Курс валют на 29.07.2021

Бестопливные генераторы – разработка, на пороге промышленного внедрения

2022 год отчётливо продемонстрировал, насколько серьёзно необходимо воспринимать угрозу приближающейся климатической катастрофы на Земле.
  • За последние 500 лет - самая интенсивная засуха в Европе и США,
  • Наводнение в Пакистане, которое затопило третью часть его территории,
  • Наводнение в Нигерию и Австралии и т.д.

На этом фоне завершившийся климатический саммит COP27 в Египте оставил двоякое впечатление.
Бестопливные генераторы – разработка, на пороге промышленного внедрения

Сейчас, по данным ООН, человечество на пути к потеплению на 2,8 градуса. Согласно Парижскому климатическому соглашению 2015 года, миру к 2100 году следует остановить прирост глобальной средней температуры "намного ниже 2 градусов". Однако конкретные меры по уменьшению динамики повышения среднегодовой температуры не указаны. Развивающиеся страны пытались получить материальную помощь для компенсации за ущерб, вызываемый ураганами, жарой, лесными пожарами, повышением уровня моря и таянием ледников, из-за изменения климата. Создание фонда компенсаций беднейшим странам, пострадавшим от климатических катастроф, указано в качестве приоритетной задачи, однако, непонятно за счет каких средств будет происходить финансирование.
В окончательном соглашении COP27 содержится положение об увеличении объемов использования "энергии с низким уровнем выбросов", что можно трактовать как переход на солнечную энергетику и ветрогенераторы, водородную энергогенерацию, а также на активное использование атомной энергии, требующей серьёзных инвестиционных средств. К таким технологиям энергогенерации можно отнести и газ, который хотя и является ископаемым топливом имеет более низкие выбросы СО2, чем уголь. В отношении использования угля для энергогенерации позиция участников саммита не изменилась: его использование должно постепенно сокращаться, хотя в Европе наоборот наблюдается возрождение его использования для выработки тепла и электроэнергии.

Необходимо отметить, что для политиков, рассуждающих о необходимости перехода на альтернативную энергетику, а для них - это солнечная и ветроэнергетика, характерно непонимание путей стратегии развития энергетики в ближайшие 30-50 лет. Все отмечают при этом, что эти два вида электрогенерации, имеющие критическую зависимость от погодных условий, серьёзно ограничены в дальнейшем развитии в связи со сложностями поддержании частоты тока в электросетях из-за «пилообразной» выработки электроэнергии. Проблема решается строительством систем хранения энергии или хотя бы ГАЭС, но подходящих мест для строительства ГАЭС мало, системы хранения энергии дороги, а потребители не готовы оплачивать счета с огромными суммами. Кроме того, возникает проблема с переработкой отработавших свой срок солнечных панелей и лопастей ветрогенераторов, которые сейчас просто закапываются в землю.

В настоящее время следует отметить перспективность направления развития и уже полученные результаты по прикладному применению технологии энергогенерации, основанной на преобразовании кинетической энергии частиц невидимого спектра излучений в электроэнергию в связи с появлением новых наноматериалов.

Речь идёт о разработке бестопливных генераторов (БТГ) «свободной энергии». Понятие «свободная энергия» объединяет весь комплекс различных полей излучений, и задача науки - научиться получать энергию от них. Над созданием БТГ работает множество исследователей, но подавляющее большинство из них сосредоточили своё внимание на создание БТГ при воздействии постоянных магнитов на вращающийся маховик, для которого нужна точная настройка. Работ по такой конструкции много, но явно недостаточно для старта массового производства.

Второе направление исследований – поиск материалов, способных непосредственно преобразовывать кинетическую энергию частиц полей излучений невидимого спектра в электроэнергию. Такая технология подразумевает отсутствие вращающихся деталей, что увеличивает надежность и продолжительность работы между регламентными работами, что в итоге значительно удешевляет эксплуатационные расходы. В настоящее время можно назвать несколько научных центров, разрабатывающих технологии бестопливной электрогенерации: группа профессора Тибаго (государственный университет Арканзаса, США), лаборатория исследования материалов Массачусетского технологического института (США) и научно-технологическая компания Neutrino Energy Group со штаб-квартирой в Берлине под руководством Holger Thorsten Schubart.

