الوسم: مكعبات طاقة النيوترينو

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

مستقبل الطاقة هو موضوع يهتم به الجميع بشكل خاص، خاصة في ضوء المخاوف البيئية الحالية والآثار البيئية لمصادر الطاقة التقليدية. من ناحية أخرى، تمثل الطاقة المتجددة بديلاً طويل الأجل وصديقًا للبيئة لمصادر الطاقة التقليدية. ما يحمله المستقبل للطاقة المتجددة هو ما سنناقشه اليوم. أي نوع من الطاقة المتجددة لديه القدرة على تسريع انتقال الطاقة مع تغيير جذري للطريقة التي نفكر بها بشأن مصادر الطاقة النظيفة، بالنظر إلى أن توليد الكهرباء من مصادر متجددة يعد حاليًا أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنة بالوقود الأحفوري؟

تعتبر مصادر الطاقة الطبيعية التي تأتي من الشمس والماء والرياح والحرارة الجوفية مصادر طاقة متجددة لأنها لا تنخفض بمرور الوقت. يتم استخدامها بشكل متكرر لتشغيل المركبات وتدفئة المباني والمنازل وإنتاج الطاقة. بسبب العرض المحدود للوقود الأحفوري، وتأثيراته الضارة على البيئة، وارتباطه بتغير المناخ، اكتسبت مصادر الطاقة المتجددة أهمية. تعد الطاقة الشمسية من أشهر مصادر الطاقة المتجددة. إنها تولد الكهرباء من ضوء الشمس باستخدام الخلايا الكهروضوئية وأصبحت أكثر تكلفة مع تقدم التكنولوجيا. توجد العديد من استخدامات الطاقة الشمسية، بدءًا من محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق إلى الألواح الشمسية الموجودة على الأسطح في المساكن الخاصة. من المتوقع أن تلعب الطاقة الشمسية دورًا مهمًا في مستقبل الطاقة حيث تستمر تكلفة الطاقة الشمسية في الانخفاض.

طاقة الرياح هي مصدر رئيسي آخر للطاقة المتجددة. تعمل توربينات الرياح على تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية. تتوسع طاقة الرياح بسرعة، لا سيما في دول مثل الولايات المتحدة وألمانيا والصين، التي تستثمر بشكل كبير في طاقة الرياح. تتمثل إحدى فوائد طاقة الرياح في إمكانية استخدامها في البر والبحر، مما يجعلها مصدر طاقة قابل للتكيف. بالمقارنة مع مصادر الطاقة التقليدية، فإن مصادر الطاقة المتجددة لها مزايا مختلفة. فهي لا تطلق غازات الاحتباس الحراري أو غيرها من الملوثات الخطرة، مما يجعلها أنظف وأكثر استدامة. كما أن استخدام الطاقة المتجددة يقلل من اعتمادنا على الموارد المحدودة مثل الفحم والنفط، والتي هي عرضة لتقلبات الأسعار والاضطرابات الجيوسياسية. علاوة على ذلك، نظرًا لأنه يمكن وضع مصادر الطاقة المتجددة بالقرب من نقطة الاستخدام، فلن تكون هناك حاجة إلى خطوط ومعدات نقل أقل تكلفة.

من المرجح أن تحكم مصادر الطاقة المتجددة عالم الطاقة في المستقبل. تقوم الكثير من الدول باستثمارات كبيرة في الطاقة المتجددة وتضع أهدافًا عالية لاستخدامها. ستصرح الغالبية العظمى من الناس بسرعة أنه يجب علينا تركيز جهودنا ومواردنا على الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وأنهما أفضل حل. ومع ذلك، على الرغم من أن الشمس والرياح هما مصدران مجانيان للطاقة في حد ذاتهما، إلا أن تكلفة جمع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ومعالجتها وتخزينها قد تكون كبيرة إلى حد ما في البداية. أثناء عملية التثبيت والإعداد الأولي، ستتم مطالبتك بالدفع مقابل مكونات مختلفة، مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح، والمحولات، والبطاريات، والأسلاك. علاوة على ذلك، فإنها تشغل مساحة كبيرة، وتتأثر العملية التي تولد من خلالها الكهرباء بشكل عميق بعناصر البيئة المحيطة. وهنا يأتي دور مكعبات طاقة النيوترينو.

يعمل عدد كبير من المتخصصين والعلماء ذوي الدوافع العالية والمبدعين من جميع أنحاء العالم بجد لجعل مستقبل الطاقة المتجددة حقيقة واقعة. أشخاص مثل أولئك الذين يعملون في مجموعة نيوترينو للطاقة، الذين بذلوا الكثير من الجهد لتحسين تكنولوجيا النيوترينو فولتيك من أجل دعم الطاقة التي توفرها مزارع الرياح، والمصفوفات الشمسية، ومشاريع الطاقة المستدامة الأخرى. مصدر طاقة فريد من نوعه سيغير بشكل أساسي في السنوات القادمة الطريقة التي نفكر بها في مصادر الطاقة المتجددة. حددت دول الاتحاد الأوروبي لنفسها هدف القضاء التام على توليد الكهرباء المرتبط بحرق الوقود الأحفوري بحلول عام 2050. هذه المهمة صعبة للغاية، ولكنها مجدية تمامًا بفضل مكعبات طاقة النيوترينو الذي تم الإعلان عنه مؤخرًا، وهو مولد خالٍ من الوقود يعتمد على طاقة النيوترينو. تكنولوجيا النيوترينو فولتيك المملوكة للمجموعة نيوترينو للطاقة.

هذه المولدات مدمجة ولا تشغل مساحة كبيرة في غرفة المعيشة. يتم تثبيت مكعبات طاقة النيوترينو بصافي خرج 5-6 كيلو وات على شكل خزانة. وينقسم هذا إلى قسمين: لوحة واحدة لتوليد الطاقة تضم وحدات توليد الطاقة، ولوحة واحدة لتركيب نظام تحكم. حجم ووزن وحدة توليد مكعبات طاقة النيوترينو، والتي سيكون لها صافي قدرة من 5-6 كيلو واط، هي 800 × 400 × 600 مم وحوالي 50 كجم، على التوالي. ستحتوي غرفة التحكم على محولات لتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب بجهد 230 فولت و400 فولت. يحتوي مكعبات طاقة النيوترينو أيضًا على اتصال تيار مباشر للتوصيل المباشر للكمبيوتر والأجهزة والأجهزة المختلفة. مكعبات طاقة النيوترينو هي مصادر طاقة مستقلة، لا تحتوي على أجزاء دوارة، لذا فهي لا تنتج ضوضاء أو إشعاعات ضارة من شأنها أن تزعج راحة المنزل. تعتمد القدرة الصافية التي يولدها مكعبات طاقة النيوترينو على فقد الطاقة عند تحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب بجهد 230 فولت و400 فولت. مكعب طاقة النيوترينو بقدرة صافية من 5-6 كيلو واط لديه طاقة إجمالية تبلغ 7 كيلوواط. يحتوي المولد الذي تبلغ طاقته الصافية من 5 إلى 6 كيلوواط على 6 وحدات لتوليد الطاقة، ومولد بقدرة صافية تبلغ 10-12 كيلو واط. 12 وحدة لتوليد الطاقة.

تتيح الميزات الهيكلية لمكعبات طاقة النيوترينو زيادة الطاقة المطلوبة عن طريق توصيل وحدات توليد طاقة إضافية، تتكون كل منها من مجموعة من ألواح رقائق معدنية معبأة بكثافة مع مادة نانوية متعددة الطبقات مطبقة على جانب واحد. لوحة بقياس 200 × 300 مم تولد جهد 1.5 فولت وتيار 2 أ. من خلال تطبيق طلاء متعدد الطبقات على جانب واحد من الرقاقة، يتم إنشاء أعمدة مختلفة: الجانب المطلي يشكل القطب الموجب والجانب غير المطلي الجانب السالب قطب، بحيث يمكن وضعها فوق بعضها البعض والضغط عليها لتحقيق اتصال متسلسل موثوق للألواح. سيبدأ الإنتاج الصناعي المرخص لمكعبات طاقة النيوترينو في سويسرا في أواخر عام 2023 – حوالي عام 2024.

يمكن أن يصبح المستقبل المتجدد حقيقة واقعة، وكل ذلك بسبب الإمكانات غير المحدودة لطاقة النيوترينو؛ على سبيل المثال، لا تواجه خلايا النيوترينو فولتيك نفس العقبات التي تواجهها مصادر الطاقة المتجددة الأخرى من حيث الكفاءة والموثوقية. يمكن إنتاج طاقة النيوترينو باستمرار حتى عندما لا تكون الشمس مشرقة والرياح لا تهب. هذه ميزة كبيرة لأنها تتيح للتكنولوجيا إنتاج الطاقة بشكل مستمر، على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. نظرًا لحقيقة أن النيوترينوات تمر عبر جميع المواد الطبيعية والطبيعية تقريبًا مع القليل من المقاومة، فقد يتم نشر أجهزة النيوترينو فولتيك في الداخل والخارج، وكذلك تحت الماء. تستمر النيوترينوات في قصف الأرض بشكل مستقل عن الظروف المناخية، مما يجعل تكنولوجيا النيوترينو فولتيك أول ابتكار إنساني للطاقة المستدامة بالكامل.

وإليك حقيقة أخرى رائعة حول طاقة النيوترينو: إنها مصدر طاقة لا يتطلب أنظمة تخزين الطاقة. توفر تقنية خلايا النيوترينو فولتيك إمكانية تخفيف عبء مصادر الطاقة المتجددة التي تعتمد على التخزين، حتى على نطاق ضيق. حتى إذا كانت طاقة النيوترينو تلبي 10 في المائة فقط من إجمالي متطلبات الطاقة لشبكة الطاقة المتجددة، فإنها لا تزال تلغي الحاجة إلى تخزين 10 في المائة من كهرباء هذا النظام في البطاريات. تكنولوجيا النيوترينو فولتيك جذابة بسبب طبيعتها اللامركزية. يمكن دمج خلاياها مباشرة في الهواتف المحمولة، والأجهزة، والسيارات، وغيرها من المعدات المستهلكة للطاقة، مما يجعل من غير الضروري تخزين الطاقة أو تبديدها عن طريق نقلها عبر المدينة. على الرغم من أن الإمكانات غير المحدودة للنيوترينوات تفيد قطاع الطاقة أكثر من غيرها، إلا أن قطاع التنقل الكهربائي يستفيد أيضًا بشكل كبير. في حين أن معظم مستخدمي السيارات الكهربائية لا يزالون يحصلون على قوتهم من مقبس الحائط، فإن أي شيء يتم تشغيله بواسطة تكنولوجيا النيوترينو فولتيك يستقبل قوته من البيئة. لم يهتم أحد بهذا النوع من الطاقة حتى الآن لأن محرك الاحتراق الداخلي لم يكن مخصصًا لها، ولكن بالنسبة للسيارات الكهربائية، فإن الطاقة المحيطة هي مثل مضخة وقود ثابتة، واندفاع غير محدود من الأشعة الكونية من الشمس والضوء، النيوترينوات وغيرها من الإشعاعات غير المرئية.

