Pila Karpen functioneaza fara intrerupere de 56 de ani.

Pila lui Karpen un perpetuum mobile

Nicolae Vasilescu Karpen s-a nascut la 22 decembrie 1870 la Craiova si a decedat la 2 martie 1964 la Bucuresti lasand o vasta opera stiintifica.

A fost un renumit om de stiinta, fizician, inginer si inventator roman, lucrand in domeniul elasticitatii, termodinamicii, ingineriei civile, electrochimiei si telefoniei la distanta. Nicolae Vasilescu Karpen a fost si membru titular al Academiei Romane.

Printre cele mai mari realizari ale sale se enumera telefonia prin cablu la mare distanta. In anul 1909 a propus Academiei de Stiinte a Frantei – pentru prima data in lume – folosirea curentilor purtatori de inalta frecventa pentru telefonie la mare distanta. Brusc, capitala stiintei mondiale a luat in seama ingineria romaneasca. Dar probabil inventia prin care este mai cunoscut reprezinta “pila lui Karpen”, sau “pila K” care functioneaza folosind exclusiv caldura mediului ambiant.

Pila electrica se afla astazi la Muzeul National Tehnic “Dimitrie Leonida” si functioneaza fara intrerupere de 56 de ani.

Nicolae Vasilescu a inceput sa lucreze la teoria unei pile electrice care sa genereze energie la nesfarsit, inca inainte de primul razboi mondial. A primit brevetul in anul 1922. Lucrarea sa teoretica se refera la dimensiunile pe care trebuie sa le aiba aparatul si materialele din care trebuie construit. Vasilescu-Karpen sustine in aceasta lucrare ca pila inventata de el va furniza energie electrica la nesfarsit.

Dupa ce teoria a fost scrisa, s-a apucat de lucru. Vasilescu Karpen dorea sa demonstreze printr-un prototip ca tot ceea ce calculase era corect. Prototipul a fost finalizat in 1950.

Mecanismul de functionare

Vasilescu-Karpen a realizat doua pile electrice legate in serie, care alimentau un minimotor galvanometric. Acesta la randul sau, misca o paleta conectata la un comutator. La fiecare jumatate de rotatie, paleta deschidea circuitul, iar la a doua jumatate de rotatie il inchidea. Timpul de rotatie era calculat in asa fel incat pilele sa aiba timp de reincarcare, respectiv pentru refacerea polaritatii in perioada cat circuitul era deschis. Motorul si paletele aveau drept scop demonstrarea faptului ca pilele furnizeaza energie electrica.

Pilele electrice sunt stramosul bateriilor de azi si nu pot functiona mai mult de 5-10 ani, deoarece unul dintre electrozi se corodeaza, iar inlocuirea lui inseamna… o pila electrica noua. Pila Karpen, care exista intr-un seif in Muzeul Tehnicii din Bucuresti functioneaza si astazi, la 60 de ani de la construire.

Controverse

Vasilescu-Karpen dorea sa demonstreze ca se poate realiza o pila care sa furnizeze energie electrica la nesfarsit.

Insa oamenii de stiinta sustin ca nu poate exista un perpetuum mobile, mai exact, pila lui Karpen incalca cel de-al doilea principiu al termodinamicii si mai ales teoria lui W. Thomson care spune ca este imposibil ca o masinarie sa functioneze la infinit alimentandu-se singura.

Principiul al doilea al termodinamicii precizeaza conditiile in care are loc transformarea energiei termice in energie mecanica, referindu-se la caracterul calitativ si nu la cantitatile de energie schimbate. Acest principiu este o particularizare a principiului general al schimburilor de energie, conform caruia transformarile spontane de energie se realizeaza de la potentialul mai inalt spre cel mai scazut.

Insa pila lui Karpen nu este una obisnuita. Folosirea electrozilor din metale nobile a crescut timpul de functionare datorita eliminarii efectelor parazite ale reactiilor chimice care ar fi aparut in cazul utilizarii altor metale. In timp ce anumiti critici sustin ca incalca cel de-al doilea principiu al termodinamicii, altii afirma ca in realitate, pila nu contravine acestui principiu si nici principiului zero in formularea generalizata. Datorita materialelor din care este realizat este posibil ca durata de viata sa creasca considerabil, insa si costul realizarii este pe masura.

Exista si sustinatori care spun ca Vasilescu-Karpen nu a construit un perpetuum mobile, ci doar o pila care foloseste ca sursa de energie temperatura mediului ambiant. Pila lui Karpen ramane destul de controversata.

Alexandru Mironov relata in revista Stiinta si Tehnica ca dispozitivul avea “un electrod de aur, un altul de aur platinat, inchisi in doi cilindri de sticla, muiati in acid sulfuric pur si un mic motoras electric (de fapt, un fel de osciloscop) care imi arata ca pila functioneaza. Functiona atunci, deja, de 31-32 de ani, si, cu cilindrii de sticla umpluti cu H2SO4, va functiona in vecii vecilor. Iata ce mister avem noi langa parcul Libertatii, lasat mostenire de un oltean extraordinar, inginerul-fizician Nicolae Vasilescu-Karpen”.

Autor: Marius descopera.org

O invenţie veche de 90 de ani, ”Pila lui Carpăn”, ar putea produce electricitate gratuit

La Muzeul Naţional Tehnic "Dimitrie Leonida" din Bucureşti există o pilă electrică, construită de Vasile Carpăn, care funcţionează fără întrerupere de 70 de ani. Nepoţii inventatorului au fost la muzeu, recent, şi au exprimat intenţia de a construi la Politehnica din Bucureşti o copie fidelă a prototipului realizat în 1950, pentru a studia posibilitatea de produce, pentru România, curent electric gratuit.

     

Obiectul de patrimoniu stă într-un seif metalic blindat, chiar în biroul directoarei muzeului. Este vorba despre "Pila termoelectrică cu temperatura uniformă", cunoscută sub numele de "Pila lui Carpăn", realizată în 1950. Poliţia a interzis conducerii muzeului să expună acest obiect fără o masură de securitate excepţională. Dar muzeul nu are bani pentru aşa ceva, de aceea o ţine închisă în seif.

Pila este, de fapt, un perpetuum mobile, adică un aparat care generează energie la nesfârşit fără intervenţie din exterior. Deşi ar fi trebuit să se oprească de multe decenii, "Pila lui Carpăn" se încăpăţânează să funcţioneze, aşa cum a prevăzut inventatorul ei. Oamenii de stiintă nu pot explica încă cum este posibil aşa ceva.

Construirea unui perpetuum mobile a fost visul de secole al omenirii. Un aparat care să producă energie la nesfârşit, fără să primească impulsuri exterioare, ar rezolva definitiv setea de energie a civilizaţiei actuale. În epoca modernă însă, acest vis a fost abandonat pe considerentul că ar fi o utopie.

Cei ce au continuat totuşi să caute soluţia, au fost marginalizaţi, lumea stiinţifică considerându-i nebuni. Cu toate acestea, un fizician român s-a încăpăţănat să-l construiască. Şi se pare că a reuşit.Nicolae Vasilescu Carpăn a început să lucreze la acest proiect înainte de Primul Război Mondial.

"Pila" a fost brevetată în 1922. Pentru oamenii de ştiinţă de astăzi este de neînţeles cum a fost posibil ca un om de o rigurozitate ştiintifică excepţională, asa cum a fost Carpăn, să se apuce de o asemenea "nebunie". Lucrarea teoretică se referă la dimensiunile pe care trebuie să le aibă aparatul şi materialele din care trebuie construit. Vasilescu Carpăn susţine în aceasta lucrare că pila inventată de el va furniza energie electrică la nesfârşit.

După ce teoria a fost gata, s-a apucat de lucru. Voia să demonstreze printr-un prototip că ceea ce calculase era corect. Prototipul a fost gata în 1950. Era vorba, în fapt, despre două pile electrice legate în serie, care pun în miscare un minimotor galvanometric. Acesta, la rândul său, mişca o paletă conectată la un întrerupător. La fiecare jumătate de rotire paleta deschidea circuitul, pentru ca la a doua jumătate de rotaţie să-l închidă. Timpul de rotaţie a elicei era calculat în aşa fel încât pilele să aibă timp de reîncărcare, respectiv pentru refacerea polarităţii în perioada cât circuitul este deschis. Motorul şi paletele aveau drept scop demonstrarea faptului că pilele furnizează energie electrică. Astazi nu mai este nevoie de aşa ceva, deoarece există aparate de măsură şi control performante.

Ieşit din comun este faptul că o pila electrică (generator electric considerat stramoşul bateriei) nu poate trăi mai mult de 5 ani, maximum 10 în cazul celor mai performante. După care se poate arunca, deoarece unul din electrozi se corodează, iar înlocuirea lui înseamnă, de fapt, o pilă electrica nouă. Generatorul electric al fizicianului român s-a încapaţânat însă să funcţioneze şi după 70 de ani de la construire.

Măsurătorile făcute recent la bornele pilei indicau un curent electric cu o tensiune de valoarea celei calculate de inventator, lucru inexplicabil pentru oamenii de ştiinţă. Pentru a intra un pic în detaliu, trebuie spus că, spre deosebire de ceea ce se învaţă la fizică în clasa a VIII-a, "Pila lui Carpăn" are un electrod din aur, altul din platină, iar electrolitul, lichidul în care sunt imersaţi cei doi electrozi, este acid sulfuric de puritate ridicată. Materialele din care este construita pila reprezintă doar un aspect al problemei. Conform calculelor lui Carpăn, s-ar putea construi un aparat similar, de gabarit - respectând exact proporţiile celui existent - care să dezvolte o energie mult mai mare.

Un asemenea generator ar putea alimenta la nesfârşit o navă spaţială care să călătorească în Cosmos, de pildă. Pentru aplicarea invenţiei trebuie făcut însă un studiu preliminar de fezabilitate. Or, aşa ceva nu este posibil, atâta timp cât despre minunea lui Carpan nu ştie decât un cerc restrâns de oameni de specialitate. Au fost câteva comunicari ştiintifice la Paris, Bucureşti şi Bologna, în care s-a prezentat pe larg invenţia. În deceniile trecute, mecanismul minune a constituit chiar obiect de cercetare la Universitatea din Braşov şi Politehnica din Bucureşti.

Surse din cadrul Politehnicii bucureştene ne-a spus că nepoţii lui Carpăn au contactat facultatea şi muzeul Tehnic pentru a găsi soluţia de a face o copie fidelă a pilei electrice, ţinând cont şi de faptul că documentele care conţin datele tehnice ale obiectului sunt tot la muzeul "Leonida". Această copie va fi folosită pentru a construi un aparat care să rezolve pentru totdeauna nevoia de energie - adică să producă curent electric gratuit.

 O invenţie veche de 90 de ani, ”Pila lui Carpăn”