Энергетика в фокусе политических тенденций и технологических трендов

Все страны планируют идти собственным путем в направлении развития энергетики с нулевыми выбросами СО2 в атмосферу. Если скандинавские страны обладают разветвлённой системой рек и расположены частично на побережьях, что позволяет им делать упор на гидрогенерацию и ветроэнергетику, то Франция, к примеру, не планирует отказываться от использования атомных электростанций. Очень примечательная ситуация сложилась в Германии, которая категорически отказывается от атомной энергетики, и строит планы перехода на водородную энергетику и водородный транспорт, а также солнечную и ветровую электрогенерацию. Доля электроэнергии, выработанная солнечными электростанциями и ветрогенераторами в Германии, в 2019 году составила 29% в общем энергобалансе страны. Коэффициент использования установленной мощности составляет около 25% от запроектированной мощности солнечной или ветряной электростанции, т.е., если бы солнечные электростанции и ветрогенераторы вырабатывали электроэнергию круглосуточно, они покрыли бы все потребности Германии в электроэнергии.

Хорошо известно, что солнечная и ветровая электрогенерации имеют очень серьёзный недостаток – зависимость от погодных условий и, как следствие, работа в «рваном» режиме. Для сглаживания такой «рваной» электрогенерации приходится увеличивать мощность газовой генерации, что противоречит планам отказа от ископаемого топлива. Кроме того, чем выше доля этих видов генерации, тем дороже такое «сглаживание». Подсчитано, что при 30%-ой доле солнечной и ветровой генераций в общем энергобалансе происходит дестабилизация энергосистемы, и уже даже выравнивание с помощью газовой генерации становится менее эффективно. Получается, что уже сейчас Германия достигла предела ввода в работу солнечных электростанций и ветрогенераторов, одним из доказательств этого являются нередкие случаи появления отрицательных цен на электроэнергию, выработанную с их помощью, что означает перепроизводство электроэнергии. Без систем буферизации электроэнергии такое дальнейшее развитие уже затруднительно.

Именно поэтому всё чаще говорится сегодня о водородной энергетике. Однако, наряду с чисто технологическими проблемами получения, транспортировки, хранения и распределения водорода, а также финансовой составляющей, не уделяется внимание тому факту, что реакция сжигания водорода - 2Н2+О2=2Н20, т.е. это означает не просто капельки воды из выхлопной трубы автомобиля, а потребление кислорода из атмосферы. Не возникнет ли при масштабной водородной электрогенерации, водородном транспорте и отказе от сжигания ископаемого топлива ситуация, когда выброс углекислого газа резко сократится, а, как известно, кислород появляется в результате фотосинтеза растений и лесов, где в цепочке стоит поглощение СО2, то не уменьшится ли в этой связи выработка кислорода при одновременном его поглощении при массовом сжигании водорода? И не приведет ли это, как ни парадоксально это звучит, к тому, что борьба с выбросами углекислого газа в атмосферу приведёт к резкому уменьшению кислорода в ней, учитывая, что по всей Планете идёт массовая вырубка лесов? Интересно, задавали ли ученые – климатологи себе такой вопрос и просчитывался ли такой вариант?

Группы учёных во всем мире продолжают поиск наиболее технологичных и безвредных технологий получения электрической энергии. Из технологий, которые находятся в фазе внедрения, не зависят от внешних условий и не оказывают никаких негативных влияний на атмосферу, следует выделить Neutrinovoltaic технологию, разработанную компанией NeutrinoEnergyGroup. Если систематизировать имеющуюся доступную информацию, становится ясно, что учёные компании используют графен, как материал для «сбора» энергии из окружающей среды. Научное предвидение основателя и руководителя проекта, одновременно СЕО NeutrinoEnergyGroup господина Хольгера Шубарта позволило компании достичь первенства в исследовании графена в качестве материала для генерации электроэнергии и намного опередить других исследователей в прикладном применении результатов.

Holger Thorsten Schubart, CEO Neutrino Energy Group

Принцип работы источников тока, изготовленных на основе Neutrinovoltaic технологии, заключается в использовании изобретённого компанией специального композитного материала, способного конвертировать воздействующие на него электромагнитные излучения и высокоэнергетические космические нейтрино невидимого спектра излучения в электрический ток.

«Идея создания материала для генерации электрического тока под воздействием частиц невидимого спектра излучения, - по словам CEO Neutrino Energy Group, господина HolgerSchubart, - существовала уже давно, так как поток таких частиц, попадающих на Землю, стабилен круглосуточно и не зависит от погодных условий. Задача стояла в том, чтобы создать высокочувствительный материал, который смог бы реагировать на воздействие таких частиц и вызывать направленное движение электронов. Открытие графена и изучение его свойств дало возможность группе наших учёных создать такой высокочувствительный материал. Сейчас уже ни у одного серьёзного учёного не вызывает сомнения тот факт, что графен не может существовать в 2D плоскости. Из-за особенностей кристаллической решётки на поверхности графена возникают графеновые волны. И именно это свойство графена позволило нам создать высокочувствительный многослойный материал 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 наличия эффекта «косого рассеяния» вызывают направленное движение электронов. Общий эффект заключается в том, что физики называют «косым рассеянием», когда облака электронов отклоняют свое движение в одном направлении. Мы также предполагаем, что и в нашем случае многослойное расположение чередующихся слоёв графена и легированного кремния приводит к эффекту «косого рассеяния». Источники постоянного тока получаются очень компактными, что позволяет размещать их внутри корпусов электроприборов и даже внутри корпусов электромобилей».

Neutrinovoltaic технология позволит перевести электропитание отдельных домов, электроприборов, электромобилей и т.д. на автономные неприхотливые в работе источники тока, создав таким образом разветвлённую сеть микро энергогенерирующих устройств, отличающихся стабильной круглосуточной и всесезонной генерацией. Такая система и есть оптимальная распределённая система электроснабжения, отличающаяся надёжностью работы и низкой ценой. Электроприборы и электромобили с установленными внутрикорпусными источниками постоянного тока – это, вне сомнения, будущее человечества при соблюдении даже самых жестких экологических норм.

Таким образом, в гонке научно-технического прогресса наметились явные лидеры, главное при этом, что все инновации должны служить на благо человека и будущих поколений: с этой задачей несомненно справятся чистые, безопасные и экологичные системы энергогенерции, созданные для каждого из нас, для использования в мирных целях и удовлетворения потребностей нашего здорового и комфортного существования.