Reilut parikymmentä vuotta energia-asioita tutkineena olen tullut siihen tulokseen, että keskeinen ongelma on se, että keskitytään liikaa “energiaan”, vaikka olisi syytä keskittyä enemmän TYÖHÖN ja keskimääräiseen TEHOON. Siksi myös termi “vapaaenergia” on harhaanjohtava. Safire-projektin Monty Childs korosti taannoisessa esitelmässään sitä, että keskeinen seikka on tehokkuus ja juuri siitä mielestäni on pohjimmiltaan kysymys. Eli miten energiaa hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti tekemään hyödyllistä työtä. Mutta mitä se energia sitten oikein on? Itselleni opetettiin koulussa, että “energia on kyky tehdä työtä”. Parempi on sanoa, että energialla on kyky tehdä työtä. Nykyinen käsitys energiasta liittyy vahvasti siihen, millä tavalla sähköä alettiin käyttää hyödyksi 1800-luvun lopulla.
Alessandro Volta keksi vuonna 1800 pariston, mikä mahdollisti sähkön systemaattisen tutkimisen. Ensimmäinen käytännön sovellus oli pariston napoihin kytkettyjen johtimien päiden välille syntyvä valokaari, jota käytettiin ulkotilojen valaistukseen. Valokaaren palaessa pariston metallilevyt kuluivat ja ne täytyi uusia usein. Sähkön ja magnetismin välisen yhteyden löydyttyä pystyttiin rakentamaan generaattoreita, joita alettiin käyttää paristojen tilalla, mutta edelleen samanlaisessa suljetussa virtapiirissä. Edison halusi myydä hehkulamppujaan, joiden käyttämistä varten asiakkaille piti toimittaa myös “sähköä”. Edisonin valitsema matalajännitteinen tasavirta tarkoitti sitä, että käyttöpisteet eivät voineet sijaita kovin kaukana generaattorista, joten Edison aloitti toimintansa tiheästi asutetulta Manhattanilta. Sinne oli kuitenkin jo rakennettu kaasunjakeluverkosto ja kun hehkulamppu kilpaili kaasuvalon kanssa, niin Edisonin piti saada kaasunmyyjät tukemaan myös sähköverkon rakentamista. He olivat tottuneet laskuttamaan asiakkaita kaasun kulutuksen mukaan ja niinpä Edisonin piti laatia keinoja mitata “sähkön” kulutusta laskutusperusteeksi. Edisonin sähköverkko määritti ne perusperiaatteet, joita myöhemmissäkin sähköverkoissa sovellettiin. Tehokkuus, jolla generaattorin roottoria piti pyörittää jotta siihen kytketyt hehkulamput saatiin hehkumaan, ei ollut keskeinen tekijä, sillä hehkulamput olivat suhteellisen pieni kuorma ja matalajännitteisessä järjestelmässä virtaa ei voitu siirtää kovin laajalle alueelle.
Vesivoiman valjastaminen sähkön tuotantoon oli seuraava suuri kehitysaskel ja siinäkään ei paras mahdollinen tehokkuus ollut keskeinen kriteeri, sillä vesivoimaa oli tarjolla runsaasti kulutukseen nähden. Esimerkiksi Niagaran putouksen energian siirtoon laajemmalle alueelle oli esitetty vaihtoehtoina esimerkiksi erilaisia mekaanisia ratkaisuja hihnoin ja köysipyörin sekä paineilmaa. Vaihtojännitesähkö oli kuitenkin riittävän hyvä ratkaisu toteutettavaksi myös käytännössä. Samalla se vahvisti sitä näkemystä, että sähkö on vain keino siirtää “energiaa”, jota generaattorin roottorin pyörittäminen synnytti. Itselleni opetettiin lukion fysiikassa, että Michelson-Morleyn koe osoitti, ettei “eetteriä” ole olemassa. Oikeasti tuo on kuitenkin vain yksi tulosten tulkinta eikä välttämättä oikea. Joka tapauksessa vallitsevaksi tuli teoria, jonka mukaan “sähköllä” ei ollut mitään tekemistä “eetterin” kanssa. 1800-luvulla oli kuitenkin pitkään yleinen käsitys, että eetteri on olemassa ja sähkön olemusta muita enemmän tutkinut Nikola Tesla oli sitä mieltä, että sähköllä oli paljonkin tekemistä eetterin kanssa. Safire-projektinkin taustalla on “electric universe” -teoria ja mielestäni pätevä selitys on se, että sähkö on oikeasti pitkälti sama asia kuin eetteri.
