Дискредитация «зеленого курса» энергоснабжения

Взлёт цен на энергоносители говорит о системных ошибках при энергопереходе от использования ископаемого топлива к «зелёной» энергетике. Различные финансовые преференции и дотации альтернативной энергетики, под которыми в настоящее время понимается солнечная энергетика и ветрогенерация, привели к тому, что зависимые от погодных условий способы электрогенерации дали системный сбой, что повлекло за собой, как следствие, ажиотажный спрос на газ, как на более экологичный вид топлива.

Нельзя не отметить в сложившейся ситуации роль политики ЕС, который, стремясь к энергонезависимости и увлёкшись реализацией перехода на зелёную энергетику, не оценил в полной мере возможные риски и не просчитал последствия резкого отказа от углеводородов. Предостережения специалистов о том, что попытки построения энергосистемы, где приоритетная роль принадлежит солнечной энергетике и ветрогенерации, приведут в конце концов к непредсказуемым результатам, не учитываются. В результате полтора летних месяца безветренной погоды на севере Европы привели к повышенному спросу на газ, уголь, мазут.

Свою ложку дёгтя в бочку с мёдом в самом ближайшем будущем безусловно внесут и электромобили, выпускаемые в настоящее время, требующие зарядки от линий централизованного электроснабжения. В настоящее время производители электрокаров обращают первоочередное внимание на аккумуляторы, которые должны заряжаться быстро и иметь большую ёмкость для длительного пробега между зарядками, даже не озадачиваясь вопросом, а в состоянии ли энергосистема обеспечить дополнительную нагрузку, и будет ли электроэнергия «зелёной» и недорогой? Вопрос цены – основной вопрос. Сегодня, очень отчётливо можно наблюдать, что энергокризис заставил замолчать сторонников «зелёной» энергетики, а стремительный рост мировых цен на уголь, показывает, что угольная электрогенерация работает на пределе своих возможностей.

Означает ли, что стратегический курс человечества на отказ от ископаемого топлива должен быть отвергнут? Отнюдь нет, и это должно определяться не только стремлением сократить выбросы СО2 в атмосферу, так как влияние водяного пара в изменение теплового баланса Земли в 3 раза больше, чем от углекислого газа. В первую очередь, стратегический курс на отказ от ископаемого топлива должен определяться ограниченными запасами на Земле: настоящее поколение не имеет права оставить будущие поколения без запасов полезных ископаемых, которые в будущем могут использоваться более эффективно, чем просто путём сжигания в целях получения энергии.

Между учёными на протяжении очень длительного времени дискутируется вопрос о возможности получения энергии из окружающих энергетических полей и от космических излучений невидимого спектра излучения, в частности. Причём, спектр мнений очень широкий: от категорического отрицания, до признания наличия подобных возможностей. Нужно отметить, что в последние годы опубликовано множество статей по способности графена преобразовывать энергию невидимого спектра излучения в электрический ток, поэтому дискуссию можно считать оконченной, но многие сомневаются в эффективности такой электрогенерации. «Мы окружены электромагнитными волнами в терагерцовом диапазоне», - говорит Хироки Исобе, постдок в Лаборатории исследования материалов Массачусетского технологического института. «Если мы сможем преобразовать эту энергию в источник энергии, который мы можем использовать для повседневной жизни, это поможет решить энергетические проблемы, с которыми мы сталкиваемся сейчас». Терагерцевые волны широко распространены в нашей повседневной жизни, и, если их использовать, то концентрированная энергия может потенциально служить альтернативным источником энергии. Любое устройство, которое отправляет сигнал Wi-Fi, также излучает терагерцевые волны - электромагнитные волны с частотой где-то между микроволнами и инфракрасным светом. Эти высокочастотные волны излучения, известные как «Т-лучи», также производятся почти всем, что регистрирует температуру, включая наши собственные тела и неодушевленные предметы вокруг нас.

Проблема заключается в том, что один слой графена генерирует небольшую мощность, применение которой найти крайне сложно. Решение проблемы было найдено немецко-американской компанией Neutrino Energy Group, сделав исследуемый материал многослойным: первый слой чистого без примесей графена наносился на металлическую фольгу (алюминиевую или медную), далее слои графена чередуются со слоями легированного кремния. Опытным путём было выяснено, что оптимальная суммарная толщина такого наноматериала должна находиться в диапазоне 10-20 нанометров, что связано с максимальной генерируемой мощностью с единицы поверхности и соотносится с результатами исследований профессора ETH (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich) Ванессой Вуд и её коллегами. Их опубликованные работы показали следующее: когда материалы производятся с размерами менее 10–20 нанометров, то есть в 5000 раз тоньше человеческого волоса, колебания внешних атомных слоев на поверхности наночастиц велики и играют важную роль в том, как этот материал ведет себя. Эти атомные вибрации, или «фононы», ответственны за то, как электрический заряд и тепло переносятся в материалах. Учитывая, что если колебания атомов графена, к примеру, в 100 раз сильнее колебаний атомов кремния, то наложение частоты внешнего воздействия электромагнитных излучений, включая воздействие нейтрино, на внутреннюю частоту колебаний графеновых волн усиливает такие колебания и приводит к резонансу атомных колебаний. Атомные колебания в резонансе позволяют усилить отдачу электронов при контакте с легированным кремнием.

Holger Thorsten Schubart, Президент и научный руководитель Neutrino Energy Group отметил, что при «нанесении покрытия из многослойного наноматериал на одну из сторон металлической фольги, было обнаружено, что сторона с нанесённым наноматериалом приобрела положительный полюс, а обратная сторона отрицательный, т.е. можно положить такую пластину на другую такую же и получится последовательное соединение электрогенерирующих пластин. Такая важная особенность позволяет соединять блоки последовательно соединённых (спрессованных) пластин, размещённых в одном защитном корпусе, последовательно или параллельно друг с другом для достижения требуемых значений по выходному току и напряжению. Меняя размер пластин, а также их количество, достигаются необходимые габаритные размеры Neutrinovoltaic источника тока, а выходные характеристики по току и напряжению».

Компактные, не имеющие движущихся деталей и не требующие эксплуатационных затрат, Neutrinovoltaic источники тока способны стать новым альтернативным источником электрогенерации, основным назначением которых является покрытие спроса на электроэнергию частных хозяйств, что при массовом внедрении и будет являться истинно распределённой системой электроснабжения. Путь к подобной системе энергоснабжения на основе новой экологичной и бюджетной технологии - это реальный ответ на сегодняшний комплекс вопросов развития сектора энергетики: путь к исключению энергопотерь при доставке электроэнергии от производителя к потребителю за счёт использования принципиально новых автономных источников энергоснабжения.