Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

От литий-ионных аккумуляторов к энергии нейтрино

От литий-ионных аккумуляторов к энергии нейтрино
В последние годы научно-технический процесс вступил в очередную фазу. Цифровизация всех отраслей экономики стремительно развивается.


Различные электронные приборы устаревают уже к моменту начала массового выпуска. Для использования различных гаджетов, приборов и даже инструментов становятся не нужны провода, вся работа строится на беспроводной технологии. Беспроводная технология стала возможно в том числе и благодаря изобретению литий-ионных аккумуляторов, характеризующихся более компактным видом, большой электрической емкостью, надежностью и продолжительностью работы. Создатели литий-ионных батарей удостоились Нобелевской премии по химии за 2019 год. Трое исследователей из разных стран смогли создать источники электрического тока, которые сегодня используются во многих областях – начиная от мобильных телефонов и заканчивая электромобилями.

Широкое внедрение литиево-ионных аккумуляторов продвинуло дальнейшие работы по их усовершенствованию для увеличения продолжительности их безаварийной работы. Илон Маск анонсировал появление в 2020 году аккумулятора, рассчитанного на миллион миль срока службы. Но массовое производство таких аккумуляторов потребует больших объемов лития, запасы которого ограничены, что неизбежно приведёт к его дефициту и удорожанию. Хотя, наблюдая, как быстро устаревают новые технологии, можно надеяться, что и литиево-ионные аккумуляторы станут не нужны в ближайшие 20-30 лет.

Есть ли для этого какие-либо предпосылки? Безусловно. С начала 2019 года во многих средствах массовой информации, на конференциях и различных выставках немецко-американская компания Neutrino Energy Group широко презентует свою инновационную Neutrinovoltaic технологию – способ генерации постоянного тока, работающую от различных видов излучений, имеющих как искусственное (электросмог, работающие блоки атомных электростанций), так и природное происхождение. Нужно отметить, что компания с целью обоснования устойчивой работы Neutrinovoltaic технологии проводила экспериментальные исследования по выявлению влияния на выходные характеристики нейтринного источника тока Neutrino Power Cube® отдельных видов излучений, в частности, изучались выходные характеристики источника тока при воздействии только космических частиц невидимого спектра излучения. С этой целью испытуемых рабочий элемент помещался в клетку Фарадея для исключения воздействия различных электромагнитных наводок и помещался в земляную шахту на глубину более 30 метров. 

Продолжительные испытания в таких условиях показали устойчивую выходную мощность 2.5-3.0 Bт с поверхности рабочей пластины размером А-4. На поверхности земли в отсутствии клетки Фарадея выходные характеристики нейтринного источника тока увеличивались. Нейтрино малой энергии чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, и поэтому имеют колоссальную длину пробега в самых разных веществах: так, нейтрино с энергией порядка 3—10 МэВ имеют в воде длину свободного пробега порядка около ста св. лет, а практически все типы звёзд прозрачны для нейтрино. Каждую секунду через участок Земли площадью в 1 см? проходит около 60 млрд. нейтрино, однако их влияние на вещество практически никак не ощущается. В то же время нейтрино высоких энергий успешно обнаруживаются по их взаимодействию с мишенями. Анализ полученных опытным путём результатов позволил сделать вывод, что именно высокоэнергетические нейтрино воздействуют на рабочий элемент нейтринного источника тока.

Известно, что нейтрино обладают высокой проникающей способностью и чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществами, которые они пронизывают насквозь. Поэтому если рабочие элементы разместить один над другим, как пачку бумаги, то воздействие на верхний рабочий элемент будет аналогично воздействию нейтрино на элемент в середине такой пачки или снизу. Такие свойства позволяют получить очень компактные источники постоянного тока. 

Что же из себя представляют рабочие элементы нейтринного источника тока? Почему стало возможным получить электрический ток, если нейтрино чрезвычайно слабо взаимодействуют с любыми материалами или вообще не взаимодействуют?

Изобретение нейтринного источника тока стало возможно благодаря самым последним открытиям в области материалов, а именно, благодаря получению графена и исследованию его свойств.  Учёные опытным путем получили оптимальный состав, геометрию,  толщину и количество нанесённых слоев инновационного материала, состоящего из легированного кремния и графена. Созданная структура материала постоянно находится в состоянии повышенной вибрации атомов. Поэтому минимальное воздействие нейтрино, пронизывающих материал, на амплитуду колебаний атомов материала, имеющего результирующую нано-толщину, переводит колебания атомов к резонансу, который снимается в виде постоянного электрического тока с металлической фольги, являющейся основой для нанесения многослойного покрытия. Многослойный материал наносится на одну сторону фольги. Покрытая сторона металлического носителя представляет собой положительный полюс, а непокрытый - отрицательный. 

Такие пластины соединяются последовательно и образуют так называемую энергетическую ячейку нейтринного источника тока Neutrino Power Cube®. Количество и размер ячеек, количество рабочих элементов в энергетической ячейке зависит от технического задания на источник постоянного тока по габаритным размерам и выходным характеристикам. 

Экс-федеральный министр правительства Германии, член Научного Совета Neutrino Energy Group профессор G?nther Krause анонсирует – «Первоначально мы планируем выпустить энергетические ячейки до 100 штук рабочих элементов в одной ячейке в соответствии с нормативами производства электрооборудования. Сколько рабочих элементов используется в одной энергетической ячейке, будет определяться в дальнейших исследованиях в течении 2021 года. При использовании 100 рабочих элементов размером А-4 в энергетической ячейке можно ожидать мощность около 300 кВт/час. На первом этапе планируются для внедрения Neutrino Energy Cubes с постоянным током от 1 кВт до 5 кВт - базовая энергия нагрузки с трансформаторами переменного тока (220 В / 400 В) и постоянного тока (48 В)».

Схема первичного промышленного размещения нейтринного источника тока в существующих приборах вероятнее всего будет рассчитана на работу с небольшой литиево-ионной аккумуляторной батареей. Совместная работа с таким аккумулятором позволит не только выдавать  необходимую прибору мощность, но также задействовать аккумулятор при пиковых нагрузках. Во время отключения прибора или перехода в спящий режим, нейтринный источник тока будет заряжать аккумулятор. 

Успешно заявив о себе в году 2019, Neutrinovoltaic технология имеет несомненно конкурентоспособные перспективы и покажет интересную динамику развития в 2020 году, так как отвечает на самые актуальные потребности научно-технического прогресса и объединяет самые талантливые умы научного мира. 

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
VLBA выполнил первое прямое измерение расстояния до магнитара

VLBA выполнил первое прямое измерение расстояния до магнитара

Астрономы, использующие VLBA (Антенная решётка со сверхдлинными базами), провели первое прямое геометрическое измерение расстояния до магнитара в галактике Млечный Путь - измерение, которое может помочь определить, являются ли они источниками загадочных быстрых радиовсплесков (FRB).

Магнитары - это разнообразные нейтронные звезды, сверхплотные останки массивных звезд, взорвавшихся как сверхновые, с чрезвычайно сильными магнитными полями. Типичное магнитное поле магнитара в триллион раз сильнее, чем земное, что делает магнитары самыми магнитными объектами во Вселенной. Они могут испускать сильные всплески рентгеновского и гамма-излучения, и в последнее время стали ведущими кан...
19.09.20 14:33
0
1
Четыре самых многообещающих мира для инопланетной жизни в Солнечной системе

Четыре самых многообещающих мира для инопланетной жизни в Солнечной системе

Биосфера Земли содержит все известные ингредиенты, необходимые для жизни, какой мы ее знаем. В широком смысле это: жидкая вода, по крайней мере, один источник энергии и перечень биологически полезных элементов и молекул.

Но недавнее открытие биогенного фосфина в облаках Венеры напоминает, что некоторые из этих ингредиентов существуют и в других местах Солнечной системы. Так где же другие наиболее перспективные места для внеземной жизни? Марс Марс - один из самых похожих на Землю миров Солнечной системы. У него 24,5-часовой день, полярные ледяные шапки, которые расширяются и уменьшаются в зависимости от времени г...
18.09.20 20:16
0
0
Может ли жизнь пережить смерть звезды?

Может ли жизнь пережить смерть звезды?

Когда умирают звезды, похожие на наше Солнце, все, что остается, - это ядро ??- белый карлик. По мнению исследователей Корнельского университета, планета, вращающаяся вокруг белого карлика, дает многообещающую возможность определить, сможет ли жизнь пережить смерть своей звезды.

В исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters, они показывают, как будущий космический телескоп НАСА Джеймс Уэбб сможет находить признаки жизни на землеподобных планетах, вращающихся вокруг белых карликов. Планета, вращающаяся вокруг маленькой звезды, производит сильные атмосферные сигналы, когда проходит впереди или мимо своей звезды. Белые карлики доводят это до крайности: они ...
17.09.20 18:49
0
1
Ученые создали космическую периодическую таблицу

Ученые создали космическую периодическую таблицу

Новый анализ эволюции галактик показывает, что столкновения нейтронных звезд не создают того количества химических элементов, которое предполагалось. Исследование также показывает, что современные модели не могут объяснить имеющееся количество золота в космосе, что создает астрономическую тайну.

В ходе работы была создана Периодическая таблица нового вида, показывающая звездное происхождение природных элементов от углерода до урана. Весь водород во Вселенной, включая каждую его молекулу на Земле, был создан в результате Большого взрыва, который также произвел много гелия и лития, но не более того. Остальные естественные элементы создаются ядерными процессами, происходящими внутри звезд. ...
16.09.20 17:30
0
7
Беспроводное электричество стало реальностью

Беспроводное электричество стало реальностью

Стартап Emrod заявил, что может передавать электроэнергию на большие расстояния без использования медного провода.

Энергетический стартап Emrod сообщил, что приносит в Новую Зеландию беспроводное электричество, спустя более века после того, как Никола Тесла впервые продемонстрировал, что это возможно. Как и для наиболее эффективных спутниковых подключений к Интернету, каналу Emrod требуется только прямая видимость. В своем заявлении основатель Emrod Грег Кушнир говорит, что его мотивировал особый набор возмож...
09.08.20 14:06
0
5
Neutrinovoltaic технология – реализация стратегии ЕС по отказу от ископаемого топлива к 2050 году

Neutrinovoltaic технология – реализация стратегии ЕС по отказу от ископаемого топлива к 2050 году

Объявленная Еврокомиссией стратегия построения экономики без вредных выбросов к 2050 году, ставит перед странами ЕС сложную задачу - найти альтернативу ископаемому топливу для генерации электроэнергии и переходу на электромобили или автотранспорт, работающий в экологически чистом топливе.

Задача крайне амбициозная и не однозначная как в экономическом, так и политическом аспекте, хотя и продиктована обострившимися экологическими проблемами, связанными с глобальным потеплением климата. Апологетами такого развития выступают в первую очередь политики, которые хотят импонировать своим избирателям и «зелёному» движению. Но убеждать избирателей безусловно проще, если предлагаются конкретн...
01.08.20 20:43
1
8
Каким будет экологичное энергоснабжение без нефти и газа

Каким будет экологичное энергоснабжение без нефти и газа

Процесс глобального потепления остро поставил перед человечеством жёсткое условие – принять радикальные, действенные и прежде всего, оперативные меры для сохранения самой жизни человека на Земле.

Оценив все смертельные опасности, связанные с неуклонным повышением среднегодовой температуры,  правительства и бизнес-структуры наиболее благополучных в плане экономического развития стран начинают предпринимать первые реальные шаги для того, чтобы на первом этапе хотя бы затормозить скорость её поднятия. Первый и самый очевидный необходимый шаг на этом пути – резкое сокращение выбросов...
02.06.20 19:05
0
2
Новая натрий-ионная батарея работает наравне с литий-ионными

Новая натрий-ионная батарея работает наравне с литий-ионными

Аккумуляторы, использующие натрий, а не обычный литий, имеют ряд преимуществ из-за дешевой и распространенной природы элемента.

Ученые из Университета Вашингтон придумали дизайн, который потенциально способен изменить правила игры в этой области, - натрий-ионная батарея, обладающая сопоставимой энергетической емкостью и способностью к циклированию с некоторыми литий-ионными аккумуляторами, уже имеющимися на рынке. В некотором смысле, натрий-ионные аккумуляторы функционируют так же, как литий-ионные, вырабатывая энергию пу...
01.06.20 21:06
0