Преимущества нейтриноэлектричества в сравнении с другими возобновляемыми источниками электроэнергии

Основной целью глобальной энергетической трансформации является обеспечение надежного, экономичного и устойчивого энергоснабжения без использования ископаемого топлива. В последние годы активно развиваются несколько направлений, которые обещают повысить энергонезависимость и снизить негативное воздействие на окружающую среду.Ключевые подходы в данном процессе:

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ):

• Солнечные панели и солнечные фермы: становятся доступнее, а гибридные системы с накопителями делают электроснабжение более стабильным.

• Ветровая энергия: развиваются крупные ветропарки и малые ветровые турбины, которые подходят для домов и предприятий.

• Гидроэнергия: малые ГЭС, потоковые установки, волновые и приливные энергосистемы.

• Геотермальная энергия: эффективно используется в регионах с активной геотермальной активностью для отопления и генерации электроэнергии.

• Очень перспективной технологией является нейтриноэлектричество, получаемое путем преобразования энергии частиц окружающих полей излучений невидимого спектра. Данная технология получила название Neutrinovoltaic. Она разработана учёными группы компаний Neutrino Energy под руководством немецкого математика Holger Thorsten Schubart. Именно данная технология обладает огромным потенциалом и заслуживает особого внимания.

Проект направлен на создание распределенной энергетической сети, которая преодолевает экологические и географические барьеры. В основе системы лежат бестопливные резонаторы-преобразователи Neutrino Energy Cubes. Модульная структура позволяет использовать их как для небольших, так и для крупных проектов. Недорогой и высокоэффективный подход к развитию этой сети значительно оптимизирует энергетическую структуру.

Справа: Holger Thorsten Schubart, президент группы компаний Neutrino Energy.

Слева: Румянцев Л. К., заместитель председателя научного совета Neutrino Energy.

Крупные электростанции требуют больших вложений, долгих лет подготовки и строительства. Но технология Neutrinovoltaic предлагает новый способ распределения энергии.

После долгих лет научных и инженерных изысканий технология наконец-то преодолела первоначальное недоумение — это не вечный двигатель, а система сбора энергии, которая преобразует различные виды излучения, включая нейтрино, космическое и электромагнитное излучение окружающей среды, в электричество. Этот принцип основан на научно обоснованных и математически проверяемых концепциях.

Предложение основано на идее распределенного модульного энергоснабжения от Neutrino Energy Cube. Каждый блок этого устройства может непрерывно производить электроэнергию независимо от погоды, времени суток или географического положения. Модульная структура подходит для небольших объектов – от населенных пунктов до больниц и школ. При этом ее можно масштабировать для использования в крупных промышленных проектах.

Основные технические характеристики Neutrino Energy Cube:

• Выходная мощность одного резонатора-преобразователя Neutrino Energy Cube — 5-6 кВт.

• Работа в базовом режиме 24/7/365 независимо от погодных условий. Размер блока генерирующих модулей — 800 × 400 × 600 мм, а вес — около 50 кг. Neutrino Energy Cube также имеет электронный блок управления с инверторами, что обеспечивает выходное напряжение с переменным током — ~380/220/48/24 В и постоянного тока — 48/24 В.

• В качестве преобразователя применяются электрогенерирующие пластины, состоящие из металлической фольги с нанесенными на неё многослойными чередующимися слоями графена и легированного кремния. Легированный кремний выполняет роль плёночного диода с n-переходом, пропускающим заряженные частицы только в одном направлении. Поток заряженных частиц образуется за счёт возникновения ЭДС в каждом слое графена, который улавливает микроимпульсы воздействующих частиц окружающих полей излучений невидимого спектра. Совпадение частоты импульсов от различных частиц приводит к возникновению резонанса атомных колебаний «графеновых волн», что многократно увеличивает генерируемую мощность.

