"ENERGY NEUTRINO" - teknologi percuma penjanaan kuasa

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Sehubungan dengan perubahan iklim global dalam beberapa dekad kebelakangan ini, disebabkan, antara lain, oleh cara hidup manusia yang tidak bertanggungjawab dan rabun, persoalan pembangunan teknologi baru dan penciptaan bahan baru yang menyediakan bukan sahaja kehidupan yang selesa untuk seseorang., tetapi juga secara radikal boleh mengurangkan kesan negatif kehidupan manusia terhadap habitat sendiri.

Kesan aktiviti manusia terhadap iklim adalah topik yang berbilang komponen dan sangat kompleks, termasuk kedua-dua pelupusan sisa manusia dan keengganan untuk membakar bahan api fosil untuk menjana elektrik dan menggunakannya untuk enjin pembakaran dalaman.

Sudah lama terdapat perbincangan dalam komuniti saintifik tentang betapa sebenar penjanaan elektrik daripada zarah neutrino kosmik. Satu pihak secara positif menegaskan bahawa fluks neutrino kosmik melalui permukaan bumi adalah stabil siang dan malam, tanpa mengira cuaca dan masa dalam setahun, dan jika saintis telah belajar bagaimana untuk mendapatkan elektrik daripada spektrum sinaran (cahaya matahari), maka ia adalah mungkin untuk mendapatkan arus daripada spektrum sinaran yang tidak kelihatan (seperti neutrino kosmik) atau jenis sinaran lain. Dan persoalannya hanya dalam penciptaan bahan baru yang akan membolehkan menukar tenaga neutrino menjadi arus elektrik.

Pesimis berpendapat bahawa walaupun Hadiah Nobel dalam Fizik telah dianugerahkan pada tahun 2015 untuk membuktikan fakta bahawa neutrino mempunyai jisim, jisim ini sangat kecil (jauh lebih ringan daripada elektron). "Jika kita menganggap bahawa tenaga boleh diperoleh daripada neutrino, maka dua persoalan timbul: pada harga berapa dan adakah ia akan praktikal? Ringkasnya, kebolehlaksanaan teknikal dan ekonomi mesti ditunjukkan, kata Profesor Yehia Khalil, Universiti Yale, Amerika Syarikat dan Felo Penyelidik, Universiti Oxford, UK. Dia disertai oleh Jacques Roturier dari Universiti Bordeaux - "Eksperimen Kiub Ais adalah satu lagi demonstrasi yang sangat baik tentang interaksi neutrino yang sangat kecil dengan jirim. Ya, beberapa tenaga dipindahkan dalam proses ini. Tetapi tidak ada peluang untuk mendapatkan tenaga yang mencukupi untuk menjana elektrik walaupun untuk memasak sebiji telur." Tetapi adakah ahli teori saintis yang mengkaji terutamanya asas-asas asas fizik neutrino, dan bukan aplikasi terpakai mereka, betul?

Perlu diingatkan bahawa dalam beberapa tahun kebelakangan ini banyak penerbitan telah muncul yang menerangkan penyelidikan yang dijalankan mengenai topik ini. Dan apabila menganalisis penerbitan saintis dari negara yang berbeza, kita boleh membuat kesimpulan bahawa cara menggunakan neutrino kosmik untuk menjana tenaga terletak pada penciptaan bahan dengan getaran atom yang meningkat. Dalam Alam Semulajadi, profesor ETH (Eidgen? Ssische Technische Hochschule, Z? Rich) Vanessa Wood dan rakan-rakannya menerangkan proses yang menyebabkan getaran atom apabila bahan bersaiz nano, dan bagaimana pengetahuan ini boleh digunakan untuk membangunkan bahan nano secara sistematik untuk pelbagai aplikasi. Penerbitan menunjukkan bahawa apabila bahan dihasilkan dalam saiz kurang daripada 10-20 nanometer, iaitu, 5000 kali lebih nipis daripada rambut manusia, getaran lapisan atom luar pada permukaan nanopartikel adalah besar dan memainkan peranan penting dalam bagaimana bahan itu berkelakuan. Semua bahan terdiri daripada atom yang bergetar. Getaran atom ini, atau "phonon", bertanggungjawab terhadap cara cas elektrik dan haba dipindahkan dalam bahan.

Pada masa yang sama, penggunaan struktur nano graphene dalam penciptaan teknologi baharu menarik perhatian paling dekat. Tetapi untuk lebih memahami bahan moden seperti struktur nano graphene dan memperbaikinya untuk peranti dalam teknologi opto, nano dan kuantum, adalah penting untuk memahami bagaimana fonon - getaran atom dalam pepejal - mempengaruhi sifat bahan. Kerja yang baru diterbitkan menunjukkan bahawa saintis dari Universiti Vienna, Institut Sains dan Teknologi Termaju (AIST) di Jepun, JEOL dan Universiti La Sapienza di Rom telah membangunkan teknik yang boleh mengukur semua fonon yang terdapat dalam bahan berstruktur nano. Oleh itu, buat pertama kalinya, mereka dapat mewujudkan semua mod getaran graphene autonomi, serta pengembangan tempatan pelbagai mod getaran dalam nanofibers graphene. Kaedah baharu ini, yang mereka panggil "pemetaan besar-q," membuka kemungkinan baharu sepenuhnya untuk mewujudkan pengembangan fonon spatial dan impulsif dalam semua bahan moden berstruktur nano serta dua dimensi. Eksperimen ini membuka kemungkinan baharu untuk mengkaji mod getaran tempatan pada skala nanometer hingga ke lapisan tunggal tertentu.