إن تطوير تكنولوجيا خلايا النيوترينو فولتيك ليس هو المشروع الوحيد الذي تعمل مجموعة نيوترينو للطاقة جاهدة عليه. حظي مشروع Pi Car بالكثير من الاهتمام، ويتوقع الكثيرون أن يحقق نجاحًا باهرًا. تعمل الشركة جاهدة على تطوير وبناء وتصنيع سيارة Pi Car لتصبح سيارة فريدة من نوعها تستمد طاقتها ببساطة من البيئة – مستقلة تمامًا عن الكهرباء “غير الشريفة” التي تأتي من احتراق الوقود الأحفوري. جعل هذا الاختراع أحد أكثر المهام طموحًا التي قامت بها البشرية على الإطلاق، وهو يقترب من أن يصبح حقيقة. تولد هذه السيارة الرائعة طاقتها الخاصة من خلال استخدام النيوترينوات وغيرها من الإشعاعات غير المرئية، مما يجعلها أول سيارة في العالم لا تتطلب إعادة الشحن في محطة شحن قياسية، وبدلاً من ذلك تسحب ما تتطلبه لتدور إلى الأبد، سواء كانت القيادة أو الجلوس بلا حراك. اعتمادًا على الموقف، مجرد ترك السيارة بالخارج لمدة ساعة يمكن أن يمنحها ما يصل إلى 100 كيلومتر من المدى.

ليست السيارات الكهربائية هي الوحيدة التي ستستفيد من النيوترينوات وغيرها من الإشعاعات غير المرئية. بعد نجاح مشروع Pi Car، ستنتقل مجموعة نيوترينو للطاقة إلى مشروع Nautic Pi كخطوتها التالية. ولغرض تكييف التكنولوجيا مع اليخوت والقوارب الكهربائية، سيتم توظيف أكثر من ألف مهندس، وسيتم استثمار أكثر من مليار دولار. سيمكن ذلك هذه السفن من الإبحار في المحيطات دون استخدام قطرة واحدة من الوقود الأحفوري، ولن تكون مطلوبة لتخزين الطاقة في البطاريات. إلى جانب الذكاء الاصطناعي، ستكون طاقة النيوترينو حقًا قوة المستقبل، وكل ذلك بفضل جهود مجموعة نيوترينو للطاقة وتقنية النيوترينو فولتيك، كنتيجة لأحدث البحوث العلمية والهندسة، بالتآزر مع الدولة- من بين الفن الذكاء الاصطناعي.

كل هذا يوضح إمكانات طاقة النيوترينو ويثبت أن مكعبات طاقة النيوترينو هو حقًا قوة المستقبل، وكل ذلك بفضل جهود مجموعة نيوترينو للطاقة وتقنية النيوترينو فولتيك. لدى البشرية الآن حل طال انتظاره وجدير بالثقة لأزمة الطاقة الحالية. نظرًا لعملهم الجاد، ستحدث تغييرات جوهرية، ونأمل أن يسير الآخرون على خطاهم، وسنعيش في عالم أفضل وأكثر صداقة للبيئة في السنوات القادمة.

تهدف إستراتيجية الدول الغربية، وخاصة الدول الأوروبية، إلى القضاء على استخدام الوقود الأحفوري في إنتاج الطاقة ونقل البضائع. الهدف هو تحقيق شيء بعيد المدى أكثر من مجرد فطام أنفسنا عن موارد الطاقة التي تأتي من روسيا ونصبح معتمدين على الإمدادات من البلدان الأخرى، ولا سيما الولايات المتحدة والشرق الأوسط.

تحقيقا لهذه الغاية، يتم إدخال مرافق الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على نطاق واسع. في غضون 5 سنوات، سيتعين على المنازل التي تم تكليفها حديثًا أن تكون مجهزة بألواح شمسية، في حين أن توفرها الآن هو 50٪. يتم تسهيل الزيادة في حصة هاتين التقنيتين لتوليد الطاقة من خلال خفض التكاليف الرأسمالية لبناءها: وفقًا لبعض التقارير، أصبحت تكلفة توليد الطاقة بواسطة الألواح الشمسية وتوربينات الرياح أقل من تكلفة حرق الوقود الأحفوري. انخفضت أسعار البطاريات وتخزين الطاقة بشكل كبير، ويجري العمل على أنواع جديدة من البطاريات على نطاق واسع في العديد من البلدان. تسمح كل هذه التطورات لمؤيدي التخلص التدريجي الكامل من الوقود الأحفوري بالتطلع إلى المستقبل بتفاؤل.