Предварительные экономические расчёты по строительству завода в ЕС производительностью 200 тыс. Neutrino Energy Cubes в год показывают, что для этого потребуется 2 млрд EUR инвестиций. Причём эти инвестиции включают не только капитальные затраты, но и оплату материалов и рабочей силы в первый год работы. Кроме того, заканчиваются испытания и подготовка к серийному выпуску новой высокопроизводительной промышленной установки нанесения одноатомных слоёв материалов, используемых в многослойных наноматериалах, что позволит уменьшить себестоимость Neutrino Energy Cubes.

Дефицит электроэнергии, связанный с развитием ИИ и ЦОДов, привёл к активному строительству АЭС. Сравнение затрат на строительство АЭС и завода по выпуску 200 тыс. Neutrino Energy Cubes в год:

Строительство современной атомной электростанции (АЭС) обходится в среднем от 5 до 10 млрд USD и даже больше, например:


АЭС с реакторами третьего поколения (например, EPR или AP1000) стоят 6–10 млрд USD за блок мощностью от 1 до 1,6 Гвт.

В России возведение АЭС с реакторами ВВЭР-1200 обходится в 5–7 млрд за блок.В эту сумму входят не только строительные работы, но и проектирование, получение лицензий, подготовка инфраструктуры, а также расходы на эксплуатацию и утилизацию ядерных отходов. Срок строительства одного блока АЭС ВВЭР-1200 при самых благоприятных условиях составляет минимум 6 лет и даже более.

Срок окупаемости АЭС большой мощности зависит от нескольких факторов, включая стоимость строительства, тарифы на электроэнергию, эксплуатационные расходы и объём выработки энергии. По мировому опыту, срок окупаемости АЭС составляет от 10 до 20 лет в зависимости от условий реализации проекта. В июле 2024 года сообщалось, что для новых АЭС, которые будут введены после 1 января 2025 года, срок окупаемости установлен 25 лет, базовая норма доходности — 10,5%. Однако есть мнение, что при использовании технологии ускоренного строительства срок окупаемости АЭС можно сократить с 30–40 лет до 20–25 лет. Эти расчёты актуальны для блоков большой мощности. С окупаемостью АЭС малой мощности больше вопросов, чем ответов, ввиду отсутствия опыта её строительства и эксплуатации.

Neutrino Energy Cubes способен заменить пять атомных блоков ВВЭР-1200 за 5 лет. Они обладают рядом преимуществ: более низкая стоимость, гибкость и отсутствие системных рисков.　　

Holger Thorsten Schubart с одним из генерирующих модулей, составляющих основу блока генерации Neutrino Energy Cube.

Преимущества Neutrino Energy Cubes:

• Распределенная электрогенерация повышает способность энергетической системы к защите в кризисных ситуациях;

• Массовое производство позволяет снизить себестоимость, и каждый Neutrino Energy Cube может вырабатывать электроэнергии на сумму более 150 000 евро в течение своего жизненного цикла;

• Neutrino Energy Cube имеет широкий спектр сценариев применения и поддерживает модульное расширение;

• Электрогенерация начинается непосредственно после установки Neutrino Energy Cube;Отсутствие деталей вращения, что подразумевает бесшумность работы, минимальные эксплуатационные расходы и большой срок работы.

В настоящее время началось мелкосерийное производство Neutrino Energy Cubes с одновременным строительством заводов в нескольких странах по промышленному выпуску Neutrino Energy Cubes.

По словам Holger Thorsten Schubart, возможно организовать поставку комплектующих в Россию для организации сборочного производства, но российский инвестор должен учитывать системные риски в связи с неблагоприятной международной обстановкой в условиях санкций. Поэтому логичнее строить в России завод со 100% локализацией производства.Neutrino Energy Cubes подходит для электроснабжения не только домовладений, больниц, центров обработки данных и для промышленных производств в силу лёгкости масштабирования, но также может решить проблемы энергоснабжения отдаленных и северных регионов России, помочь возрождению сельских районов и новой урбанизации.

Читать оригинал статьи