"ENERGY NEUTRINO" - nemokama elektros energijos gamybos technologija

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Dėl pastarųjų dešimtmečių pasaulinių klimato pokyčių, kuriuos, be kita ko, nulėmė neatsakingas ir trumparegiškas žmogaus gyvenimo būdas, kyla naujų technologijų plėtros ir naujų medžiagų, užtikrinančių ne tik patogų žmogaus gyvenimą, kūrimo klausimas., bet taip pat gali radikaliai sumažinti neigiamą žmogaus gyvenimo poveikį savo buveinei.

Žmogaus veiklos poveikis klimatui yra daugiakomponentė ir labai sudėtinga tema, apimanti ir žmonių atliekų šalinimą, ir atsisakymą deginti iškastinį kurą elektros energijai gaminti ir naudoti vidaus degimo varikliams.

Mokslo bendruomenėje jau seniai diskutuojama apie tai, kiek realu yra elektros generavimas iš kosminių neutrinų dalelių. Viena pusė teigiamai teigia, kad kosminių neutrinų srautas per Žemės paviršių yra stabilus dieną ir naktį, nepaisant oro ir metų laiko, ir jei mokslininkai išmoko gauti elektros energiją iš matomo spinduliuotės spektro (saulės šviesos), tada galima gauti srovę iš nematomo spinduliuotės spektro (pvz., kosminių neutrinų) ar kitų spinduliuotės rūšių. Ir klausimas yra tik naujų medžiagų kūrime, kurios leistų neutrinų energiją paversti elektros srove.

Pesimistai teigia, kad nors Nobelio fizikos premija 2015 metais buvo skirta už įrodymą, kad neutrinai turi masę, ši masė yra labai maža (daug lengvesnė už elektronus). „Jei postuluojame, kad energijos galima gauti iš neutrinų, tada kyla du klausimai: kokia kaina ir ar tai bus praktiška? Paprasčiau tariant, turi būti įrodytas techninis ir ekonominis įgyvendinamumas, sako profesorė Yehia Khalil iš Jeilio universiteto (JAV) ir mokslininkė iš Oksfordo universiteto, JK. Prie jo prisijungia Jacques'as Roturier iš Bordo universiteto – „Ledo kubo eksperimentas yra dar vienas puikus itin mažos neutrinų sąveikos su medžiaga demonstravimas. Taip, šio proceso metu perduodama dalis energijos. Tačiau nėra jokios galimybės gauti pakankamai energijos, kad būtų pagaminta elektros energija, net norint išvirti vieną kiaušinį. Tačiau ar mokslininkai teoretikai, daugiausia tyrinėjantys pagrindinius neutrinų fizikos pagrindus, o ne jų taikomąsias programas, yra teisūs?

Pažymėtina, kad pastaraisiais metais pasirodė daug publikacijų, aprašančių šia tema atliekamus tyrimus. O analizuodami įvairių šalių mokslininkų publikacijas galime daryti išvadą, kad kosminių neutrinų panaudojimo energijai generuoti būdas yra medžiagų su padidinta atomine vibracija kūrimas. Žurnale „Nature“ETH (Eidgen? Ssische Technische Hochschule, Z? Rich) profesorė Vanessa Wood ir jos kolegos aiškina, kokie procesai sukelia atomines vibracijas, kai medžiagos yra nanodydžio, ir kaip šias žinias galima panaudoti sistemingai kuriant nanomedžiagas įvairioms reikmėms. Leidinys rodo, kad gaminant medžiagas, kurių matmenys yra mažesni nei 10–20 nanometrų, tai yra 5000 kartų plonesni už žmogaus plauką, išorinių atominių sluoksnių virpesiai nanodalelių paviršiuje yra dideli ir atlieka svarbų vaidmenį medžiaga elgiasi. Visos medžiagos sudarytos iš vibruojančių atomų. Šios atominės vibracijos arba „fononai“yra atsakingi už tai, kaip medžiagose perduodamas elektros krūvis ir šiluma.

Tuo pačiu didžiausio dėmesio sulaukia grafeno nanostruktūrų panaudojimas kuriant naujas technologijas. Tačiau norint geriau suprasti šiuolaikines medžiagas, tokias kaip grafeno nanostruktūros, ir patobulinti jas opto, nano ir kvantinių technologijų prietaisams, svarbu suprasti, kaip fononai – kietosiose medžiagose esančių atomų vibracija – veikia medžiagų savybes. Ką tik paskelbtas darbas rodo, kad mokslininkai iš Vienos universiteto, Pažangiojo mokslo ir technologijų instituto (AIST) Japonijoje, JEOL ir La Sapienza universiteto Romoje sukūrė metodą, kuris gali išmatuoti visus nanostruktūrinėje medžiagoje esančius fononus. Taigi jiems pirmą kartą pavyko nustatyti visus autonominio grafeno vibracinius režimus, taip pat vietinį įvairių vibracijos režimų išplėtimą grafeno nanopluoštuose. Šis naujas metodas, kurį jie pavadino „didelio q kartografavimu“, atveria visiškai naujas galimybes nustatyti erdvinį ir impulsyvų fononų plėtimąsi visose nanostruktūrinėse ir dvimatėse šiuolaikinėse medžiagose. Šie eksperimentai atveria naujas galimybes tirti vietinius vibracijos režimus nanometrų skalėje iki konkrečių monosluoksnių.

Scheminis vietinių gardelės virpesių grafeno vaizdavimas, sužadintas perduodamų greitų elektronų bangos fronto. (Vaizdo kreditas: © Ryosuke Senga, AIST)

Tačiau mokslininkai iš Neutrino Energy Group, vadovaujami vokiečių matematiko ir verslininko Holgerio Schubarto, labiausiai pažengė į priekį praktiškai įgyvendindami naujausius grafeno pagrindu pagamintų medžiagų, skirtų energijai gaminti, pokyčius. Pasitelkus ilgametę teorinę ir praktinę plėtrą, buvo sukurta daugiasluoksnė nanoskalės storio dangos medžiaga legiruoto grafeno ir silicio pagrindu, galinti generuoti nuolatinę srovę, veikiant ne tik kosminiams neutrinams, bet ir kitoms spinduliuotės rūšims, pvz., elektrosmogui. pavyzdžiui. Dangos sluoksnių dopingas buvo atliktas siekiant padidinti atomines vibracijas.

Kosminių didelės energijos neutrinų ir kitos spinduliuotės įtakoje sustiprėja atominės vibracijos, sukeliamas rezonansas, kuris perduodamas į metalinę foliją, o gauta energija paverčiama elektros energija. Be to, norint pereiti nuo atominių virpesių prie rezonanso, pakanka gauti labai mažai energijos iš kosminių neutrinų dėl sukurtos daugiasluoksnės naujoviškos medžiagos.

Atsižvelgdama į pirmiau minėtas profesorės Yehia Khalil pastabas, Neutrino Energy Group mokslinė taryba pažymi, kad: „Mūsų vertinimu, šios rūšies energijos gamybos sąnaudos bus žymiai mažesnės nei 50 % kitų rūšių energijos gamybos sąnaudų. energijos, o tikrai dideliu pramoniniu mastu daug pelningiau.

Be to, maitinimo šaltinis yra labai kompaktiškas ir nereikalauja eksploatacijos bei priežiūros išlaidų. Pavyzdžiui, A-4 dydžio folijos lakštas, padengtas specialiu tankiu legiruotų nanodalelių sluoksniu, užtikrina stabilią 2,5-3,0 W išėjimo elektros galią laboratorinėmis sąlygomis. NEUTRINO POWER CUBE®, skirtas gaminti elektros energiją, kurio galia nuo 4,5 iki 5,5 kW / h, turės kompaktišką „diplomato“dydį.

Veikimo principą galima palyginti su fotovoltiniais elementais, kur šviesa (matomas spinduliuotės spektras) paverčiama energija. Pagrindinis NEUTRINO POWER CUBE® pranašumas ir skirtumas slypi tame, kad energija gali būti generuojama nepertraukiamai 24 valandas per parą, nes foninė spinduliuotė (nematomas spinduliuotės spektras) pasiekia Žemę net visiškoje tamsoje.

Tokie matmenys ir išvesties duomenys leidžia Neutrino Power Cube® neutrino srovės šaltinį plačiai naudoti įvairiuose įrenginiuose ir įrangoje, iki naudojimo elektrinėse transporto priemonėse ir pramonėje.

Komentuodamas intensyvias diskusijas mokslo bendruomenėje ir spaudoje, „Neutrino Energy Group“generalinis direktorius Holgeris Schubartas kritikuoja, kiek visuomenė lieka nežinioje, nepaisant to, kad dabartinės žinios neutrinų dalelių fizikos srityje suteikia realių galimybių. šiuolaikinių problemų sprendimui naudojant visiškai naujus metodus … „Nematomo spektro spinduliuotės dalelės tikrai gali kasdien aprūpinti žmones daugiau energijos nei bet kuris iš nykstančių iškastinių išteklių visame pasaulyje“, – teigia bendrovės mokslininkai. Jų nuomone, dabartiniai tyrimai turėtų sutelkti dėmesį į šį didžiulį virš mūsų esantį energijos lauką, kurį turėsime panaudoti ateityje, o ne toliau „kasti žemę“.

Nepaisant to, kad „Neutrino Energy Group“yra Vokietijos ir Amerikos mokslinių tyrimų aljansas, Holgeris Schubartas kritikuoja situaciją Vokietijoje: „Vokietija atsilieka pasaulinių taikomųjų tyrimų srityje. Reikšmingi atradimai neutrinų fizikos srityje į Vokietijos tyrimų aplinką dar neatkeliavo – priešingai nei JAV ir daugelyje kitų pasaulio šalių, kur jie jau priklauso pripažintoms žinioms. Žinoma, būtų įdomu sužinoti, iš kur atsirado neutrinai, ir, žinoma, labai įdomu dokumentuoti neutrinų judėjimą Pietų ašigalyje – praktiškai kitoje pasaulio pusėje – ir kartais „pagauti“bent vieną. dalelė, bet TAI NETURI būti prioritetu panaudojant milijonus „Tyrimai“reiškia – tikrojo mokslo tikslo negalima pamiršti – šis tikslas, pasak Schubarto, yra ieškoti ir gauti praktinių žinių, kad pasaulis būtų geresnis. vietoje, o šiuo konkrečiu atveju – rasti galimybę panaudoti didelės energijos nematomą saulės ir kosminės spinduliuotės spektrą energijai generuoti.

Išsamesnę informaciją galite gauti: