Бестопливные генераторы — решение для ИИ и энергоперехода

Фото из открытых источников

В современном мире нет справедливости, и не все имеют равные возможности. Перспективы создания гармоничного общества, где нет бедности и все обеспечены теплом, чистой водой, светом, питанием и другими благами цивилизации, более утопичны, нежели реалистичны. Человечество всегда боролось за доступ к ресурсам, знаниям и технологиям, чтобы получить преимущество в конкурентной мировой гонке.

Буквально во всех отраслях промышленности происходит скачкообразное развитие, но наибольшая динамика наблюдается сегодня в области искусственного интеллекта (ИИ), стремительное внедрение которого в нашу повседневность уже начинает вызывать опасение. Всё чаще раздаются голоса за законодательное ограничение его развития. Весь мир находится на грани резкого перехода к новой фазе потребления энергии, вызванной бумом развития ИИ, которую характеризует повышенный спрос на использование энергии.

Предполагалось, что этот рост спроса будет полностью удовлетворяться за счёт развития солнечной и ветровой генераций, а также атомной энергетики. Однако серия аварий в электросетях, приведших к полному отключению электроэнергии в ряде стран, показала, что при большой доле в общем энергобалансе эти источники могут вызывать нестабильность в работе электросетей и требуют дополнительных усилий по поддержанию частоты тока в них.

Критическая зависимость мощности электрогенерации солнечных панелей и ветряков от погодных условий вызвала интерес к газовым электростанциям в США и других странах. За последнее время произошли несколько сделок, на которые было обращено общественное внимание. Так, в США компания NRG Energy Inc. приобрела 13 ГВт газовой мощности, Vistra Corp. — 2,6 ГВт, Constellation Energy Corp. платит 16,4 млрд долларов за Calpine Corp. для создания крупнейшего в стране парка по газовой генерации. Фактически наблюдается бум перераспределения собственности в энергетической отрасли перед ожидаемым сильным ростом спроса на электроэнергию.

В этих условиях требуются новые технологические решения в области бестопливной электрогенерации, избавленные от недостатков солнечной энергетики и ветрогенерации. Такие новые технологии должны быть конкурентными не только в сравнении с солнечными панелями и ветряками, но и с газовой генерацией и атомной энергетикой.

На фоне обострения политических конфликтов непреодолимо возникает необходимость реформирования энергетической системы. Важно, чтобы централизованное энергоснабжение домов и предприятий дополнялось автономными решениями. Блэкаут в Испании в апреле 2025 года показал полный коллапс жизнедеятельности, и дело не только в больших финансовых потерях. Современный человек привык к благам цивилизации, отключение электричества даже на несколько часов воспринимается нами как «конец света», мы не сможем и не хотим жить без холодильника, интернета и т.д., поэтому наиболее важные системы жизнеобеспечения должны иметь резервирование мощности. Однако невозможно везде поставить резервные бензиновые генераторы, особенно в мегаполисах. Это дорого и неэффективно, а в жилых помещениях не реалистично из-за выхлопных газов и шума, кроме того, покупка бензогенератора может не окупиться.

В качестве альтернативы можно рассмотреть использование автономных бестопливных генераторов, работающих бесшумно и предназначенных для постоянной работы, а не только в качестве резервных мощностей на случай аварии. Но такие генераторы должны обладать высокими эксплуатационными свойствами, быть безопасными и экологичными в работе.

В этом аспекте вызывает повышенное внимание энергетическая технология Neutrinovoltaic, разработанная и планомерно продвигаемая на рынок научно-технологической группой компаний Neutrino Energy. 

Суть технологии — разработка многослойного наноматериала, наносимого на металлическую фольгу. Основной элемент наноматериала — графен, объёмная доля которого от 50 до 75%. За счёт динамического поведения графена, что является следствием воздействия на каждый его слой частиц окружающих полей излучений невидимого спектра и теплового броуновского движения его атомов при наличии свободного электрона одной из ковалентных связей каждого атома графена, происходит взаимодействие электрических и магнитных полей в каждом его слое, вызывая возникновение электродвижущей силы в каждом его слое, при этом количество слоев графена в наноматериале — от 12 до 20. Замеры мощности генерации одной электрогенерирующей пластины размером 200х300 мм показали выходные характеристики по току и напряжению — 2 А и 1,5 В. Это позволило создавать бестопливные источники тока различной мощности. 

На первом этапе разработчики остановились на создании Neutrino Power Cube — источника электрического тока для электроснабжения домовладения для семьи из 4 человек нетто-мощностью 5-6 кВт. В отличие от солнечных панелей электрогенерирующие пластины можно соединять друг с другом как параллельно, так и последовательно, что позволило добиться довольно компактного размера Neutrino Power Cube — 80x50x100 см и иметь 6 различных разъёмов для подключения различных приборов и оборудования: переменного (380/220/48/24 В) и постоянного (48/24 В) тока. Такие бестопливные графеновые генераторы могут быть запитаны не только в качестве резервных мощностей, т.к. могут немедленно подключаться к системе, но, что ещё важнее, могут не только обеспечивать электроэнергией помещения в автономном режиме, но и отдавать излишек в централизованную систему электроснабжения при синхронизации с ней частоты тока. Установка графеновых генераторов будет особенно выгодна для бюджетных предприятий и организаций. Это может значительно сократить расходы бюджета.

По информации, полученной от Holger Thorsten Schubart, президента группы компаний Neutrino Energy, большой интерес к разработке проявляют компании, связанные с развитием искусственного интеллекта, т.к. Neutrino Power Cubes генерируют электрический ток в базовом режиме 24/7 и их работа не зависит от погодных условий. Вероятнее всего, для решения задач с электроснабжением таких объектов придётся делать более мощные генераторы, что является довольно несложной задачей, учитывая универсальность Neutrinovoltaic технологии.

Особое внимание развитию Neutrinovoltaic технологии и её адаптации для решения прикладных задач Holger Thorsten Schubart связывает с Индией, которая давно стоит на пороге глобальных энергетических перемен. Эта быстроразвивающаяся страна с огромными сельскими территориями и энергоемкими городами остро нуждается в надежных, эффективных и экологически безопасных источниках энергии. Именно поэтому группа компаний Neutrino Energy приняла решение о создании там технологического кластера по адаптации Neutrinovoltaic технологии для нужд электромобильности. Электромобили следующего поколения будут самостоятельно преобразовывать энергию полей излучений в электрический ток и будут независимы от инфраструктуры зарядных станций.

Современное энергоснабжение Индии зависит от нестабильных мировых рынков и импорта топлива. Neutrino Power Cubes, производимые внутри страны, обещают изменить ситуацию. Они используют передовые углеродные структуры вместо редких металлов, что создает устойчивую цепочку поставок и снижает зависимость от геополитических факторов. Правительство Индии активно поддерживает развитие Neutrinovoltaic технологий. К работе привлечены высококвалифицированные индийские ученые и инженеры. Внедрение децентрализованных Neutrinovoltaic систем в Индии может ускорить её переход к автономной, технологически развитой экономике. Такая страна не только выдержит глобальный энергетический переход, но и станет его ключевым элементом.

Новые энергетические технологии позволят уже в ближайшие годы полностью отказаться от сжигания топлива для получения электроэнергии и тепла и перейти на электромобили, которые будут иметь встроенные бестопливные графеновые источники энергии. И эта эпоха ближе, чем кажется.