ومع ذلك، ليس كل شيء إيجابيًا كما يبدو للوهلة الأولى. إن أفضل المواقع لتوربينات الرياح والألواح الشمسية قيد الاستخدام بالفعل، ويجب وضع التركيبات الإضافية في المواقع غير الأكثر ملاءمة. في ألمانيا، على سبيل المثال، أفضل مكان لوضع توربينات الرياح هو في الشمال، حيث تهب الرياح دائمًا من بحر البلطيق وبحر الشمال، ولكن تقع الصناعة في وسط وجنوب ألمانيا. إن وضع منشآت الطاقة البديلة في مواقع دون المستوى الأمثل يقلل بشكل كبير من كفاءة توليد الطاقة، مما يؤدي حتماً إلى ارتفاع أسعار الكهرباء المباعة. إن اعتماد الطاقة الشمسية وتوليد الرياح على الأحوال الجوية يجعلها عرضة للخطر، وبالتالي من غير المحتمل أن يكون من الممكن الاعتماد عليها للتخلي عن الوقود الأحفوري بالكامل.

ماذا سيحدث لنظام الكهرباء إذا حدث طقس ملبد بالغيوم والرياح في نفس الوقت؟ لا أحد يجيب على هذا الاستعلام. مع توليد الطاقة “سن المنشار” من الألواح الشمسية وتوربينات الرياح التي تمثل 30٪ من إجمالي توازن الطاقة حتى اليوم، فإنه من الصعب الحفاظ على التوازن والتردد في نظام الطاقة. ستصبح موازنة نظام الطاقة أكثر صعوبة وتكلفة إذا استمرت حصتها في الارتفاع.

في ظل هذه الظروف، يجدر إلقاء نظرة فاحصة على العمل الجاري حاليًا لإنشاء تقنيات إضافية لتوليد الطاقة دون استخدام الوقود الأحفوري، والذي يمكن أن يشمل الطاقة النووية بشكل مشروط، لأن احتياطيات اليورانيوم على الأرض ليست لانهائية. واحدة من أكثر التقنيات التي تمت مناقشتها اليوم هي تقنية النيوترينو فولتيك، وهي الأساس لبناء مولدات خالية من الوقود من مكعبات طاقة النيوترينو بسعات مختلفة. يتيح الفيديو الذي نشرته مؤخرًا مجموعة نيوترينو للطاقة، والذي يوضح لأول مرة مولد طاقة صافي من 5-6 كيلوواط، لأول مرة الحصول على فكرة عن أبعادها الكلية وتصميمها.

تبلغ أبعاد وحدة توليد نيوترينو باور كيوب 800x400x600 ملم ويزن 50 كجم. الوحدة الثانية عبارة عن نظام تحكم بالمولد يتكون من عدة محولات، والتي تقوم بتحويل التيار الكهربائي المستمر إلى جهد تيار متردد 220 فولت و380 مم. بالإضافة إلى ذلك، هناك مخرجات للتوصيل المباشر، تتجاوز العاكسات، للمعدات التي لا تتطلب جهدًا متناوبًا. تشمل هذه المعدات أنظمة التدفئة والمواقد الكهربائية والأجهزة الأخرى. يؤدي الاتصال المباشر لهذه المعدات إلى التخلص من فقدان الطاقة عند تحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد. وفقًا لجهة التصنيع السويسرية للمكعبات طاقة النيوترينو، التي كانت من أوائل الشركات التي حصلت على ترخيص لإنتاجها من مجموعة نيوترينو للطاقة وتقوم حاليًا بإجراء الاختبارات والتحضير لشهادة الإنتاج، تتكون وحدة التوليد من 6 وحدات، التي تنتج تيارًا مباشرًا بسعة إجمالية قدرها 7 كيلو واط، أي عند تحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب، قد تصل الخسائر إلى 1-2 كيلو واط.

وتجدر الإشارة إلى أنه من الصعب المبالغة في تقدير أهمية تطوير المولدات الخالية من الوقود؛ تظهر المناقشات التي دارت في شبكات التواصل الاجتماعي حول آلية توليد الطاقة اهتمامًا جادًا بهذا الموضوع. حتى وقت قريب، كان تطوير مولدات الوقود يعمل بشكل أساسي من قبل المتحمسين الفرديين، لكن اهتمام المستثمرين الجادين بمجال الأعمال هذا بدأ يتشكل فقط في السنوات الأخيرة. وخير مثال على ذلك هو تطوير الشركة العلمية والتكنولوجية الدولية مجموعة نيوترينو للطاقة.

مبدأ تقنية النيوترينو فولتيك، وهو أساس مكعبات طاقة النيوترينو، المنشور في الصحافة المفتوحة، غير مقبول من قبل جميع العلماء، لقد طرحوا إصداراتهم ونظرياتهم الخاصة وعبروا عن شكوكهم حول أداء المنتج. العلماء والمخترعون، الذين يحاولون أن يعملوا في هذا الاتجاه بأنفسهم، مهمون بشكل خاص في هذا الاتجاه. وأعتقد أن هذا وضع مقبول تمامًا، لأنه في المناقشات تولد الحقيقة، ومن الطبيعة البشرية الشك، وبدء الإنتاج الصناعي لـمكعبات طاقة النيوترينو في أواخر عام 2023 – أوائل عام 2024 سيضع نهائيًا نهاية لجميع المناقشات.

سيكمل ظهور مكعب طاقة النيوترينو الخالية من الوقود في السوق الحرة تقنيات الطاقة البديلة الحالية، نظرًا لأن استقلالية توليد الطاقة عن الظروف الجوية، فإن قدرة توليد الطاقة المستقرة أثناء النهار والليل ستسمح باستخدامها بفعالية لإمداد الطاقة من المنازل في المناطق النائية، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى معيشة السكان، وفي المناطق غير المواتية لتركيب الألواح الشمسية وتوربينات الرياح. إن الاستخدام المتنوع لتقنية النيوترينو فولتيك وأوسع إمكانيات استخدام مولدات مكعبات طاقة النيوترينو الجديدة سوف يقودنا بلا شك إلى حقبة جديدة في توليد الطاقة، والتي ستتميز بإدخال أحدث التقنيات البيئية والآمنة، لتحل محل احتراق الوقود الأحفوري.

تقدم مجموعة نيوترينو للطاقة مولدًا بدون وقود مصنوع من طاقة “مجانية”.

ينتج نيوترينو باور كيوب طاقة صافية من 5-6 كيلوواط بناءً على تقنية خلايا النيوترينو فولتيك الخاصة بالشركة. الأبعاد الهندسية لنيوترينو باور كيوب تقريبية. 800 × 400 × 600 ملم. يزن المكعب تقريبا. 50 كجم ويتكون من وحدات توليد الطاقة والتحكم بالمولد من عدة محولات. هذه تحول التيار الكهربائي المباشر بالداخل إلى تيار متناوب بجهد 220 فولت و380 فولت.

ومع ذلك، فقد قدم مصممو المكعب أيضًا توصيلات مباشرة للتيار المباشر للأجهزة التي لا تتطلب جهدًا متناوبًا. تشمل هذه الأجهزة، على سبيل المثال، سخانات الفضاء وسخانات الخرطوشة والأجهزة الأخرى. من خلال توصيل هذه الأجهزة مباشرة بالمكعب، يتم التخلص من أي خسائر سابقة ناتجة عن تحويل جهد التيار المستمر إلى جهد التيار المتردد في حالة انقطاع التيار الكهربائي. وفقًا لجهة التصنيع السويسرية لـنيوترينو باور كيوب، التي حصلت على ترخيص للإنتاج من مجموعة نيوترينو للطاقة، يتم حاليًا إجراء العديد من الاختبارات. يتم إجراء الاستعدادات المكثفة للحصول على شهادة الإنتاج. تتكون وحدة التوليد من 6 وحدات تولد تيارًا مباشرًا بإجمالي إنتاج يبلغ حوالي 7 كيلو وات. عندما يتم تحويل هذا التيار المباشر إلى تيار متناوب، فإن الخسائر تقريبية. يمكن أن يحدث 1-2 كيلو واط.

تعتمد آلية توليد التيار الكهربائي، التي يستخدمها نيوترينو باور كيوب، على تذبذبات ذرات الجرافين التي تحدث في شكل موجة “الجرافين”. إن ظاهرة حدوث مثل هذه الموجة تقتصر على الجرافين. في المواد الأخرى، لا تسبب الاهتزازات الذرية مثل هذه الظاهرة. على أي حال، لا توجد تقارير في الأدبيات من العلماء حول التذبذبات الشبيهة بالموجات الذرية لمواد أخرى. كلما زادت سعة موجة “الجرافين”، زادت كمية التيار الناتج عن الجرافين. الأمثل للجيل هو عندما يتم تكوين صدى للاهتزازات الذرية لذرات الجرافين. وفقًا لعلماء من مجموعة نيوترينو للطاقة، فإن العوامل الرئيسية التي تؤثر على شدة وتكرار اهتزاز ذرات الجرافين هي الحركة الحرارية (البراونية) لذرات الجرافين. تؤثر كتلة جسيمات النيوترينو على نواة ذرات الجرافين، أي أن تأثير النيوترينوات يتسبب في انحراف طفيف لنواة ذرات الجرافين.

بالنظر إلى التدفق الكلي للنيوترينو البالغ 60 مليار جسيم الذي يمر عبر كل سم 2 من سطح الأرض في الثانية، فإن آلية العمل هذه تزيد من سعة وتواتر تذبذبات ذرات الجرافين. تظهر آلية عمل النيوترينوات منخفضة الطاقة على نواة ذرات المادة بالتفصيل في العمل المنشور للتعاون المتماسك. تُظهر الأبحاث الأساسية واسعة النطاق في مجال النيوترينوات نتائج مذهلة. تم تأكيد الافتراضات الأساسية لمطوري تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية النيوترينو من قبل باحثين من مجتمع دولي كبير. على سبيل المثال، وجد فريق مشارك في تجربة متماسكة في مختبر أوك ريدج الوطني (الولايات المتحدة الأمريكية) أن النيوترينوات منخفضة الطاقة تشارك في تفاعل ضعيف مع نوى الأرجون. تسمى هذه العملية تشتت النيوترينو (CEvNS). وهكذا، لاحظ أحد المشاركين في المشروع المتماسك (رئيس مختبر معهد الفيزياء النظرية والتجريبية وعضو هيئة التدريس في الجامعة الوطنية للبحوث النووية MEPhI ، موسكو)، دكتوراه. أكيموف: كلما زادت طاقة النيوترينو، زاد الزخم الذي يمكن أن ينتقل إلى النواة نتيجة للتفاعل. لذلك، يتم استيفاء شرط التماسك فقط للطاقات المنخفضة نسبيًا – بالنسبة إلى النوى الثقيلة التي يزيد عددها الذري عن مائة، لا تتجاوز هذه الطاقة خمسين ميغا إلكترون فولت.

من تحليل نتائج السيد Akimov D.Y.، يمكن استنتاج أن نيوترينو الطاقة والكتلة التعسفيين، عند تأثيره مع نواة ذرات المادة، ينقل جزءًا من طاقته الحركية إليه ويزيد من حجم تذبذبات ذراته. كلما كانت نواة ذرات المادة أخف، كلما انحرفت النواة عن موقعها الأصلي. وفقًا لنائب رئيس المجلس الاستشاري العلمي لمجموعة نيوترينو للطاقة، دكتوراه. Rumyantsev L.K.، نواة ذرات الجرافين هي واحدة من أخف نواة ذرات الجرافين، لذلك بمجرد أن يضرب النيوترينو ذو الكتلة والطاقة الحركية نواة ذرة الجرافين، سيكون انحراف الذرة في الشبكة هو الأكثر وضوحًا وسيزداد اتساع وتواتر اهتزازات الذرة. بسبب الحركة الحرارية (البراونية)، فإن ذرة الجرافين قادرة على تحويل هذه التذبذبات إلى صدى يضاعف التيار الكهربائي المتولد.

يحتوي الجرافين على شبكة بلورية سداسية الشكل. إن وجود مثل هذه الشبكة البلورية هو بالضبط الذي يتسبب في إزاحة ذرة واحدة – تتلخص في إزاحة ذرات أخرى في الشبكة – مما يتسبب في ظهور موجات سطحية ذات استقطاب أفقي. يُعرف هذا في علم الصوتيات باسم “موجة Lyava”. لهذا السبب، تم اختيار الجرافين أيضًا كأساس للمادة النانوية. إنه يحول الحركة البراونية الحرارية للذرات بالإضافة إلى الطاقة الحركية لجزيئات النيوترينو ومجالات الإشعاع الأخرى للطيف غير المرئي، حيث يكون جزء الحجم في المادة النانوية 75٪. لأول مرة، تلعب النيوترينوات دورًا رائدًا في التبرير العلمي لتقنية توليد الطاقة الكهربائية. وبالتالي، يرى مطوروها أنه من المناسب الإشادة بشكل خاص بدور النيوترينوات وتسمية التكنولوجيا “النيوترينو فولتيك”. هذا على الرغم من حقيقة أنه من وجهة نظر علمية، من الأصح الحديث عن تأثير معقد على حجم تذبذبات ذرات الجرافين للحركة الحرارية (البراونية) والنيوترينوات ومجالات الإشعاع المحيطة للطيف غير المرئي.

إن الأبحاث الخاصة بهم التي أجريت لسنوات عديدة والتحليلات الدقيقة لأعمال المؤلفين الآخرين المنشورة علنًا في الصحافة مكنت فريقًا دوليًا من العلماء من الشركة العلمية والتكنولوجية مجموعة نيوترينو للطاقة لإنشاء مادة نانوية متعددة الطبقات مصنوعة من طبقات متناوبة من الجرافين ومخدر السيليكون. يتم تطبيق الطبقات على جانب واحد من رقائق معدنية ويتم تحويل الطاقة “الحرة” المحيطة إلى تيار كهربائي. نتيجة لهذا العمل، تم إنشاء لوحات توليد الكهرباء التي تتكون من رقائق معدنية مع مادة نانوية مطبقة على جانب واحد. يتم تطبيق المادة النانوية على رقائق معدنية في غياب الأكسجين. يصبح جانب الرقاقة مع المادة النانوية هو القطب الموجب والجانب الخلفي بدون المادة النانوية يصبح القطب السالب.

لا يزال الافتقار إلى معدات الإنتاج الضخم لتطبيق المواد النانوية على الركيزة التي يزيد قطرها عن 10 سم يتطلب بعض العمل من قبل مجموعة نيوترينو للطاقة. في الوقت الحاضر، ومع ذلك، فقد أصبح من الممكن بالفعل إنتاج جهاز للتطبيق الموثوق به للمواد النانوية على ركيزة بأبعاد 200 × 300 مم. تبعث لوحة الطاقة هذه جهدًا قدره 1.5 فولت وتيار 2 أ. تتكون وحدة الطاقة في نيوترينو باور كيوب أيضًا من مجموعة من ألواح الطاقة، متصلة في سلسلة ومتوازية. يمثل بدء الإنتاج الصناعي لمكعبات الطاقة النيوترينو قفزة في التطور التكنولوجي للبشرية في مجال الطاقة والنقل على أساس الكهرباء. سيظهر تأثير هذا الاختراع على حياة الناس في السنوات العشر إلى الخمس عشرة القادمة.

استمرت الدعوات العالمية للإلغاء التدريجي لتوليد الطاقة النووية والتحول السريع إلى الطاقة الشمسية وطاقة الرياح منذ مأساة تشيرنوبيل، وخاصة منذ حادثة فوكوشيما دايتشي. لطالما كانت المخاطر المرتبطة بهذا النوع من إنتاج الطاقة ووجود النفايات المشعة هي نقاط الخلاف الرئيسية لأولئك الذين يعارضون الطاقة النووية. يضيف الموقف مع قصف محطة الطاقة النووية زابوريزهزهيا إلى حجج معارضي توليد الطاقة النووية.

