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

Наноматериалы - основа безэмиссионной энергетики будущего

Наноматериалы - основа безэмиссионной энергетики будущего
Обострение геополитического конфликта между Россией и западными странами даёт мощнейший импульс ускоренному развитию не только новых технологий электрогенерации, не связанных с ископаемым топливом, но и технологиям энергосбережения, а также усилению тенденции отказа от использования транспорта с двигателями внутреннего сгорания.


Создание системы электрогенерации на основе альтернативной энергетики, в первую очередь, солнечной и ветрогенерации, на практике показало их критическую зависимость от погодных условий.

Прогресс, обозначившийся в последние годы в области создания новых наноматериалов, позволяет многим учёным обоснованно предполагать, что энергетика будущего будет опираться именно на использование наноматериалов как в области производства электроэнергии, так и в области её доставки до потребителя с минимальными потерями. Существующие в настоящее время электросети имеют ограничения в пропускной способности практически во всех странах и не смогут справиться с резко возрастающей потребностью в электроэнергии. Модернизация электросетей потребует существенных инвестиций: только в США в ближайшие десятилетия потребуются инвестиции для модернизации устаревших линий электропередач и строительства тысяч километров новых линий, которые могут достичь 2 триллионов долларов, а с учётом существующей инфляции они могут возрасти многократно.

Перспективной является идея создания распределённой системы электроснабжения на основе применения наноматериалов, которые позволяли бы преобразовывать энергию окружающих полей излучений в электрический ток. Возможность воплощения в жизнь такой многообещающей идеи была исследована учёными компании Neutrino Energy Group под научным руководством Holger Thorsten Schubart. Изучение различных материалов для реализации этой идеи началось в начале текущего столетия, а первые устойчивые положительные результаты экспериментов были получены и обнародованы в 2014 году. Сложность заключалась не только в нахождении материала и обосновании принципа появления электрического тока, но и в отсутствии ментального восприятия самого факта возможности получения электроэнергии под воздействием окружающих полей излучений. Поэтому создатели технологии и, в первую очередь, Holger Thorsten Schubart в своей функции президента и научного руководителя проекта, вынуждены были заниматься большой информационной и разъяснительной работой как в научной среде, так и среди самых широких слоев населения, справедливо полагая, что подобная информация привлечёт внимание к проекту и не даст возможность игнорировать факт существования технологии, повысит уровень акцентирования технологии и, в конечном итоге, такая работа должна была ускорить сам старт промышленного производства источников тока, названных Neutrino Power Cubes. Промышленный выпуск Neutrino Power Cubes источников электроэнергии выходной мощностью 5 кВт*час, предназначенных для электроснабжения домовладений, начнется в Швейцарии в конце 2022 – начале 2023 года, также Neutrino Energy Group предоставило на коммерческой основе лицензионные права на производство Neutrino Power Cubes нескольким странам, включая Россию. Лицензионные права в Россию распространяются не только на производство источников электроэнергии Neutrino Power Cubes, но и на производство электромобилей со встроенными в корпус электромобиля источниками постоянного тока, а также на изготовление самой широкой номенклатуры продукции, работающей по технологии Neutrinovoltaic.



Ноу-хау технологии Neutrinovoltaic заключается в изобретении наноматериала, способного преобразовывать кинетическую энергию различных частиц невидимого спектра излучения, имеющих массу, в электрический ток. Если говорить точнее, то различные излучения, включая поток нейтрино мощностью 60 млрд. частиц в секунду, пронизывающих каждый см2 земной поверхности, вызывает колебания атомов графена. Колебания атомов графена, вызываемых частицами полей излучений, накладываются на колебания атомов графена, вызываемых температурным броуновским движением. При совпадении этих частот колебаний появляется резонанс колебаний атомов графена, что позволяет кратно усилить отдачу электронов графена.

