Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Пашинян попросил прощения за все свои ошибки
Путин и Пашинян обсудили по телефону ситуацию в Армении
Армянский генералитет показал Пашиняну красную карточку
Главная страница » Репортажи » Просмотр
Версия для печати
Энергетика на пороге изменений технологии энергогенерации
21.01.21 23:41 Наука, техника, образование

Международная группа ученых создала технологию энергогенерации на основе графена. Долгое время подобная технология считалась невозможной с технической точки зрения, поскольку предполагает взаимодействие с нейтрино – неуловимыми частицами, которые способны проникать сквозь материю. Эта технология обеспечит генерацию экологически чистой и, главное, безграничной электроэнергии.

Всем знакомо понятие “магнитная буря”. Если коротко охарактеризовать это явление, то магнитная буря – это выброс солнцем потока электромагнитных частиц. Ученые разделяют потоки солнечных частиц на два вида: электромагнитные излучения видимого спектра (солнечный свет) и электромагнитные излучения невидимого спектра.

Учёные, работающие в области альтернативной энергетики, давно нашли применение солнечному свету, создав технологию photovoltaic – получение электроэнергии под действием солнечного света. Данная технология достигла расцвета в наши дни, когда остро встал вопрос о переходе на электрогенерацию без выбросов парниковых газов. Однако, появления принципиально новых открытий в данной технологии сложно ожидать, за исключением ведущихся работ по увеличению кпд солнечных панелей.

Наибольший интерес для инновационных направлений развития науки представляет электромагнитное излучение невидимого спектра излучения. Над перспективами разработки технологии получения электроэнергии под воздействием такого излучения учёные бьются уже не одно десятилетие. При этом сложилось диаметрально противоположное мнение о возможности создания подобной технологии: часть учёных уверена, что создать такую технологию абсолютно невозможно, а другая часть настроена оптимистично к возможности появления такой технологии.

Скептики отмечают, электромагнитное излучение невидимого спектра излучения – это фактически поток нейтрино, которые имеют сверхпроникающую способность, "прошивая" Землю насквозь и не встречая преград. Для того, чтобы зафиксировать отдельные нейтрино, учёным пришлось строить огромные ловушки. Например, детектор "Супер-Камиоканде" состоит из резервуара нержавеющей стали в форме цилиндра высотой 41,4 м и диаметром основания 39,3 м, заполненный 50 тыс. тонн специально очищенной воды. При таких габаритах оборудования не стоит серьезно рассматривать практическое использовании нейтрино, – констатируют скептики.

Поток космических нейтрино – около 60 млрд. частиц в секунду через 1 см2 земной поверхности. В этом гигантском потоке присутствуют различные типы нейтрино с различной энергией, и задача стоит в том, чтобы научиться преобразовывать хотя бы малую долю этого огромного потока в электроэнергию. Кроме того, этот поток относительно стабилен днём и ночью, летом и зимой, поэтому генерация электроэнергии будет происходить стабильно в течение суток, что позволяет относить такие устройства к источникам гарантированного электроснабжения. Позиции позитивно настроенного мирового ученого сообщества серьёзно усилились в 2015 году после присуждения Нобелевской премии по физике за доказательства наличия массы у нейтрино: наличие массы означает наличие у нейтрино энергии.

Графен – ответ на загадку

Решение задачи получения энергии под воздействием электромагнитных излучений означает революционный прорыв в науке – появление принципиально нового источника экологически чистой и безграничной энергии. Благодаря появлению новых материалов оказалось возможным найти решение этой крайне сложной задачи. И таким материалом оказался графен (одноатомный слой углерода), за открытие которого в 2010 году была присуждена Нобелевская премия.

Всестороннее изучение свойств графена показывает, что уже сегодня он находит и будет продолжать находить самое широкое применение в различных областях промышленности и непосредственно в изделиях, кардинально улучшая их свойства за счет высокой проводимости и теплопроводности, прочности и гидрофобности. В настоящее время две трети графеновых патентов в мире – китайские, однако китайские изобретения не касаются такого важного направления применения графена, как выработка электроэнергии. Лидирующую позицию в мире в прикладном применении графена для целей электрогенерации занимает немецко-американская компания Neutrino Energy Group под руководством Holger Thorsten Schubart.

