نحن نعيش في وقت ديناميكي للغاية، حيث يوفر الصراع السياسي فرصًا للتنمية الاقتصادية العالمية عبر جميع قطاعات الاقتصاد تقريبًا. التوترات السياسية بين الدول أو مجموعات الدول هي التي تفرض بلا شك معايير عالية للتنمية الاقتصادية وامتلاك أحدث التقنيات، مع إعطاء الأولوية للطاقة والخدمات اللوجستية لأنها تؤثر بشكل كبير على تكاليف الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، فإن النفقات الرئيسية التي يتحملها السكان هي التدفئة والكهرباء.
مع النموذج الحالي، فإن تحويل المركبات إلى الدفع الكهربائي يجعل العلاقة بين المركبات الكهربائية وتوليد الطاقة الكهربائية لا تنفصل. يزعم الخبراء أنه مقارنة بالمركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي، فإن تشغيل المركبات الكهربائية التي تولد الكهرباء من حرق الوقود الأحفوري يعد أكثر خطورة على البيئة والمناخ. ونتيجة لذلك، فإن التحدي المتمثل في تحويل قطاع الطاقة إلى توليد طاقة غير وقود سيكون بمثابة المبدأ التوجيهي لكيفية تطور الدول في القرن الحادي والعشرين.
ولكن لماذا لم تكتسب مولدات الطاقة الخالية من الوقود حصة كبيرة في السوق على الرغم من سنوات عديدة من البحث ومحاولات وضعها في الإنتاج التجاري؟ من المحتمل أن يكون هناك عدة أسباب تلعب دورًا هنا.
- تم استثمار مبالغ ضخمة من قبل المستثمرين الذين لم يرغبوا في تحقيق ربح من استثماراتهم فحسب، بل أرادوا أيضًا السيطرة على سوق إنتاج الهيدروكربونات ونقلها ومعالجتها بالإضافة إلى مرافق توليد الطاقة لسنوات عديدة.
- الصناعات التي تولد موارد مالية هائلة وتملأ الميزانيات على جميع المستويات هي صناعات الطاقة والموارد الطبيعية، التي تمثل قوة النخبة. نظرًا لأن سوق إنتاج ونقل واستهلاك الهيدروكربونات سيتعطل بسبب إدخال التقنيات غير الوقودية، فلن يتخلى أحد بسهولة عن الطريقة المربحة للغاية والمناسبة تمامًا لتوليد الأرباح. لذلك، يمكن استخدام مقاييس مختلفة للتأثير الفكري والجسدي ضد المطورين، والتي تمت ملاحظتها بالفعل عدة مرات.
- حقيقة أن معدات توليد الطاقة الخالية من الوقود مصممة في المقام الأول لتوليد الطاقة الصناعية والمطلوب الحصول على إذن من مزودي الشبكات الكهربائية من أجل الاتصال بالشبكات المركزية هو خطأ أساسي ارتكبه مبتكرو التكنولوجيا. ومع ذلك، نظرًا لصعوبة الحفاظ على التوازن والتردد مع مولدات الطاقة الخالية من الوقود، فإن شبكات الطاقة لا تهتم بمثل هذه التطورات لأنها لا تستطيع إنتاج قدر من الكهرباء مثل وحدات الطاقة النووية أو الحرارية. المولدات الخالية من الوقود المصممة لتزويد المنازل الفردية بسعة 5-10 كيلوواط لديها فرصة للتنفيذ السريع اليوم، لأنها لا تتطلب أي موافقات من شركات تزويد الطاقة.
هناك بالفعل تطورات تجعل من الممكن للمولدات أن تعمل بشكل مستقل دون الحاجة إلى بناء وحدات لتوليد الطاقة. تسمى هذه التقنيات مولدات الطاقة الخالية من الوقود. تقليديا، يمكن تقسيم المولدات الكهربائية الخالية من الوقود إلى نوعين.
لا تختلف المولدات المغناطيسية من الناحية النظرية عن مولدات الطاقة المثبتة في محطات توليد الطاقة، لأن المخطط يتضمن دوران مغناطيس دائم، مما يتسبب في وجود تيار تحريضي في ملفات الجزء الثابت. الاختلاف الوحيد هو الطريقة التي يدور بها الدوار. في محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الحرارية، يتم تدوير الدوار من التوربين بواسطة ترس ميكانيكي، بينما يتم تدوير دوار المولدات الكهربائية عديمة الوقود إما بواسطة محرك كهربائي صغير السعة أو يدور تحت تأثير القوى المغناطيسية.
يخضع تشغيل مولدات طاقة النيوترينو فولتيك لمفهوم مختلف تمامًا. تم إنشاؤها بواسطة مجموعة نيوترينو للطاقة، وهي مادة نانوية متعددة الطبقات مصنوعة من طبقات متناوبة من الجرافين والسيليكون المخدر تحول طاقة المجالات الكهرومغناطيسية والحرارية وغيرها من مجالات الطاقة لإشعاع الطيف غير المرئي، بما في ذلك الطاقة الحركية لجزيئات النيوترينو مع الكتلة، إلى تيار كهربائي. يمكن وضع مولدات طاقة النيوترينو فولتيك في الهواء الطلق، أو بالداخل، أو على سبيل المثال، في الطابق السفلي من مبنى سكني لأن حقول الطاقة موجودة في كل دقيقة من اليوم، بغض النظر عن الطقس، ولها قدرة اختراق عالية.
المادة النانوية عبارة عن طبقة تلو طبقة يتم تطبيقها على الرقاقة المعدنية، وتشكل طبقة رقيقة متناثرة بشكل كثيف تشكل وحدة واحدة مع الرقاقة، مما يتجنب تقشر المادة النانوية أثناء التشغيل وفقدان خصائص أدائها. آلية توليد التيار الكهربائي هي ظهور “موجة الجرافين” تحت تأثير الحركة الحرارية لذرات الجرافين والتفاعل المرن للنيوترينوات التي لها كتلة مع نواة الجرافين الذرية.
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 لذرات الجرافين، مهم جدًا، لأنه يزيد من التردد. وسعة اهتزازات الجرافين وترجمتها إلى صدى للاهتزازات الذرية.
يوفر تطبيق أغشية عناصر السبائك وفقًا لرقم براءة الاختراع EP3265850A1 إنشاء الموصلية الإلكترونية أو الكهربائية في السيليكون من النوع n، حيث يتم تخدير السيليكون بعناصر من المجموعتين الخامسة والسادسة من جدول مندليف الدوري للعناصر. تنص براءة الاختراع أيضًا على أن الجرافين مخدر بعناصر كيميائية لها خصائص مغناطيسية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين تكنولوجيا النيوترينو فولتيك وتصميمات المولدات الخالية من الوقود الحالية مع الدوارات الدوارة ومولدات محطات الطاقة في أنه في تكنولوجيا النيوترينو فولتيك، تتولد القوة الدافعة الكهربية عن طريق اهتزازات الجرافين في المواد النانوية، وليس عن طريق دوران الدوار بملف مغناطيسي. من الممكن حاليًا الحصول على جهد 1.5 فولت وتيار 2 أمبير من لوحة 200 × 300 مم. وحدة توليد كهربائية بقدرة صافية 5-6 كيلو واط مصنوعة من هذه الألواح بحجم 800 × 400 × 600 مم.
من المقرر أن يبدأ الإنتاج الصناعي لمكعبات طاقة النيوترينو بسعة صافية من 5-6 كيلوواط في المصانع التي بنيت في سويسرا وكوريا في السنوات القادمة. سيكون لمثل هذه التطورات التكنولوجية الرائدة تأثير كبير على التنمية المستقبلية لقطاع الطاقة لسنوات عديدة. يمكنهم تغيير طريقة حياة الناس، وخفض تكلفة التدفئة والكهرباء، وتأخير معدل الزيادة في متوسط درجة الحرارة السنوية للكوكب.
