Каким будет электромобиль будущего, и почему ему не нужна розетка

С 2008 года Neutrino Energy Group занимается исследованием метаматериалов, покрытых графеном, которые обладают потенциалом «собирать» энергию из окружающей среды и, таким образом, внести свой вклад в решение мировых энергетических проблем.

На популярном австрийском автомобильном сайте Electroautor размещено развернутое интервью Хольгера Торстена Шубарта (на фото в анонсе), генерального директора немецко-американской компании Neutrino Energy Group. Полученные отклики на интервью в зарубежной прессе в связи с особой актуальностью темы, затрагивающей проблемы создания прообраза электромобиля будущего, который способен самозаряжаться из окружающей среды и не требует подключения к электрической розетке, а также обоснование предлагаемой концепции самозаряжающегося электромобиля, делает интервью интересным для российского читателя. Публикуем перевод.

– Господин Шубарт, в чем значение электромобильности для вас?

Шубарт: Электромобильность – мое хобби, даже если я все еще принадлежу к поколению приверженцев мощных шести- и восьмицилиндровых двигателей. Я сожалею только о том, что то, что происходит в обществе вокруг темы электромобильности, не является честным обсуждением. К сожалению, все усилия многих замечательных стартапов в области электромобильности приносятся в жертву нечестной энергетической политики.

– К сожалению, зачастую встречаются очень односторонние высказывания и очень субъективные отзывы.

Ш.: Я смотрю на эту тему с точки зрения генерации энергии. Нам нужны электромобили, потому что утверждается, что они безвредны для окружающей среды. Они также являются отличными транспортными средствами, но, если мы посмотрим на экологический баланс, то обосновать необходимость перехода на электромобильность становится сложно.

Нам нужен честный электромобиль, работающий на экологически чистой энергии, в противном случае баланс выбросов будет не в пользу электромобилей по сравнению с автотранспортом с ДВС.

Это поразительно, но если честно подсчитать, то выбросов от электромобилей часто больше, чем если бы мы продолжали использовать двигатели внутреннего сгорания, которые в настоящее время являются наиболее загрязняющими. У электромобиля нет выхлопной трубы, зато, например, в Германии трубы электростанций на буром угле загрязняют атмосферу сильнее при выработке электроэнергии для электромобилей.

– Откуда появляется энергия, чтобы с помощью вашей совершенно новой технологии получать электричество и использовать его для электромобильности?

Ш.: Энергия не появляется из ниоткуда, даже если на первый взгляд так кажется. Работа аккумуляторов основана на зарядке их энергией из сети, а затем использования их для приведения в движение электромобиля. Их характеристики становятся все лучше и лучше благодаря улучшенным материалам. Однако все равно емкость аккумуляторов имеет предел.

Мы предлагаем совершенно новую концепцию.

Наш запас энергии – это космическое излучение, среда, которая нас окружает. Мы предлагаем использовать аккумулятор в электромобиле только в пиковых режимах, например, при движении в гору или при ускорении. Это, по сути, только буфер для покрытия пиковой нагрузки, а стабильная нагрузка обеспечивается тяговой силой от наших автономных источников тока. 

Для лучшего понимания, это можно сравнить с солнечными батареями, которые могли бы быть установлены на крыше электромобиля. Летом при ярком солнечном свете тягового тока могло бы хватать для движения лёгкого электромобиля, но слишком часто бывают моменты, когда солнечного света нет. 

Явление, которое мы используем в нейтриновольтаике (Neutrinovoltaic), называется «колебания атомов в наноматериалах». Наш материал представляет собой легированное производное углерода, называемое графеном – двумерным углеродом, который спрессован между пластинами кремния. Нанопокрытие осаждается из паровой фазы на металлический носитель. Когда через них проходят нейтрино, другие электромагнитные волны или тепло, возникают интенсивные микровибрации, создающие поток электронов на металлическом носителе – это постоянный ток, который мы можем использовать.

Графен имеет частоту колебаний в 10 раз выше, чем у обычных материалов, поэтому возникают сильные микровибрации, которые усиливаются резонансами. На изобретение в 2014 году был получен патент, который можно найти в открытом доступе на нашем веб-сайте. Секрет заключается в геометрии покрытия и в том, что не только поверхность, как в солнечном элементе, но и весь корпус транспортного средства активно участвует в процессе конвертации энергии. 

– 10 лет назад Мирко Ханнеманн (DBM Energy) проехал на Audi A2, преобразованном в электрический привод с одной зарядкой аккумулятора, более 600 км от Берлина до Мюнхена. К сожалению, было много негативных откликов на данную информацию и даже обвинений в мошенничестве. В 2020 году для электромобилей стало почти нормой преодолевать 600 км и более. Не боитесь ли вы, что нейтриновольтаику может постигнуть та же участь?

Ш.: Судьба изобретения всегда является вопросом «доказательства концепции». Конечно, к новым технологиям часто относятся с подозрением. У нас было точно так же, когда мы начали рассказывать об изобретении в 2014 году. Еще не было Нобелевской премии по физике за доказательства наличия массы у нейтрино и свидетельства их взаимодействий. Мы были дерзкими и назвали всё это «Neutrino Energy». Но это не значит, что мы «ловим» нейтрино.

Мы проводили эксперимент с нашим профессором в подземном туннеле глубиной 200 м в Швейцарии. Было очень интересно наблюдать за явлением протекания там постоянного тока. Профессор тогда сказал: «Сюда проникают только нейтрино». После того, как мы увидели, что наша технология работает, мы решили защитить термин «нейтрино» международным патентом. Нейтрино имеет такое же международное обозначение, но для нас это означает невидимый спектр излучений (включая нейтрино), но не исключительно. Есть физики, которые говорят – все построено только на основе элементарных частиц. При подаче заявки на патенты мы настаивали на упоминании термина нейтрино: в результате этот термин также привлек внимание всего мира. 

– Когда начались ваши исследования энергии нейтрино?

Ш.: Исследования начались с работ по увеличению кпд солнечных панелей. Вместе с разными профессорами и инженерами мы пытались оптимизировать работу солнечных панелей того времени с помощью наночастиц. Почему? Если вы делаете что-то все меньше и меньше, вы получаете физически все большие и большие поверхности.

Однако, возникли нестабильности, резонансы и вибрации, которые даже мешали фотовольтаике. Эти вибрации или микровибрации были своего рода побочным явлением, который мы затем исследовали и решили использовать. Главное преимущество в том, что они появляются днем ​​и ночью, то есть круглосуточно. Однако они зависят от температуры. Чаще они возникают при температуре от -20 до + 60 ° C, чем теплее, тем они интенсивнее.

Простой пример из жизни. Летом, когда на улице 20° C, машина прогревается до 60° C так, что на ней можно жарить яичницу. Однако не фотоны, то есть видимый свет, а электромагнитные волны самого различного спектра излучения нагревают корпус. Там проявляется много энергии. Если бы вы нагревали холодный кузов автомобиля электричеством из розетки, например, печкой, потребовалось бы столько же энергии, сколько семье из четырех человек потребуется электричества для приготовления пищи в течение целого месяца. Это энергия, которая каждый раз тратится впустую.

– Это как-то связано с маркой автомобилей PI? Электромобиль, который якобы больше никогда не придется заряжать?

Ш.: Пи – математическая постоянная с числом 3,14159 – это символ бесконечности с десятичными знаками. Бренд Pi означает, что мы хотим сделать весь кузов автомобиля из комбинации углерода и нашего метаматериала и, таким образом, использовать микровибрации всего корпуса. 

Нейтриновольтаика подобна солнечной батарее для темноты, но в отличие от нее, действие ее полностью независимо от света, угла и ориентации на солнце.

В любой момент и в любом месте на нас обрушивается невидимый поток частиц высоких энергий. 

Источник: Neutrino Deutschland GmbH

Сама по себе поверхность корпуса – слишком маленькая. Вот почему мы задействуем полную глубину корпуса. Это будет полностью карбоновый корпус, в который вплетены и включены энергетические ячейки. Если весь автомобиль или его части состоят из так называемых «интеллектуальных частей корпуса», он собирает энергию (не только нейтрино) из окружающей среды, в том числе и под воздействием электросмога. Эта энергия подается в резервную батарею электромобиля в виде постоянного тока. Всё остальное – всего лишь математика и интеллектуальное управление энергобалансом. 

Мы хотим разработать Auto PI, но не создавать его сами. Это подход, который мы разработали и продолжаем развивать вместе с сотнями ученых по всему миру.

Мы хотим, чтобы наше решение было интегрировано в концепции электромобилей, над которыми работают многие стартапы автоиндустрии.

– Звучит очень интересно и технически понятно. Но не могли бы вы привести больше фактов? В конце концов, вы и профессор Краузе уже несколько раз анонсировали продукты – например, сотовые телефоны, которые больше не нужно заряжать, или даже небольшую нейтринную электростанцию ​​для дома. Каково текущее состояние разработки и когда можно реально ожидать появления первых продуктов?