Оказалось, что на различные электромагнитные и тепловые излучения и "собирать" энергию из окружающей среды. Объяснение этому явлению заключается в системе колебаний атомов графена. Кристаллическая решётка графена представляет собой плоскость, состоящую из шестиугольных ячеек, то есть, является двумерной гексагональной кристаллической решёткой. По этой причине колебания атомов графена вызывают появление "графеновых волн", частота и амплитуда которых зависит от воздействия электромагнитных излучений и тепловых потоков.

Holger Thorsten Schubart так оценивает достигнутые компанией результаты: "Нам удалось полностью разработать технологию получения электроэнергии под воздействием электромагнитных и тепловых излучений, которой мы дали название Neutrinovoltaic. Основа достигнутого успеха – созданный нами многослойный наноматериал, который представляет собой чередующиеся слои графена и легированного кремния. При создании материала, способного вырабатывать электроэнергию, мы придерживались следующих ограничений:

Во-первых, общая толщина материала должна иметь нано размер. Наши 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. Учитывая, что колебания атомов графена, к примеру, в 100 раз сильнее колебаний атомов кремния, то наложение частоты внешнего воздействия электромагнитных излучений, включая воздействие нейтрино, на внутреннюю частоту колебаний графеновых волн усиливает такие колебания и приводит к резонансу атомных колебаний. Атомные колебания в резонансе позволяют усилить отдачу электронов при контакте с легированным кремнием.

Во – вторых, мы понимали, что один слой графена способен генерировать очень слабый ток. Наша же задача состояла в том, чтобы создать технологию, которая работала бы устойчиво, и создаваемые на её основе источники постоянного тока имели бы компактные размеры. В противном случае технология не могла найти коммерческое применение. Мы решили эту задачу, сделав генерирующий наноматериал многослойным и, таким образом, увеличив многократно выходной ток и напряжение".

Для достижения необходимого эффекта на подложку из металлической фольги наносится в несколько слоёв графен и легированный кремний. При воздействии электромагнитных излучений природного и искусственного характера, включая космические нейтрино, а также тепловых потоков на комбинацию слоёв кремния и графена начинается гармонический резонансный процесс, который затем регистрируется электрическим преобразовательным устройством. Покрытая сторона металлического носителя представляет собой положительный полюс, а непокрытая – отрицательный. Многослойное покрытие позволяет получить больше энергии с единицы поверхности, что является крайне важным для создания промышленных электрогенерирующих изделий. Это даёт возможность изготавливать компактные источники тока различных мощностных характеристик и размеров, что позволяет размещать их внутри корпусов практически всех приборов, которые требуют электропитания. Несколько листов или десятков листов фольги в зависимости от технических требований с нанесённым инновационным наноматериалом, размещенных друг над другом, как пачка писчей бумаги, а значит соединённых последовательно, составляют энергетическую ячейку. При варьировании соединением нескольких энергетических ячеек создаётся источник постоянного тока необходимых габаритных размеров и мощностных характеристик. Источник постоянного тока размером "с дипломат", имеет выходную мощность от 4,5 до 5,5 кВт/час. Такие компактные габаритные характеристики позволяют создавать автономные источники тока для электроснабжения в том числе отдельных домов и электромобилей.

Полученные результаты создали компании Neutrino Energy Group предпосылки для проектирования электромобиля. Holger Schubart утверждает, "Наш проект электромобиля, получившего название Pi-Car, должен быть небольшим легким транспортным средством с узкими шинами, кузов которого сделан не из металла, а из карбона. Наши источники постоянного тока, встраиваемые в корпус электромобиля, позволят осуществлять зарядку 24 часа в сутки/365 дней в году вне зависимости от погодных условий. Генерируемая мощность позволит Pi электромобилю двигаться в спокойном режиме, используя только тяговый ток от встроенных автономных источников. Предполагается размещение в Pi электромобиле небольшой аккумуляторной батареи, однако она будет задействована только в режимах начала движения, при движении в гору или в пиковые режимы движения. Перечисленные особенности позволяют существенно снизить вес электромобиля и сэкономить дефицитные материалы, используемые в производстве аккумуляторов, кроме того, существенное уменьшение веса электромобиля требует меньшей тяговой силы, что крайне важно для увеличения пробега между зарядками".

Важность, перспективность и коммерческую выгоду проводимых работ сложно переоценить. Ряд экспертов уже включили Neutrinovoltaic технологию в ряд самых инновационных технологий 2020 года, таких как искусственный интеллект и беспроводная передача энергии. "Я убеждён, что в течение ближайших 10-20 лет практически каждый человек будет иметь прибор или электромобиль, работающий на основе Neutrinovoltaic технологии", – убеждён Хольгер Шубарт.

Внедрение этой инновационной технологии будет означать революционные изменения в традиционной устоявшейся системе энергоснабжения, а также кардинально повлияет на мобильность и развитие автоиндустрии. Мир стоит на пороге существенных перемен.

 

Alanv, RU22.01.21 02:09
Мне казалось, что вечные двигатели ещё древние греки отказались рассматривать. Но тут уже целая группа "учОных"... Нейтрино зарегистрировать-то суперсложно, а они цельных 5 квт собираются "на гора" выдавать.
RML, RU22.01.21 14:15
Сколько разных открытий последнее время в энергетике, что радует.
RedFox, RU22.01.21 15:26
Только программируемые материалы могут поглощать энергию полного спектра, а заявление о создании чего то похожего на основе современных материалов, пусть хоть даже инновационных, выглядит не правдоподобно.
chep-65, RU22.01.21 16:00
Чота гонят ребята. Капица в нобелевской речи давал раскладку по разным источникам энергии для Большой Энергетики, и там про энергию Солнца было сказано, что мала плотность потока. Так это световая энергия. А тут поток нейтрино, почти не взаимодействующий с веществом.
Ребятам, похоже, понадобился в промышленных масштабах графен. Интересно для чего?
_STRANNIK, ru22.01.21 16:12
"При воздействии электромагнитных излучений природного и искусственного характера, включая космические нейтрино, а также тепловых потоков на комбинацию слоёв кремния и графена начинается гармонический резонансный процесс, который затем регистрируется электрическим преобразовательным устройством."
...................................
Редкостная шиза. Винегрет для мозгов жертв болонской системы образования.
Судя по редкостным ляпам в тексте - гугло-перевод...Искать и читать оригинал откровенно лень...
Alanv, RU22.01.21 17:04
> RML
Сколько разных открытий последнее время в энергетике, что радует.
Вечные двигатели уже тысячи лет как "открывают". И "закрывают":))
RML, RU22.01.21 18:05
> Alanv
> RML
Сколько разных открытий последнее время в энергетике, что радует.
Вечные двигатели уже тысячи лет как "открывают". И "закрывают":))
Так и всегда так и говорит большинство, потом пишут "открывают" о следующих открытиях.
Достаточно посмотреть чего только в России делают на эту тему.
Alanv, RU22.01.21 18:42
> RML
> Alanv
> RML
Сколько разных открытий последнее время в энергетике, что радует.
Вечные двигатели уже тысячи лет как "открывают". И "закрывают":))
Так и всегда так и говорит большинство, потом пишут "открывают" о следующих открытиях.
Достаточно посмотреть чего только в России делают на эту тему.
Почему ж только "большинство"? На деле ВСЕ, кто освоил хотя бы школьный курс физики...

В России из очень нового в области энергетики делают то, что уже и 75 лет назад знали, только не было технологий. Готовят АЭС с ЗЯТЦ и продолжают исследования термояда. Правда при этом никто совершенно не забрасывает старый добрый нефтегаз и уголь... С чего бы - ведь вот как сейчас начнём получать "вечную энергию"...

