"ENERGY NEUTRINO" - fri teknik för kraftgenerering

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

I samband med globala klimatförändringar under de senaste decennierna, orsakade bland annat av ett oansvarigt och kortsiktigt sätt att leva, frågan om utvecklingen av ny teknik och skapandet av nya material som inte bara ger ett bekvämt liv för en person, men kan också radikalt minska människolivets negativa inverkan på den egna livsmiljön.

Mänsklig aktivitets inverkan på klimatet är ett ämne med flera komponenter och mycket komplext, inklusive både bortskaffande av mänskligt avfall och vägran att bränna fossila bränslen för att generera elektricitet och använda den för förbränningsmotorer.

Det har länge pågått en diskussion inom forskarvärlden om hur verklig genereringen av elektricitet från kosmiska neutrinopartiklar är. En sida hävdar positivt att flödet av kosmiska neutriner genom jordens yta är stabilt dag och natt, oavsett väder och tid på året, och om forskare har lärt sig hur man får elektricitet från det synliga spektrumet av strålning (solljus), då är möjligt att få ström från det osynliga spektrumet av strålning (som kosmiska neutriner) eller andra typer av strålning. Och frågan är bara i skapandet av nya material som skulle göra det möjligt att omvandla neutrinos energi till elektrisk ström.

Pessimister hävdar att även om Nobelpriset i fysik delades ut 2015 för bevis på det faktum att neutriner har massa, är denna massa mycket liten (mycket lättare än elektroner). "Om vi postulerar att energi kan erhållas från neutriner, då uppstår två frågor: till vilket pris och kommer det att vara praktiskt? Enkelt uttryckt måste teknisk och ekonomisk genomförbarhet demonstreras, säger professor Yehia Khalil, Yale University, USA och forskningsstipendiat, University of Oxford, Storbritannien. Han får sällskap av Jacques Roturier från University of Bordeaux - "Iskubsexperimentet är ytterligare en utmärkt demonstration av den extremt lilla interaktionen mellan neutriner och materia. Ja, en del energi överförs i denna process. Men det finns ingen chans att få tillräckligt med energi för att generera elektricitet ens för att koka ett ägg." Men är vetenskapsmän teoretiker som huvudsakligen studerar de grundläggande grunderna för neutrinofysik, och inte deras tillämpade tillämpningar, så eller hur?

Det bör noteras att det under de senaste åren har dykt upp många publikationer som beskriver den forskning som utförts i detta ämne. Och när vi analyserar publikationer från forskare från olika länder kan vi dra slutsatsen att sättet att använda kosmiska neutriner för att generera energi ligger i skapandet av material med ökad atomvibration. I Nature förklarar ETH (Eidgen? Ssische Technische Hochschule, Z? Rich) professor Vanessa Wood och hennes kollegor vilka processer som orsakar atomvibrationer när material är nanostorlek, och hur denna kunskap kan användas för att systematiskt utveckla nanomaterial för en mängd olika tillämpningar. Publikationen visar att när material tillverkas i storlekar mindre än 10–20 nanometer, det vill säga 5000 gånger tunnare än ett människohår, är vibrationerna i de yttre atomskikten på ytan av nanopartiklarna stora och spelar en viktig roll för hur materialet beter sig. Allt material är uppbyggt av atomer som vibrerar. Dessa atomvibrationer, eller "fononer", är ansvariga för hur elektrisk laddning och värme överförs i material.

Samtidigt lockar användningen av grafen nanostrukturer i skapandet av ny teknik den största uppmärksamheten. Men för att bättre förstå moderna material som grafennanostrukturer och förbättra dem för enheter inom opto-, nano- och kvantteknologier är det viktigt att förstå hur fononer – vibrationen av atomer i fasta ämnen – påverkar materialens egenskaper. Arbetet som just publicerats visar att forskare från universitetet i Wien, Advanced Institute of Science and Technology (AIST) i Japan, JEOL och La Sapienza University i Rom har utvecklat en teknik som kan mäta alla fononer som finns i ett nanostrukturerat material. Således kunde de för första gången etablera alla vibrationslägen för autonom grafen, såväl som den lokala expansionen av olika vibrationslägen i grafennanofibrer. Denna nya metod, som de kallade "large-q mapping", öppnar upp helt nya möjligheter för att etablera rumslig och impulsiv fononexpansion i alla nanostrukturerade såväl som tvådimensionella moderna material. Dessa experiment öppnar upp nya möjligheter för att studera lokala vibrationslägen på nanometerskala ner till specifika monolager.

Schematisk representation av lokala gittervibrationer i grafen, exciterade av vågfronten av överförda snabba elektroner. (Bildkredit: © Ryosuke Senga, AIST)

Men forskare från Neutrino Energy Group under ledning av den tyske matematikern och affärsmannen Holger Schubart har kommit längst i den praktiska implementeringen av den senaste utvecklingen inom grafenbaserade material för energigenerering. Med hjälp av många år av teoretisk och praktisk utveckling skapades ett flerskiktsbeläggningsmaterial med tjocklek i nanoskala baserat på dopad grafen och kisel, som kan generera likström under påverkan av inte bara kosmiska neutriner, utan även andra typer av strålning, såsom elektrosmog, till exempel. Doping av beläggningsskikten utfördes för att öka atomvibrationerna.

Under påverkan av kosmiska högenergineutriner och annan strålning förstärks atomvibrationer, vilket leder till resonans, som överförs till metallfolien, och den resulterande energin omvandlas till elektrisk energi. Dessutom, för övergången från atomvibrationer till resonans, är det tillräckligt att ta emot mycket lite energi från kosmiska neutriner tack vare det skapade innovativa flerskiktsmaterialet.

När det gäller kommentarerna från professor Yehia Khalil som nämnts ovan, noterar Vetenskapsrådet för Neutrino Energy Group följande: "I vår uppskattning kommer kostnaden för att producera denna typ av energi att vara betydligt mindre än 50 % av kostnaden för att producera andra typer av energi. energi, och i en riktigt stor industriell skala mycket mer lönsam."

Dessutom är strömkällan mycket kompakt och kräver inga drifts- och underhållskostnader. Till exempel ger ett folieark av storlek A-4, täckt med ett speciellt tätt lager av dopade nanopartiklar, en stabil uteffekt under laboratorieförhållanden på 2,5-3,0 W. NEUTRINO POWER CUBE®, designad för att generera elektricitet med en kapacitet på 4,5 till 5,5 kW/h, kommer att ha en kompakt storlek som en "diplomat".

Funktionsprincipen kan jämföras med fotovoltaiska celler, där ljus (spektrum av synligt strålning) omvandlas till energi. Den främsta fördelen och skillnaden med NEUTRINO POWER CUBE® ligger i det faktum att energi kan genereras kontinuerligt 24 timmar om dygnet, eftersom bakgrundsstrålningen (osynligt strålningsspektrum) når jorden även i totalt mörker.

Sådana dimensioner och utdata gör att Neutrino Power Cube® neutrinoströmkällan kan användas i stor utsträckning i olika enheter och utrustning, fram till användning i elfordon och industriell kraftgenerering.

I en kommentar till den intensiva debatten i forskarsamhället och pressen kritiserar Neutrino Energy Groups vd Holger Schubart i vilken utsträckning allmänheten förblir i mörkret, trots att det nuvarande kunskapsläget inom neutrinopartikelfysik erbjuder verkliga möjligheter för att lösa moderna problem med helt nya tillvägagångssätt … "Partiklar av det osynliga strålningsspektrumet kan verkligen förse människor med mer energi dag efter dag än någon av de minskande fossila resurserna runt om i världen," - säger företagets forskare. Enligt deras åsikt bör aktuell forskning fokusera på detta enorma energifält ovanför oss, som vi kommer att behöva använda i framtiden, istället för att fortsätta "gräva jorden".

Trots att Neutrino Energy Group är en tysk-amerikansk forskningsallians, kritiserar Holger Schubart situationen i Tyskland:”Tyskland ligger efter i global tillämpad forskning. Betydande upptäckter inom neutrinofysikens område har ännu inte kommit till den tyska forskningsmiljön - i motsats till USA och många andra länder i världen, där de redan tillhör erkänd kunskap. Visst skulle det vara intressant att veta var neutrinonerna kom ifrån, och det är förstås väldigt intressant att dokumentera neutrinorörelser på Sydpolen - praktiskt taget på andra sidan jorden - och ibland "fånga" åtminstone en partikel, men DETTA borde INTE vara en prioritet för att använda miljontals "forskning"-medel - vetenskapens sanna mål får inte förbises - detta mål, enligt Schubart, är att söka efter och få praktisk kunskap för att göra världen till en bättre plats, och i detta speciella fall, att hitta en möjlighet att använda det osynliga högenergispektrumet av sol- och kosmisk strålning för att generera energi.

Mer detaljerad information kan erhållas: