54

Российские ученые изобрели звездную батарею

Российские ученые нашли альтернативную замену существующим источникам энергии. Это звездная батарея, основным элементом которой являются гетероэлектрический конденсатор и гетероэлектрический фотоэлемент.

По сравнению с солнечными батареями у нового изобретения есть ряд преимуществ. Звездная батарея может функционировать при отсутствии солнечного света и улавливать даже инфракрасное излучение. При преобразовании видимого света эффективность устройства составляет 54 процента, инфракрасного излучения — 31 процент. При этом в звездной батарее фототок в четыре раза выше, чем в солнечной, а масса на один ватт практически в 1000 раз меньше, что довольно немаловажно для снижения себестоимости батареи в случае ее промышленного выпуска.КПД гетероэлектрического фотоэлемента составляет аж 90 процентов. Это стало возможным благодаря способности гетероэлектрика объединять на одной частоте электромагнитные волны солнечного света, которые имеют разную длину волны, что происходит при их поглощении. При этом установленный в батарее гетероэлектрический конденсатор, который является накопителем энергии, довольно компактен – его объем составляет всего 180 кубических сантиметров, а его емкость — 0,11 Фарады.


  • 1
    Нет аватара termometrix
    15.07.1421:56:45

    Видео-репортаж:

  • 1
    Twiks Twiks
    15.07.1422:27:26

    Какова цена?

    • 0
      Нет аватара Nother
      15.07.1422:49:00

      Батарею только изобрели. Цена будет когда и если начнут планировать производство.

    • 0
      Zveruga Zveruga
      16.07.1422:00:21

      Цена на Ватт в несколько раз ниже чем у обычных батарей.

  • 6
    difa difa
    15.07.1423:26:10

    Этой новости лет восемь (видео-репортаж 2006 года, т.е. "через два года" должно было быть в 2008 году), вроде в конце 2011 года обещали первые серийные элементы, с тех пор ничего про эту технологию слышно не было. Если никаких новых данных нет - то "новость" ни о чём.

    • 2
      Zveruga Zveruga
      16.07.1418:05:44

      Заявка на патент этой батареи была подана ещё в 2002 году.

      Когда ученые Дубны обратились к Норникелю с просьбой выделить 30 миллионов долларов на доведение технологии до промышленного производства, глава Норникеля предпочел потратить гораздо большие деньги на акции английской компании занимающейся разработкой водородных топливных элементов.

      Чубайс также, еще в 2009 году профинансировал грандиозный проект производства тонкоплёночных солнечных батарей по швейцарской технологии. Для чего был построен завод производства поликремния и моносилана. В этот момент китайцы построили множество аналогичных заводов и обвалили рынок поликремния. После чего вся идея Роснано производства солнечных батарей заглохла.

      Вообще складывается ощущение, что ни кому не нужны отечественные солнечные батареи имеющие 90% КПД. И похоже секрет кроется в том, что постоянно появляются "эксперты", которые утверждают, что преобразовать тепло в электроэнергию не позволяет второй закон термодинамики. Хочется, извините, в лицо ударить за такое, так как этот закон говорит о другом.

      Тепловой насос существует и все его наблюдают в холодильниках. При этом ни кто не пытается опровергнуть его существование из-за якобы противоречия со вторым законом термодинамики.

      Гетероструктуры на нано уровне позволяют использовать квантовые эффекты, благодаря которым можно изменять длину волны ИК излучения, т. е. преобразовывать тепловое излучение в излучение с другими частотами, а уже из них электроэнергию.

      Существует каскадный квантовый генератор и ни кто его не опровергает.

      А так, по теме, эти панели всё же ставят то тут то там. Периодически новости появляются.

      Вот последнее вспоминание об этих батареях и их сравнение с разработкой MIT, который недавно заявил об уникальной батареи преобразующей тепло в электричество  http://www.nanonewsnet.ru...t-pro-zvezdnuyu-batareiku 

      В MIT применили нанотрубки (наука у них такая, если эта штука крутая, то её нужно пихать всюду, а вдруг что-то выйдет), но КПД преобразования ИК излучения составил что-то около 0,1%. Они пока не понимают, что нужны трубки определённой длины.

      Отредактировано: Zveruga~21:41 16.07.14
      • -1
        Нет аватара termometrix
        16.07.1418:32:05

        Вообще складывается ощущение, что ни кому не нужны отечественные разработки

        Горькая правда.Бруклин нетс,швейцарские технологии Роснано и Челси Абрамовича важнее.....

