Историческое решение стран ЕС полностью перестроить экономику, отказаться от использования ископаемого топлива и добиться нулевых выбросов парниковых газов к 2050 году обусловлена серьезными климатическими проблемами, ведущими к глобальному потеплению. В настоящее время уже предпринимаются первые конкретные шаги в этом направлении.

Европейские страны одна за другой объявляют о запрете на продажу автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, не дожидаясь 2050 г., Норвегия вводит запрет уже c 2025 года, Швеция c 2030 года. Кроме того, отказаться от ДВС к 2030 году намерены Дания, Израиль, Ирландия, Исландия, Нидерланды, а также Франция. Этот же срок называет Китай, мировой лидер по числу продаваемых электромобилей, и Индия. В связи с поставленными сроками мировые автомобильные концерны один за другим представляют свои новые марки электромобилей, развернув гонку за покупателем.

Несколько объективных моментов показывают, что с массовым развитием электромобильности пока ещё не всё так благополучно. Среди проблемных мест у автомобилей на электрической тяге можно выделить: небольшой пробег между зарядками электромобилей, их стоимость, которая выше, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания, резко возрастающая потребность в дефицитных и дорогих материалах, использующихся для производства аккумуляторных батарей, необходимость серьёзных инвестиций в инфраструктуру зарядных станций. Конечно, современные научные разработки направлены на решение тех или иных проблем, связанных с развитием электромобильности, но это путь, который еще только предстоит пройти.

Но серьёзные вопросы поднимаются и в области электрогенерации. Практические действия и намерения стран ЕС показывают, что эпоха генерации электроэнергии от сжигания ископаемого топлива постепенно движется к завершению. Однако переход на альтернативную энергетику с нулевым выбросом СО2 неизбежно приведёт к существенному увеличению цен для потребителей, а это означает, что себестоимость продукции стран ЕС, особенно энергоёмкой, неизбежно значительно возрастёт, что сделает её, в свою очередь, неконкурентоспособной на мировом рынке, а в перспективе, потребует возможно вывода энергоёмких предприятий из ЕС в другие страны и, как следствие, ростом безработицы. Евросоюз готовится принять решение, которое способствовало бы защите своей промышленности путём введения трансграничного углеродного регулирования (ТУР), что означает введение дополнительного налога на импортную продукцию.

Как видится специалистам в альтернативной энергетике тематика столь масштабных грядущих изменений в области электрогенерации и перехода на транспорт с нулевыми выбросами? Об этом Румянцев Леонид, к.т.н., независимый консультант по вопросам альтернативной энергетики и новых технологий, беседует с последовательным сторонником отказа от ископаемого топлива генеральным директором немецко-американской компании Neutrino Energy Group господином Хольгером Шубартом.

Господин Шубарт, Вы всегда были и остаётесь убеждённым сторонником отказа от ископаемого топлива. Но как Вы можете оценить революционный подход стран ЕС к отказу от ископаемого топлива вместо эволюционного, рыночного принципа?

Шубарт. Широкие слои населения, климатологи, экологические активисты и правительства большинства стран действительно сильно озабочены проблемой неуклонного поднятия среднегодовой температуры на Земле, и, как следствие, связанного с этим резкого увеличения климатических катастроф, перехода огромных площадей в разряд земель, непригодных для жизни людей, и резкого увеличения миграционных потоков из-за этого. Все понимают, что нужны конкретные и быстрые решения, чтобы остановить этот процесс. По моему мнению, лучше  делать, чем  только смотреть и рассуждать.

А Вы уверены, что меры, предпринимаемые странами ЕС, имеют действительно нужное направление?

