"ENERGY NEUTRINO" - libreng teknolohiya ng power generation

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Kaugnay ng mga pagbabago sa klima sa daigdig nitong mga nakalipas na dekada, na sanhi, bukod sa iba pang mga bagay, ng isang iresponsable at shortsighted na paraan ng pamumuhay ng tao, ang tanong ng pag-unlad ng mga bagong teknolohiya at ang paglikha ng mga bagong materyales na nagbibigay hindi lamang ng komportableng buhay para sa isang tao., ngunit maaari ding radikal na mabawasan ang negatibong epekto ng buhay ng tao sa sariling tirahan.

Ang epekto ng aktibidad ng tao sa klima ay isang multi-component at napakakumplikadong paksa, kabilang ang parehong pagtatapon ng dumi ng tao at ang pagtanggi na magsunog ng fossil fuels upang makabuo ng kuryente at gamitin ito para sa mga internal combustion engine.

Matagal nang naging talakayan sa siyentipikong komunidad tungkol sa kung gaano katotoo ang pagbuo ng kuryente mula sa mga cosmic neutrino particle. Ang isang panig ay positibong iginiit na ang flux ng mga cosmic neutrino sa ibabaw ng Earth ay matatag araw at gabi, anuman ang lagay ng panahon at oras ng taon, at kung ang mga siyentipiko ay natutunan kung paano kumuha ng kuryente mula sa nakikitang spectrum ng radiation (silaw ng araw), kung gayon ito ay posibleng makakuha ng kasalukuyang mula sa invisible spectrum ng radiation (tulad ng cosmic neutrino) o iba pang uri ng radiation. At ang tanong ay nasa paglikha lamang ng mga bagong materyales na magpapahintulot sa pag-convert ng enerhiya ng mga neutrino sa electric current.

Nagtatalo ang mga pesimista na kahit na ang Nobel Prize sa Physics ay iginawad noong 2015 para sa patunay ng katotohanan na ang mga neutrino ay may masa, ang masa na ito ay napakaliit (mas magaan kaysa sa mga electron). "Kung ipagpalagay natin na ang enerhiya ay maaaring makuha mula sa mga neutrino, pagkatapos ay dalawang tanong ang lumitaw: sa anong presyo at magiging praktikal ito? Sa madaling salita, ang teknikal at pang-ekonomiyang pagiging posible ay dapat ipakita, sabi ni Propesor Yehia Khalil, Yale University, USA at Research Fellow, University of Oxford, UK. Kasama niya si Jacques Roturier mula sa Unibersidad ng Bordeaux - "Ang Ice Cube Experiment ay isa pang mahusay na pagpapakita ng napakaliit na interaksyon ng mga neutrino sa bagay. Oo, ang ilang enerhiya ay inililipat sa prosesong ito. Ngunit walang pagkakataon na makakuha ng sapat na enerhiya upang makabuo ng kuryente kahit na magluto ng isang itlog." Ngunit ang mga siyentipiko ba ay mga theorist na pangunahing pinag-aaralan ang mga pangunahing pundasyon ng neutrino physics, at hindi ang kanilang mga inilapat na aplikasyon, tama ba?

Dapat pansinin na sa mga nakaraang taon maraming mga publikasyon ang lumitaw na naglalarawan sa pananaliksik na isinagawa sa paksang ito. At kapag pinag-aaralan ang mga publikasyon ng mga siyentipiko mula sa iba't ibang bansa, maaari nating tapusin na ang paraan ng paggamit ng mga cosmic neutrino upang makabuo ng enerhiya ay nakasalalay sa paglikha ng mga materyales na may tumaas na atomic vibration. Sa Kalikasan, ipinaliwanag ng propesor ng ETH (Eidgen? Ssische Technische Hochschule, Z? Rich) na si Vanessa Wood at ng kanyang mga kasamahan kung anong mga proseso ang nagdudulot ng atomic vibrations kapag nanosize ang mga materyales, at kung paano magagamit ang kaalamang ito upang sistematikong bumuo ng mga nanomaterial para sa iba't ibang mga aplikasyon. Ang publikasyon ay nagpapakita na kapag ang mga materyales ay ginawa sa mga sukat na mas mababa sa 10-20 nanometer, iyon ay, 5000 beses na mas manipis kaysa sa isang buhok ng tao, ang mga vibrations ng mga panlabas na atomic layer sa ibabaw ng nanoparticle ay malaki at gumaganap ng isang mahalagang papel sa kung paano kumikilos ang materyal. Ang lahat ng mga materyales ay binubuo ng mga atomo na nag-vibrate. Ang mga atomic vibrations na ito, o "phonons", ay may pananagutan sa kung paano inililipat ang singil ng kuryente at init sa mga materyales.

