„ENERGY NEUTRINO” - tehnologie liberă de generare a energiei

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

În legătură cu schimbările climatice globale din ultimele decenii, cauzate, printre altele, de un mod iresponsabil și miop de viață umană, problema dezvoltării de noi tehnologii și a creării de noi materiale care oferă nu numai o viață confortabilă unei persoane., dar și poate reduce radical impactul negativ al vieții umane asupra propriului habitat.

Impactul activității umane asupra climei este un subiect multicomponent și foarte complex, incluzând atât eliminarea deșeurilor umane, cât și refuzul de a arde combustibili fosili pentru a genera electricitate și a o utiliza pentru motoarele cu ardere internă.

A existat de multă vreme o discuție în comunitatea științifică despre cât de reală este generarea de electricitate din particulele de neutrino cosmic. O parte afirmă în mod pozitiv că fluxul de neutrini cosmici prin suprafața Pământului este stabil zi și noapte, indiferent de vreme și perioada anului, și dacă oamenii de știință au învățat cum să obțină electricitate din spectrul vizibil al radiațiilor (lumina solară), atunci este posibil să obțineți curent din spectrul invizibil al radiațiilor (cum ar fi neutrinii cosmici) sau din alte tipuri de radiații. Și întrebarea este doar în crearea de noi materiale care să permită transformarea energiei neutrinilor în curent electric.

Pesimiștii susțin că, deși Premiul Nobel pentru Fizică a fost acordat în 2015 pentru dovada faptului că neutrinii au masă, această masă este foarte mică (mult mai ușoară decât electronii). „Dacă postulăm că energia poate fi obținută din neutrini, atunci apar două întrebări: la ce preț și va fi practic? Mai simplu spus, fezabilitatea tehnică și economică trebuie demonstrată, spune profesorul Yehia Khalil, Universitatea Yale, SUA și cercetător, Universitatea din Oxford, Marea Britanie. Lui i se alătură Jacques Roturier de la Universitatea din Bordeaux - „Experimentul cubului de gheață este o altă demonstrație excelentă a interacțiunii extrem de mici a neutrinilor cu materia. Da, ceva energie este transferată în acest proces. Dar nu există nicio șansă de a obține suficientă energie pentru a genera electricitate chiar și pentru a găti un ou.” Dar sunt oamenii de știință teoreticieni care studiază în principal bazele fundamentale ale fizicii neutrinilor și nu aplicațiile lor aplicate, așa-i așa?

De menționat că în ultimii ani au apărut o mulțime de publicații care descriu cercetările efectuate pe această temă. Și când analizăm publicațiile oamenilor de știință din diferite țări, putem concluziona că modalitatea de a folosi neutrinii cosmici pentru a genera energie constă în crearea de materiale cu vibrație atomică crescută. În Nature, profesorul ETH (Eidgen? Ssische Technische Hochschule, Z? Rich) Vanessa Wood și colegii ei explică ce procese provoacă vibrații atomice atunci când materialele sunt nanodimensionate și cum aceste cunoștințe pot fi utilizate pentru a dezvolta în mod sistematic nanomateriale pentru o varietate de aplicații. Publicația arată că atunci când materialele sunt fabricate în dimensiuni mai mici de 10-20 nanometri, adică de 5000 de ori mai subțire decât un păr uman, vibrațiile straturilor atomice exterioare de pe suprafața nanoparticulelor sunt mari și joacă un rol important în modul în care materialul se comportă. Toate materialele sunt formate din atomi care vibrează. Aceste vibrații atomice, sau „fononi”, sunt responsabile de modul în care sarcina electrică și căldura sunt transferate în materiale.

În același timp, utilizarea nanostructurilor de grafen în crearea de noi tehnologii atrage cea mai mare atenție. Dar pentru a înțelege mai bine materialele moderne, cum ar fi nanostructurile de grafen și pentru a le îmbunătăți pentru dispozitivele din tehnologii opto, nano și cuantice, este important să înțelegem modul în care fononii - vibrația atomilor din solide - afectează proprietățile materialelor. Lucrarea tocmai publicată arată că oamenii de știință de la Universitatea din Viena, Institutul Avansat de Știință și Tehnologie (AIST) din Japonia, JEOL și Universitatea La Sapienza din Roma au dezvoltat o tehnică care poate măsura toți fononii prezenți într-un material nanostructurat. Astfel, pentru prima dată, au reușit să stabilească toate modurile de vibrație ale grafenului autonom, precum și extinderea locală a diferitelor moduri de vibrație în nanofibrele de grafen. Această nouă metodă, pe care au numit-o „mapping-q mare”, deschide posibilități cu totul noi pentru stabilirea expansiunii spațiale și impulsive a fononilor în toate materialele moderne nanostructurate și bidimensionale. Aceste experimente deschid noi posibilități pentru studierea modurilor locale de vibrație la scara nanometrică până la monostraturi specifice.

Reprezentare schematică a vibrațiilor rețelei locale în grafen, excitate de frontul de undă al electronilor rapizi transmisi. (Credit imagine: © Ryosuke Senga, AIST)

Cu toate acestea, oamenii de știință de la Neutrino Energy Group sub conducerea matematicianului și omul de afaceri german Holger Schubart au avansat cel mai mult în implementarea practică a celor mai recente dezvoltări în materialele pe bază de grafen pentru generarea de energie. Folosind mulți ani de dezvoltări teoretice și practice, a fost creat un material de acoperire multistrat cu grosime nanometrică pe bază de grafen și siliciu dopat, capabil să genereze curent continuu sub influența nu numai a neutrinilor cosmici, ci și a altor tipuri de radiații, cum ar fi electrosmog, de exemplu. Dopajul straturilor de acoperire a fost efectuat pentru a crește vibrațiile atomice.

Sub influența neutrinilor cosmici de înaltă energie și a altor radiații, vibrațiile atomice sunt amplificate, ducând la rezonanță, care este transferată pe folia metalică, iar energia rezultată este convertită în energie electrică. Mai mult, pentru trecerea de la vibrațiile atomice la rezonanță, este suficient să primiți foarte puțină energie de la neutrini cosmici datorită materialului inovator multistrat creat.

În ceea ce privește comentariile profesorului Yehia Khalil menționate mai sus, Consiliul Științific al Grupului Neutrino Energy notează următoarele: „În estimarea noastră, costul producerii acestui tip de energie va fi semnificativ mai mic de 50% din costul producerii altor tipuri de energie. energie și, la scară industrială cu adevărat mare, mult mai profitabilă.”

În plus, sursa de alimentare este foarte compactă și nu necesită costuri de operare și întreținere. De exemplu, o foaie de folie de dimensiunea A-4, acoperită cu un strat special dens de nanoparticule dopate, oferă o putere electrică de ieșire stabilă în condiții de laborator de 2,5-3,0 W. NEUTRINO POWER CUBE®, conceput pentru a genera energie electrică cu o capacitate de 4,5 până la 5,5 kW/h, va avea o dimensiune compactă de „diplomat”.

Principiul de funcționare poate fi comparat cu celulele fotovoltaice, unde lumina (spectrul de radiații vizibil) este convertită în energie. Principalul avantaj și diferența NEUTRINO POWER CUBE® constă în faptul că energia poate fi generată continuu 24 de ore pe zi, deoarece radiația de fond (spectrul radiațiilor invizibile) ajunge pe Pământ chiar și în întuneric complet.

Astfel de dimensiuni și date de ieșire permit sursei de curent de neutrini Neutrino Power Cube® să fie utilizată pe scară largă în diverse dispozitive și echipamente, până la utilizarea în vehicule electrice și în generarea de energie industrială.

Comentând dezbaterea intensă din comunitatea științifică și din presă, CEO-ul Neutrino Energy Group, Holger Schubart, critică măsura în care publicul rămâne în întuneric, în ciuda faptului că starea actuală a cunoștințelor în domeniul fizicii particulelor de neutrino oferă posibilități reale. pentru rezolvarea problemelor moderne cu abordări complet noi… „Particulele din spectrul invizibil al radiațiilor sunt cu siguranță capabile să furnizeze oamenilor mai multă energie zi de zi decât oricare dintre resursele fosile în scădere din întreaga lume”, spun oamenii de știință ai companiei. În opinia lor, cercetările actuale ar trebui să se concentreze asupra acestui câmp energetic imens de deasupra noastră, pe care va trebui să-l folosim în viitor, în loc să continuăm să „săpăm pământul”.

În ciuda faptului că Neutrino Energy Group este o alianță de cercetare germano-americană, Holger Schubart critică situația din Germania: „Germania rămâne în urmă în cercetarea aplicată globală. Descoperirile semnificative în domeniul fizicii neutrinilor nu au ajuns încă în mediul de cercetare german - spre deosebire de Statele Unite și multe alte țări ale lumii, unde aparțin deja cunoștințe recunoscute. Desigur, ar fi interesant de știut de unde provin neutrinii și, desigur, este foarte interesant să documentezi mișcările neutrinilor la Polul Sud - practic de cealaltă parte a lumii - și uneori să „prindem” cel puțin unul. particulă, dar ACEASTA NU ar trebui să fie o prioritate în utilizarea a milioane de „Cercetare” înseamnă - adevăratul scop al științei nu trebuie trecut cu vederea - acest scop, potrivit lui Schubart, este de a căuta și obține cunoștințe practice pentru a face lumea mai bună. loc și, în acest caz particular, pentru a găsi o oportunitate de a folosi spectrul invizibil de energie înaltă al radiațiilor solare și cosmice pentru a genera energie.

Informații mai detaliate pot fi obținute: