Neutrinovoltaic компенсирует растущую потребность в электроэнергии без углеродного следа

Цифровизация, автоматизация производственных процессов, роботизация, массовый переход к электромобильности, IT – все эти отрасли, которые сегодня стремительно набирают темпы развития, являются особенно энергоёмкими и требуют повышения объемов её производства. По подсчётам специалистов к 2050 году потребность в электроэнергии возрастёт в 2.5 раза.

Отказ западных банков финансировать проекты, связанные с ископаемым топливом, заставляет международные корпорации, основным родом деятельности которых является добыча нефти, газа и угля, лихорадочно искать пути диверсификации бизнеса. Общемировой экологический тренд на построение экономики с нулевым углеродным определяет развитие мировой экономики сегодня.

Политический и социальный запрос на чистые технологии диктуют новые правили игры на рынке, но одновременно возникает вопрос: какие технологии способны заменить ископаемое топливо, откуда брать электроэнергию, которая требуется во всё возрастающих объёмах? Энергетический переход в столь сжатые сроки с учетом того, что некоторые страны объявляют о полном запрете продаж машин с ДВС в ближайшие 5-15 лет, говорит о том, что новые технологии электрогенерации должны быть разработаны и готовы к широкому внедрению уже сейчас.

Речь не идёт о солнечной электрогенерации и ветрогенерации, так как они зависимы от погодных условий, а для таких погодных условий, как в России, они в принципе трудно применимы. Потенциал роста гидрогенерации исчерпал себя, особенно в густонаселённых районах, где и расположены крупные потребители электроэнергии, к тому же строительство плотин требует затопления обширных территорий и приводит к заиливанию русел рек. Атомные блоки генерирует энергию в базовом режиме и поэтому их доля в общем энергобалансе не может быть доминирующей, например, в России она составляет 23%.

Новая технология на базе графена преобразовывает энергию энергетических полей

Новая технология электрогенерации, получившая название Neutrinovoltaic, имеет все предпосылки для того, чтобы найти выход из „энергетической дилеммы“. Она создана немецко-американской компанией Neutrino Energy Group. Лабораторная разработка технологии полностью завершена, промышленное освоение технологии планируется развернуть в ближайшие 1-2 года, что позволит создать распределённую систему электроснабжения и компенсировать возрастающую потребность в электроэнергии за счет её генерации непосредственно по месту её использования.

Отличие предлагаемой системы электрогенерации от известных в настоящее время заключается в том, что она предусматривает размещение источников постоянного тока, созданных на основе Neutrinovoltaic технологии, внутри самих корпусов приборов и изделий, которым требуется для работы электроэнергия, что отменяет необходимость их подключения к системе централизованного электроснабжения. Эта особенность может стать очень важным преимуществом для решения вопросов энергоснабжения, особенно в удалённых и труднодосягаемых районах.

Изобретение стало возможным благодаря применению графена, способность которого получать электроэнергию из окружающей среды многократно доказана, а материалы опубликованы в научной прессе и в СМИ. Однако промышленное использование графена для нужд электрогенерации было осложнено в связи с низкой выходной мощностью, получаемой с единицы поверхности. Эта проблема успешно решена учёными компании Neutrino Energy Group во главе с научным руководителем Holger Thorsten Schubart, создавшими многослойный наноматериал, состоящий из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, нанесённых на металлическую фольгу.

Почему важна именно толщина материала, наносимого на металлическую фольгу методом парового осаждения? Потому что колебания атомов графена достигают своего максимального значения при результирующей толщине 10-20 нанометров. Графен относится к 2D материалам, но способен устойчиво существовать только проявляя свойства 3D материала. Такое свойство графена определяется его кристаллической решёткой, которая является гексагональной, и колебания атомов вызывают «графеновую волну», которая наблюдается в микроскоп с сильным разрешением.

Внешнее воздействие различных энергетических полей, включая воздействие нейтрино, а также температура, накладывается на внутреннюю частоту атомных вибраций и приводит к резонансу атомных вибраций, многократно увеличивая силу тока. Чтобы заставить электроны течь в одном направлении, т.е. чтобы генерировался постоянный электрический ток, создатели добавили в наноматериал легирующие элементы, которые воздействуют на облака электронов графена. Этот эффект получил название - эффект «косого рассеяния».

