03:17
+17 C°
Пробки:   1
$
73.6067
87.0399

Новейшие материалы из графена - независимость от ресурсоснабжающих компаний

7 июля 2020 года
2385
Новейшие материалы из графена - независимость от ресурсоснабжающих компаний

Возможность избавиться от зависимости от ресурсоснабжающих организаций желание многих энергопотребителей. Однако электроснабжение и электрогенерация являются  консервативными отраслями, где нововведения и изменения – процессы далеко не динамичные, что по сути легко объяснимо, поскольку многомиллиардные инвестиции в энергетические объекты рассчитаны на длительный срок окупаемости. Возможно, именно этим объясняется тот факт, что компании, вложившие значительные средства, не заинтересованы, во-первых, в появлении каких-либо новых технологий в области электрогенерации, а, во- вторых, уже построенные мощности должны выработать свой срок эксплуатации полностью или государство должно компенсировать компании экономические потери.

Любые новые прогрессивные технологии электрогенерации требуют времени для внедрения и десятки лет - для широкого внедрения, поэтому курс Евросоюза на создание экономики без выбросов СО2 рассчитан на 30 лет. Технологии альтернативной электрогенерации, которые выходят на финишную прямую или близки к внедрению уже сейчас, будут определять облик электроснабжения через 30 лет.

Для учёных, работающих в области альтернативной энергетики, всегда являлась перспективной идея получения электроэнергии от излучений, поступающих на Землю. Казалось бы, что наука и промышленность давно освоили технологию получения электроэнергии от солнечного света, себестоимость производства солнечных панелей значительно подешевела, коэффициент их полезного действия возрос. Казалось бы, наконец –то мы имеем решение, которое должно всех удовлетворить, однако делать основную ставку на солнечную, да и на ветровую электрогенерацию в будущей системе электроснабжения опрометчиво и недальновидно без разработки систем хранения энергии. Сегодня солнечная и ветровая электрогенерации могут играть только вспомогательную роль в общем балансе электрогенерации. И даже их относительно небольшая доля в общем объеме требует сложного управления из-за неустойчивости выработки. В настоящее время около 80% первичной энергии в мире происходит из ископаемого топлива, сжигание которого приводит к выбросу в атмосферу около 34 млрд т диоксида углерода. Поэтому необходимо объективно признать, что даже небольшой вклад этих видов альтернативной электрогенерации сокращает количество парниковых газов в атмосферу и, в некоторой мере, затормаживает поднятие среднегодовой температуры, хотя этого крайне недостаточно, и последняя авария в Норильске, связанная с разгерметизацией ёмкости хранения дизельного топлива из-за таяния вечной мерзлоты, является предвестником появления техногенных аварий, вызванных таянием вечной мерзлоты.

На пути к поиску новых и экологичных источников энергии, учёные вплотную приблизились к решению задачи получения электроэнергии из космических (в первую очередь солнечных) частиц невидимого спектра излучения (нейтрино).

Чем привлекательно получение электроэнергии от нейтрино?

Поток нейтрино стабилен днем и ночью, не зависит от погодных условий и внешних факторов и составляет около 60 млрд. частиц в секунду через 1 см2 земной поверхности. Сверхпроникающая способность нейтрино обеспечивает стабильность такого потока, который не зависит от времени суток. Но если нейтрино обладает сверхпроникающей способностью, то каким образом «приручить» их и получить энергию от них? Если нейтрино с лёгкостью «прошивают» Землю, не встречая препятствий, то каким образом можно создать устройство, генерирующее электроэнергию от взаимодействия с ними? 

В решении этой проблемы учёным пришёл на помощь графен. Впервые, возможность получения электроэнергии от воздействия на графен высказал 15 лет назад математик Holger Thorsten Schubart, являющийся ныне генеральным директором немецко-американской компании Neutrino Energy Group, которая занимается развитием и внедрением технологии, названной Neutrinovoltaic, на основе использования графена для нужд электрогенерации. 15 лет назад высказать столь смелое утверждение означало вызвать на себя весь гнев ученого мира, т.к. неоспоримой истиной считалось, что нейтрино не имеет массы. Даже наглядная демонстрация опыта не убеждала оппонентов. В качестве контраргументов приводились доводы, что это воздействие различных наводок.

Ради справедливости следует отметить, что Шубарт никогда не утверждал, что только нейтрино вызывает ток в электрической цепи. Он отмечал, что идёт комплексное воздействие на электрогенерирующий материал со стороны не только космических нейтрино, но и других электромагнитных излучений. Серьезная помощь в аргументации и обосновании научных данных пришла со стороны Нобелевского Комитета, который в 2015 году присудил премию по физике за доказательство существования массы нейтрино, что позволило Шубарту в дискуссиях с оппонентами применять обезоруживающий аргумент – «если есть масса, значит есть энергия». Более сложная задача состояла в создании материала способного воспринимать воздействие нейтрино и выдавать на выходе электрический ток. Учёные Neutrino Energy Group тестировали десятки тысяч вариантов использования различных материалов и легирующих элементов к ним.

Слева: профессор, доктор наук, экс-федеральный министр Гюнтер Краузе.

Справа: СЕО Neutrino Energy Group Хольгер Торстен

В результате многолетних исследований ставка была сделана на графен, который, как оказалось, и сейчас это подтверждено различными опубликованными данными (например, исследователями из Колумбийского Университета Джеффри Кайсар и Джеймс Хоун), обладает сверхтвёрдостью и электро- и теплопроводностью. Кристаллическая решетка графина обладает свойством повышенного колебания атомов, при этой особенности колебания возможны только в виде графеновых волн. Учитывая эти данные, команда ученых Neutrino Energy Group под руководством Хольгера Шубарта и профессора Гюнтер Краузе сделали заключение, что колебательная система графеновых волн очень чувствительна к воздействию тепловых и различных электромагнитных излучений, включая воздействие нейтрино. Это воздействие приводит к резонансу атомных вибраций графена, который снимается в виде постоянного тока с металлической фольги, на которую нанесён наноматериал. Комбинация слоёв графена и легированного кремния дала возможность создать многослойный наноматериал, который позволяет создавать компактные источники постоянного тока различных габаритных размеров и выходных мощностных характеристик.

В настоящее время разработано и изготавливается оборудование автоматической линии для создания многослойного электрогенерирующего материала, что в ближайшие годы позволит вывести на рынок источники постоянного тока как для электроснабжения отдельных домов, так и источники для размещения их внутри корпусов в различных электроприборах и электромобилях.

Нейтринные источники постоянного тока обозначают для нас в недалеком будущем автономность и независимость от ресурсоснабжающих организаций и безусловный прорыв в электроснабжении без сжигания ископаемого топлива и внесут важный вклад к улучшение экологической ситуации на Планете

Автор: Румянцев Л.К., к.т.н.

 

Раздел: Hi-Tech

Новости по теме

Смотреть все
В России разработают программу поддержки электромобилей
21 марта 2018
2090
Правительство России поручило специалистам Минэкономики, Минпромторга и Минфина до начала мая разработать меры по продлению нулевой ставки импортной пошлины на электромобили, а также определиться с ав

Последние новости

Смотреть все
Золотовалютные резервы РФ впервые в истории превысили $600 млрд
14 августа 2020
277
Увеличение золотовалютных резервов страны за неделю составило 8,9 миллиарда американских долларов. В итоге они достигли рекордной отметки в $600,7 млрд. Это стало возможным благодаря положительной вал
Ленинградская область интересуется системами обезвреживания медицинских отходов
14 августа 2020
254
Руководитель субъекта федерации Александр Дрозденко поручил заместителю председателя облправительства Михаилу Ильину изучить современные отечественные и зарубежные технологии по переработке различных
Губернатор Александр Дрозденко оценил масштаб модернизации ТЭЦ на Киришской ГРЭС
14 августа 2020
247
Руководитель субъекта федерации Александр Дрозденко дал свою оценку масштабу модернизации теплоэлектроцентрали на Киришской государственной районной электростанции (ГРЭС), являющейся крупнейшей теплов
В Выборгском районе Ленобласти появится новое кладбище
13 августа 2020
860
В Выборгском районе Ленинградской области будет построено гражданского кладбище. Расположится оно на территории Селезнёвского сельского поселения.  Соответствующее решение было принято представит
Марат Хуснуллин спрогнозировал ставки по ипотеке ниже 8% в 2020 году
13 августа 2020
454
При учёте внедрения льготных программ уменьшение средневзвешенной ипотечной ставки до 8 % и ниже возможно уже в текущем году, а не в 2024-м, как планировалось ранее. Данная информация прозвучала из ус

НОВОСТИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА


Новости Глобал78.ру – это самая свежая и актуальная информация о резонансных событиях, произошедших в регионе. Задача новостной ленты ресурса – с максимальной точностью и объективностью донести до читателей информацию о важных событиях в бизнесе, политике, экономике, здравоохранении, культуре и других сферах жизни Санкт-Петербурга и Ленинградской области.
Новости Глобал78.ру – это освещение экономических процессов, происходящих в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, последние новости общественной жизни, происшествия и обзор политических событий. Санкт-Петербургские новости – это информация о деятельности малого и среднего бизнеса, работе ЖКХ и коммунальных служб, реализации значимых проектов. Журналисты сайта описывают не только жизнь региона, но также рассказывают о сегодняшнем состоянии российской экономики. Все, что вы должны знать о нововведениях в области промышленности и сельского хозяйства, экономики и власти, собрано в разделе «Новости» на Глобал78.ру.
Новости Санкт-Петербурга оперативно информируют читателя, показывают реальную картину и открывают злободневные темы. Связь со структурами власти и бизнесом дает нам возможность предоставлять нашему читателю достоверный, информационно насыщенный материал.
На главной странице портала собраны ключевые новости Санкт-Петербурга и Ленинградской области!
Алёна Потапова

Директор по развитию
Следуйте за нами