Энергетические поля компенсируют растущие потребности в электроэнергии

2024-03-28 18:41:25 Время чтения 8 мин 221

Несмотря на усилия, направленные на отказ от использования ископаемого топлива и сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу, результаты по ограничению скорости повышения температуры не видны. Как заявил научный руководитель Гидрометцентра России Роман Вильфанд, температура на планете впервые в истории бьет рекорды в течение девяти месяцев подряд, причем в течение восьми месяцев она приближается к «рубежу» Парижских соглашений, превышая норму на 1,5 градуса. По словам специалиста, февраль 2024 года стал девятым аномально теплым месяцем подряд.

Синоптик подчеркнул, что такое явление наблюдается впервые за исключением России, где средняя температура зимой была ниже нормы.

Опыт летнего периода в странах ЕС за последние годы показал, что аномально высокие температуры приводили к обмелению рек. Особенно ярко это проявилось во Франции прошлым летом, когда пришлось снижать нагрузку атомных энергоблоков из-за обмеления рек и повышения температуры воды в бассейнах охлаждения. Большая проблема и с чистой питьевой водой, особенно на юге Европы, из-за понижения уровня грунтовых вод. Эксперты прогнозируют, что предстоящее лето будет жарче предыдущего, что может вызвать еще больше проблем.

Идеология сторонников «зелёной» энергетики основана на предположении, что повышение среднегодовой температуры является результатом деятельности человека, а именно выбросов парниковых газов в атмосферу. Так, 15 марта 2024 года в журнале Nature Climate Change были опубликованы результаты исследований учёных Океанографического института в Вудс-Хоуле (США), подтверждающие, что изменение климата вызвано антропогенной деятельностью.

В процессе исследований был проведён анализ данных различных систем мониторинга, включая снимки из космоса и результаты измерений, проведённых исследовательскими судами, начиная с 1950 года.

Идеология сторонников «зелёной» энергетики опирается на то, что повышение среднегодовой температуры является результатом деятельности человека, а именно выбросов парниковых газов в атмосферу. Так 15.03.24 в журнале Nature Climate Change были опубликованы результаты исследований учёных Океанографического института в Вудс-Хоуле (США) с доказательствами, что изменение климата вызваны антропогенной деятельностью. В процессе исследований был проведён анализ данных различных систем мониторинга, включая снимки из космоса, и результаты измерений, проведённых исследовательскими судами, начиная с 1950 года.

Однако, несмотря на законодательные ограничения и мировой политический тренд перехода на «зеленые» технологии, крупные энергетические компании сокращают свои инвестиции в климатические программы. Это связано, в первую очередь, с проблемами в существующих технологиях солнечной энергетики и ветрогенерации.

Экономическая составляющая деятельности корпораций заключается в желании заработать больше денег для своих акционеров, что является главной целью предпринимательства. Например, генеральный директор компании Shell Ваэль Саван реализует план по выделению большей части инвестиций в нефть и газ, чтобы инвестировать капитал в добычу ископаемых сырьевых товаров, а не нести убытки при инвестировании в возобновляемые источники.

Уже многие страны и компании сворачивают программы, в которые были инвестированы миллиарды, и начинают «снижать темп уменьшения выбросов». Это вызывает шквал эмоций у политиков, зеленых активистов и части населения, однако отражает реальную сторону бизнеса, направленного на получение прибыли.

Факты таковы, что солнечная и ветроэнергетика имеют объективную уязвимость - это зависимость от погодных условий. Кроме того, в процессе эксплуатации ветряных турбин, например компанией Siemens Gamesa, 15-20% турбин выходили из строя и нуждались в ремонте. Для самой компании произошедшее оказалось непредвиденной катастрофой.

С ненадежностью оборудования ветрогенераторов столкнулись и в Норвегии, где у ветряной электростанции Одал, имеющей в эксплуатации 34 ветрогенератора, 15 были выведены из строя из-за поломок. И такая проблема наблюдается повсеместно.

Детали вращения в ветрогенераторах являются самым "слабым" местом и требуют постоянного технического ухода и замены, что неминуемо сказывается на финансовых результатах.

В данном аспекте можно утверждать, что солнечная и ветроэнергетика являются промежуточным звеном на пути отказа от ископаемого топлива. Как только на рынок выйдут разработки электрогенерации, лишенные недостатков существующих бестопливных технологий, которые продемонстрируют эффективность не только в сравнении с ветряками и солнечными панелями, но и с ископаемым топливом, крупные энергетические компании будут вынуждены инвестировать в такие бестопливные технологии, или они будут терять рынок.

Такая бестопливная технология должна иметь универсальный и всепогодный устойчивый характер генерации и применима не только для электроснабжения, но и для мобильности.

«Электромобили будущего – это полностью автономные электрокары, которым не нужна зарядка от розетки», - так считает Holger Thorsten Schubart, президент компании Neutrino Energy Group.

Необходимо отметить, что данная компания работает над внедрением своей разработки – технологии графеновой электрогенерации. Принцип работы этой технологии основан на способности графена преобразовывать энергию частиц энергетических полей в электрический ток.

Энергетические поля – это излучения невидимого спектра, которые, в отличие от излучений видимого спектра, обладающего концентрированными потоками энергии, имеют слабую энергию. Ученым компании удалось решить, казалось бы, неразрешимую задачу – преобразовать эту слабую энергию в электрический ток, достаточный для прикладного использования.

Для этого был создан полупроводниковый материал из графена и легированного кремния, где каждый слой графена размещается между двумя слоями кремния. Металлическая фольга размером 200х300 мм, на которую наносится такой полупроводниковый наноматериал с от 12 до 20 слоями графена, выдает силу тока 2 А и напряжение 1,5 В.

Такие показатели достигаются при нормальных условиях, а понижение температуры до -25 градусов Цельсия снижает мощность генерации на 40%. Однако разработанные и проходящие в настоящее время ресурсные испытания бестопливные генераторы, имеющие компактные размеры, предназначены для установки внутри помещений или в подвалах помещений.

Чтобы сделать более понятным принцип работы технологии, можно провести отдаленное сравнение бестопливных графеновых генераторов с солнечными панелями, для которых не нужен солнечный свет, что обеспечивает их работу в базовом режиме. Система управления на первом этапе также схожа с системой управления солнечными панелями.

Очень перспективным направлением в области графеновой электрогенерации является создание электромобилей со встроенной системой электрогенерации. По словам Holger Thorsten Schubart, компания планирует представить первый прототип такого электромобиля в 2026 году. Система электрогенерации этого электромобиля будет включать в себя его корпус, который будет создан из метаматериала с использованием графена. Результаты первых экспериментов с корпусами являются обнадеживающими для дальнейшей разработки серийного автономного электромобиля.

Компания Neutrino Energy Group занимает передовые международные позиции в области графеновой электрогенерации. Проводимые компанией работы по прикладному использованию технологии в самых различных направлениях крайне важны для технологического прорыва в мире.