В авангарде альтернативной энергетики - технология электрогенерации на основе графена

Организация устойчивого энергоснабжения – вопрос выживаемости для современного человека. Стремительное увеличение населения планеты ведёт к растущим потребностям в природных ресурсах, которые так же стремительно сокращаются. Подобные процессы неизбежно приведут к полному истощению минеральной базы человечества и могут поставить его на грань выживания.

И при этом речь идёт не только о конечности нефтегазовых месторождений, а запаса природных ресурсов в целом: к примеру, повышение благосостояния жителей Китая уже привело к масштабным вырубкам лесов в России. Причём спрос в мире, несмотря на резкое увеличение цен, только увеличивается. Такая тенденция грозит масштабным сокращением естественных «лёгких Планеты». Рост благосостояния народов в других густонаселённых странах, как, например, Индия, ещё более усугубит этот опасный тренд. Вырубание многокилометровых просек в лесных массивах под различные нефте- и газопроводы, а также линии электропередач сокращает возможности лесов выделять кислород. Переход на электрогенерацию без сжигания ископаемого топлива, а также создание распределённой системы электрогенерации, когда она осуществляется непосредственно в месте потребления электроэнергии, будет являться не только экономически обоснованной, уменьшив капитальные затраты и потери мощности в электросетях, но и позволит сохранять природу и экологию.

Последние открытия в области материаловедения позволяют начать постепенный переход на новые энергосберегающие технологии и открывают путь к появлению принципиально новых способов получения электроэнергии без сжигания ископаемого топлива. Широкое внедрение солнечной и ветровой электрогенерации также поднимает целый ряд вопросов: зависимость от погодных условий, отсутствие технологий для безопасной утилизации лопастей ветрогенераторов, изготовленных из углепластика, и солнечных панелей. Кроме того, холодная зима 2021 года показала их ненадёжность.

Традиционные и уже освоенные технологии электрогенерации не могут существовать вечно, на смену им неизбежно приходят новые более прогрессивные и более экономичные разработки. Кроме того, необходимость соответствия новым климатическим требованиям вынуждает считаться с жесткими ограничители по выбросам СО2. «К лету мы пересмотрим всё наше энергетическое и климатическое законодательство, чтобы адаптировать его к (цели в) 55%», — заявила госпожа фон дер Ляйен в ходе видеовыступления на конференции «Берлинский диалог по энергетической трансформации».

На этом фоне создаётся благоприятная атмосфера по продвижению экологически чистых новых технологий в области электрогенерации. Одной из самых амбициозных и перспективных разработок, находящейся сегодня в фазе внедрения, по праву считается Neutrinovoltaic технология – способ генерации электроэнергии под действием космических нейтрино и других электромагнитных и тепловых излучений. Хольгер Торстен Шубарт, генеральный директор немецко-американской компании Neutrino Energy Group оценивает текущую ситуацию: «Германия выделяет серьезные инвестиции на переход к экономике без выбросов СО2. Покупатели электромобилей получают премии от государства. 16.03.21 глава МИД ФРГ Хайко Маас сообщил, что Германия в ближайшие годы инвестирует €2 млрд с целью развития международного рынка водорода. Будет вводиться и налог на выбросы СО2 при импорте товаров в ЕС. Я считаю, что Neutrinovoltaic технология разработана в самое подходящее время, когда она особо востребована рынком и полностью соответствует экологическим потребностям нашей Планеты, требованиями и ограничениями на традиционную энергетику и автотранспорт с двигателями внутреннего сгорания. Сейчас для нас самое главное, чтобы нам просто не мешали: многие крупные международные инвесторы уже стали нашими акционерами и для реального воплощения проекта в действительность нет ни финансовых, ни технических препятствий».

 

Фото: Holger Thorsten Schubart, генеральный директор Neutrino Energy Group

Научная группа под руководством Хольгера Шубарта создала революционный сверхтвердый многослойный наноматериал с повышенными атомными вибрациями. Включение слоёв графена в состав наноматериала обеспечивает восприимчивость его к воздействию тепловых и электромагнитных излучений. Из-за особенностей кристаллической решётки на поверхности графена возникают «графеновые волны». Именно это свойство графена явилось определяющим при создании высокочувствительного многослойного материала из чередующихся слоёв графена и легированного кремния. Любые электромагнитные излучения, включая космические нейтрино, влияют на частоту и амплитуду колебаний атомов графена, переводя их в резонанс. Наличие же слоёв легированного кремния, размещённых между слоями графена, в результате присутствия эффекта «косого рассеяния» вызывает направленное движение электронов. Общий эффект заключается в том, что физики называют «косым рассеянием» - процесс, когда облака электронов отклоняют свое движение в одном направлении. В данном случае многослойное расположение чередующихся слоёв графена и легированного кремния приводит к явлению «косого рассеяния».

Источники постоянного тока, создаваемые на основе Neutrinovoltaic технологии, получаются очень компактными, что позволяет размещать их внутри корпусов электроприборов и даже внутри корпусов электромобиле.

Neutrinо Energy Group имеет международный патент WO2016142056A1 на изобретение, рабочие характеристики которого были подтверждены многими независимыми экспертами, включая пользующуюся авторитетом в научном мире Шведскую королевскую академию наук, которая в начале января 2021 года выдала положительное заключение о технических характеристиках технологии по запросу автомобильного концерна Daimler.

В настоящее время компания Neutrino Energy Group уже выдала ряд эксклюзивных лицензий независимым производителям на производство автономных источников электроэнергии различного предназначения Neutrino Power Cube на основе Neutrinovoltaic технологии. Предварительные расчеты показывают, что цена на получаемую электроэнергию от таких источников тока будет дешевле, чем от солнечных панелей, что является важной составляющей для их широкого внедрения для электроснабжения как отдельных домохозяйств, так и различных электроприборов, а также для внутрикорпусного размещения их в электромобилях.

В условиях стремительного развития научно-технического прогресса последних лет можно с уверенностью утверждать, что будущее за технологиями, которые имеют реальную экономическую основу и будут работать для создания благоприятных условий жизни каждого из нас.