ولكن لماذا، على سبيل المثال، تستمر فرنسا في تشغيل محطات الطاقة النووية وليس لديها خطط لإغلاقها بينما ترفضها ألمانيا تمامًا وتغلق محطات الطاقة النووية، فقد تخلت اليابان بشكل أساسي عن تطوير الطاقة النووية، واليابان هي نفس الدولة أن فرنسا تبيع الكهرباء الزائدة لها. سيتم توسيع برنامج الطاقة النووية في بولندا وتحديثه وتطويره، وسيتم بناء العديد من محطات الطاقة النووية على مدار العشرين عامًا القادمة، وفقًا لاتفاقية تعاون بين الولايات المتحدة وبولندا تم توقيعها في أكتوبر 2020.

لماذا لا يوجد موقف موحد واحد بشأن إصلاح الطاقة بينما نتخلص تدريجياً من الوقود الأحفوري؟
نائب رئيس المجلس الاستشاري العلمي لمجموعة نيوترينو للطاقة، L.K. روميانتسيف ، دكتوراه. في محطات الطاقة النووية والطاقة البديلة، عرض وجهة نظره حول هذه المسألة. تعد تكلفة الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة النووية من بين الأدنى، لذا فإن دولًا مثل بولندا والمجر والهند والصين وروسيا والعديد من الدول الأخرى مهتمة جدًا بالحصول على الكهرباء بأسعار معقولة. كما أنهم لا يخشون الطاقة النووية، خاصة الآن بعد أن تم بناء مفاعلات جديدة بمستويات متزايدة من الحماية في حالة وقوع حادث عالمي. قد تعمل محطات الطاقة النووية الحديثة في كل من الوضعين الأساسي والمناورة بفضل أوضاع التشغيل الخاصة بها. إن خطط بناء وحدات طاقة جديدة ستُعيق بشكل خطير بسبب تصميم ليس فقط الإرهابيين ولكن حتى الدول الفردية على تدمير وقصف محطات الطاقة النووية.

ليونيد روميانتسيف: يبدو لي أنه في الوقت الحالي فقط البلدان المتقدمة ذات الدخل المرتفع للفرد هي القادرة على التحول إلى الطاقة البديلة، وخاصة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. لا يخفى على أحد أن سعر الكهرباء من هذين النوعين من توليد الطاقة أعلى من سعر الوقود الأحفوري وهو في الواقع مدعوم. بالإضافة إلى ذلك، اعتمادهم الشديد على الظروف الجوية، وعدم وجود أفضل المواقع لتوربينات الرياح والألواح الشمسية، والمشكلة التي لم يتم حلها للتخلص من الألواح الشمسية وشفرات توربينات الرياح التي لم يتم حلها، والحاجة إلى بناء أنظمة تخزين باهظة الثمن للتوربينات الهوائية. الكهرباء الزائدة المولدة – كل هذه العوامل تشكل قيودًا خطيرة على بناء محطات الطاقة الشمسية وتوربينات الرياح على نطاق واسع ورفض احتراق الوقود الأحفوري.

كما نعلم، فإن سعر الكهرباء المولدة من محطات الطاقة النووية من أقل الأسعار، لذلك فإن دولًا مثل بولندا والمجر والهند والصين وروسيا والعديد من الدول الأخرى مهتمة للغاية بالحصول على الكهرباء الرخيصة، ولا تخاف من الطاقة النووية. الطاقة، خاصة وأن الوحدات الجديدة مع زيادة مستوى الحماية في حالة وقوع حادث عالمي يجري بناؤها الآن. تسمح أوضاع التشغيل لمحطات الطاقة النووية الحديثة بالعمل ليس فقط في الوضع الأساسي، ولكن أيضًا في وضع المناورة. ومع ذلك، فإن استعداد ليس فقط الإرهابيين ولكن أيضًا الدول الفردية لتخريب وقصف محطات الطاقة النووية سيكون رادعًا خطيرًا لخطط بناء وحدات طاقة جديدة.

على مدى السنوات الثلاث الماضية، كان هناك الكثير من النقاش في وسائل الإعلام الدولية حول جدوى إنتاج الطاقة من خلال التعرض لمجالات الإشعاع الخلفية. حتى عبارة “الطاقة الحرة” تم إنشاؤها. هل تعتقد أن هذا طريق واعد؟
ليونيد روميانتسيف: إن إنشاء مولدات الوقود “الحرة” (FGDs) له أهمية كبيرة، لأنه سيوفر الوقود الأحفوري للأجيال القادمة. يوجد حاليًا اتجاهان للعمل على BTGs: تأثير المغناطيس الدائم على الحدافة الدوارة، مما يسمح بزيادة كفاءة مثل هذا التثبيت عدة مرات، والاتجاه الثاني هو استخدام أحدث المواد النانوية لتحويل طاقة مجالات الإشعاع المحيطة. الجسيمات في تيار كهربائي. لا يحتوي هذا النوع من التثبيت على أجزاء دوارة، مما يعني أنه لا يسبب أي إزعاج في التشغيل وخالي من الصيانة تقريبًا. من الصعب بالنسبة لي تقييم آفاق ونتائج العمل في المجال الأول، لكن نتائج العمل الذي تم إنجازه في ألمانيا بواسطة مجموعة نيوترينو للطاقة، بقيادة دكتور الاقتصاد وعالم الرياضيات هولجر ثورستن شوبارت ، مثيرة للإعجاب للغاية. تُمكِّن تكنولوجيا النيوترينو فولتيك من إنتاج وحدات حرارية بريطانية بقدرات مختلفة، بما في ذلك تلك الخاصة بالمركبات الكهربائية. في رأيي، إذا تم تبني هذا التطور على نطاق واسع، يمكن أن يدعي بشكل شرعي أنه أهم اكتشاف في القرن الحادي والعشرين.