Yksi ensimmäisistä nettisivustoista, jonne päädyin 1990-luvun lopulla oli Tom Beardenin sivusto, nykyisin http://cheniere.org/ . Beardenin mukaan sähkölaitteet hyödyntävät oikeasti ympäristön energiaa ja generaattorin roottoria täytyy pyörittää suurella teholla, koska laitteet on rakennettu siten, että tuota energiaa hyödyntävä mekanismi kytkeytyy jaksottaisesti päälle ja pois, mikä vaatii tehoa. Lueskelin äskettäin uudelleen Beardenin materiaalia ja löysin sieltä maininnan, että tehokkaassa laitteessa sisään syötettävä energia on usein eri muodossa kuin ulos tuleva energia, esimerkiksi generaattorin ja hehkulampun muodostamassa virtapiirissä pyöritetään generaattorin roottoria ja saadaan valoa (ja lämpöä). Myös Peter Lindemann puhuu kirjoituksissaan samasta asiasta. Kysymys on siis juurikin siitä Monty Childsin korostamasta tehokkuudesta, jolla toimilaite saadaan tuottamaan esimerkiksi valoa (ja myös lämpöä) - output per input. Tehokkuutta voidaan parantaa kasvattamalla outputtia TAI pienentämällä inputtia. Esimerkiksi generaattorin ja hehkulampun virtapiirissä keskimääräistä inputtia voidaan pienentää lisäämällä piiriin kondensaattori ja ohjaamalla piirin toimintaa siten, että välillä generaattori varaa kondensaattoria ja välillä kondensaattori puretaan generaattorin käämiin tuottamaan magneettikenttä, joka saakin generaattorin toimimaan moottorina - kuitenkin molemmissa tapauksissa virta kulkee hehkulampun läpi tuottaen valoa - ja lämpöä. Eli optimoidaan siis KOKO virtapiirin toiminta. Monet Nikola Teslan patentit kuvaavat juuri tällaista kokonaisuutta - generaattori ja YKSI toimilaite.
Monissa sähkömoottoreissa syntyy jaksottain roottorimagneetin ohittaessa staattorikelan ns. “back-emf” eli jännitelähteeseen nähden vastakkainen jännite, joka jarruttaa roottorin liikettä ja alentaa moottorin tehokkuutta. Mutta entäpä, jos kela ei tuolla hetkellä olekaan kytketty jännitelähteeseen? Paul Babcockin moottorissa “back-emf” ohjataan kondensaattoriin, josta uudelleen kelaan tuottamaan uusi magneettikenttä. Tuloksena sama akseliteho puolet pienemmällä keskimääräisellä syöttövirralla. Dave Squiresin moottorissa kela ei ole roottorimagneetin vaikutuspiirissä vaan kauempana ja magneettivuo ohjataan roottorille rautaa pitkin. Rakenne vaatii tosin paljon materiaalia (= kallis) ja on painava. Lisäksi on esitelty moottoreita, joissa “back-emf” ohjataan toiseen akkuun kuin siihen, joka moottoria sillä hetkellä käyttää. Ratkaisuja on monia.
Monien energiatutkijoiden tavoitteena on laite, joka tuottaisi “sähköä”, jota sitten käytettäisiin totuttuun tapaan. Juuri tässä homma meneekin sitten pieleen. Vertauskuvallisesti tilanne on sama kuin ajettaisiin autolla käsijarru päällä ja kehitettäisiin aina vain hienompia ja tehokkaampia moottoreita sen sijaan, että tutkittaisiin, millä lailla käsijarrun saisi pois päältä. Eli energian virtaamaan vapaammin. Onhan se tavallaan “vapaaenergiaa”, mutta kuten alussa mainitsin, niin tuo termi kiinnittää mielestäni liikaa huomoita itse “energiaan”, kun pitäisi keskittyä TEHOKKUUTEEN, jolla sitä voidaan hyödyntää tekemään hyödyllistä TYÖTÄ.