        Отредактировано: termometrix~18:32 16.07.14
      • 0
        Нет аватара Z-zyl
        16.07.1420:38:56

        Преобразовать тепло в электроэнергию можно с ограничениями идеального цикла (как Карно).

        Преобразовать тепло в электроэнергию не имея перепада температур - НЕВОЗМОЖНО. И да, это Второе Начало термодинамики.

        Бред остаётся бредом, и пофигу на авторство - хоть российское, хоть американское, хоть будь автор из Гваделупы.

        • 1
          Zveruga Zveruga
          16.07.1421:12:36

          Так тепловой насос и обеспечивает перепад температур.

          Газовый лазер нарушает второй закон термодинамики? А ведь он энергию нагретого газа перекачивает на бесконечные расстояния, типичный тепловой насос.

          Отредактировано: Zveruga~21:32 16.07.14
          • 0
            difa difa
            16.07.1421:51:19

            КПД лучших лазеров (например оптоволоконные от российского концерна IPG) процентов 35 (данные производителей) и это без учёта потерь при производстве электричества. Т.е. при накачке активного вещества уже колоссальные потери. И про бесконечные расстояния - это тоже перебор. Даже лазер с лучшим качеством излучения дефокусируется до пяти километров пока долетит до Луны (~ 400000 км), т.е. принять это излучение практически невозможно.

            • 0
              Zveruga Zveruga
              16.07.1422:32:15

              Всё, что вы сказали, не отменяет возможности перекачки энергии с одного места в другое. Хорошо хоть вы само существование лазера не отвергаете.

              Ни кто не собирается из 100% тепла производить 200% электроэнергии. У всего есть свой КПД. Просто нужно понять, что тепло будет браться от Солнца или от других источников тепла, да хоть от ядерного реактора.

              Второй закон термодинамики справедлив для замкнутых систем и самопроизвольного излучения тепла, но не для открытых систем с вынужденным преобразованием энергии.

              Отредактировано: Zveruga~22:39 16.07.14
        • 2
          Zveruga Zveruga
          16.07.1421:25:41

          Вот эти патенты из Дубны и новость о них от 25-05-2006 до сих пор висит на сайте Дубны.

           http://www.dubna.ru/1/519.html 

          •Наноусилитель электромагнитного излучения (N 2266596); Позволяет усиливать ЭМ излучение любой длины, например световое. Как пример применения усилители в оптических линиях связи.

          •Электрический конденсатор и ненавесные элементы интегральных схем (N 2266585); Конденсатор с потрясающей ёмкостью.

          •Зеркало (N 2265870); Зеркало отражающее ЭМ волны определённой (заданной) длины (длин). Как пример применения зеркало рентгеновского излучения для создания рентгеновского литографа.

          •Способ генерации когерентного электромагнитного излучения и дипольный нанолазер на его основе (N 2249278); Очень мощный и очень компактный лазер.

          •Оптическое стекло (N 2209785); Стекло не пропускающее ЭМ волны определённой длины, например ИК.

          •Фотокатод (N 2216815); Очень чувствительный фотокатод.

          •Гетерогенный фотоэлемент (N 2217845); Собственно "звездная батарея".

          •Фотоэлемент (N 2222846).

          Во всех патентах используются наночастицы определённых размеров и форм расположенные определённым образом на определённом расстоянии в матрицах. Суть эффектов основана на наночастицах, которые как обыкновенные антенны, резонируют на определённых частотах поглощаемых электромагнитных волн, что связано с их формой, составом материала и размерами. Электронные облака в частицах резонируют от электромагнитного излучения, в определённые моменты времени происходят переходы электронов или на более высокий уровень или на более низкий, в зависимости от опять же формы, состава и размеров частиц. Эти эффекты ученые Дубны связывают с неким плазменным резонансом (где-то тут кроется или большой обман или секрет всех этих технологий). Из-за изменения уровня электронов в наночастицах происходит преобразование частот электромагнитных волн.

          Читал как-то об одном НИИ, который рапортовал о достижениях в области стелс покрытий с применением наночастиц для Т-50. Так вот там также использовались наночастицы определенных размеров и форм, которые преобразуют электромагнитные волны в тепло не позволяя отражаться волнам назад к источнику, радиолокатору самолёта противника.

          Всё это по сути гетерогенные материалы проявляющие на наноуровне квантовые свойства, которые и открывают в настоящий момент для человечества новые технологии (например графен).