Ш.: Вы можете применять этот материал для любого электрического устройства. Сегодня это подтвержденное открытие материаловедения. 

Лично я вложил в эту технологию миллионы евро своих денег. Никто не аплодировал, когда я презентовал изобретение в 2014 году. Вместо этого началась неожиданная грязная кампания по разоблачению, нас пытались шельмовать и уничтожить. Методы воздействия распространялись от заблокированных банковских счетов и оскорблений, клеветы с множеством выдуманных историй о главных героях до физических нападений на наших ученых и угроз семьям. Это настоящие кампании, целью которых было поставить нас на колени. «Да, они просто сумасшедшие, они хотят «ловить» нейтрино, это не работает». Но нет – мы не хотим ловить нейтрино, мы хотим использовать только часть кинетической энергии, и это функционирует очень хорошо. 

К счастью, в 2015 году была присуждена Нобелевская премия по физике, которая доказала, что нейтрино имеют массу. Когда что-то имеет массу, у него также есть энергия.

Далее, несколько университетов подтвердили слабое взаимодействие нейтрино, и постепенно обвинения превратились в ага-эффекты, хотя нам до сих пор не дают работать спокойно. 

Затем мы сделали нотариальные подтверждения результатов, полученных с помощью нашей технологии, то есть технические удостоверения фактов, которые можно было бы использовать в суде, в присутствии нотариуса и его помощников, специально обученных людей, которые смогли определить, что электричество здесь действительно генерируется. В конце концов, вечного двигателя не существует. В закрытой системе никогда не может выходить больше энергии, чем входит. 

Если понять заранее, что существует поток космических частиц 60 миллиардов нейтрино в секунду на 1 см², умноженных на 1 МэВ (масса), который за это время был определен и «взвешен» признанными институтами, такими как Технологический институт Карлсруэ (KIT), тогда это значительное количество энергии. Мы не производим никакой энергии, мы просто ее конвертируем.

– А какие сейчас есть прототипы? Насколько далеко продвинулся электромобиль PI?

Ш.: Нам потребуется 1,2-1,5 млрд евро на доработку кузова. Нет необходимости переделывать все остальные компоненты электромобиля. Здесь мы хотим работать вместе с партнерами, которые уже работают в этой области. 

Это такие партнеры, как MIT India, университет с учеными именно этой специализации и более чем 30 тыс.студентов. Мы работаем с ними над совместным проектом, и такой корпус сейчас разрабатывается в Индии, но изначально наше желание было – построить Pi Car в Европе. Я провёл переговоры уже с двумя разработчиками, очень известными немецкими производителями автомобилей. 

Проблема в том, что революционная технология сегодня – это основа техники завтрашнего дня. Завтра может насупить уже через два года. Но вы обязательно должны видеть политическую и экономическую составляющие. Десять лет назад в нашем обществе было решено, что будем что-то делать в области электромобильности. Политики соответственно отреагировали на эту тенденцию: было создано множество зарядных станций, миллиарды были вложены в технологию аккумуляторно-электрических автомобилей. 

Однако инфраструктура зарядки – это сегодня политически мотивированная бизнес-модель. Энергия, которую водители электромобилей будут использовать в будущем, в конечном итоге будет поступать из электросети, что стоит немало. Электромобильность была разработана таким образом, что она прекрасно вписывается в существующую систему. Электроэнергия идёт от розетки, при меньшем расходе топлива отпадает налог на нефтепродукты, при этом электроэнергия остается дорогой и все, кто хорошо на этом зарабатывал, продолжают хорошо зарабатывать. 

Мы разработали совершенно революционную технологию. Мы отделяемся от электросети.

Предоставление энергии без использования электросети – нечто совершенно новое в энергетическом секторе, потому что электроэнергия Neutrinovoltaic не должна поступать в общую электросеть. Маленькие, децентрализованные и размещенные повсеместно микро электростанции дадут в математическом отношении даже больше, чем все электростанции вместе взятые. 

Теперь вернемся к руководителям разработчиков немецкой автомобильной промышленности, которые встречались со мной и сказали: «Это машина будущего, но мы не можем делать её сегодня». С 2016 года десятки миллиардов были вложены в текущую электрическую мобильность, которая сейчас только начинает развиваться. Мы должны сначала вернуть уже вложенные большие инвестиции. 

