Немецкие учёные разработали безэмиссионную технологию электрогенерации
Глобальное потепление и его последствия для всего человечества перестаёт быть темой, беспокоящей исключительно экоактивистов, он затрагивает и жизненные интересы широких слоёв общественности. Политики различных партий постоянно повторяют лозунги о необходимости уменьшения выбросов СО2 в атмосферу и разрабатывают различные программы для сдерживания процесса подъема среднегодовой температуры. Только почему–то закрадывается странное ощущение, что это больше похоже на красивые слова для привлечения избирателей, чем на реальное стремление решать эту архисложную проблему.
Высокие индексы одобрения работы руководителей страны и политических партий по различным опросам общественного мнения зависят в первую очередь от благосостояния избирателей. Но мероприятия по ограничению выбросов в атмосферу, а в конечном счёте, создание экономики без углеродного следа, будет означать, что к конкретному избирателю власть заглянет в кошелёк и заставит заплатить за экологические программы, и это затронет интересы каждого избирателя и их семей. Готовы ли граждане платить значительно дороже за потребляемую электроэнергию и транспорт, если они станут «зелёными» и экологичными, и переизберут ли они власть на новый срок? Хоть это сегодня и риторический вопрос, поскольку существующие на сегодняшний день виды альтернативной электрогенерации не занимают определяющих позиций в общем объёме рынка энергоснабжения, но ответ на него уже сегодня понятен.
Осуществима ли в принципе технологически идея отказа от ископаемого топлива? Сейчас Россия по всему миру строит много атомных блоков, атомная энергетика признана «зелёной», но атомные станции могут работать только в базовом режиме, любые манипуляции по возможности работы в маневренном режиме опасны, поэтому в России доля атомной генерации составляет 23% с планами довести её до 25%. Солнечная и ветряная генерации зависят от погодных условий, поэтому поддержание устойчивости энергосистемы очень сложная и дорогая задача. Экономически обоснованная доля их генерации – не более 30%, дальнейшее увеличение их доли неоправданно дорого для потребителя. Гидрогенерация в густонаселённых регионах фактически достигла своего предела.
Прогнозы специалистов об увеличении спроса на электроэнергию в два раза к 2050 году в связи с развитием IT отрасли, автоматизации, роботизации и электромобильности ставят перед энергетиками и промышленностью сложнейшую задачу - найти новые надёжные технологии электрогенерации. Вероятнее всего, что разработки новых технологий могут достичь успеха в первую очередь за счет применения новых наноматериалов.
Немецкие учёные предлагают идти по нетрадиционному пути, считая, что время строительства крупных энергоблоков и последующее распределение электроэнергии по сетям подходит к концу. В частности, немецкий учёный и предприниматель Holger Thorsten Schubart ещё 15 лет назад выдвинул идею создания наногенераторов электроэнергии различной мощности, которые возможно размещать внутри корпусов электроизделий. Идея заключалась в том, чтобы отказаться от подключения к электросетям общего пользования. Идея сама по себе не новая, её выдвигал ещё 100 лет назад Никола Тесла и, самое главное, демонстрировал возможность её реализации. За прошедшие годы человечество обогатилось новыми знаниями, поэтому повторять эксперименты Теслы бессмысленно, но идеи, выдвинутые им, следует развивать.
«Энергетические поля вокруг нас возможно «приручить» и «заставить» отдавать их энергию людям», - утверждает Holger Thorsten Schubart. Собрав вокруг себя группу учёных-энтузиастов, объединённых идеей возможной глобальной трансформации энергетики, проведя тысячи экспериментов, удалось создать наноматериал, который преобразовывает энергию электромагнитных и тепловых полей в постоянный электрический ток, назвав технологию – Neutrinovoltaic. В основе созданного наноматериала – графен, который, как уже доказано сейчас, способен преобразовывать энергию энергетических полей в электрический ток.
Графен – это одноатомный слой углерода и относится к 2D материалам, однако сильные колебания атомов графена (в 100 раз выше, чем, например, в кремнии) в результате такого строения кристаллической решётки приводят к появлению так называемых «графеновых волн» или «ряби», т.е. определенного процесса, когда соседние области чередуются между вогнутой и выпуклой кривизной. Чем сильнее воздействие энергетических и тепловых полей, тем сильнее колебания атомов графена, а значит частота и амплитуда колебаний «графеновых волн». Теоретические исследования дают объяснение, что источником этого процесса является электрон-фононная связь, поскольку она подавляет жесткость длинноволнового изгиба и усиливает вне плоскостные флуктуации. Современные микроскопы с большим разрешением позволяют видеть «рябь» графена. Графен имеет чрезвычайно высокую плотность электрического тока (в миллион раз больше, чем у меди) и рекордную подвижность носителей зарядов. В графене каждый атом связан с 3 другими атомами углерода в двухмерной плоскости, при этом один электрон остается свободно доступным в третьем измерении для электронной проводимости.
Для увеличения мощности электрического тока с единицы поверхности, немецкие учёные сделали наноматериал многослойным с чередованием слоёв графена и легированного кремния: добавление легирующих элементов вызывает эффект «косого рассеяния», в результате которого на облака электронов действует определённая сила и заставляет их двигаться в одном направлении, т.е. возникает постоянный электрический ток. Holger Thorsten Schubart так описал решающие технические характеристики Neutrinovoltaic технологии: «В настоящее время 1 м3 плотноупакованного наноматериала будет давать мощность около 36 кВт при комнатной температуре 23,7° C.
Внедрение изобретения и выход на рынок учёные при поддержке финансистов и бизнес-структур решили взять в свои руки, создав в 2008 года компанию Neutrino Energy Group. Опыт внедрения прорывных технологий показал, что часто не достаточно жизни изобретателя, чтобы технология была по достоинству оценена и была внедрена в промышленных масштабах. Актуальная политическая и экологическая ситуация в мире определяет вектор научно-технического, прогресса, и именно такое изобретение жизненно важно для трансформации рынка энергетики. Новая технология взрастает сегодня на благодатной почве и очень востребована, поэтому решение создать собственную компанию для продвижения Neutrinovoltaic технологии было рациональным и верным, как показала жизнь, теперь же стало и отчетливо ясно, насколько многофункциональна эта инновация и нет границ для её практического применения в самых различных секторах промышленности и даже в автомобилестроении.
Holger Thorsten Schubart, генеральный директор Neutrino Energy Group и доктор Vijay Pandurang Bhatkar, ректор Индийского университета Наланда
Holger Thorsten Schubart выдвинул и обосновал идею - выпускать электромобили с Neutrinovoltaic внутрикорпусными источниками тока. Такой электромобиль будет абсолютно автономным, ему не нужна зарядка от «розетки». Для реализации этой глобальной задачи заключен договор с одним из ведущих в мире научным центром по метаматериалам C-MET (Индия) и готовится в Германии реконструкция производственных мощностей для выпуска PI-Car электромобиля.
В настоящее время спрос на покупку акций компании в рамках частного размещения превышает предложение, что дало возможность компании принимать только те предложения, где инвестор хочет не просто «финансовых игр» и быстрого успеха, но намерен самостоятельно организовывать производство источников постоянного тока, создаваемых на основе технологии Neutrinovoltaic. Необходимость быстрого решения глобальных экономических и экологических задач определяет временные рамки, поэтому подобная тактика, обеспечивающая максимально оперативное начало производства Neutrinovoltaic источников постоянного тока самой широкой номенклатуры способна не только принести финансовый успех инвесторам и акционерам, но и позволяет прежде всего удовлетворять общечеловеческие потребности, как, к примеру, обеспечение доступной электроэнергией населения без дополнительной нагрузки на их семейный бюджет, так как предварительные расчёты показывают, что стоимость электроэнергии от Neutrinovoltaic источников тока будет минимум в 2 раза ниже, чем от солнечных панелей.
Реализация политической задачи создания экономики без углеродного следа возможна, если такие технологии, как Neutrinovoltaic, будут поддерживаться политиками и правящей элитой, а лозунги и дискуссии о чистой и экологичной промышленности трансформируются в конкретные шаги по внедрению таких важных и необходимых всему человечеству инноваций.
Comentarios