Шубарт. Сначала я хотел бы заметить, что меры сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу должны предпринимать все государства, а не только ЕС, только в этом случае можно достичь реального прогресса. Да, у меня вызывает сомнение решение о развитии водородной энергетики, например, т.к. существующие технологии получения водорода очень энергозатратные и на сегодняшний день не используют «зеленую энергию», которой в такой объеме в ЕС просто не существует. Придётся вкладывать гигантские средства и в способы хранения водорода, логистику и инфраструктуру. Уже сейчас можно смело утверждать, что водородная энергетика и транспорт на водороде снизит конкурентоспособность предприятий ЕС и серьёзно ударит по карману своих граждан. Однако, ошибок не совершают только те, кто ничего не делает. Право на ошибку имеют все, но я считаю переход на водородную энергетику и транспорт на водороде экономически не оправданной тратой денег налогоплательщиков.

Вы считаете, что основой электрогенерации будущего может являться солнечная генерация и ветровая?

Шубарт. Эти оба способа выработки электроэнергии уже получили широкое распространение, однако они хороши в тех регионах, где есть соответствующие погодные условия и площади для их размещения. Кроме того, если сделаны инвестиции, то существующие энергоустановки будут работать до полной выработки своих ресурсов, даже если появятся более предпочтительные и даже более дешёвые способы генерации электроэнергии. Зависимость от погодных условий не позволяет отнести эти 2 вида электрогенерации к гарантированным видам электрогенерации, а строительство каких-либо систем хранения энергии сделает цену для потребителя неоправданно высокой, поэтому общая доля этих видов генерации электроэнергии  в общем балансе будет ограничена в силу существующих недостатков. Правда, необходимо сделать оговорку, если наука не предложит какие-либо революционные решения для них.

Для многих, особенно для специалистов, да и инвестиционных компаний, не секрет, что Вы и Ваша компания разработали Neutrinovoltaic технологию получения постоянного тока под воздействием различных видов излучений. Меры ограничения и запреты на ископаемое топливо помогут Вам в продвижении Вашей технологии?

Шубарт. Мы изначально создавали технологию, которая имеет потенциал - занять важное место на рынке, не рассчитывая при этом на какую-либо поддержку от государства, т.е. мы готовы работать в конкурентных рыночных условиях. Но мы также понимаем, что отказ от ископаемого топлива резко повышает интерес промышленности к нашей технологии.

А что конкретно будет интересно потребителю и промышленности в Вашей технологии?

Шубарт. Основной аргумент, который важен как для индустрии, так и для конкретного потребителя, - это цена за электроэнергию. По нашим расчётам цена от наших установок будет минимум на 50% ниже цены от солнечной генерации.

1.     Генерация происходит в базовом режиме 24 часа в сутки 365 дней в году без необходимости создания каких-либо систем хранения энергии.

2.     Компактность источников тока, которая позволяет размещать их как внутри корпусов любых изделий, которым нужно электропитание. Это могут быть также и автономные источники для электроснабжения отдельного строения, скажем дома или квартиры. Также мы разрабатываем источники тока для установки на электромобили, что позволит отказаться от использования станций зарядки и значительно уменьшит аккумуляторную батарею. Всё это сделает электромобиль более дешёвым, интересным и доступным для населения.

3.     Отсутствие затрат на техническое обслуживание источников тока, использующих Neutrinovoltaic технологию.

4.     Учитывая все возможности нашей технологии, отпадает необходимость использования электросети централизованного электроснабжения, в которых происходят существенные потери при передаче электроэнергии до потребителей.

Правильно ли я понимаю, что Ваша технология и источники тока на основе её рассчитаны на относительно небольших потребителей?

Шубарт. 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 надёжной энергии от источников тока на основе Neutrinovoltaic технологии? Я убеждён, что в течение ближайших 10-20 лет практически каждый человек будет иметь прибор, работающий на основе Neutrinovoltaic технологии.

Можете ли кратко описать технологию?

Шубарт. Мы создали инновационный многослойный наноматериал, который способен вырабатывать электрический ток под воздействием различных невидимых излучений, включая космические нейтрино. В основе нашего наноматериала  - чередующиеся слои графена и кремния, напылённые на металлическую фольгу. Для тех, кто хотел бы более подробно ознакомиться с технологией, рекомендую прочитать недавно опубликованную нами статью. Кроме того, на немецком языке выпущена книга, учебное пособие, описывающее принцип работы Neutrinovoltaic технологию - «Вечный свет - начало новой эры» профессора, доктора наук Гюнтера Краузе, опубликованная издательством Weltbuch Verlag 244 стр., ISBN 978-3-906212-56-2. На русском языке книга будет выпущена в сентябре этого года.

Автор: Румянцев Л.К., к.т.н.

Развернувшаяся на фоне распространения коронавируса covid-19 жёсткое нефтяное противостояние основных нефтедобывающих стран Саудовской Аравии, России и Америки показывает, что политические и экономические противоречия, к сожалению, не утихают даже в дни всеобщей беды. Безусловно, что государства, построившие свою экономику на нефтегазовых доходах, просто не могут в одночастье перенастроить свой экономический уклад. Вложив гигантские капиталы в нефтегазовую отрасль, государства и бизнес-структуры не готовы терять прибыль на отлаженном бизнесе, приносящем солидные доходы в бюджет этих стран и рост благосостояния определённой прослойке управленцев и акционеров.

К большому сожалению, эта «прослойка» в основном уверена, что нефтегазовый «рог изобилия» будет существовать долго, возможно вечно. Хотя Правительство России и Президент Владимир Путин, и об этом нельзя не упомянуть, направили усилия на развитие и поддержку других важных отраслей экономики, как, например, сельское хозяйство, но это процесс крайне сложный и долгосрочный. Это видно и на примере развития гражданского авиастроения в России. Чрезвычайно сложно и дорого  оказывается наладить не только выпуск гражданских самолётов, но и организовать их послепродажное обслуживание и ремонт на фоне успешных конкурентов. А повсеместное засилие китайского ширпотреба, компьютеров, гаджетов и т.д. стоит непреодолимой преградой перед желанием российского бизнеса инвестировать средства в строительство предприятий, выпускающих аналогичную продукцию. Последние события в мире показали при этом очень отчетливо, что экономическая сила и стабильность государства непосредственно зависят от его самодостаточности.

На фоне развернувшейся эпидемии, многие эксперты высказывают свои прогнозы относительно нового мирового уклада после выхода из экономической рецессии. Многим видится, что мир выйдет из рецессии на новый уровень технологического развития. Это означает в первую очередь и радикальные изменения в нефтегазовой отрасли. Мир вынужден будет отказаться от использования ископаемого топлива в производстве электроэнергии, тепла и газомоторного топлива. В переходный эволюционный период развития газ сохранит свою роль в среднесрочной перспективе.

Какие факторы в перспективе сыграют важную роль в вытеснении нефти в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания?

Не будем заострять сегодня внимание на солнечной и ветровой генерации. Плюсы и минусы данных видов электрогенерации широко известны, и эти минусы не позволяют, во всяком случае на нынешнем технологическом уровне, говорить о возможном полном отказе от ископаемого топлива за счет этих возобновляемых источников энергии и переходе к экономике без выбросов СО2 к 2050 году, как запланировано в ЕС.

Речь в данной статье пойдёт о разработке технологий, связанных с внедрением графена в качестве материала для новых источников генерации электроэнергии. С каждым годом появляется всё больше информации от учёных о свойствах графена, которые являются подходящими для создания принципиально новых источников постоянного тока. Это и большая механическая прочность, высокая теплопроводность и электропроводимость. Одна из особенностей графена состоит в том, что связь между углеродными атомами, образующими сетку, – это самая прочная химическая связь в природе. Из-за этого графеновая решетка исключительно правильная, регулярная, туда практически невозможно внести какие-то дефекты. В связи с этим электронная подвижность в графене колоссальная.

Изучением материалов с использованием графена для нужд электрогенерации занимаются лишь немногие научные центры. Изучения использования графена в заключаются основном в фундаментальных, а не в прикладных исследованиях,. Из известных центров прикладных исследований графена в качестве возможных источников получения электроэнергии можно выделить Массачусетский технологический институт (MIT) и немецко-американскую научно-технологическую компанию Neutrino Energy Group во главе с Хольгером Шубартом.