Наука подтверждает взаимодействие нейтрино с веществом

Долгое время ученые затруднялись научно обосновать механизм взаимодействия нейтрино с графеном. С одной стороны, считался неоспоримым тот факт, что нейтрино обладает сверхпроникающей способностью, не взаимодействует с веществом и прошивает Землю насквозь, не встречая препятствий. С другой стороны, регистрирующие приборы при проведении испытаний энергетический пластины в бетонном бункере, на глубине 30 м и в клетке Фарадея показывали наличие электрического тока. Лист фольги размером A-4, покрытой специальным плотным слоем легированных наночастиц, в таких условиях обеспечивал стабильную выходную электрическую мощность 2,5-3,0 Вт.

Эксперимент COHERENT в лаборатории Ок-Ридж (США), доказали, что нейтрино низких энергий участвуют в слабых взаимодействиях с ядрами веществ. Аналогичную модель взаимодействия нейтрино с атомами графена можно принять в качестве теоретического обоснования модели преобразования энергии нейтрино в постоянный электрический ток. Учитывая, что поток нейтрино, постоянно прошивающих Землю составляет около 60 млрд. частиц в секунду через 1 см2 земной поверхности, взаимодействие даже очень небольшой части нейтрино с многослойным наноматериалом даёт существенный вклад в суммарную величину генерируемого постоянного тока.

Новая технология выигрывает за счет сезонной независимости и компактности

Важное преимущество Neutrinovoltaic технологии - независимость от погодных условий, а также отсутствие необходимости размещать генерирующие пластины на больших площадях. Наоборот, генерирующие пластины размещаются одна над другой и спрессовываются, что обеспечивает надёжное последовательное соединение пластин в генерирующей ячейке. Несколько генерирующих ячеек, составляющих источник тока, соединяются друг с другом последовательно и/или параллельно до получения необходимых показателей по току и напряжению.

NEUTRINO POWER CUBE®, предназначенный для производства электроэнергии мощностью от 4,5 до 5,5 кВт/час, будет иметь размер «дипломата». Neutrinovoltaic технология очень гибкая и позволяет создавать источники тока различной мощности и геометрических размеров для широкого применения: от мобильных телефонов до систем электроснабжения домов.

Новое поколение электромобильности – самозаряжающийся Pi-Car

Neutrinovoltaic имеет особенно важное значение в области производства электромобилей. Размещение нейтринных источников тока внутри их корпусов означает, что электромобиль не нужно будет заряжать от зарядной станции. Нейтринные источники тока будут генерировать постоянный электрический ток 24 часа в сутки, который будет расходоваться на создание тяговой силы во время движения, а в остальное время будет идти зарядка аккумуляторной батареи.

Neutrino Energy Group, совместно с одним из самых компетентных научных центров в области метаматериалов C-MET, планирует разработать и выпускать электромобили Pi-Car с автономной электрогенерирующей установкой на базе Neutrinovoltaic технологии. Стартовый капитал проекта $2.5 млрд. На эти средства в Германии будет построена исследовательская лаборатория, тестовый и демонстрационный центр и собственная сборочная линия для комплектации электромобилей Pi-Ca с автономной электрогенерирующей установкой на базе Neutrinovoltaic технологии.

Основная проблема выпускаемых сейчас электромобилей первого поколения – большая и дорогая аккумуляторная батарея. Нейтринные источники тока делают ненужным использовать такую большую аккумуляторную батарею, достаточно небольшой, которая необходима для старта, совершения обгонов и движения на подъёме. Наличие нейтринных источников тока решают проблему эксплуатации электромобилей в зимнее время года при низких температурах. Для регионов с низкими температурами будут установлены источники тока повышенной мощности.

Многофункциональная и экологически нейтральная технология преобразования энергии электромагнитного излучения в электрический ток на базе использования графена может, несомненно, предложить решения для многих экономических и социальных проблем современности на фоне растущей потребности в энергии и росте населения на Планете.

Автор: Румянцев Л.К., к.т.н.

Читать оригинал....