В графене, имеющим в основе своей структуры шестигранную кристаллическую решётку, возникает волна, подобно волнам на поверхности моря, появляющаяся в результате комбинации небольших спонтанных движений и приводящая к появлению более крупных спонтанных движений. Смещение одного атома, суммируясь со смещениями других атомов, вызывает появление поверхностных волн с горизонтальной поляризацией, известных в акустике как волны Лява. Чем легче атомная масса химического элемента, тем сильнее наблюдается эффект от столкновения различных частиц с ядром атома химического элемента. Предположительно, именно поэтому колебания атомов графена, к примеру, в 100 раз сильнее колебаний атомов кремния. Процесс взаимодействия нейтрино, и других частиц полей излучений невидимого спектра с ядром атома химического элемента получил название «когерентное упругое нейтрино-ядерное рассеяние (CEvNS)».


Упрощенная схема когерентного упругого рассеяния нейтрино на тяжелых ядрах. D. Akimov et. al. / Science

Учёные Neutrino Energy Group обнаружили, что, чередуя слои графена с кремнием и добавляя легирующие элементы, электроны в графене искажают свое движение в общем направлении, т.е. возникает постоянный электрический ток. Общий эффект заключается в том, что физики называют «косым рассеянием», когда облака электронов отклоняют свое движение в одном направлении. Один слой графена способен генерировать очень слабый ток, задача же состояла в том, чтобы создать технологию, которая работала бы устойчиво, а создаваемые на её основе источники постоянного тока имели бы компактные размеры. Задача была решена путём изготовления генерирующего наноматериала многослойным, таким образом, многократно был увеличен выходной ток и напряжение. Многослойный наноматериал наносится на одну сторону металлической0 фольги для сохранения его целостности. Покрытая сторона металлической фольги становится положительным полюсом, а непокрытая - отрицательным. Наличие положительного и отрицательного полюсов на электрогенерирующей пластине позволяет создавать источники электроэнергии различных выходных характеристик.

Разработка Neutrinovoltaic технологии электрогенерации является несомненно ценным научным достижением, а внедрение её на практике станет важным вкладом в создание автономной беэмиссионной энергетики будущего без централизованного электроснабжения в эпоху отказа от сжигания ископаемых природных ресурсов в целях энергогенерации.

Автор: Румянцев Л.К., к.т.н.


Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Низкие температуры индуцируют противовоспалительную молекулу, которая противостоит ожирению

Исследователи продолжают выяснять сложную роль, которую воспаление играет в ожирении, и его влияние на последующие эффекты: резистентность к инсулину, контроль уровня глюкозы и риск диабета.

Новое исследование добавило важные новые идеи в эту область, продемонстрировав, как низкие температуры могут стимулировать высвобождение молекулы, которая обращает вспять этот тип воспаления и снижает массу тела у мышей, закладывая основу для новых терапевтических средств, которые вызывают аналогичные эффекты у людей. Исследование, проведенное учеными из Диабетического центра Джослина и Женской б...
28.06.22 09:45
0
0
Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

НАСА подтвердило, что Луна немного более загрязненная, так как космический корабль Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил двойной кратер от удара ракеты-носителя, которая столкнулась с лунной поверхностью 4 марта 2022 года.

Хотя происхождение ракеты не известно и пока ничего не подтверждено, но основным кандидатом стал китайский ракетный ускоритель. В январе астрономы-любители и автор астрономического программного обеспечения Билл Грей нашли доказательства того, что вышедшая из употребления ракета-носитель движется по курсу столкновения с Луной. Сначала предполагалось, что это ракета второй ступени SpaceX Falcon 9, ...
27.06.22 11:28
0
0
Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

Лунный зонд обнаружил необычный двойной кратер на месте падения ракеты

НАСА подтвердило, что Луна немного более загрязненная, так как космический корабль Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил двойной кратер от удара ракеты-носителя, которая столкнулась с лунной поверхностью 4 марта 2022 года.

Хотя происхождение ракеты не известно и пока ничего не подтверждено, но основным кандидатом стал китайский ракетный ускоритель. В январе астрономы-любители и автор астрономического программного обеспечения Билл Грей нашли доказательства того, что вышедшая из употребления ракета-носитель движется по курсу столкновения с Луной. Сначала предполагалось, что это ракета второй ступени SpaceX Falcon 9, ...
27.06.22 11:28
0
1
Biofinder помогает обнаруживать внеземную жизнь

Biofinder помогает обнаруживать внеземную жизнь

Инновационный научный прибор Compact Color Biofinder, разработанный группой исследователей из Гавайского университета в Маноа, может изменить правила игры в поисках признаков внеземной жизни.

Большинство биологических материалов, например, аминокислоты, окаменелости, осадочные породы, растения, микробы, белки и липиды, имеют сильные сигналы органической флуоресценции, которые могут быть обнаружены специальными сканирующими камерами. В исследовании, недавно опубликованном в Nature Scientific Reports, исследовательская группа сообщила, что Biofinder настолько чувствителен, что может точн...
26.06.22 20:14
0
0
Прорыв CRISPR-Combo редактирует одни гены и активирует другие

Прорыв CRISPR-Combo редактирует одни гены и активирует другие

Технология редактирования генов CRISPR-Cas9 — одно из самых важных научных открытий последних десятилетий, но всегда есть место для совершенствования.

Исследователи из Университета Мэриленда (UMD) разработали систему, которую назвали CRISPR-Combo, умеющую редактировать несколько генов, одновременно изменяя экспрессию других в растениях. Система CRISPR — это мощный инструмент, позволяющий ученым копировать и вставлять изменения в определенные гены живых организмов. Это открыло возможность для новых методов лечения ряда заболеваний, включая рак, ...
25.05.22 18:47
0
3
Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Инженеры Токийского университета разработали новый тип опреснительной мембраны, которая работает быстрее и требует меньшего давления и энергии, чем существующие технологии.

Новая мембрана состоит из ряда наноразмерных трубок, облицованных материалом на основе тефлона, который отталкивает соли, позволяя воде проходить с небольшим трением. Многие регионы мира сталкиваются с нехваткой чистой питьевой воды, и с изменением климата эта проблема будет только усугубляться. Опреснение солоноватой или морской воды жизненно важно, и в работах нет недостатка в творческих устрой...
17.05.22 15:03
0
2
«Каталитический конденсатор» позволяет дешевым металлам вести себя как редкие и дорогие

«Каталитический конденсатор» позволяет дешевым металлам вести себя как редкие и дорогие

Для многих важных химических реакций в качестве катализаторов требуются редкие и дорогие металлы, поэтому ученые разработали устройство, активно настраивающее обычный алюминий, чтобы он вел себя как другие металлы.

Во многих отраслях промышленности платина, палладий, родий и другие металлы являются ключевыми движущими силами реакций, используемых для производства материалов и химикатов. Проблема в том, что эти металлы трудно достать, и поэтому они очень дорогие, что увеличивает стоимость производственного оборудования и процессов, а также конечных продуктов.Новое исследование, проведенное Университетом Минне...
10.05.22 17:45
0
3
Электронная кожа с крошечными магнитными волосками будет чувствовать прикосновение

Электронная кожа с крошечными магнитными волосками будет чувствовать прикосновение

Кожа - самый большой орган тела и играет ключевую роль в развитии осязания, но её чувствительность трудно воспроизвести в искусственных версиях. Теперь исследователи разработали новый тип электронной кожи (e-skin), содержащий крошечные встроенные волоски, которые могут точно воспринимать прикосновение и направление его движения.

Электронная кожа представляет собой тонкие пленки материала с электронными свойствами, которые позволяют выполнять некоторые функции естественной кожи человека, такие как регистрация прикосновения, давления, температуры или даже боли. Такая искусственная кожа может быть полезна для пациентов, нуждающихся в трансплантатах после серьезной травмы, или для придания более развитого осязания протезам и ...
01.05.22 11:14
0