12:57
В череде сообщений о научных прорывах в энергетике (настоящих и фиктивных) появилась примечательная, с нашей точки зрения, информация. В середине июля 2016 г. компания Brilliant Light Power (BrLP) из Нью-Джерси сообщила, что сумела получить устойчивую генерацию лучистой энергии на уровне мегаватта, которая продолжалась до тех пор, пока поджигающие электроды не испарились от перегрева.
Пока научное сообщество физиков и астрономов обсуждает, что есть тёмная материя, если она вообще существует, специалисты из BrLP утверждают, что извлекают из этой самой тёмной материи энергию, причём немалую! Напомним, что гипотеза о существовании тёмной материи возникла в результате наблюдений за звёздами. Астрономы уже давно зафиксировали сильные гравитационные искривления световых потоков от далёких звёзд и галактик. Их видимое положение на небосклоне местами смещается настолько сильно, что это смещение никак не получается объяснить массой соседних видимых звёздных скоплений.
Естественным образом появилась идея о существовании каких-то невидимых в телескопы (тёмных) масс. А расчёты показали, что они в сумме превышают массу всех видимых объектов во Вселенной!
Когда атом «худеет»
Ещё в 1999 г. научное и деловое сообщество всколыхнули сообщения о том, что учёный из США Рэнделл Миллс открыл новый, практически неисчерпаемый источник дешёвой энергии, связанный с переводом водорода в новое, ранее неизвестное науке низкоэнергетическое состояние под названием «гидрино».
Газета Financial Times охарактеризовала открытие так: «Атомная бомба, расщепившая научный мир». Ещё бы! – Рэнделл Миллс замахнулся не только на энергетику, предлагая крайне дешёвый способ получения энергии, но и на сами основы современной физики и квантовой механики. Согласно Миллсу, энергия высвобождается в момент, когда атомы водорода переходят в другое состояние – превращаются в гидрино. При этом их электроны переводятся на более низкие энергетические уровни, упрощённо говоря, обладающие намного меньшими радиусами, нежели в основном состоянии.
Собственно, существование этих новых уровней и свойств электрона Рэнделл Миллс и предсказал, когда после химии, медицины и электротехники занялся теоретической физикой. Согласно Миллсу, атомы гидрино намного более устойчивы, чем атомы водорода, причём в гидрино электрон занимает дробные орбиты, что противоречит классической квантовой механике. Концепция гидрино объясняет, каким образом солнечные возмущения собирают больше энергии, чем способно им передать Светило, но в его недрах, согласно Миллсу, идут всё же термоядерные реакции.
Поскольку научное сообщество в целом пока отрицает существование гидрино и тем более реакции перехода обычной материи в тёмную, речи о классификации такой реакции идти не может. То есть нельзя сказать, это ядерный, химический или какой-либо иной процесс. Возможно, не желая соперничать с именитыми учёными и исследовательскими институтами, которые на токамаках осваивают многомиллиардные бюджеты, фирма BrLP относит процесс к химическим превращениям, проходящим с помощью катализаторов. По данным BrLP, возникающее в ходе реакции мощное излучение сосредоточено в районах 20и 170-нанометровых волн, которые широко присутствуют в космосе.
Солнечная ячейка
Энергетическая установка BrLP получила название SunCell («солнечная ячейка»), вполне оправданное шарообразной формой её реактора. Реакция «потемнения материи» в импульсном режиме проходит в его центре. Через инжекторы туда подаются, в частности, водород, расплавленное серебро и неназванный «очень стабильный источник кислорода, который реагирует с водородом, образуя катализатор для превращения водорода в гидрино». Для расправления серебра нагревом выше 962 °C предусмотрена индукционная печь, а для его подкачки в камеру – электромагнитный насос. Стекающее вниз серебро собирается для рециркуляции. Предусмотрена система зажигания установки на основе суперконденсаторов, которая создаёт ток через пару трубчатых электродов, по которым в камеру поступают расплавленный металл и горючее для реакции. Сферический радиатор из тугоплавкого материала (абсолютно чёрное тело), поглощая излучение изнутри, раскаляется добела, испуская наружу белый свет. Вокруг радиатора расположены трёхслойные фотоэлектрические элементы, которые освещаются с интенсивностью, в 2000 раз превышающей интенсивность дневного солнечного освещения. Красная составляющая спектра преобразуется в электрический ток с помощью слоя InGaP, зелёная – с помощью InGaAs, синяя – Ge. Предусмотрена система жидкостного охлаждения фотоэлементов.
Основное топливо для реакции – обыкновенная вода. Выделяющийся гидрино-водород, будучи легче воздуха, поднимается в высокие слои атмосферы и оттуда – в космическое пространство. (Атомщики обзавидуются. Интересно, если система заработает и будет широко внедрена, предложат ли налоги на выбросы тёмной материи в космос?) Согласно компании BrLP, в большинстве элементов установки будут использованы доступные компоненты и системы с минимумом движущихся частей.
В плюсе
В отличие от токамаков и лазерных термоядерных установок, система SunCell компании BrLP уже сегодня обещает высокую энергетическую эффективность. Во-первых, в процессе экспериментов (без фотоэлектрических модулей) тестовая установка развивала лучистую мощность в 100 раз больше, чем мощность, которая была потрачена на запуск реакции. Во-вторых, по данным фирмы, при преобразовании килограмма водорода в гидрино образуется в 200 раз больше энергии, чем при сжигании килограмма водорода в кислороде. Это значит, что удельное энергопотребление систем подачи топлива и катализатора должно быть невелико. С учётом 30-процентной эффективности конвертора энергии, состоящего из раскалённого сферического радиатора и фотоэлектрических преобразователей, а также неизбежных энергозатрат на отвод оставшихся 70% энергии в виде тепла, можно надеяться на очень неплохой итоговый показатель.
По результатам экспериментов в компании BrLP, подтверждённых внешними наблюдателями, при выдаче мегаватта лучистой энергии энергопотребление установки составляло всего 8 кВт. Есть зажигание! В уже проведённых экспериментах установка работала (по данным компании и приглашённых для верификации независимых специалистов) от нескольких секунд до полутора минут. Принципиально непреодолимых препятствий к тому, чтобы дальше наращивать время работы, похоже, нет. Рэнделл Миллс в своей PDF-презентации сообщает, что энергоустановка SunCell масштабируется по мощности от 10 кВт до 10 МВт без многократного изменения габаритов, при этом освещённость фотоэлементов повышается с 2000 до 10000 раз по отношению к солнечной.
Не будем развлекать читателя прогнозами о скором сворачивании традиционной угольной/газовой/атомной энергетики, которые уже можно найти в Интернете. Отметим, что, согласно технико-экономическим расчётам компании, в серийно производимых системах SunCell основная стоимость будет приходиться на сборку их фотоэлектрической части. Тестирование на объектах потенциальных заказчиков запланировано на первое полугодие 2017 г., а запуск в производство – на второе полугодие. Капитальные затраты на инсталляцию оцениваются в диапазоне от 50 до 100 долл. за киловатт электрической мощности.