Только представьте себе, может быть, при вложении около 2 млрд евро в разработку, я подчеркиваю, – на основе существующих физических знаний, мы бы создали концепцию, которая полностью опережала все их разработки. 

Вы также должны вычесть потери электроэнергии в электросетях на пути от поставщика к потребителю. Даже если бы все традиционные электростанции в Германии работали с полной нагрузкой, они не смогли бы вырабатывать столько электричества, которое собирают все находящиеся поблизости автомобили в виде тепла и излучения. Это не физическая проблема, это чисто техническая задача, для решения которой требуются сегодня инженерное мышление и новые методы работы. 

– Когда будет готов калькулятор на нейтриновольтаике? Когда продукты станут доступны для повседневного потребления?

Ш.: Все готово, как единое целое, в лаборатории. Покрытие из графена очень сложное, это двумерный углерод, который необходимо осаждать из паровой фазы с помощью устройства для плазменного покрытия в высоком вакууме.

Мы никогда не намеревались сами стать производителем пленки. Мы – мозговой центр, который сделал открытие и продолжает эти знания развивать – и мы умеем это делать. Теперь необходимо сделать шаг от лабораторных работ к доиндустриальной подготовке. Мы бы хотели сделать это в Германии с партнером, но сейчас, по ряду причин, нашими партнерами стали Индия и Китай. К сожалению, ситуация выглядит так, что Европа в очередной раз может потерять связь с ещё одной революционной технологией, хотя многие учёные из Европы работали с нами в течение последних нескольких лет и десятилетий. 

Мы предлагаем всем возможность использовать наши знания в сочетании со своим собственным опытом и техническими возможностями для разработки продуктов, использующих нейтриновольтаик.

Сегодня мы начинаем там, где раньше начиналось использование солнечной батареи. Вначале этого было достаточно только для калькулятора, а сегодня это технология, признанная во всем мире. Это вопрос разумного использования знаний, которые у нас есть сегодня, для технологий и продуктов завтрашнего дня. То, что сегодня выглядит фантазией – это реальность завтрашнего дня. 

– Вопрос по эксплуатации на практике: действительно ли плёнка греется?

Ш.: Фольга не получает тепло сама по себе. У нее так называемый отрицательный температурный коэффициент. Она становится теплой только при воздействии различных условий – тогда колебания графена тоже меняются. Если пленка нагревается снаружи или подвергается воздействию повышенного уровня электросмога, эти колебания усиливаются. 

Если сравнить с солнечными элементами то, чем больше угол, тем выше выход энергии. С другой стороны, преимущество нашей пленки в том, что ее можно складывать. Мы работаем сейчас над своего рода блоком питания Neutrino Power Cube. Однако не все элементы уложены друг на друга, а расположены в геометрическом узоре, чтобы создать как можно большую площадь поверхности. Можно также взять пример с пчёл с их сотовой структурой. 

Я хотел бы продолжить всестороннее тестирование нашей разработки в самых разных условиях, в том числе в более крупном масштабе. Только такая серия тестов стоит, например, от 80 до 150 миллионов евро, и это нужно делать, чтобы проверить стабильность в самых неблагоприятных условиях.  Германия и ее автомобильная промышленность пока не готовы к этому. Мы делаем это сейчас за свой счет. Для этого мы продаем наши акции.

– Почему вообще нет сотрудничества с европейскими компаниями?

Ш.: Вы правы: вместо сотрудничества пока до сих пор были только препятствия. Никто не сказал: «Чем мы можем вам помочь?» - но «Как мы можем усложнить вашу жизнь?» 

Если вы посмотрите на Tesla Automotive – они строят меньше автомобилей в год, чем Volkswagen за 14 дней. Если вы посмотрите на стоимость акций Tesla сегодня, вы можете сложить вместе все Volkswagen, Daimler, BMW и Deutsche Bank и удвоить. И этого всего еще будет недостаточно: Tesla стоит больше.

Почему это так? Потому что наше воображение уже там, что Илон Маск предлагает на будущее. И потому, что он в Америке, где воображение и возможности завтрашнего дня имеют большее значение, чем прибыль в прошлом. Какая польза от лучших цифр из прошлого, если завтра у вас больше нет бизнес-модели или вы больше не конкурентоспособны? И здесь мы, европейцы, являемся хранителями прошлого и Германия, в частности. 

Немецкое инженерное мастерство является всемирно известным, я не хочу дискредитировать его ни в коем случае. Немецкая автомобильная промышленность за последние сто лет превратилась в один из важнейших двигателей мировой экономики. Но не стоит почивать на лаврах былой славы. В отличие от нескольких десятилетий назад мы живем во времена быстрых перемен. Если вы упустите из виду инновации и не окажетесь в авангарде, даже самый большой промышленный гигант может погибнуть через несколько лет.

– Разве попытки сдвинуть с мертвой точки в автомобильной промышленности Германии - напрасная трата времени? В VW у нас сложилось впечатление - они что-то делают, – но многие другие производители по-прежнему сильно тормозят.

Ш.: Дело не в этом. Электромобиль – это на самом деле не автомобиль, а движущийся компьютер и, как правило, имеет мало общего с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания. Только треть или четверть деталей. Теперь посмотрим на политические потребности – сотни тысяч рабочих мест, в том числе в сфере снабжения. Нельзя реструктурировать производственные линии, в которые за несколько лет вложены миллиарды: все это должно окупиться, поскольку рассчитано на несколько десятилетий. Ошибки были сделаны при переходе на электромобильность, но причины являются в основном политическими. Зигзагообразный курс ЕС без четких руководящих принципов полностью подавил автомобильную промышленность. 

Когда выходил новый S-класс или новый Golf – раньше это были семилетние циклы. В этих циклах всегда были новые технические достижения. В последние годы технические новшества и новые результаты происходят с такой скоростью, что производителям приходится придумывать фейслифтинг или обновлять автомобили почти каждые несколько месяцев, чтобы внедрить инновации конкурентов в свои автомобили.

Автопром – динозавр, а фактор защиты окружающей среды был добавлен с чисто политическими целями, который, однако, затрагивает 80-85% производственных мощностей. Прежде всего, это люди и машины, которых невозможно переучить и реструктурировать так быстро, за один-два года. Это означает, что система обычного производства автомобилей не может быть преобразована в электромобильность за два-три года. Система вообще этого не предусматривает. 

VW – они что-то делают? Я вообще этого не вижу. Они выпускают 3-5% электромобилей от общего объема производства, а остальные модели – это антиквариат. При небольшой эффективности рекламы невозможно в одночасье преобразовать сотни тысяч рабочих мест в новую отрасль, к которой рынок даже не готов. Если бы у нас были электромобили, где бы мы их заряжали? Через инфраструктуру, которой нет. Сама политика тормозит это. Это ложь.

Энергия, которую мы используем сейчас, нечестна.

Как я уже сказал, последняя электростанция, работающая на буром угле, должна быть закрыта к 2038 году, а кто спросил мнение науки? А мы делаем это, поэтому у нас пока мало политических друзей. По этой причине нам пришлось защитить наших физиков и единомышленников и разместить их по всему миру, также даже сложно дать честное интервью, потому что нам не разрешают говорить правду в ряде средств массовой информации и нас просто не публикуют. 

Население воспользуется концепцией электромобиля только тогда, когда она будет зрелой. Мы хотим предложить для этой концепции инновационные идеи и новые технические подходы, позволяющие по-новому взглянуть на обеспечение энергией. Я просто боюсь, что Европу в этом аспекте обгонят будь то Россия, Индия или Китай, или даже США. Я думаю, что через несколько лет мы увидим первый нейтринный куб, поскольку работа с маленькими электрическими устройства ведется намного быстрее.

Комментарий Леонида Румянцева, к.т.н., специалиста в области атомных энергетических установок и альтернативных источников энергии:

То, что Neutrinovoltaic технология работает, у меня не вызывает сомнения, так как в мировой технической прессе уже многие научные центры публиковали результаты своих работ по графену, в частности Массачусетский технологический институт (MIT). Проблемой являлась низкая электрогенерация с графена, что ставило под сомнение практическое его использование.

Neutrino Energy Group удалось решить эту задачу, применив многослойность нанопокрытия, что в десятки раз увеличило снимаемый ток в единицы поверхности наноматериала. Использование широко распространённых и недорогих материалов, а также отсутствие эксплуатационных затрат позволит Neutrino Energy Group внедрить на мировых рынках доступный, экологичный и надежный способ электроснабжения.

Предварительные расчеты показали, что цена за Neutrinovoltaic электроэнергию будет минимум в 2 раза дешевле, чем от солнечных панелей. Кроме того, такие источники относятся к источникам гарантированного электроснабжения и работают в базовом режиме. Перспективы у данной технологии просто колоссальные, учитывая огромную востребованность Neutrinovoltaic технологии на рынке, в том числе для электромобилей.

Партнерский материал

Читайте также: