Мы живём в очень динамичное время - время политического противостояния, которое даёт одновременно шансы для глобальных экономических преобразований практически во всех областях экономики. Именно политические противоречия между странами или группами стран объективно выдвигают жёсткие требования к уровню развития экономики и обладанию передовыми технологиями, при этом энергетика и логистика стоят на первом месте, т.к. именно они во многом определяют себестоимость выпускаемой продукции. Кроме того, затраты на электроэнергию и теплоснабжение являются ключевыми расходами населения.
Перевод машин на электрическую тягу в существующей сегодня концепции делает связь электромобилей с электрогенерацией неразрывной. По мнению экспертов, эксплуатация электромобилей при генерации электроэнергии от сжигания ископаемого топлива наносит больший вред экологии и климату, чем от машин с двигателями внутреннего сгорания. Поэтому задача перевода энергетики на бестопливную электрогенерацию будет лейтмотивом развития стран в 21 веке.
Но почему разработки бестопливных генераторов уже долгие годы не могут пойти в промышленную серию и не занимают до сих пор свою долю на рынке? Здесь, вероятнее всего, существуют несколько причин.
1. В сформировавшийся рынок добычи, транспортировки, переработки углеводородов, а также в объекты электрогенерации вложены колоссальные средства инвесторов, которые не только хотят вернуть инвестиции с прибылью, но и намерены доминировать на нём долгие годы.
2. Энергетика и природные ресурсы – это власть элиты, это отрасли, в которых идет движение колоссальных финансовых средств, наполняющих бюджеты различных уровней. Внедрение бестопливных технологий разрушит сложившийся рынок, связанный с добычей, транспортировкой и потреблением углеводородов, поэтому никто так просто не уступит высокорентабельный и отлаженный механизм получения прибыли. Поэтому против разработчиков могут использоваться различные меры как интеллектуального, так и физического воздействия, что наблюдалось уже неоднократно.
3. Серьезная ошибка изобретателей технологий бестопливной электрогенерации заключается в том, что они изобретали оборудование, которое предназначалось именно для промышленной электрогенерации, и подключение которого к централизованным сетям требует разрешения электросетевых компаний. Однако, бестопливные электрогенераторы не могут генерировать такую мощность, как блоки АЭС или ТЭС, поэтому подобные разработки электросетям не интересны из-за сложности поддержания баланса и частоты. На мой взгляд, бестопливные генераторы, предназначенные для электроснабжения индивидуальных домов мощностью 5-10 кВт, имеют сегодня шанс для быстрого внедрения, поскольку не требуют никаких согласований с ресурсоснабжающими предприятиями.
Исключительно потребительские свойства бестопливных генераторов будут определять их востребованность у розничного покупателя.
Если не учитывать технологию компании Rosch из Германии, т.к. при этой технологии нужно строить емкость с водой довольно большого диаметра и высотой 10 м, то сейчас можно выделить 2 вида генераторов: магнитные генераторы различного типа и генераторы на основе Neutrinovoltaic технологии.
Магнитные генераторы концептуально ничем не отличаются от генераторов электроэнергии, устанавливаемых на электростанциях, т.к. схема предусматривает вращение постоянного магнита, которое вызывает возникновение индукционного тока в катушках статора. Разница только в способе вращения ротора. На АЭС и ТЭС вращение ротора осуществляется от турбины при помощи механической передачи, а ротор БТГ вращается или при помощи электродвигателя небольшой мощности, либо вращается под действием магнитных сил.
Совершенно другая концепция определяет работу Neutrinovoltaic генераторов. Созданный компанией Neutrino Energy Group многослойный наноматериал из чередующихся слоёв графена и легированного кремния преобразовывает энергию электромагнитных, тепловых и других энергетических полей излучений невидимого спектра, включая кинетическую энергию частиц нейтрино, имеющих массу, в электрический ток. Энергетические поля существуют 24 часа в сутки вне зависимости от погодных условий, обладая высокой проникающей способностью. Это делает равнозначным размещение источника энергии на улице, внутри помещения или, скажем, в подвале жилого дома.
Наноматериал послойно наносится на металлическую фольгу, образуя плотноспресованный тонкий слой, образующий единое целое с фольгой, что позволяет избежать отслаивания наноматериала во время работы и потерю его эксплуатационных свойств.
Механизм генерации электрического тока заключается в возникновении «графеновой волны» под действием теплового движения атомов графена и упругого взаимодействия нейтрино, имеющих массу, с ядром атомов графена. Поперечное сечение ядра атома графена, состоящее из 6 протонов и 6 нейтронов, очень маленькое по сравнению с размером самого атома графена (размер атома углерода 0,7 Е = 0,07 нм = 0,000 000 000 07 м), однако поток нейтральных частиц нейтрино составляет 60 млрд частиц в секунду, пересекающих 1 см2 земной поверхности. Хотя только доля процента общего потока нейтрино ударяют по ядру атома графена, но это взаимодействие, приводящее к полной или частичной передаче кинетической энергии нейтрино в кинетическую энергию движения атомов графена, очень важно, т.к. это способствует увеличению частоты и амплитуды колебаний атомов графена и переводу их в резонанс атомных колебаний.
Нанесение плёнок легирующих элементов согласно патента № EP3265850A1 обеспечивает создание в кремнии электронной или электропроводности n-типа, т.к. кремний допирован элементами 5 или 6 группы периодической системы химических элементов Менделеева. Также в патенте указано, что графен легируется химическими элементами, обладающими магнитными свойствами.
Бестопливный генератор Neutrino Power Cubes нетто-мощностью 5-6 кВт
Коренное отличие от существующих схем бестопливных генераторов с вращающимся ротором и существующих генераторов, устанавливаемых на электростанциях, заключается в том, что в Neutrinovoltaic технологии ЭДС возникает не в результате вращения ротора с магнитной катушкой, а из-за вибраций графена в наноматериале. В настоящее время с пластины 200х300 мм удаётся получить напряжение 1.5 В и силу тока 2 А. Электрогенерирующий блок нетто-мощностью 5-6 кВт, составленный из таких пластин, имеет размер 800х400х600 мм.
Промышленный выпуск Neutrinovoltaic источников энергии нетто-мощностью 5-6 кВт начнут заводы, построенные в Швейцарии и Корее. На фоне сложной политической ситуации во всем мире подобные знаковые технические инновации определят дальнейшее развитие энергетического сектора на многие годы и способны изменить как образ жизни людей и уменьшить затраты населения на электро и теплоснабжение, так и замедлить скорость повышения среднегодовой температуры на Планете.