Хотя справедливости ради необходимо отметить, что MIT всё же на данном этапе пока только занимается изучением графена для получения постоянного тока. В настоящее время учёные этого института исследуют использование графена и нитрида бора для преобразования терагерцевых (или Т-лучи) волн (электромагнитные волны с частотой где-то между микроволнами и инфракрасным светом) в полезную энергию. Терагерцовые волны широко распространены в нашей повседневной жизни, и, если их использовать, их концентрированная энергия может потенциально служить альтернативным источником энергии. Учёные MIT обнаружили, что, комбинируя графен с нитридом бора, электроны в графене должны искажать свое движение в общем направлении. Любые входящие терагерцевые волны должны «переносить» электроны графена, как многие крошечные авиадиспетчеры, чтобы они могли течь через материал в одном направлении, как постоянный ток. Один из ведущих исследователей Лаборатории исследования материалов MIT Хироки Исобе констатирует, - «если мы сможем преобразовать эту энергию в источник энергии, который мы можем использовать для повседневной жизни, это поможет решить энергетические проблемы, с которыми мы сталкиваемся сейчас».

Но если учёные MIT только нащупывают возможности и экспериментируют в направлении создания устройства для получения постоянного электрического тока на основе графена и нитрида бора, то, по словам Хольгера Шубарта, генерального директора Neutrino Energy Group, - «компания полностью завершила работы по созданию Neutrinovoltaic технологии – способа получения электрического тока под воздействием частиц невидимого спектра излучения, таких как космических нейтрино, а таrже и других электромагнитных излучений природного и искусственного характера. Наноматериал, применяемый для генерации постоянного тока, представляет собой послойное нанесение графена и легированного кремния в несколько слоёв общей нано толщиной». Из этого утверждения можно сделать вывод, что терагерцовые волны также являются одним из источников появления постоянного электрического тока, но далеко не основным в отличие от результатов исследований MIT. Такое заключение можно сделать на основании опубликованных данных Neutrino Energy Group. Ранее опубликованные результаты независимого тестирования технологии в Швейцарском технологическом институте показали, что тестовые испытания энергетической ячейки на глубине 30-35 метров под землёй в бетонном бункере и в клетке Фарадея, полностью исключили воздействие терагерцовых волн на процесс генерации постоянного тока в указанных условиях. Однако даже в таких условиях приборы фиксировали мощность 2.5-3.0 Вт, получаемую с металлической фольги с нанесённым на её одну сторону многослойным нанопокрытием, созданным Neutrino Energy Group.

Всё эти результаты показывают, что работа компании Neutrino Energy Group продвинулась далеко вперёд по сравнению с результатами работ MIT. Кроме того, если учёные MIT работают над созданием источников постоянного тока для подзарядки небольших электронных приборов, таких как имплантов в теле человека, а также для зарядки личной электроники, такой как ноутбуки и мобильные телефоны от внешних сигналов Wi-Fi, то изобретение компании Neutrino Energy Group выходит далеко за рамки планов MIT и ставит своей целью полностью изменить систему энергоснабжения. Каждый электронный прибор, домашнюю технику, гаджеты и компьютеры предполагается оборудовать встроенным источником постоянного тока Neutrino Inside. Кроме того, в самые ближайшие годы планируется выпустить на рынок компактные источники тока, которые могли бы полностью обеспечить домашнее хозяйство в необходимой электроэнергии и тепле без необходимости подключения к общей системе электроснабжения. Но безусловным прорывом в технологическом развитии человечества станет возможность встроить в корпус электромобилей нейтринные источники генерации постоянного тока, которые позволят создать электромобили без необходимости зарядки их от общей сети электроснабжения.

Возможно, что именно эта инновационная технология способна преобразить мировой уклад и вывести в кратчайшие сроки экономики мира из глубокой рецессии. Такое революционное изобретение, как Neutrinovoltaic технология, её внедрение в повседневную жизнь и является переходом на следующий этап технологического развития мира.