. В течение дня ток течёт в одном направлении, ночью в другом.

Мощность такой электростанции невелика. Но её отличительной особенностью является отсутствие подвижных частей и как следствие высокая надёжность и долговечность. При правильном подборе компонентов и герметично запаянных колбах, срок их службы может исчисляться тысячелетиями.

Применяться такие источники могут в пределах тропической и субтропической зон и на атолловых островах для обеспечения питанием автономных маяков обслуживание которых, ввиду их удалённости нецелесообразно.

© Прохневский С. А.