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
Airbus планирует запустить авиалайнеры на жидком водороде к 2035 году

Airbus планирует запустить авиалайнеры на жидком водороде к 2035 году

Компания Airbus заявляет, что находится на пути к тому, чтобы полностью рабочая электрическая силовая установка мегаваттного класса, работающая на криогенном жидком водороде, была испытана в полете к 2026 году, опередив полномасштабный пассажирский авиалайнер с нулевым уровнем выбросов, который она планирует ввести в эксплуатацию к 2035 году.

Эти передовые силовые агрегаты в конечном итоге должны быть полностью заключены в большие отсеки, подвешенные под крыльями, где обычно можно найти мощную реактивную турбину. Каждая капсула будет иметь собственный резервуар с жидким водородом внутри, а также криогенное охлаждающее оборудование, чтобы поддерживать температуру кипения топлива при чрезвычайно низкой температуре -253 ° C. У каждой капс...
05.12.22 09:14
0
0
Ученые научились уничтожать жировые отложения в любом месте тела

Ученые научились уничтожать жировые отложения в любом месте тела

Жировые клетки профессионального спортсмена могут выглядеть совершенно иначе, чем клетки человека, страдающего ожирением, и технологии, позволяющие сделать одни из них более похожими на другие, могут открыть новые мощные методы лечения этого заболевания.

Ученые сообщают о захватывающем прогрессе в этой области, демонстрируя, как положительно заряженные наноматериалы можно вводить в нездоровый жир, чтобы вернуть его в здоровое состояние, закладывая основу для лечения, которое избирательно воздействует на жировые отложения в любом месте тела. Исследование, проведенное учеными из Колумбийского университета, было опубликовано в двух статьях и посвяще...
04.12.22 10:46
0
1
Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

В скоплениях галактик есть часть звезд, которые уходят в межгалактическое пространство, потому что их вытягивают огромные приливные силы, возникающие между галактиками в скоплении. Свет, излучаемый этими звездами, называется внутрикластерным светом и очень слаб.

Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, почему изображения, сделанные из космоса, очень ценны для их анализа. Инфракрасные волны позволяют исследовать скопления галактик иначе, чем с помощью видимого света. Благодаря его эффективности в инфракрасном диапазоне и четкости изображений телескопа Джеймса Уэбба, исследовате...
03.12.22 13:46
0
0
Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Первичные черные дыры — удивительные космические тела, которые активно исследуются астрофизиками всего мира. Исходя из названия, это черные дыры, которые появились на заре существования Вселенной, менее чем через секунду после Большого взрыва.

Теоретическая физика предполагает, что за долю секунды до образования Вселенной пространство не было полностью однородным, поэтому более плотные и горячие области могли коллапсировать в черные дыры. В зависимости от того, когда именно они образовались в течение этой доли секунды, эти первичные черные дыры могли быть очень разной массы и связанными с ней характеристиками.Некоторые физики-теоретики ...
02.12.22 09:01
0
0
Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания продвигается вперед с проектом Greensands - инициативой, которая позволит перекачивать огромное количество уловленного углерода на нефтяную вышку в Северном море и закачивать его, чтобы изолировать в формациях песчаника, которые когда-то содержали нефть и газ.

После получения в декабре прошлого года крупнейшего разового гранта в истории Дании (около 26 миллионов евро (27 миллионов долларов США) руководитель проекта Ineos Energy привлек британскую инженерно-консалтинговую компанию Kent для «проведения скрининговых исследований, охватывающих цепочку создания стоимости CCS от береговых участков улавливания, сжижения, берегового хранения, транспортировки и ...
29.11.22 20:01
0
0
Бестопливные генераторы - альтернатива традиционной энергетике

Бестопливные генераторы - альтернатива традиционной энергетике

Какой будет энергетика через 30-50 лет зависит от технологий, которыми человечество обладает или тех, которые уже находятся на стадии промышленного внедрения.

Какой будет энергетика через 30-50 лет зависит от технологий, которыми человечество обладает или тех, которые уже находятся на стадии промышленного внедрения. Несмотря на энергетический кризис в Европейских странах, век ископаемого топлива подходит к концу. Эта тематика актуальна сегодня, как никогда, и для России. "Наша задача сегодня заключается не только в том, чтобы дырки в земле сверлить, газ...
15.11.22 17:22
0
-2
Рекордный запас энергии: морской прототип работает с перегрузкой в течение 24 часов

Рекордный запас энергии: морской прототип работает с перегрузкой в течение 24 часов

Прототип ветряной турбины зафиксировал необычайный общий объем производства возобновляемой энергии за один день, обеспечив огромные 359 мегаватт-часов за 24-часовой период времени. Чтобы сделать это, он должен был работать с превышением номинальной мощности практически весь день.

Siemens Gamesa SG 14-222 DD — одна из крупнейших в мире ветряных турбин, равная номинальной мощности 14 МВт самых больших турбин GE Haliade-X и лишь немного уступающая гигантским буровым установкам Vestas мощностью 15 МВт и безоговорочному чемпиону мира по шельфовым установкам - чудовищному MingYang 16 МВт.Серийное производство SG 14-222 DD запланировано на 2024 год. В нем используются три колосса...
12.10.22 06:43
0
1
Крупнейшая в мире проточная батарея подключена к сети в Китае

Крупнейшая в мире проточная батарея подключена к сети в Китае

В китайском городе Далянь была запущена ведущая в мире новая система хранения энергии, которая будет ежедневно снабжать энергией до 200 000 жителей.

Имея начальную мощность 400 МВт/ч и выходную мощность 100 МВт, аккумулирующая электростанция Dalian Flow Battery будет служить источником энергии для города и способствовать освоению возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия. Будучи проточной ванадиевой батареей, новая система накопления энергии отличается от обычных литий-ионных батарей, используемых в современных эл...
03.10.22 12:46
0