Neutrinovoltaic – неизменно в ТОП 10 наиболее значимых открытий последних двух лет
На протяжении последних двух лет в ряду наиболее значимых открытий года эксперты неизменно отмечают и дают высокую оценку Neutrinovoltaic технологии - инновационному способу получения электроэнергии под воздействием теплового броуновского движения атомов графена и частиц окружающих полей излучений, включая нейтрино, разработанной научно-технологической компанией Neutrino Energy Group. Причём старт лицензионного промышленного выпуска продукции, созданной на её основе, начнётся в Швейцарии не ранее конца 2023-начала 2024 года.
Впрочем, в этом нет ничего удивительного. Потребность в создании Neutrino Power Cubes источников электроэнергии и формировании на их основе действительно распределённой системы электрогенерации - тема сегодня настолько актуальная и имеет колоссальные перспективы, что обойти вниманием данную разработку не представляется возможным, особенно, имея ввиду необратимый процесс истощения запасов ископаемого топлива и необходимости перестройки мировой экономики на технологии, исключающие выбросы парниковых газов в атмосферу.
В настоящее время основное внимание в мире уделяется расширению парка установки ветрогенераторов и солнечных панелей. Однако их критичная зависимость от погодных условий, а также не решённые вопросы, касающиеся утилизации отработавших солнечных панелей и лопастей ветрогенераторов, ставят вопрос об обоснованности их выбора в качестве альтернативы при отказе от ископаемого топлива.
Созданные на основе Neutrinovoltaic технологии Neutrino Power Cubes генераторы электроэнергии лишены недостатков, присущих солнечной энергетике и ветрогенерации, и имеют компактные размеры. Neutrino Power Cube нетто-мощностью 5-6 кВт будет выпускаться в виде электротехнического щитка (шкафа), который условно будет делиться на 2 отдела: электрогенерирующее отделение, где размещаются электрогенерирующие модули, и отделение для установки системы управления. Генерирующее отделение имеет размер 800х400х600 мм и вес около 50 кг. В отделении системы управления будут размещаться инверторы для преобразования генерируемого постоянного тока в переменный с напряжением 220 В и 380 В, также присутствует разъём постоянного тока для прямого подключения компьютеров и различных приборов и гаджетов.
Отсутствие вращающихся элементов не создает шума и дискомфорта при работе Neutrino Power Cube. Нетто-мощность Neutrino Power Cube зависит от потерь мощности при преобразовании постоянного тока в переменный с напряжением 220 В и 380 В. Так Neutrino Power Cube нетто-мощностью 5-6 кВт имеет брутто-мощность 7 кВт. Конструкционные особенности Neutrino Power Cubes позволяют нарастить необходимую мощность за счёт подключения дополнительных электрогенерирующих модулей, каждый из которых состоит из набора плотноупакованных пластин металлической фольги с нанесённым на одну сторону многослойным наноматериалом. Одна пластина размером 200х300 мм создаёт напряжение 1.5 В и силу тока 2 А. Нанесение многослойного покрытия на одну сторону фольги приводит к появлению разных полюсов: сторона с покрытием имеет положительный полюс, а сторона без покрытия – отрицательный, что позволяет размещать их друг над другом и спрессовывать для получения надёжного последовательного соединения пластин.
Neutrinovoltaic технологию следует считать одним из важнейших научных достижений последних лет
Впервые учёным под руководством немецкого исследователя и математика Holger Thorsten Schubart удалось создать наноматериал, который способен преобразовывать тепловое броуновское движение атомов графена и энергию частиц окружающих полей излучений невидимого спектра в электрический ток. Фактически удалось создать бестопливный генератор (БТГ) так называемой «свободной энергии» без вращающихся деталей.
В патенте на изобретение указано, что учёные нанесли на одну сторону алюминиевой фольги многослойный материал из чередующихся слоёв графена и легированного кремния. Оптимальный состав такого материала предполагает наличие 12 чередующихся слоёв графен-кремний при общем их соотношении 75/25%.
Роль графена в генерации электроэнергии
Использование графена в наноматериале закономерно, так как это единственный известный на сегодняшний день науке материал, который относится к 2D материалам и проявляет свойства 3D материала. Из-за наличия гексагональной кристаллической решётки колебания его атомов приводят к появлению «графеновой волны», которую можно наблюдать в микроскоп с большим разрешением.
Почему именно графен необходимо использовать, а не графит, например? Проведённые Neutrino Energy Group эксперименты, результаты которых в дальнейшем были независимо подтверждены профессором ETH (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich) Ванессой Вуд и её коллегами, показали, что когда материалы производятся с размерами менее 10–20 нанометров, то есть в 5000 раз тоньше человеческого волоса, колебания внешних атомных слоев на поверхности наночастиц велики и играют важную роль в том, как этот материал ведет себя. Эти атомные вибрации, или «фононы», ответственны за то, как электрический заряд и тепло переносятся в материалах. Наложение частоты внешнего воздействия частиц окружающих полей излучений, включая воздействие нейтрино, на внутреннюю частоту колебаний графеновых волн, вызванных тепловым броуновским движением атомов графена, усиливает такие колебания и приводит к возникновению резонанса. Атомные колебания в резонансе усиливают отдачу электронов при контакте с легированным кремнием. Использование графена практически без примесей и применение легирования «заставляет» электроны графена течь в одном направлении, то есть возникает электрический ток. Общий эффект заключается в том, что физики называют «косым рассеянием», когда облака электронов отклоняют свое движение в одном направлении.
Важность Neutrinovoltaic технологии сложно переоценить, потенциал использования Neutrinovoltaic генераторов очень широк, от гаджетов и до электромобилей, и практические работы по их адаптации для электроснабжения электротранспорта уже стартовали в компании Neutrino Energy Group.
Comments