Perwakilan skematik getaran kekisi tempatan dalam graphene, teruja oleh muka gelombang elektron pantas yang dihantar. (Kredit imej: © Ryosuke Senga, AIST)

Walau bagaimanapun, saintis dari Kumpulan Tenaga Neutrino di bawah pimpinan ahli matematik dan ahli perniagaan Jerman Holger Schubart telah maju paling jauh dalam pelaksanaan praktikal perkembangan terkini dalam bahan berasaskan graphene untuk penjanaan tenaga. Menggunakan pembangunan teori dan praktikal selama bertahun-tahun, bahan salutan berbilang lapisan dengan ketebalan skala nano berdasarkan graphene dan silikon terdop telah dicipta, yang mampu menghasilkan arus terus di bawah pengaruh bukan sahaja neutrino kosmik, tetapi juga jenis sinaran lain, seperti elektrosmog, sebagai contoh. Doping lapisan salutan telah dijalankan untuk meningkatkan getaran atom.

Di bawah pengaruh neutrino tenaga tinggi kosmik dan sinaran lain, getaran atom dikuatkan, membawa kepada resonans, yang dipindahkan ke kerajang logam, dan tenaga yang terhasil ditukar kepada tenaga elektrik. Lebih-lebih lagi, untuk peralihan daripada getaran atom kepada resonans, sudah cukup untuk menerima tenaga yang sangat sedikit daripada neutrino kosmik berkat bahan inovatif berbilang lapisan yang dicipta.

Mengenai komen Profesor Yehia Khalil yang disebutkan di atas, Majlis Saintifik Kumpulan Tenaga Neutrino menyatakan perkara berikut: "Dalam anggaran kami, kos untuk menghasilkan tenaga jenis ini akan menjadi kurang daripada 50% daripada kos pengeluaran jenis lain. tenaga, dan pada skala perindustrian yang sangat besar jauh lebih menguntungkan."

Di samping itu, sumber kuasa sangat padat dan tidak memerlukan kos operasi dan penyelenggaraan. Sebagai contoh, kepingan kerajang saiz A-4, ditutup dengan lapisan padat khas nanozarah terdop, memberikan kuasa elektrik keluaran yang stabil di bawah keadaan makmal 2.5-3.0 W. NEUTRINO POWER CUBE®, direka untuk menjana tenaga elektrik dengan kapasiti 4.5 hingga 5.5 kW / j, akan mempunyai saiz "diplomat" yang padat.

Prinsip operasi boleh dibandingkan dengan sel fotovoltaik, di mana cahaya (spektrum sinaran kelihatan) ditukar kepada tenaga. Kelebihan dan perbezaan utama NEUTRINO POWER CUBE® terletak pada hakikat bahawa tenaga boleh dijana secara berterusan 24 jam sehari, memandangkan sinaran latar belakang (spektrum sinaran tidak kelihatan) sampai ke Bumi walaupun dalam kegelapan sepenuhnya.

Data dimensi dan output sedemikian membolehkan sumber arus neutrino Neutrino Power Cube® digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti dan peralatan, sehingga digunakan dalam kenderaan elektrik dan penjanaan kuasa industri.

Mengulas mengenai perdebatan sengit dalam komuniti saintifik dan akhbar, Ketua Pegawai Eksekutif Kumpulan Neutrino Energy Holger Schubart mengkritik sejauh mana orang ramai kekal dalam kegelapan, walaupun pada hakikatnya keadaan pengetahuan semasa dalam bidang fizik zarah neutrino menawarkan kemungkinan sebenar untuk menyelesaikan masalah moden dengan pendekatan yang benar-benar baru … "Zarah spektrum sinaran yang tidak kelihatan pastinya mampu membekalkan orang ramai dengan lebih banyak tenaga hari demi hari daripada mana-mana sumber fosil yang semakin berkurangan di seluruh dunia," - kata saintis syarikat itu. Pada pendapat mereka, penyelidikan semasa harus menumpukan pada medan tenaga yang besar ini di atas kita, yang perlu kita gunakan pada masa hadapan, dan bukannya terus "menggali bumi."

Walaupun fakta bahawa Kumpulan Tenaga Neutrino adalah perikatan penyelidikan Jerman - Amerika, Holger Schubart mengkritik keadaan di Jerman: “Jerman ketinggalan dalam penyelidikan gunaan global. Penemuan penting dalam bidang fizik neutrino belum datang ke persekitaran penyelidikan Jerman - berbeza dengan Amerika Syarikat dan banyak negara lain di dunia, di mana mereka sudah tergolong dalam pengetahuan yang diiktiraf. Sudah tentu, ia akan menjadi menarik untuk mengetahui dari mana neutrino berasal, dan, sudah tentu, sangat menarik untuk mendokumentasikan pergerakan neutrino di Kutub Selatan - secara praktikal di seberang dunia - dan kadang-kadang "menangkap" sekurang-kurangnya satu. zarah, tetapi INI TIDAK sepatutnya menjadi keutamaan dalam menggunakan berjuta-juta "Penyelidikan" bermakna - matlamat sebenar sains tidak boleh diabaikan - matlamat ini, menurut Schubart, adalah untuk mencari dan memperoleh pengetahuan praktikal untuk menjadikan dunia lebih baik. tempat, dan dalam kes ini, untuk mencari peluang untuk menggunakan spektrum halimunan tenaga tinggi sinaran suria dan kosmik untuk menjana tenaga.

Maklumat lebih terperinci boleh diperolehi: