(342) 2-155-177
25. 1. 2021 |
04:03|
Есть ли альтернатива ветряным мельницам?

 

В настоящее время между мировыми державами развернулась ожесточeнная борьба за контроль над месторождениями ископаемого топлива, рынки его сбыта и пути доставки. И эти процессы обостряются, несмотря на то, что в мире идет технологическая гонка по переходу энергетики на альтернативные виды электрогенерации. 

 

Как заявил первый вице-президент «Роснефти» Дидье Касимиро на Международном саммите FT Commodities: «На преодоление климатического кризиса к 2030 году мировому ТЭК потребуются $2,8 трлн инвестиций. Рост генерации электроэнергии от ВИЭ не сможет удовлетворить растущий спрос на нее и будет усугубляться при массовом переходе транспорта на электрическую тягу».

 
Кроме того, внедрение «зеленых» технологий – очень дорогостоящая и сложная задача. Если спросить любого человека, поддерживает ли он переход на «зеленые» технологи или против, то скорее всего большинство респондентов ответят утвердительно. И в этом нет ничего удивительного: кто из нас не хочет, чтобы воздух был чистым, трубы от тепловых электростанций не дымили, уровень шума от автотранспорта резко снизился, чтобы реки снова стали чистыми?

 
Но как ответят те же самые респонденты на точно такие же вопросы после того, как получат счета за «зеленые» электроэнергию, тепло, цены на электромобили, цены на продовольствие и т. д.? Скорее всего, большинство изменит свое мнение на противоположное. Но глобальное потепление диктует иной подход, переход на «зеленые» технологии – это условие выживания человека на Земле. Именно поэтому либеральные страны достаточно радикально подходят к необходимости перехода на альтернативную энергетику и электромобильность, вводя запреты и дополнительные пошлины на товары, производимые с использованием «грязных» технологий, а банки прекращают финансировать проекты, связанные с ископаемым топливом.

 

Кто из нас не хочет, чтобы воздух был чистым, трубы от тепловых электростанций не дымили, уровень шума от автотранспорта резко снизился, чтобы реки снова стали чистыми? Но как ответят те же самые респонденты на точно такие же вопросы после того, как получат счета за «зеленые» электроэнергию, тепло, цены на электромобили, цены на продовольствие

 
Не последнюю роль при увеличении доли альтернативной энергетики играет и недовольство населения при установке ветрогенераторов рядом с их домами. Никто не хочет видеть из окна вращающиеся лопасти ветрогенераторов вместо неба и окружающего ландшафта, также некоторые «соседи» ветряков заявляют, что стали хуже себя чувствовать. При этом и дополнительные негативные экологические аспекты играют немаловажную роль.

 
Для улучшения юридической защищенности развития альтернативной энергетики Федеральное правительство Германии, к примеру, решило принять специальный закон об использовании возобновляемых источников энергии, предлагая сделать его вопросом национальной безопасности. Решение чрезвычайно важно – особенно в споре по поводу ветряных турбин. Мы живем в XXI веке, и игнорирование протестов и возражений местного населения при строительстве объектов альтернативной энергетики, хоть они и служат на благо, не может приветствоваться в современном демократическом обществе.

 
Очевидная тенденция развитых стран в направлении перехода на солнечную и ветрогенерацию, которые полностью зависят от погодных условий, вызывает сомнения в способности этих двух видов альтернативной энергетики оказать серьезное влияние на вытеснение с рынка традиционной энергетики. Более вероятным кажется установление баланса между традиционной и альтернативной энергетикой, который важен для стимулирования экономик развивающихся стран, пока идут научно-исследовательские и конструкторские работы по разработке и внедрению принципиально новых альтернативных способов электрогенерации без выбросов парниковых газов в атмосферу.

 
Кроме того, необходимо учитывать экономические, технологические, физические и социальные последствия перехода на 100% альтернативную энергетику. Только в России десятки миллионов человек сейчас работают в ТЭК, а также на предприятиях, так или иначе связанных с поставками материалов, оборудования, логистических и транспортных компаниях, обслуживающих нужды ТЭК. Поэтому принимать резкие и кардинальные меры в отношении топливно-энергетического комплекса Российское правительство вряд ли будет, так как это может привести к повышению уровня безработицы, что в конечном итоге способно разрушить экономику государства.

 

 
Однако это не означает, что можно жить как раньше, подсчитывая прибыль от отгруженных на экспорт нефти и газа. Текущая экономическая ситуация в мире ясно дает понять, что благополучие односторонне развивающейся страны, к примеру, России, может очень быстро закончиться, особенно, если нет возможности просто «печатать» деньги, как в США и ЕС.

 

Развитие научно-технологической революции в мире показывает, что в самые ближайшие годы на рынке появятся технологии, способные рыночными методами начать вытеснять традиционную энергетику и транспорт с двигателями внутреннего сгорания. Как сообщил Bloomberg, французская нефтегазовая компания Total прогнозирует конец нефтяной эпохи уже после 2030 года, считая, что газ будет играть ключевую роль на мировом рынке. В связи с планами ЕС перейти на экономику без выбросов СО2 к 2050 году вырастет спрос на электроэнергию. Он покроет до 40% потребностей человечества в энергии. В настоящее время его доля составляет около 20%.

 

Как сообщил Bloomberg, французская нефтегазовая компания Total прогнозирует конец нефтяной эпохи уже после 2030 года, считая, что газ будет играть ключевую роль на мировом рынке. В связи с планами ЕС перейти на экономику без выбросов СО2 к 2050 году вырастет спрос на электроэнергию. Он покроет до 40% потребностей человечества в энергии

 
В таких стремительно меняющихся экономических условиях в мире Россия должна полностью соответствовать актуальной динамике развития, чтобы не оказаться на «задворках». Ставка страны на широкое развитие атомной энергетики у себя и за рубежом – не самый прогрессивный путь в решении проблем энергогенерации в связи с развернувшейся в мире научно-технологической гонкой по созданию альтернативной электрогенерации, способной работать в базовом режиме по рыночным тарифам. Речь, в первую очередь, идет о созданной немецко-американской компанией Neutrino Energy Group технологии Neutrinovoltaic, на основе которой будет создаваться широкий спектр номенклатуры источников постоянного тока как для нужд населения, так и для централизованного электроснабжения.

 
Автономность, компактные габаритные размеры, позволяющие размещение источников непосредственно в месте потребления электроэнергии, использование недефицитных и недорогих материалов при изготовлении источников постоянного тока Neutrino Cubes, отсутствие затрат на эксплуатационное обслуживание, работа в базовом режиме, позволяющая отнести их к источникам гарантированного электроснабжения, – все это позволяет говорить о реальных перспективах строительства новой системы распределенного электроснабжения. По расчетам компании Neutrino Energy Group, цена электроэнергии для потребителя будет как минимум на 50% дешевле цены от солнечных панелей.

 
Техническая идея технологии Neutrinovoltaic на этапе развертывания научных исследований заключалась в создании материала, который способен преобразовывать излучения Солнца невидимого спектра в электрический ток, как и солнечная генерация, которая генерирует электроэнергию от видимого спектра излучения (солнечный свет). Кардинальное отличие технологии Neutrinovoltaic от солнечной генерации заключается в том, что электрический ток вырабатывается 24 часа в сутки / 365 дней в году днем и ночью независимо от погодных условий.

 
В результате многолетних работ ученые создали сверхтвердый наноматериал из чередующихся слоев графена и легированного кремния, нанесенных на металлическую фольгу (подложку).

 

 
Такая конструкция образует энергетический элемент, в размере А4, способный вырабатывать мощность 2,5–3,0 Вт. Материалом, способным «забирать» энергию из окружающего пространства, является графен, атомы которого обладают повышенными колебаниями, и в силу особенностей кристаллической решетки эти колебания образуют графеновые волны.

 
Воздействие на такой материал космических нейтрино, а также других электромагнитных излучений естественного и искусственного характера и тепла приводит к увеличению частоты и амплитуды колебаний атомов графена, переводя их в резонанс атомных колебаний, который снимается с металлической подложки в виде постоянного электрического тока. Первоначальная цель состоит в том, чтобы производить 2 500 листов фольги в течение 24 часов, а впоследствии перейти к созданию и внедрению первых нейтринных энергетических ячеек Neutrino Power Cube®, небольшие энергогенераторы размером как дипломат и выходной мощностью около 5 кВт.

 
Несомненным преимуществом источников тока, созданных с применением технологии Neutrinovoltaic, являются их очень компактные габаритные размеры, отсутствие механических вращающихся деталей, требующих постоянного эксплуатационного ухода, использование при изготовлении недорогих и широко распространенных материалов. Эти особенности позволяют успешно конкурировать по цене на генерируемую электроэнергию не только с солнечной и ветровой электрогенерациями, но и приблизиться к ценообразованию от электрогенерации, получаемой при сжигании ископаемого топлива – и все это при стабильной круглосуточной и круглогодичной электрогенерации, что позволяет отнести нейтринные источники к гарантированному электроснабжению, работающему в базовом режиме.

 

Техническая идея технологии Neutrinovoltaic на этапе развертывания научных исследований заключалась в создании материала, который способен преобразовывать излучения Солнца невидимого спектра в электрический ток, как и солнечная генерация, которая генерирует электроэнергию от видимого спектра излучения (солнечный свет).

 
Если сформулировать кратко, то потребитель получает в конечном результате источник постоянного электрического тока габаритным размером как «дипломат» и выходной мощностью 4,5–5,5 КВт/час, который может применяться в качестве автономного источника энергообеспечения для различных бытовых потребностей. Кроме того, нейтринные источники питания могут устанавливаться внутри корпусов электроприборов и электромобилей.

 
При этом – никаких вращающихся лопастей от ветрогенераторов, никаких опасений, что ветер порвет провода или просто отключится свет, а в случае принятия закона об обязанности энергосетевых компаний выкупать избыток генерируемой энергии от населения, потребитель будет иметь еще и прибыль, продавая электроэнергию в общую электросеть.

 
Хольгер Шубарт, генеральный директор Neutrino Energy Group, отмечает: «Наша разработка, в первую очередь, рассчитана на энергообеспечение массового потребителя. Если вся бытовая техника, освещение и отопление дома, электромобиль будут работать на наших источниках тока, то общая потребность в централизованном электроснабжении будет значительно снижена. Зачем платить с каждым годом увеличивающиеся счета за электроэнергию, если ваша потребность в энергии полностью покрывается доступной и надежной энергией от источников тока на основе технологии Neutrinovoltaic? Я убежден, что в течение ближайших 10–20 лет практически каждый человек будет иметь прибор, работающий на основе технологии Neutrinovoltaic».

 
Необходимо отметить, что не только российские ученые принимают непосредственное участие в работе компании Neutrino Energy Group и входят в ее Научный совет. Российский бизнес также оказывает активную поддержку развитию и внедрению технологии Neutrinovoltaic – это отчетливо подтверждает тот факт, что Россия идет верным путем, выбрав самое инновационное направление развития альтернативной энергетики современности, и дает серьезные основания ожидать в ближайшее время, что именно Россия станет одной из первых стран, получивших доступ к технологии, чтобы развернуть работы по выпуску автономных источников тока на территории России.

 

Леонид Румянцев, к. т .н.