Все три группы учёных пришли независимо друг от друга к заключению, что материалом, способным получать электрический ток из окружающего пространства, является графен. Как заявил профессор Тибадо в интервью журналу Research Frontiers: «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». Все эти три научных центра достигли различных результатов на пути практического применения открытия способности графена собирать энергию из окружающей среды: обе американских исследовательских группы сконцентрировали свои усилия на изучении научной основы открытия и не нашли ключ к прикладному использованию графена для нужд электрогенерации, т.к. исследуют и используют только монослой графена, который способен генерировать очень слабую мощность.

Holger Thorsten Schubart, президент научно-технологической компании Neutrino Energy Group
В противоположность им Holger Schubart и группа ученых Neutrino Energy Group используя фундаментальные исследования мировой науки в сотрудничестве с университетами и научными группами для обоснования практических результатов опытов, создала многослойный материал из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, который наносится на металлическую фольгу. Оптимальное число слоев графен-кремний для получения максимальной генерируемой мощности – 12, объёмная доля графена в материале составляет около 75%. Такая электрогенерирующая пластина размером 200х300 мм гарантированно показывает силу тока 2 А и напряжение 1.5 В.

Решающее значение для промышленного внедрения является тот факт, что сторона с нанесённым наноматериалом имеет положительный полюс, а без – отрицательный. Это даёт возможность размещать электрогенерирующие пластины «стопкой», как пачка писчей бумаги, т.к. воздействие частиц окружающих полей излучений, включая, в первую очередь, воздействие нейтрино, а также влияние теплового броуновского движения атомов графена не зависят от того, как размещаются электрогенерирующие пластины: подобно солнечным панелям, которым требуется большая площадь или одна над другой, что является серьёзным преимуществом.

Применив конструкцию электрогенерирующего блока, в котором электрогенерирующие пластины размещены «стопкой» и спрессованы, то есть соединены последовательно, учёным удалось достигнуть компактности БТГ, так генерирующее отделение нетто-мощностью 5-6 кВт имеет размер 800х400х600 мм и вес около 50 кг. Мощность электрогенерации БТГ Neutrino Power Cube стабильна в течение суток, не зависит от сезона и погодных условий. Такой БТГ имеет несколько выходов для подключения оборудования, которому требуется напряжение переменного тока 220 В и 380 В, а также USB разъём для постоянного тока. К сожалению, промышленный выпуск БТГ задержался на 1-1.5 года в связи с необходимостью конструирования и сертификации собственного оборудования для нанесения монослоёв материалов на подложку 200х300 мм. В настоящее время данный вопрос решен, и первое лицензионное производство начнется в Швейцарии в конце 2023 – начале 2024 года.

Оценивая результаты прошедшего климатического форума в Египте, президент Neutrino Energy Group, математик Holger Thorsten Schubart комментирует: «Несмотря на усилия всех присутствующих сторон и желание найти необходимые инструменты для предотвращения климатической катастрофы, мероприятие стало скорее встречей политиков и лоббистов и финансистов. Вместо того, чтобы дать возможность для активного участия в работе учёных и исследователей и принимать их комментарии и рекомендации во внимание, практические решения сегодняшних участников были направлены на поиск решений при ликвидации последствий климатических катастроф, хотя сегодня необходимо обратить максимальное внимание на предотвращение ускорения динамики климатических изменений.»

Учитывая, что население Земли только что достигло цифры 8 млрд. человек и продолжает расти, повышение стандартов жизни в густонаселённых регионах, а также отказ от использования ископаемого топлива и переход на электромобили, потребность в электроэнергии возрастает, поэтому разработка и внедрение таких экологически чистых и безопасных технологий электрогенерации, как Neutrinovoltaic, является условием для продолжения жизни на Земле, и заслуживает благодарность потомков, как бы пафосно это не звучало.
Технологии
Добавил: admin 23-11-2022, 17:36




Читайте также
Добавить комментарий


Введите комментарий:

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
Просмотреть все новости