Противостояние ведущих мировых держав достигло такого кризисного состояния, что охватывает на сегодняшний день буквально все области, где могут только соприкасаться международные интересы: от мирных спортивных соревнований до торговых и технологических войн.
Уже сейчас ясно, что следующим этапом будет обострение климатического конфликта: поскольку именно изменение климата станет доминирующей экономической и политической темой ближайших десятилетий, и этот процесс уже сегодня оказывает прямое воздействие на развитие сектора энергетики и транспорта.
Ожидаемые изменения в энергетике и транспорте будут прогрессировать стремительно.
«На сегодняшний день, к примеру, в России рентабельно удастся добывать и продавать нефть при сохранении текущих технологий добычи только на протяжении 19 лет», – утверждает глава Роснедр России Евгений Киселев. По его словам, всех разведанных запасов нефти России хватит на 58 лет, а газа хватит более чем на 60 лет. И это при любом сценарии развития экономики.
Это означает, что менее, чем за одно поколение способы электрогенерации должны претерпеть кардинальные изменения при безусловном отказе от ископаемого топлива. Если принять во внимание, что для широкого внедрения солнечной и ветрогенерации потребовались десятки лет, и эти способы обладают серьезнейшими недостатками, которые исключают их доминирование в общем энергобалансе, то процесс трансформации энергетического сектора является задачей архисложной и архиважной.
Следует признать, что мировые энергетические гиганты ищут свои решения для жизненно важных задач, стоящих перед человечеством, вкладывая сотни миллиардов в научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, но инертное мышление и инертное потребление мешает разорвать замкнутый круг.
Как правило, промышленность предпочитает идти проторенной дорогой, инвестируя в проверенные временем устоявшиеся технологии. С одной стороны, подобное развитие можно понять, но с другой это может оказаться серьезной ошибкой и обернуться потерей определенных сегментов рынка. Солнечная и ветровая генерации способны занять только определенную долю общего объема электрогенерации, причем только в регионах с соответствующим климатом.
Ярким примером отказа от инертного мышления служит судьба Илона Маска, который за очень короткий период достиг выдающихся результатов в бизнесе, хотя оппоненты порой высмеивали его и даже называли сумасшедшим – что собственно не сильно помешало его стремительному экономическому взлету.
Наша современность – самое благоприятное время для научных прорывов в области альтернативной электрогенерации и транспорта, так как новые технологии остро востребованы не только бизнесом, но и политикой.
Именно этим обусловлен повышенный интерес мировой общественности к новейшей разработке в области энергогенерации немецко-американской компании Neutrino Energy Group под научным руководством математика и бизнесмена Хольгера Шубарта (Holger Thorsten Schubart).
Созданная Neutrinovoltaic-технология – способ электрогенерации от конвертации энергии нейтрино и других электромагнитных излучений, а также тепловых потоков в постоянный электрический ток – сегодня крайне востребована, ее своевременность и значимость сложно переоценить. Впервые миру предложена технология, позволяющая получать электроэнергию под воздействием нейтрино, что является настоящим прорывом в науке.
Миллиардные вложения в фундаментальную науку, инвестированные различными странами и опубликованные данные экспериментов в области исследований 2D-материалов, наноматериалов, исследования свойств нейтрино помогли Хольгеру Шубарту найти технологическое решение, научно обосновать возможность преобразования энергии нейтрино в постоянный электрический ток, применить это явление на практике и доказать работоспособность технологии
За основу электрогенерирующего материала был взят графен, который, как известно, позволяет получать электроэнергию из окружающей среды за счет колебаний атомов графена, происходящие из-за особенностей кристаллической решетки в виде «графеновых волн» и наблюдаются в микроскоп с сильным разрешением. В интервью журналу Research Frontiers профессор Тибадо (University of Arkansas) так описал этот свойство графена: «Это ключ к использованию движения 2D-материалов в качестве источника неиссякаемой энергии. Тандемные вибрации вызывают рябь в листе графена, что позволяет извлечь энергию из окружающего пространства, используя новейшие нанотехнологии».
Сама по себе способность графена преобразовывать энергию из окружающей среды важна, но получаемая мощность с единицы поверхности 1 слоя графена сравнительно мала, что первоначально ставило под сомнение возможность использования эффекта для практического применения. Кроме того, на сегодняшний день не существует технологии, позволяющей наносить графен на большие площади. Само по себе такое открытие было бы бесполезно, если его невозможно применить его практике, что предполагает создание независимых источников тока, которые могли бы занять свое значимое место в энергетическом сегменте рынка.
Подобная амбициозная перспектива обязывает и определяет специальные требования: источник должен быть компактным, не требовать сложных технических мер и ограничений для размещения и эксплуатации, быть максимально простым в применении – при этом цена генерируемой электроэнергии должна позволять без дотаций со стороны государства занять определенную долю энергорынка.
Предложение математика Хольгера Шубарта было простым до гениальности. Решено было отказаться от покрытия графеном больших площадей и сделать генерирующий материал многослойным, но с сохранением общей толщины материала менее 10–20 нанометров. При такой нанотолщине, как подтверждают опубликованные работы профессором ETH (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich) Ванессой Вуд и ее коллегами, колебания внешних атомных слоев на поверхности наночастиц велики и играют важную роль в поведении этого материала. Эти атомные вибрации, или «фононы», ответственны за процессы переноса электрического заряда и тепла в материалах.
Holger Thorsten Schubart и Доктор Vijay Pandurang Bhatkar
Долго оставался непонятным механизм взаимодействия нейтрино с наноматериалом. Независимые эксперименты в условиях полной изоляции от каких-либо паразитных наводок, которые проводились в экспериментах в клетке Фарадея на глубине 30 м в бетонном бункере, устойчиво фиксировали электрическую мощность 2.5-3.0 Вт получаемую с металлической фольги размером А-4 с нанесенным односторонне многослойным нанопокрытием, созданным Neutrino Energy Group.
Экспериментаторы сделали однозначный вывод, что электрический ток в таких условиях является именно результатом воздействия нейтрино на наноматериал. Такое утверждение входило в противоречие с общепринятым мнением о том, что нейтрино не вступает во взаимодействие с веществом. Однако присуждение Нобелевской премии по физике за 2015 год за доказательство наличия массы у нейтрино, а значит и энергии, давало основание предполагать с высокой степенью достоверности, что такое взаимодействие должно существовать.
Последние публикации коллаборации COHERENT в Ок-Риджской национальной лаборатории (США) позволили разобраться в механизме такого взаимодействия. Было показано, что нейтрино низкой энергии участвуют в слабом взаимодействии с ядрами вещества. Этот процесс получил название когерентное упругое нейтрино-ядерное рассеяние (CEvNS). Таким образом, можно утверждать, что энергию нейтрино, которые падают на 1 кв. см земной поверхности с интенсивностью 60 млрд. частиц в секунду, можно преобразовать в электрический ток, и такое преобразование не должно зависеть ни от погодных условий, ни от сезона и быть стабильным днем и ночью.
Стремительное развитие доказательной базы Neutrinovoltaic-технологии и обоснование ее работоспособности не осталось без внимания мировых бизнес-структур. Neutrino Energy Group после долгих лет использования исключительно собственного капитала получила сегодня инвестиционную поддержку, что позволило компании ускорить проведение практических работ по выводу технологии на рынок.
Подписанный меморандум о сотрудничестве с индийским научно-технологическим центром C-MET при поддержке индийского правительства закладывает основу для совместного проекта по адаптации Neutrinovoltaic технологии для создания Pi Car электромобиля со встроенными в его корпус нейтринными источниками электрического тока, что подразумевает одновременно, что сам корпус будет в состоянии «собирать» энергию из окружающей среды. Водитель такого электромобиля сможет забыть о необходимости зарядки от электрической розетки. Стартовый бюджет проекта составляет $2,5 млрд.
