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
НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

НАСА дало разрешение на первый полет SpaceX с экипажем 27 мая

В пятницу НАСА дало зеленый свет запуску на следующей неделе двух астронавтов на борту корабля SpaceX - первый космический полет с экипажем с территории США за 9 лет.

Представители космического агентства США и компании Илона Маска с четверга встречались в Космическом центре Кеннеди во Флориде для окончательной проверки космической капсулы «Crew Dragon» в преддверии первой миссии 27 мая. Американские астронавты Роберт Бенкен и Дуглас Херли покинут историческую стартовую площадку 39А космического центра Кеннеди в среду в 23:33 по московскому времени и прибудут н...
24.05.20 13:13
0
1
ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

ALMA наблюдает мерцающее сердце Млечного Пути

Комплекс ALMA обнаружил квазипериодические мерцания в миллиметровом диапазоне из черной дыры в центре Млечного пути, Sgr A *.

Команда объяснила это мерцание как вращение радио-пятен, окружающих сверхмассивную черную дыру с небольшим радиусом орбиты. Это интересная подсказка к исследованиям пространства-времени с чрезвычайной гравитацией. «Известно, что Sgr A * иногда вспыхивает в миллиметровом диапазоне», - говорит Юхей Ивата, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters. «С помощью ALMA мы получ...
23.05.20 15:28
0
0
Телескоп ATLAS обнаружил астероид с хвостом

Телескоп ATLAS обнаружил астероид с хвостом

Астероиды и кометы считаются разными типами небольших тел, но астрономы обнаружили объект, который кажется астероидом, а затем развивает хвост, который типичен для комет.

Система раннего предупреждения ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) обнаружила первый троянский астероид Юпитера, у которого появился кометоподобный хвост. ATLAS - это проект НАСА, использующий широкоугольные телескопы для быстрого сканирования неба на наличие представляющих угрозу для Земли астероидов. Рассматривая большую часть неба каждые две ночи, ATLAS часто находит другие ви...
22.05.20 16:19
0
0
ALMA обнаружила массивную вращающуюся галактику в ранней Вселенной

ALMA обнаружила массивную вращающуюся галактику в ранней Вселенной

Во Вселенной, возраст которой 13,8 миллиардов лет, большинство галактик формируется постепенно, постепенно достигая своей наибольшей массы. Но не все.

Новое открытие, сделанное с помощью ALMA (Атакамская большая [антенная] решётка миллиметрового диапазона), массивной вращающейся дисковой галактики, в то время, когда возраст Вселенной составлял всего 10% нынешнего, что бросает вызов традиционным моделям формирования галактики. Галактика DLA0817g, известная как Диск Вулфа (в честь покойного астронома Артура М. Вульфа), самая отдаленная галактика...
21.05.20 14:41
0
5
Биогибридная батарея собирает энергию от электрических бактерий

Биогибридная батарея собирает энергию от электрических бактерий

Некоторые бактерии производят собственное электричество и могут использоваться для аккумуляторов и топливных элементов. Но пока попытки были неэффективными.

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) создали «биогибридную» систему, построенную вокруг гидрогеля, который может поддерживать жизнь бактерий, эффективно собирая их энергию. Бактерии в основе этой системы известны как экзоэлектрогены. Это семейство микробов может производить электроны и вытеснять их через внешнюю мембрану клетки. Если суметь поймать эти электроны, экзоэлектро...
09.04.20 18:51
0
2
Американские военные погнались за ядерными микрореакторами

Американские военные погнались за ядерными микрореакторами

Министерство обороны США заключило контракты с тремя компаниями на разработку мобильных ядерных микрореакторов для военных применений в рамках инициативы Project Pele.

Контракты стоимостью от $11 953 036 до $14 309 000 будут финансировать начальный двухлетний этап проектирования, после которого будет выбрана одна компания для создания прототипа реактора. Американские вооруженные силы наиболее энергоемкие в мире. Согласно Министерству обороны США, департамент использует 30 тераватт-часов электроэнергии в год и более 10 миллионов галлонов топлива в день...
11.03.20 21:51
0
8
Электрический ток из окружающей среды. Комментарии специалиста.

Электрический ток из окружающей среды. Комментарии специалиста.

В современном мире нарастает научно-техническая гонка за новыми способами генерации альтернативной энергии, стимулируемая многотысячными сторонниками за гармоничное существование с природой, за переход к экономике без вредных выбросов в атмосферу.

Люди не хотят жить в нездоровой экологической ситуации, как, например, в Красноярске при режиме «чёрное небо», не хотят загрязнения девственной чистоты северных территорий.  В этом контексте потребность в новейших источниках и способах получения энергии занимает передовые позиции промышленной политики различных стран. Различные группы учёных работают в настоящее время над созданием новейших...
05.03.20 12:21
0
5
Графен – как основа новых материалов для генерации электроэнергии

Графен – как основа новых материалов для генерации электроэнергии

В 2010 шведская Академия присудила Нобелевскую премию по физике Андрею Гейму и Константину Новоселову за открытие двумерной формы углерода – графена.

Несмотря на достаточно короткий период исследований его свойств, графен уже сыграл свою важную роль в судьбоносных для человечества технических революционных открытиях.  Благодаря своему строению графен (углеродная пленка толщиной в один атом, кристаллическая решетка которой имеет форму сетки из шестиугольников) стал самым тонким, электро- и теплопроводящим материалом в мире, который к тому ж...
13.11.19 21:27
0