А так-то помнится, лет 10 назад кое-кто "открывал" холодный термояд и термоядерки в грузовиках. Правда их сейчас никто и не вспомнит... Ну а нынче главное всобачить модное слово "наноматериалы" и глухо упомянуть о нейтрино, о которых даже ведущие физики знают не столь много, а уж простые граждане точно возрадуются "открытиям яйцеголовых":))
т-кк, RU22.01.21 19:04
`
Перпетуум вообще ни при чём. Существуем в океанах энергий.
Мишустин подкинул фундаменталистам два ярда - нехай обуздывают.
Alanv, RU22.01.21 19:26
> т-кк
`
Перпетуум вообще ни при чём. Существуем в океанах энергий.
Мишустин подкинул фундаменталистам два ярда - нехай обуздывают.
В том соусе, в каком они подают - перпетуум и есть... Океан энергии из невидимых и невзаимодействующих частиц.
Нейтрино потому и так много, что они почти ни с чем не взаимодействуют, а следовательно и энергию отдать не могут. Видимо, кроме извилин некоторых "учОных":))
А так-то да - энергии прям океаны. Только вот неуловимые. Вы бы ещё про виртуальные частицы вспомнили, да про "энергию вакуума":)
Не думаю, что Мишустин давал деньги на "енергии из нейтринов":)
Главный Злодей, RU22.01.21 20:02
А так-то помнится, лет 10 назад кое-кто "открывал" холодный термояд и термоядерки в грузовиках. Правда их сейчас никто и не вспомнит...
Да не, г-н Росси вроде как помаленьку продолжает пыхтеть. Вернее, заново начинает, рассчитывая, что о предыдущих разах уже забыли. Причём вроде как даже уже отсидел за мошенство...
т-кк, RU22.01.21 20:07
`
Не думаю, что Мишустин давал деньги на "енергии из нейтринов":)

Кроме нейтрино ещё чего-нибудь изучите, а то так и будете с ним носиться.
Самостоятельно, чтобы Moro не замучился подбрасывать вам статьи, их же не меньше пары сотен надо.
argus98, RU22.01.21 21:21
Получать энергию от нейтрино - примерно то же самое, что получать энергию от радиостанции "Маяк" (или "Голос Америки", кому как нравится).
Причём в случае радиостанций энергии получится больше. Как пить дать.

По излучению Солнца - см. спектр излучения Солнца и спектр пропускания атмосферы. Всё, что вне диапазона 0.3 - 3 мкм не стоит никакого внимания в энергетическом смысле. Ну а большую часть этого диапазона нынешние солнечные батареи уже перекрывают. За исключением ИК 1-3мкм, но там и доля энергии уже весьма незначительна.
Alanv, RU23.01.21 16:38
> т-кк
`
Не думаю, что Мишустин давал деньги на "енергии из нейтринов":)

Кроме нейтрино ещё чего-нибудь изучите, а то так и будете с ним носиться.
Самостоятельно, чтобы Moro не замучился подбрасывать вам статьи, их же не меньше пары сотен надо.
Спасибо, мне даже толстых книжек ещё на моей специализации по ядерной физике в Университете хватило:)) Так что лично я как-нибудь и без "подбросов" проживу... Хотя и не возражаю, многое освежить в памяти стоит, поскольку по всем сложившимся обстоятельствам конкретно работать в этой области не пришлось совсем .
_STRANNIK, ru23.01.21 17:08
Надо отметить, что вопрос использования низкопотенциальных ("халявных") источников энергии вполне актуален. Как в плане классического подхода , так и в плане организации искуственных стоков (типа тепловых насосов) . Но к теме новости это отношения не имеет.
Это совсем другое .....:)

о
о
т-кк, RU23.01.21 21:21
> Alanv
> т-кк
`
Не думаю, что Мишустин давал деньги на "енергии из нейтринов":)

Кроме нейтрино ещё чего-нибудь изучите, а то так и будете с ним носиться.
Самостоятельно, чтобы Moro не замучился подбрасывать вам статьи, их же не меньше пары сотен надо.
Спасибо, мне даже толстых книжек ещё на моей специализации по ядерной физике в Университете хватило:)) Так что лично я как-нибудь и без "подбросов" проживу... Хотя и не возражаю, многое освежить в памяти стоит, поскольку по всем сложившимся обстоятельствам конкретно работать в этой области не пришлось совсем .