Есть все основания ожидать, что внедрение Neutrinovoltaic-технологии в нашу повседневность станет одним из важнейших этапов научно-технического прогресса XXI века, который будет означать «энергетическую независимость» и, безусловно, позволит снизить конфликтность политической ситуации в мире.
Партнерский материал
Читайте также:
Под этими лозунгами разговоры ведутся очень давно и при этом ничего не делается. А между тем срок вырастания ели до состояния, пригодного для целлюлозы - это всего лишь 20 лет. (в среднеклиматической зоне) А до состояния на пиломатериалы это 40 лет. Вместо того чтобы десятилетиями рассуждать и тратить большие государственные ресурсы на разработку заведомо несбыточных программ. (никогда не будут айфоны производить в Костромской области) давно надо было уже посадить зернышко (шишку). Уже созревал бы лес.
Вы где-то ошибаетесь в этой аргументации. Я не знаю точно где, но уверен что это так. Я ведь занимался профессионально экологическими проблемами, когда работал в международной компании и отслеживал в том числе другие сопутствующие темы, не только отходы. Я не помню исследований и обсуждений этого вопроса. Если бы метанол был так ядовит, публикаций было бы множество. Но мне не встречались. Вернемся к этому когда я посмотрю на sciencedirect
Не может быть мусорного леса. Весь лес пригоден для использования. В наших условиях зарастает березками. Они первые приживаются. В тени березок подрастают ели и сосны, в зависимости от того какое увлажнение и что вокруг. Ничего на самом деле можно и не сажать. Разница между плантационным выращиванием и естественным лесом - это время созревания. Естественный лес вырастает на 10-15 лет дольше. Но он лучше для экосистем. Плантации не самое лучшее для животного мира. Все деревья одинаковые, нет биоразнообразия, выглядят как поля ржи, только большие. Просто у нас не умеют обращаться с твердыми породами древесины. У нас не развито предпринимательство и поэтому береза считается только на фанеру. Любили в советское время производить все мегатоннами и мегаквадратными метрами. В результате в России очень странная мебельная отрасль. Производится мусорного качества мебель из ДСП и она доминирует. Вообще нет качественной мебели из массива или склеенных щитов или почти нет. Усилиями Икеи можно теперь стол купить из дерева. Щиты продаются. Но пока это тоже все масштабное и не из твердых пород.
Они ведь твердые породы все кривые. Для них нужно специальное оборудование. Это маленькие производства, вернее средние. А у нас как раз среднего бизнеса и нет в лесу. Либо совсем маргинальные лесопилки частников, либо большие комплексы. Огромный потенциал мало используется. Мы можем увеличить доходность лесного комплекса в десять раз. Но надо решить юридические и инвестиционные проблемы. Чтобы в лесу работали легально предприниматели.
В том то и дело, что в отсутствие дармового крестьянского труда эти территории загибаются и эту проблему пытались решать в советское время вливанием денег и так и не решили.
Газ не спасет русские деревни. Во-первых за его подключение газовики просят 300-500 тыс что равно стоимости дома в стагнирующих деревнях. Во-вторых, чтобы даже предложить такую стоимость подключения, газовики сначала тратят миллиарды на прокладку труб и это идет минусом из кэша Газпрома. Отсюда Газпром и сопротивляется периодически политическим решениям всеобщей газификации. В третьих, подключение к газу фактически означает дальнейшее разорение территорий. За газ надо платить. Не мало. Конечно это удобно, удобнее дров и все селяне о нем мечтают. Но в реальности для них это кэш минус. И для района кэш минус и для области тоже. А молодежь все равно уедет и не останется в пустеющей деревне, даже если там есть газ и горячая вода. Ведь уезжают даже из благоустроенных городов в тех же областях. Не в коммунальных удобствах дело, а в возможностях развлекаться, найти себе друзей и подруг и построить карьеру. Это все про мегаполисы. Так что газ проводят для стариков, чтобы они остаток жизни провели в относительном комфорте. Это чистая благотворительность. Никогда расходы не окупятся при газификации отдаленных деревень.
Вопрос - а не проще ли перевести отопление на пеллеты? Да пеллеты это низкомаржинальный продукт, его дотируют в западных странах. Но пеллеты это продукт локальный. Его можно производить в тех же областях, где он потребляться будет и пеллетные котлы сравнимы по комфорту с газовыми. Ведь есть системы автоматической подачи этих пеллет. Никакого мусора. Селяне сейчас жалуются на дрова за то, что с ними идет много мусора и с ними много возни. Предложите им дешевые пеллеты и пеллетные котлы, даже организуйте котельные в деревнях и проложите тепловые сети - это дешевле благотворительной газификации. Все равно дотирование, но разумное.
Я чуть больше 20 лет отработал в нефтянке. То, что вы еще только собираетесь читать в статьях, мною прочитано в инструкциях по безпасности и сдано в виде экзаменов представителям Ростехнадзора.
У американцев разрешена метаноловая омывайка. И она действительно лучше моет. Об этом я узнал из статьи в журнале За рулем. Тут надо понимать что американцы - фанаты безопасности. Этого не может быть, чтобы они допустили ядовитое вещество к использованию. Видимо при обычном применении, если омывайку не пить, то пары не образуют никакой вредной концентрации в машине.
Что касается наших инструкций, то я мог убедиться в их отсталости на примере Канады. У нас инструкции все остались со сталинских времен, в них многократно дублируется ответственность и множество бумажек составляется, на бумажках держится администрирование безопасности и во многом бумажной работой подменяется реальная забота о безопасности.
Например такое дело как выдение конвейера в ремонт. Канадскому мастеру нужно подойти к телефону, позвонить диспечеру, получить разрешение и после этого мастер идет к щитку, отключает сам пускатель электропитания и навешивает на него свой номерной замок. Все. Никто не включит и все знают, кто выключил.
У меня было не так. Я выписывал наряд допуск, затем нес его начальнику цеха, он подписывал, потом нес его производителю работ, он расписывался и получал наряд, производитель работ шел к диспечеру, тот вызывал дежурного электрика. Через какое то время приходил дежурный электрик и отключал пускатель, расписывался в наряде Электросхема разобрана и навешивал плакат "не включать, работают люди" Задействовано куча людей и все равно безопасность не обеспечена. Кто-то из этой цепочки может ошибиться. Слишком много передач информации. Плакат может упасть. И вот у них работает на предприятии 500 человек и ни одного смертельного несчастного случая за 10 лет а у нас чуть не каждый год на предприятии там или сям был смертельный случай и работало 3000 человек на заводе той же производительности.
Потому что все эти наши надзорные правила - туфта, бумагомарание вместо дела. Бегают люди и занимаются ерундой вместо того чтобы заниматься обеспечением безопасности работ. Почему у нас люди лезут без выключения оборудования? Потому что процесс выведения оборудования в ремонт по правилам занимает слишком много усилий и времени.
Я не идеализирую нашу систему, просто я лично знаю людей, сильно ухудшивших свое здоровье метанолом.
Ну чтобы не спорить дальше, сталкиваясь с предубеждением, просто переведу в другую плоскость. Если Вы считаете что никак нельзя допустить метанолопроводы в Китай и это очень опасно, то может быть тогда передавать диметиловый эфир? Это газ. Производное метанола. Углеводороды все связаны. И вариантов всегда более чем один.
В самом начале и нефть и газ тоже были созданы из растительности, из древесных остатков под действием высокой температуры и давления у них постепенно вышел кислород. Куда он вышел? Не берусь утверждать, какие именно реакции в этом участвовали. По мере того как запасы в освоенных районах снижаются, все дороже и дороже будет добывать ископаемую нефть в районах северных, тем более в северных морях. И вместо этого все выгоднее и выгоднее будет производить жидкие и газообразные углеводороды эфиры и спирты в местах традиционного обитания людей. Может быть газ на Ямале дешевле чем в Костромской области, но то на Ямале, а топливо растет прямо в районах потребления и это совсем другое дело. Из спиртов и эфиров могут быть произведены все известные ныне пластики и решены все энергетические задачи. Это ничего сложного. Преимуществом новой энергетики и новой спиртохимии будет ее стабильность. Сегодняшняя нефть непредсказуема. То она 140 долларов за баррель, то 20. И это в течение десяти лет. Если опираться на возобновляемые ресурсы, то такое невозможно. Колебания будут гораздо менее сильными, хотя тоже будут. Но примерно предсказуемо сколько древесины прирастает и сколько ее будет заготовлено и переработано. При этом не надо дороги строить в тундру и поселки там основывать, что сейчас составляет большую долю затрат.
Еще раз.
Чего то Вы путаете. Может быть в России все является наркотиком стараниями коррумпированного управления по борьбе с наркотиками, которое потом было расформировано, когда оказалось, что они торговлю наркотиками возглавляли. И вот эти наркобароны в полицейской форме и были главными экспертами, когда писались наши законы. Они запретили вообще все, включая заместительную терапию, руководствуясь соображениями давления на конкурирующие вещества.Так что российские законы не могут являться корректной отсылкой, они полны глупостей и намеренно введенных в них коррупционных механизмов.
Диметиловый эфир используется в аэрозольных баллончиках и его же пытаются внедрять вместо дизельного топлива. Правда с этим есть проблемы, он растворяет обычную резину.
Ну потому что надо сценарии ведь рассматривать разные, это объект для исследований. Его либо надо найти на sciencedirect, либо провести самому. Это нереально средствами любителя. А вот просто так утверждать сколько будет коэффициент затрат при конвертации я не буду потому что даже технологий гидролиза существует более десятка. А еще сценариев выращивания леса и его использования. А еще могут быть разработаны, как я выше писал специальные породы деревьев с повышенным содержанием целлюлозы и ее повышенным содержанием в легкогидролизуемых формах. Этим надо заниматься, подбирать сорта, делать тесты. Я этим частично занимался когда развивал переработку картонной упаковки для напитков. Но мы тогда тесты организовывали иного вида. Мы тестировали гидролиз бумажного волокна. Ну то есть это уже продукта переработки древесины. А здесь следует начать сначала. Выращивать уже древесину оптимальную для химической переработки.
Это будет возврат к истокам. Тысячи лет люди использовали растительную химию. Дегти, спирты, уксусы и люди этим обходились. Только в последние 150 лет развилась нефтехимия. Развилась чтобы закончиться в следующие 50 лет и уступить место опять растительной, которая миллиарды лет людям будет служить дальше, потому что она возобновляемая, считайте бесконечная пока солнышко светит.
В этом кстати ключевое противоречие современности. Большое количество возможностей для развития. Необходимы большое количество экспериментов и определенные смелые шаги предпринимателей, чтобы исследовать эти области. Большое количество устаревших необоснованных административных барьеров.
А страна не умеет с этим справляться. Дума ведь не место для дискуссий а часть вертикали власти. Отсюда думцы даже не ходят на заседания. Им неинтересно. Ну а как им могло бы быть интересно, если они боксеры, артисты и прыгуньи? Они при слове диметиловый эфир сразу теряют внимание. Их выбрали для того, чтобы они сторожили место, а не для того, чтобы они там чего то обсуждали и предпринимали.
Множественность задач управления, которые стоят перед страной, противоречит идее вертикали власти, которую развивает старая властная верхушка