لم يتم تطوير العديد من الابتكارات والاكتشافات في التاريخ بشكل كافٍ ولم يتم تقديرها في وقتها. تأمل إنجازات العالم الصربي اللامع نيكولا تيسلا في مجال الكهرباء والنقل الكهربائي، والتي لم يتمكن العلم الحديث من تكرارها حتى يومنا هذا.
ليونيد روميانتسيف: أتفق معك، بدون تطبيق في الصناعة، فإن الاكتشافات، مهما كانت بارعة، تظل مجرد اكتشافات. لكنني متأكد من أن عمل الدكتور هولجر ثورستن شوبارت سيكون له مصير مختلف. لكونه ليس فقط عالمًا، ولكن أيضًا منظمًا محترفًا للغاية، فقد تمكن من جذب اهتمام شركة استثمارية كبيرة، والتي وفرت رأس المال الاستثماري لتنفيذ التطوير. كانت النتائج سريعة، وبحلول نهاية عام 2023 أو أوائل عام 2024، ستبدأ مكعبات طاقة النيوترينو إنتاجًا تجاريًا مرخصًا لمولدات “خالية من الوقود” خالية من الوقود تبلغ 5-6 كيلو وات لتزويد المباني بالطاقة في سويسرا. وفقًا للمطورين، يعد هذا حاليًا المنتج الأكثر تسويقًا وتطورًا تقنيًا.

هل يمكنك شرح مبدأ المولدات الخالية من الوقود مكعبات طاقة النيوترينو بإيجاز وأبعادها الإجمالية وتكلفتها التقريبية؟
ليونيد روميانتسيف: تعتمد آلية توليد الكهرباء على خاصية الجرافين في الوجود بشكل ثابت فقط في المستوى ثلاثي الأبعاد نظرًا لخصائص الشبكة البلورية. تُعد اهتزازات ذرات الجرافين، التي ينتج عنها اهتزازات تشبه الموجة لفيلم الجرافين، مصدرًا لا ينضب للكهرباء بسبب وجود الشبكة البلورية السداسية. يمكن أن تولد طبقة واحدة من فيلم الجرافين كمية صغيرة جدًا من التيار الكهربائي وهي غير عملية. قرر العلماء في مجموعة نيوترينو للطاقة أن يقوموا بتعدد طبقات المادة النانوية، ووضع طبقات من السيليكون المخدر بين طبقات الجرافين، لتوليد جهد 1.5 فولت وتيار 2 أمبير من رقاقة 200 × 300 مم. تتضمن تكنولوجيا النيوترينو فولتيك ترسيب المادة النانوية على رقاقة معدنية.

هذا يؤدي إلى أعمدة مختلفة: الجانب المطلي له قطب موجب والجانب غير المطلي له قطب سالب. بالنظر إلى أن اهتزازات ذرات الجرافين تعتمد على الحركة البراونية الحرارية للذرات وتأثير الجسيمات من مجالات الإشعاع المحيطة للطيف غير المرئي، والنيوترينوات بشكل أساسي، يتم ترتيب الصفائح الواحدة فوق الأخرى، مثل كومة من ورق الكتابة، والضغط معًا لتحقيق اتصال ثابت ومتسق. تضمن هذه القدرة على توصيل الألواح أن تكون مكعبات طاقة النيوترينو مدمجة. مع مجموعة من لوحات توليد الطاقة هذه، يمكن لأي مهندس تصميم اتصال لتحقيق خصائص خرج التيار والجهد المطلوب لـ BTG.

سيتم إنتاج مكعب طاقة النيوترينو بسعة صافية من 5-6 كيلو وات على شكل لوحة كهربائية (خزانة)، والتي سيتم تقسيمها بشكل مشروط إلى جزأين: حجرة توليد، حيث يتم وضع الوحدات الكهربائية، وحجرة تركيب نظام التحكم. قسم التوليد له أبعاد 800x400x600mm ويزن حوالي 50kg. سيشمل نظام التحكم محولات لتحويل طاقة التيار المستمر المتولدة إلى تيار متردد 230 فولت و400 فولت. يوجد أيضًا مقبس تيار مستمر للتوصيل المباشر لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة والأدوات المختلفة. اعتبارًا من اليوم، يبلغ السعر المقدر لمولد “الطاقة الحرة” هذا، المقدّر من قبل الشركة السويسرية، 11000 يورو. بناءً على مستوى أسعار الكهرباء في الدول الأوروبية، فإن فترة الاسترداد هي 2-3 سنوات.