Kasabay nito, ang paggamit ng mga graphene nanostructure sa paglikha ng mga bagong teknolohiya ay nakakaakit ng pinakamalapit na atensyon. Ngunit upang mas maunawaan ang mga modernong materyales tulad ng mga graphene nanostructure at mapabuti ang mga ito para sa mga device sa opto-, nano- at quantum na teknolohiya, mahalagang maunawaan kung paano nakakaapekto ang mga phonon - ang vibration ng mga atom sa solids - sa mga katangian ng mga materyales. Ang gawaing nai-publish na ay nagpapakita na ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Vienna, ang Advanced Institute of Science and Technology (AIST) sa Japan, JEOL at La Sapienza University sa Roma ay nakabuo ng isang pamamaraan na maaaring masukat ang lahat ng phonon na nasa isang nanostructured na materyal. Kaya, sa unang pagkakataon, nagawa nilang maitaguyod ang lahat ng mga vibrational mode ng autonomous graphene, pati na rin ang lokal na pagpapalawak ng iba't ibang mga vibrational mode sa graphene nanofibers. Ang bagong paraan na ito, na tinatawag nilang "large-q mapping," ay nagbubukas ng ganap na bagong mga posibilidad para sa pagtatatag ng spatial at impulsive phonon expansion sa lahat ng nanostructured pati na rin ang dalawang-dimensional na modernong materyales. Ang mga eksperimentong ito ay nagbubukas ng mga bagong posibilidad para sa pag-aaral ng mga lokal na vibration mode sa nanometer scale hanggang sa mga partikular na monolayer.

Eskematiko na representasyon ng mga lokal na lattice vibrations sa graphene, nasasabik ng wavefront ng mga ipinadalang mabilis na electron. (Credit ng larawan: © Ryosuke Senga, AIST)

Gayunpaman, ang mga siyentipiko mula sa Neutrino Energy Group sa ilalim ng pamumuno ng German mathematician at negosyanteng si Holger Schubart ay umabante sa pinakamalayo sa praktikal na pagpapatupad ng mga pinakabagong development sa graphene-based na materyales para sa pagbuo ng enerhiya. Gamit ang maraming taon ng teoretikal at praktikal na mga pag-unlad, isang multilayer coating material na may kapal ng nanoscale batay sa doped graphene at silicon ay nilikha, na may kakayahang bumuo ng direktang kasalukuyang sa ilalim ng impluwensya ng hindi lamang mga cosmic neutrino, kundi pati na rin ang iba pang mga uri ng radiation, tulad ng electrosmog, Halimbawa. Ang doping ng mga layer ng patong ay isinagawa upang madagdagan ang mga panginginig ng boses ng atom.

Sa ilalim ng impluwensya ng cosmic high-energy neutrino at iba pang radiation, ang mga atomic vibrations ay pinalaki, na humahantong sa resonance, na inililipat sa metal foil, at ang nagresultang enerhiya ay na-convert sa elektrikal na enerhiya. Bukod dito, para sa paglipat mula sa atomic vibrations sa resonance, sapat na upang makatanggap ng napakakaunting enerhiya mula sa mga cosmic neutrino salamat sa nilikhang multilayer na makabagong materyal.

Tungkol sa mga komento ni Propesor Yehia Khalil na binanggit sa itaas, ang Scientific Council ng Neutrino Energy Group ay nagsasaad ng sumusunod: “Sa aming pagtatantya, ang halaga ng paggawa ng ganitong uri ng enerhiya ay magiging mas mababa sa 50% ng halaga ng paggawa ng iba pang mga uri ng enerhiya, at sa isang malaking pang-industriya na sukat ay mas kumikita."

Bilang karagdagan, ang pinagmumulan ng kuryente ay napaka-compact at hindi nangangailangan ng mga gastos sa pagpapatakbo at pagpapanatili. Halimbawa, ang isang sheet ng foil ng laki A-4, na natatakpan ng isang espesyal na siksik na layer ng doped nanoparticle, ay nagbibigay ng isang matatag na output ng kuryente sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo na 2.5-3.0 W. Ang NEUTRINO POWER CUBE®, na idinisenyo upang makabuo ng kuryente na may kapasidad na 4.5 hanggang 5.5 kW / h, ay magkakaroon ng isang compact na sukat ng isang "diplomat".

Ang prinsipyo ng operasyon ay maihahambing sa mga photovoltaic cell, kung saan ang liwanag (nakikitang radiation spectrum) ay na-convert sa enerhiya. Ang pangunahing bentahe at pagkakaiba ng NEUTRINO POWER CUBE® ay nakasalalay sa katotohanan na ang enerhiya ay maaaring mabuo ng tuluy-tuloy na 24 na oras sa isang araw, dahil ang background radiation (invisible radiation spectrum) ay umabot sa Earth kahit sa ganap na kadiliman.

Ang ganitong mga dimensyon at data ng output ay nagbibigay-daan sa Neutrino Power Cube® neutrino current source na malawakang magamit sa iba't ibang mga device at kagamitan, hanggang sa gamitin sa mga de-koryenteng sasakyan at industriyal na pagbuo ng kuryente.

Nagkomento sa matinding debate sa siyentipikong komunidad at press, ang Neutrino Energy Group CEO Holger Schubart ay pinupuna ang lawak kung saan ang publiko ay nananatiling nasa dilim, sa kabila ng katotohanan na ang kasalukuyang estado ng kaalaman sa larangan ng neutrino particle physics ay nag-aalok ng mga tunay na posibilidad para sa paglutas ng mga modernong problema na may ganap na bagong mga diskarte … "Ang mga particle ng invisible spectrum ng radiation ay tiyak na makakapagbigay sa mga tao ng mas maraming enerhiya araw-araw kaysa sa alinman sa lumiliit na mapagkukunan ng fossil sa buong mundo," - sabi ng mga siyentipiko ng kumpanya. Sa kanilang opinyon, ang kasalukuyang pananaliksik ay dapat tumuon sa napakalaking larangan ng enerhiya na nasa itaas natin, na kakailanganin nating gamitin sa hinaharap, sa halip na patuloy na "hukayin ang lupa."

Sa kabila ng katotohanan na ang Neutrino Energy Group ay isang German - American research alliance, pinupuna ni Holger Schubart ang sitwasyon sa Germany: “Nahuhuli ang Germany sa global applied research. Ang mga makabuluhang pagtuklas sa larangan ng neutrino physics ay hindi pa dumarating sa kapaligiran ng pananaliksik ng Aleman - sa kaibahan sa Estados Unidos at maraming iba pang mga bansa sa mundo, kung saan nabibilang na sila sa kinikilalang kaalaman. Siyempre, magiging kawili-wiling malaman kung saan nagmula ang mga neutrino, at, siyempre, napaka-interesante na idokumento ang mga paggalaw ng neutrino sa South Pole - halos sa kabilang panig ng mundo - at kung minsan ay "nanghuhuli" ng kahit isa. butil, ngunit HINDI ITO dapat maging priyoridad sa paggamit ng milyun-milyong "Pananaliksik" na nangangahulugang - ang tunay na layunin ng agham ay hindi dapat palampasin - ang layuning ito, ayon kay Schubart, ay maghanap at makakuha ng praktikal na kaalaman upang maging mas mahusay ang mundo. lugar, at sa partikular na kaso na ito, upang makahanap ng pagkakataon na gamitin ang high-energy invisible spectrum ng solar at cosmic radiation upang makabuo ng enerhiya.

Maaaring makuha ang mas detalyadong impormasyon: