التغييرات العالمية، سواء في السياسة أو في طريقة الحياة، ترتبط اليوم إلى حد كبير بإدخال التقنيات والابتكارات الجديدة في مختلف مجالات العلوم والتكنولوجيا. من المحتمل أنه خلال 10-15 سنة سيعيش العالم في ظروف مختلفة تمامًا. ستختفي العديد من المهن بسبب إدخال الذكاء الاصطناعي والتقدم في العلوم. إن تضاؤل قاعدة الموارد وتقلصها مسؤولان بشكل أساسي عن احتمال حدوث تناقضات كبيرة في العالم. نتيجة لذلك، اكتسبت نظرية المؤامرة حول حكومة ظل عالمية تدعو إلى انخفاض عدد سكان الأرض زخمًا في وسائل الإعلام.
إذا نظرنا إلى مبلغ المال المرتبط بالمدفوعات مقابل توريد الموارد الطبيعية، فإن المقام الأول يحتل مدفوعات موارد الطاقة. النظام المعمول به لتزويد الكهرباء موجود منذ حوالي 150 عامًا. وهي مبنية بشكل أساسي على تشغيل وحدات توليد الطاقة الكبيرة، والتي يتم نقل الكهرباء منها لمسافات طويلة إلى المستهلك. تم بناء وحدات التوليد باهظة الثمن لمحطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الحرارية فقط للتوربينات لتدوير دوار المولد ميكانيكيًا. القضية الرئيسية هي احتراق الهيدروكربونات ووقود اليورانيوم، ومواردهما محدودة على الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب تشغيل محطات التوليد عددًا كبيرًا من موظفي الصيانة والصيانة الوقائية. هناك بالفعل تطورات تجعل من الممكن للمولدات أن تعمل بشكل مستقل دون الحاجة إلى بناء وحدات لتوليد الطاقة. تسمى هذه التقنيات مولدات الكهرباء الخالية من الوقود. تقليديا، يمكن تقسيم المولدات الكهربائية الخالية من الوقود إلى نوعين:
1. مع أجزاء دورية
هذه تصميمات لا تختلف مخططاتها من الناحية المفاهيمية إلا قليلاً عن المولدات المركبة في محطات الطاقة. الاختلاف الوحيد هو وجود محرك كهربائي لتدوير الدوار بدلاً من وجود ناقل حركة ميكانيكي. وتجدر الإشارة إلى أن هذه التقنية تعمل، وفي الصحافة هناك إشارات إلى التوليد الصناعي في دول مختلفة، ولكن في حالات منعزلة. لا يسعنا إلا تخمين أسباب ذلك، ولكن من الممكن أن تكون المولدات الكهربائية عديمة الوقود لمثل هذه المخططات مخصصة بدلاً من ذلك للاتصال بأنظمة إمداد الطاقة المركزية. وهذا يثير التساؤل حول تكلفة المولدات الكهربائية التي لا تعمل بالوقود واهتمام شركات الإمداد بالطاقة وتوليدها بشراء الكهرباء من هذه المولدات الكهربائية التي لا تعمل بالوقود.
2. لا أجزاء دورية
تم تطوير هذه التقنية من قبل مجموعة نيوترينو للطاقة منذ عدة سنوات وهي مفضلة كثيرًا ومتعددة الاستخدامات من حيث خصائص المستهلك. الدراية التقنية هي مادة نانوية قادرة على تحويل طاقة المجالات الكهرومغناطيسية والحرارية وغيرها من مجالات الطاقة لإشعاع الطيف غير المرئي، بما في ذلك الطاقة الحركية لجسيمات النيوترينو ذات الكتلة، إلى تيار كهربائي. تتواجد حقول الطاقة على مدار 24 ساعة في اليوم بغض النظر عن الظروف الجوية ولديها قدرة اختراق عالية، مما يجعلها مكافئة لوضع مصدر للطاقة في الخارج أو في الداخل أو، على سبيل المثال، في الطابق السفلي من مبنى سكني. يتم ترسيب المادة النانوية على الرقاقة المعدنية، وتشكل طبقة رقيقة متناثرة بشكل كثيف تشكل وحدة واحدة مع الرقاقة، وبالتالي تجنب تقشر المادة النانوية وفقدان خصائص أدائها. تتكون المادة النانوية من طبقات متناوبة من الجرافين والسيليكون المخدر. يتم عرض المادة النانوية بشكل تخطيطي في الرسم البياني 1.
ينتمي الجرافين (الكربون) والسيليكون إلى المجموعة 4 من نظام مندليف الدوري للعناصر الكيميائية ولهما أربعة روابط تساهمية. وبينما تقترب الموصلية النوعية للجرافين من تلك الخاصة بالمعادن مثل النحاس، فإن السيليكون ينتمي إلى فئة أشباه الموصلات. تركيز حاملات الشحنة الطبيعية في السيليكون عند درجة حرارة الغرفة حوالي 1.5-1010 سم -3. لذلك، لإنشاء موصلية إلكترونية أو كهربائية من النوع n في السيليكون، يتم تخدير السيليكون بعناصر المجموعة 5 أو 6 من نظام مندليف الدوري، كما هو مذكور في رقم براءة الاختراع EP3265850A1. تنص براءة الاختراع أيضًا على أن الجرافين مخدر بعناصر كيميائية لها خصائص مغناطيسية.
آلية توليد التيار الكهربائي هي ظهور “موجة الجرافين” تحت تأثير الحركة الحرارية لذرات الجرافين والتفاعل المرن للنيوترينوات التي لها كتلة مع نواة ذرات الجرافين. المقطع العرضي لنواة ذرة الجرافين، المكون من 6 بروتونات و6 نيوترونات، صغير جدًا مقارنة بحجم ذرة الجرافين نفسها (حجم ذرة الكربون هو 0،7 Å = 0،07 نانومتر = 0.000.000.000 07 م)، لكن تدفق جسيمات النيوترينو المحايدة يبلغ 60 مليار جسيم في الثانية، متجاوزًا 1 سم 2 من سطح الأرض.
على الرغم من أن جزءًا بسيطًا فقط من التدفق الكلي للنيوترينو يضرب نواة ذرة الجرافين، فإن هذا التفاعل، الذي يؤدي إلى النقل الكامل أو الجزئي للطاقة الحركية للنيوترينو إلى الطاقة الحركية لحركة ذرات الجرافين، مهم جدًا، لأنه يساهم لزيادة تواتر وسعة اهتزازات الجرافين وترجمتها إلى صدى للاهتزازات الذرية. يؤدي التفاعل النبضي للمجال الكهربائي للجسيمات المشحونة من الجرافين مع المجالات المغناطيسية الناتجة عن العناصر الكيميائية ذات الخصائص المغناطيسية في المادة النانوية إلى ظهور القوة الدافعة الكهربائية (EMF) في كل طبقة من الجرافين المهتز، وتوجيه الجسيمات المشحونة في اتجاه واحد، أي ظهور تيار كهربائي مباشر (الرسم البياني 2).
الاختلاف الأساسي عن المخططات الحالية للمولدات الخالية من الوقود ذات الدوار الدوار والمولدات الموجودة، المثبتة في محطات توليد الطاقة، هو أن القوة الدافعة الكهربية في تكنولوجيا النيوترينو فولتيك لا تنشأ نتيجة دوران الدوار مع الملف المغناطيسي، ولكن بسبب اهتزازات الجرافين في المواد النانوية. من الممكن حاليًا الحصول على جهد 1.5 فولت وتيار 2 أمبير من صفيحة 200 × 300 مم. وحدة توليد كهربائية بقدرة صافية 5-6 كيلو واط (الرسم البياني 3)، مصنوعة من هذه اللوحات بحجم 800x400x600 مم.
في العام المقبل، من المخطط إطلاق مصنعين للإنتاج الصناعي في سويسرا وكوريا. بينما يتم بناء مصنع صغير السعة في سويسرا (100 ألف وحدة من مولدات 5-6 كيلوواط)، سيتم بناء مصنع ضخم في كوريا، والذي يخطط للوصول إلى طاقة إنتاجية سنوية تبلغ 30 جيجاوات بحلول عام 2029 مع زيادة أخرى في أحجام الإنتاج. في الوقت نفسه، تجري مفاوضات مكثفة بين اتحاد دولي من المستثمرين المؤسسيين وشركات التصنيع لبناء مصانع مماثلة في جنوب شرق آسيا.
اشترت العديد من الشركات في العديد من الدول تراخيص لتصنيع مصادر الطاقة الكهروضوئية. بالإضافة إلى ذلك، بدأت مجموعة نيوترينو للطاقة العمل التجريبي والتطوير على إنشاء سيارة ال Pi ذاتية الشحن. ستكون محطة توليد الطاقة في ال Pi Car مشابهة في بعض النواحي لسيارات تيسلا الكهربائية، لكن جسم سيارة ال Pi سيكون به نظام نقاط تجميع الطاقة من الحقول المحيطة لإشعاع الطيف غير المرئي والمجالات الحرارية، بالإضافة إلى نظام المكثفات. وفقًا لخطة العمل، يجب تطوير سيارة ال Pi في غضون 3 سنوات. مستقبل الطاقة والمواصلات في جيل خالٍ من الوقود، لأنها الطريقة الوحيدة للحفاظ على الحياة على الأرض، وكسيناريو بديل – الكوارث الطبيعية وكارثة المناخ، وانخفاض حاد في عدد السكان والعودة إلى المدفأة والخيول – هو من الممكن أيضا.
هذه ترجمة من الروسية. يمكن الاطلاع على المقال الأصلي هنا: Бестопливная электрогенерация станет основой энергетики 21 века
