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
Медицинская марихуана крепче, чем должна быть

Медицинская марихуана крепче, чем должна быть

Новое исследование отслеживало эффективность продуктов каннабиса в ряде американских штатов, и обнаружило, что большая часть медицинской марихуаны крепче, чем должна быть для облегчения боли.

Исследования показывают, что более высокие уровни ТГК не нужны в медицинских целях и могут увеличить риск негативных побочных эффектов. «Мы знаем, что высокоэффективные продукты не должны иметь места в медицинской сфере из-за высокого риска развития расстройств, связанных с употреблением каннабиса, которые связаны с воздействием продуктов с высоким содержанием ТГК», - объясняет Альфонсо Эдгар Ром...
28.03.20 15:45
0
1
Ученые нашли еще один секрет Урана

Ученые нашли еще один секрет Урана

Спустя восемь с половиной лет после запуска, космический корабль НАСА Вояджер 2 был готов к очередной встрече. 24 января 1986 года он был готов увидеть таинственную седьмую планету, Уран.

В течение следующих нескольких часов Voyager 2 пролетел в пределах 81 433 км от облачных вершин Урана, собрав данные, которые выявили два новых кольца, 11 новых лун и температуры ниже минус 214 градусов по Цельсию. Набор данных по-прежнему является единственным приближенным измерением, которое мы когда-либо делали на планете. Три десятилетия спустя ученые, исследовавшие эти данные, обнаружили еще...
27.03.20 15:48
1
2
XMM-Newton исследовал остаток сверхновой W49B

XMM-Newton исследовал остаток сверхновой W49B

Китайские астрономы с помощью XMM-Newton исследовали светящийся остаток сверхновой W49B.

Остаток сверхновой (SNR) - это диффузные расширяющиеся структуры, возникающие в результате взрыва сверхновой. Они содержат выброшенный взрывом материал и межзвездное вещество, который был поглощен прохождением ударной волны от взорвавшейся звезды. Исследования остатков сверхновых важны для астрономов, поскольку играют ключевую роль в эволюции галактик, рассеивая тяжелые элементы, образовавшиеся п...
26.03.20 13:39
0
3
Исследование поддержало прогнозы 35-летней давности

Исследование поддержало прогнозы 35-летней давности

Почти 35 лет назад ученые сделали радикальное предположение о том, что колоссальные водородные бомбы, называемые новыми, после извержения проходят очень длительный жизненный цикл, исчезают в неизвестности в течение сотен тысяч лет, а затем восстанавливаются, чтобы стать полноценными новыми еще раз.

Новое исследование впервые полностью смоделировало работу и включило все факторы, которые управляют этими системами, подтверждая первоначальные прогнозы и раскрывая новые детали. Опубликованное в журнале Nature Astronomy исследование подтверждает, что новые звезды, которые мы наблюдаем, вспыхивая по всей Вселенной, представляют лишь несколько процентов этих переменных, а остальные «прячутся» в спя...
25.03.20 22:40
0
1
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
3
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
14
Нейтринная электрогенерация будущего - энергетическое поле над головой

Нейтринная электрогенерация будущего - энергетическое поле над головой

Воздействие жизнедеятельности человека на климат – это многокомпонентная и очень комплексная тематика, включающая в себя, как утилизацию отходов жизнедеятельности человека, так и отказ от сжигания ископаемого топлива для генерации электроэнергии и от использования его для двигателей внутреннего сгорания.

В связи с глобальными изменениями климата в последние десятилетия, обусловленных в том числе безответственным и недальновидным образом жизнедеятельности человека, остро встает вопрос о разработке новых технологий и создания новых материалов, обеспечивающих не только комфортную жизнь человека, но и способных кардинально уменьшить негативное воздействие жизнедеятельности человека на собственную сред...
28.08.19 18:26
0