Тут не освежать надо. То, что вы знали - давно полысело вместе с вами.
Нынче актуальна тёмная материя, чего не было в ваших толстых книжках.
И вообще, в 90-е смылись почти все советские физики и математики, так что вся надежда только на вас. Впрягайтесь, тряхните стариной.
Anatoly, RU24.01.21 01:39
При воздействии электромагнитных излучений природного и искусственного характера, включая космические нейтрино,
Мдааа. Это ж надо какую хрень пишут. ЛОЛ.
Нейтрино отродясь к элетромагнитным излучениям не относились и относиться не будут.
Ну и умиляют некоторые из комментирующих, кто расценивает эту дурнейшую стать. как некоторое открытие в энергетике.

Даже если отбросить всю туфту, что в "статье" написана, а просто рассмотреть идею использование ловли потока нейтино для получения энергии, то можно понять, что большей хрени трудно себе представить.
Нейтрино пролетает земной шар легче чем раскаленный нож через подтаявшее масло. Огромные массивные детекторы нейтрино улавливают их единицы.
А тут предлагают улавливать нанометровыми слоями... бред. Безграмотный, полнейший, идиотсткий.
Anatoly, RU24.01.21 01:44
> argus98
Получать энергию от нейтрино - примерно то же самое, что получать энергию от радиостанции "Маяк" (или "Голос Америки", кому как нравится).
Причём в случае радиостанций энергии получится больше. Как пить дать.
Причем, в миллиарды миллиардов раз.
т-кк, RU24.01.21 10:00
`
В молекуле воды энергии тоже не шибко, но их много и стоит перегородить плотиной - получите "перпетуум мобиле". Это ещё древние умели.
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» С днем защитника Отечества!
» Фонды правят миром
» Ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого. Или 42.
» Дзюдоист Путин и его дворец в Геленджике.
» Алексей Навальный: История превратилась в фарс
» С Новым Годом!
» Девятое криптопослание Блинову, Фридману и... Глазьеву.
» Алексей Скрипалевич Навальный

 Новостивсе статьи rss

» Минобороны проведет в 2021 году крупнейшие океанские учения
» Ставка по "Дальневосточной ипотеке" снизилась до 0,4%
» США проведут на МКС эксперимент в интересах противоракетной обороны
» Толстой: России не нужны ни ПАСЕ, ни Совет Европы
» Кризис пришёл и в Российско-Армянский университет: Москва отозвала подпись
» За год магазины Британии выбрасывают более 250 тысяч тонн продовольствия
» Беспилотники проследят за запасами лососевых рыб
» Правительство выделило субсидии на новые "Суперджеты"

 Репортаживсе статьи rss

» Так кто же убил "отца иранской атомной бомбы"?
» Руководство AFRICOM хотят перевести в Судан?
» The New York Times (США): как большой бизнес подсадил Бразилию на нездоровую еду
» «Индустрия пессимизма». Как прошла Мюнхенская конференция по безопасности
» Эльвира Набиуллина пообещала покончить с "хищническими схемами" банков
» Вступительное слово заместителя Министра иностранных дел С.А.Рябкова по вопросам контроля над вооружениями и стратегической стабильности
» Руководство РФ и КНР наметили план двустороннего развития отношений
» Экономика Франции превращается в «слабое звено»

 Комментариивсе статьи rss

» Myśl Polska (Польша): близится конец войны за «Северный поток — 2»
» Великая перезагрузка? «Не торопитесь», – говорит Путин
» Восстановление российско-китайских отношений: уроки для Индии
» 75-летие «Длинной телеграммы»: с чего началась конфронтация США и СССР
» Что мешает россиянам уехать жить за город
» История — лейтмотив Российского Возрождения
» Останется ли Швеция нейтральной?
» От черных учеников нельзя требовать правильного ответа по математике - это жестоко!

 Аналитикавсе статьи rss

» Китай ставит опыт по демонтажу постправды. Постправда сопротивляется
» Судьба прямого военного американского вторжения в Иран
» Россия совершила в Карабахе невозможное, Турция хотела большего — интервью
» Выдумка о «Европе от Лиссабона до Владивостока» не станет геополитической реальностью
» Всебелорусское народное собрание — победа власти и проигрыш оппозиции
» Анкара хочет разменять С-400 на курдов?
» Последний бастион. Запрет ядерного оружия.
» На смерть Ротшильда от "конспирологии"
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2020 Inca Group "War and Peace"