Нулевые выбросы к 2050 году – перспективы ископаемого топлива?
Планы ЕС сократить выбросы парниковых газов до нуля к 2050 году ставят вопрос о перспективах российской угольной, нефтяной и газовой отраслей уже в среднесрочной перспективе. Европейский Союз является одним из самых основных и значимых рынков России. Однако структура экспорта России – это в первую очередь нефть, газ и уголь. Можно смело констатировать, что угольная генерация в ЕС будет полностью запрещена в ближайшие 15, максимум 20 лет. Тенденции развития электромобилей и запреты на въезд в ряд городов машин с дизельными двигателями приведёт в среднесрочной перспективе к полному отказу от использования машин с двигателями внутреннего сгорания, хотя в настоящее время электромобили, используя электроэнергию, полученную от сжигания ископаемого топлива, оказывают большее вредное воздействие на климат, чем современные бензиновые автомобили.
Темпы повышения среднегодовой температуры, особенно в последние годы, таковы, что ужесточение экологических требований к выбросам CO2, особенно в развитых странах, будет только нарастать, что повлияет возможно самым негативным образом на экспортные возможности России.
В России широко распространено мнение, что потребность в нефти и газе сохранится в развитых странах на очень долгий период и ничто не помешает доминированию России на рынке ЕС. Такое суждение может оказаться большой ошибкой. В настоящее время альтернативными источниками энергии является в основном солнечная и ветровая генерация, которые не имеют выбросов парниковых газов в атмосферу. Однако зависимость этих двух видов генерации от погодных условий делает их крайне затруднительными для балансировки системы энергоснабжения. Например, Германия покрывает более 35% своего ежегодного потребления электроэнергии посредством ветровых и солнечных электростанций. Однако, в 2016 году было 52 ночи, когда ветра практически не было, а солнечные батареи по ночам не работают. В таких условиях требуется наличие балансирующих мощностей электрогенерации, предпочтительно газовой, или дополнительного использования дорогостоящих накопителей энергии типа Tesla Powerpack или Megapack. Чем больше ветровой и солнечной энергии использует страна, тем больше резервных мощностей потребуется. При использовании таких схем отпускная стоимость электроэнергии значительно возрастёт, что будет крайне негативно воспринято потребителями. Основная масса людей не готова отказываться от благ цивилизации и в чем-то ограничивать себя, а также не готова платить повышенную цену за собственный комфорт ради сохранения климата.
В солнечные и ветряные дни Германия наводняет остальную Европу избыточной энергией от своих ветровых и солнечных установок, часто по демпинговым ценам. В «плохие» же дни страна вынуждена импортировать большие объёмы электроэнергии, в первую очередь из Франции, где выработка на АЭС составляет 75%. Таким образом, Германия превратила нестабильность своей ВИЭ-энергетики в общеевропейскую проблему. Трудно даже прогнозировать нестабильность энергосистемы ЕС при массовом переходе стран на солнечную и ветровую генерацию.
Однако речь идёт о среднесрочной перспективе, и в этом аспекте реальную конкуренцию ископаемому топливу составят новейшие технологические решения в области генерации электроэнергии. Одной из более дискутируемых является технология Neutrinovoltaic, разработанная немецко-американской компанией Neutrino Energy Group. Технология прошла все лабораторные и опытно-конструкторские испытания. После проведения IPO, намеченного на конец первого полугодия, компания начнёт опытно-промышленные и наладочные работы первой партии Neutrino power Cube® источников постоянного тока. Время проведения IPO может слегка измениться в зависимости от конъюнктуры на биржах.
Технология обладает глобальным преимуществом, т.к. полностью отпадает необходимость в топливе, в производстве используются только доступные и недорогие материалы и отсутствуют затраты на техническое обслуживание. Нейтринные источники тока относятся к гарантированным источникам энергогенерации, которые могут работать как в базовом, так и маневренном режимах.
Появление Neutrinovoltaic технологии стало возможным благодаря разработке новейших материалов, способных реагировать на воздействие космических частиц невидимого спектра излучения, а также других природных и искусственных источников электромагнитного излучения. Такой материал представляет из себя многослойное покрытие нано толщины из графена и легированного кремния, нанесённое на основу, которой может служить любая металлическая фольга.
Исследования различных групп учёных разных стран подтверждают вывод учёных компании Neutrino Energy Group, что материалы, содержащие графен и имеющие нано толщину, обладают повышенными колебаниями атомов, превышающими, например, колебания атомов кремния в 100 раз. Так, например, группа ученых из University of Arkansas в независимых исследованиях подтвердила уже заявленное ранее научно-исследовательской группой Neutrino Energy Group открытие, что наноматериалы на основе графена могут стать практически неисчерпаемым источником экологически чистой энергии, и показали, что волнообразные колебания графеновой пленки и являются этим неисчерпаемым источником.
Анализируя это явление, сделано очень значимое открытие — в графене возникает волна, подобно волнам на поверхности моря, возникающая из-за комбинации небольших спонтанных движений и приводящая к появлению более крупных спонтанных движений. Тепловое смещение (броуновское движение атомов) одного атома, суммируясь с тепловыми смещениями других атомов, вызывает появление поверхностных волн с горизонтальной поляризацией, известных в акустике как волны Лява. Из-за особенностей кристаллической решётки графена его атомы колеблются как бы в тандеме, что отличает подобные движения от спонтанных движений молекул в жидкостях.
В интервью журналу Research Frontiers профессор Тибадо (University of Arkansas) сказал: «Это ключ к использованию движения 2D-материалов в качестве источника неиссякаемой энергии. Тандемные вибрации вызывают рябь в листе графена, что позволяет извлечь энергию из окружающего пространства, используя новейшие нанотехнологии».
Когда нейтрино проходят через многослойный материал, они не «улавливаются» материалом, а передают графену вертикальные импульсы, в то время как частицы кремния движутся в горизонтальном направлении. Когда слои имеют оптимальную толщину и геометрию, эти атомные колебания создают резонанс, который переносится на материал-носитель (металлическая фольга), и результирующая энергия снимается с металлического носителя в виде постоянного тока. Покрытая сторона металлического носителя представляет собой положительный полюс, а непокрытый - отрицательный.
Комбинация энергетических нейтринных ячеек, которые можно соединять как последовательно, так и параллельно позволяет создавать источники постоянного тока требуемых выходных характеристик.
Развитие и широкое внедрение нейтринных источников тока позволит встраивать их во все электро- и электронные приборы (гаджеты, компьютеры и т.д.), домашние электроприборы. Кроме того, современные системы освещения на основе диодов требуют именно постоянного тока, работа домашнего отопления и даже электромобили также могут быть запитаны на нейтринные источники постоянного тока.
Таким образом, повсеместное использование нейтринных источников в среднесрочной перспективе снизит потребности в использовании централизованного электроснабжения, что самым положительным образом повлияет на кардинальное уменьшение выбросов углекислого газа в атмосферу и неизбежно приведет к резкому сокращению существующих объёмов добычи ископаемого топлива.
