Поля излучений невидимого спектра - неиссякаемый источник энергии

Искусственный интеллект (ИИ) вызвал стремительное развитие дата-центров. Одновременно растёт потребность в электроэнергии со стороны потребителей и различных отраслей экономики. Этот факт обусловлен тем, что всё больше домов, транспортных средств и производственных процессов переходят на электрическую энергию. В связи с тем, что на строительство блоков АЭС большой мощности требуется до 10 лет, по всему миру разрабатываются планы по строительству сотен газовых электростанций, направленных на удовлетворение растущего спроса на электроэнергию, который значительно возрастёт в связи с развитием центров обработки данных, использующих искусственный интеллект. Однако дефицит турбин для этих электростанций может привести к новому энергетическому кризису. Газовая генерация, в отличие от зеленой энергетики, отличается стабильностью, что стало причиной рекордного спроса на газ в прошлом году.

По данным Bloomberg, к концу текущего десятилетия планируется ввести в эксплуатацию газовые электростанции общей стоимостью более 400 млрд долл. Однако эти проекты сталкиваются с риском задержки или отмены из-за дефицита производственных мощностей для турбин. Основная проблематика заключается в том, что на рынке присутствуют всего три ключевых производителя самых крупных турбин, применяемых на электростанциях: Siemens Energy, GE Vernova и Mitsubishi Heavy. Эти компании либо не способны, либо не желают наращивать свои производственные мощности с необходимой скоростью, чтобы удовлетворить увеличивающийся спрос. Только в Германии собираются построить до 20 новых газовых электростанций к 2030 году, а китайские энергетические компании активно продвигают в Пекине план развития страны на ближайшие пять лет. Они хотят получить разрешение на строительство новых газовых электростанций, мощность которых достигнет примерно 70 гигаватт к концу десятилетия.

На первый взгляд, развитие солнечной и ветровой энергетики кажется логичным решением проблемы наращивания генерирующих мощностей. Однако практика показывает, что эти источники энергии нестабильны и зависят от погоды. Кроме того, для их стабильной работы необходимы дорогостоящие системы хранения энергии.

Сторонники традиционных технологий могут приводить самые убедительные аргументы, но будущее энергетики неизбежно связано с бестопливными источниками. Учёные, начиная с работ Николы Теслы, пытались решить задачу получения электроэнергии под воздействием окружающих полей излучений. И лишь сейчас можно уверенно констатировать, что решение этой сверхсложной задачи найдено коллективом исследователей и инженеров группы компаний Neutrino Energy под руководством математика и президента Holger Thorsten Schubart. Им удалось создать многослойный наноматериал из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, наносимых на металлическую фольгу. Квантово-механические расчёты и моделирование молекулярной динамики позволили выбрать структуру с чередующимися слоями графена и легированного кремния. Каждый параметр был тщательно подобран для максимальной мощности электрогенерации.

Работы, которые велись около двух десятилетий, ускорились в последние годы благодаря применению ИИ в расчётах. Это позволило отказаться от длительных экспериментальных работ. Для теоретических расчётов ввели понятие «элемент мощности» dP(t). Он показывает мощность, генерируемую объёмом dV. Этот показатель зависит от эффективности поглощения энергии η, потока окружающей среды Φ_{amb}(r,t) и эффективного сечения σ_{amb}(E):

dP(t)= η · Ф_{amb}(r,t)· σ_{amb}(E)·dV

Интегрируя по всему генерирующему объему V, получаем полную мгновенную мощность согласно основному уравнению для нейтриновольтаики: «Schubart Master Formel NEG»:

P(t) = ʃ · η (r,t) · Φ_{amb}(r,t) · σ_{amb}(E) · dV

Испытания показали, что солнечные нейтрино дают 58% энергии, космические мюоны — 32%, а электромагнитные волны и тепло — 10%. Это сочетание обеспечивает колебания мощности генерации электроэнергии менее 5%, гарантируя стабильную генерацию днём и ночью, в любую погоду, даже в подземных гаражах и подвалах зданий.

Дискуссии о возможности получения энергии от нейтрино ведутся уже много лет. Чтобы подтвердить перспективность этого направления, были проведены ряд экспериментов. Испытания на глубине 1000 метров в соляной шахте, где экранируются электромагнитные волны и мюоны, показали, что выходная мощность модуля снизилась до 58%. Это соответствует энергетическому вкладу нейтрино. В камере со свинцовым экраном, который блокирует мюоны, мощность упала до 65%. Это соответствует 32% вкладу мюонов. Эти результаты свидетельствуют о том, что нейтрино действительно являются важным источником энергии.

Необходимо отметить, что энергетический модуль Neutrino Power Cube является резонатором-преобразователем энергии, а сам модуль не генерирует никакого излучения. Испытания, проведённые Федеральным ведомством по радиационной защите Германии, показывают, что мощность дозы радиации вокруг модуля не отличается от естественной среды и значительно ниже международных пределов безопасности. Ввиду отсутствия деталей вращения, модуль при работе не производит шумов.

Стоимость — главный фактор, определяющий успех внедрения нейтринной технологии в повседневную жизнь. Чтобы перевести нейтринную систему из лабораторий в массовое производство, группа компаний Neutrino Energy объединила усилия с передовыми научными центрами, что позволило создать не только научную базу, но и производственную линию. В результате уже сейчас удалось снизить стоимость киловатт-часа с 1,21 евро до 0,018 евро. Это сделало её конкурентоспособной по сравнению с традиционной фотоэлектрической и ветровой энергетикой.

К 2028 году планируется построить децентрализованную демонстрационную электростанцию общей мощностью 1 ГВт. Эта мощность генерируется примерно 200 000 модульных энергоблоков Neutrino Power Cubes, каждый из которых обеспечивает постоянную мощность 5 кВт:

200 000 × 5 кВт = 1 000 000 кВт = 1 Гвт

Это не означает введение в строй крупномасштабной центральной электростанции, а скорее создание независимой от сети, децентрализованной сетевой энергетической системы, которая на практике реализует основную идею нейтриновольтаики — энергетическую автономность в любой точке.

«Нейтринная энергия обещает устранить географические и климатические барьеры для доступа к энергоресурсам», — констатирует Holger Thorsten Schubart. В будущем, когда каждое здание и автомобиль смогут генерировать энергию, человечество освободится от зависимости от ископаемого топлива и централизованных сетей. Это откроет доступ к энергетической независимости.

Автор: Румянцев Л.К., к.т.н.