          В момент опубликования новости были приглашены представители различных стран мира, арабы, США, Япония и представители наших предпринимателей. На предложение развивать эти технологии кто-то в кулуарах сказал, отдайте эти технологии японцам, они сделают всё быстрее, на что представитель Японии радостно оживился. Тогда же представитель российской торгово-промышленной палаты видя, что ни кто не изъявил желание сотрудничать с учеными, предложил ученым сотрудничать с ними и выйти на уровень правительства. Через некоторое время после этого мы услышали проект правительства по развитию нанотехнологий и узнали о создании Роснано.

          Чубайс покупает интересные технологии и все они как-то косвенно но связаны с перечисленными технологиями (квантовые точки, завод по производству стекла с нанопокрытиями, смежные производства для создания солнечных батарей и т. п.). Может правительство как раз и хочет реализовать задуманное своими силами, делая все в условиях большой секретности, чтобы конкуренты не заняли рынки. А может всё это большой обман и попил. Либо-либо.

          Отредактировано: Zveruga~21:57 16.07.14
          • 0
            openid.yandex.ruvoiceofhope voiceofhope
            21.07.1407:59:19

            Таким образом, замечу, кстати, что речь идёт не о преобразовании теплового движения атомов и молекул батареи, а о преобразовании электромагнитного излучения (пусть даже и теплового излучения), падающего на поверхность батареи.

            По-моему, эти ребята молодцы и взялись за дело серьёзно. Жаль только, если за 11 лет дело так и не сдвинулось с исходной точки. Или сдвинулось, но не у нас.

            • 0
              Zveruga Zveruga
              21.07.1410:41:55

              Таким образом нужно определиться, что такое тепло.

              При этом нужно учесть, что атомы в любой момент времени спонтанно испускают ИК излучение по закону увеличения энтропии. В материи происходит постоянное излучение и поглощение ИК квантов атомами из которых материя состоит. В конце концов кванты на границе материи излучаются во внешнюю среду и если там только вакуум, что на самом деле не бывает так как вселенная бесконечна, то тело постоянно остывает до температуры абсолютного нуля.

              Выводы: из любого нагретого выше температуры абсолютного нуля тела можно получить ИК излучение, которое затем можно преобразовать в электроэнергию.

              Что касается дела, то нужно писать письма в наноцентр Дубна. Может там кто-то этим сейчас занимается.

              Отредактировано: Zveruga~10:48 21.07.14
              • 0
                openid.yandex.ruvoiceofhope voiceofhope
                21.07.1414:11:29

                Вопрос правда в том, насколько интенсивным будет излучение именно в диапазоне И. К. Поэтому лучше греться у печки или другого нагревателя, а не от заснеженной равнины с температурой 240K.

                Моя реплика относилась к высказываниям относительно второго начала термодинамики. Думаю, что в Дубне об этом начале тоже в курсе.   

                • 0
                  Zveruga Zveruga
                  21.07.1415:22:35

                  Мне тема интересно потому, что было заявлено КПД 30% от ИК излучения. Представьте, это же на уровне газовых турбин!

                  Можно создавать такие панели в виде пластиковых рулонов или нанося покрытия на стекла из которых потом делать слоистыми пирогами, с трубками с теплоносителем между слоями, генераторы электричества. Поставил такой генератор вокруг ядерного реактора и ни какой механики. Надёжность будет потрясающей, износостойкость великолепной, такой прибор будет работать не менее сотни лет без ремонтов.

                  А если двигатели для автомобилей делать? Правда КПД дизеля выше будет, 40%, но зато опять ни какой механики, масла и всего сопутствующего. Просто сжигаем топливо и тепло напрямую превращаем в электричество от которых крутим электромоторы. Тишина!

                  Это революция в мире энергетики.

                  • 0
                    openid.yandex.ruvoiceofhope voiceofhope
                    21.07.1415:34:48

                    Так напишите им. Тем более, сами знаете какое Дубна место…

        • 0
          Нет аватара termometrix
          16.07.1423:32:35

          И да, это Второе Начало термодинамики

          Подобное утверждение не присутствует в тексте статьи.Никто не оспаривает законы физики.

  • 0
    Нет аватара Sibiryak86
    16.07.1413:33:44

    Очень жаль если подвижек действительно нет

  • 0
    Mirradesu Mirradesu
    16.07.1421:28:39

    Слишком большая конкуренция газу?

    • 1
      Zveruga Zveruga
      16.07.1422:42:08

      Нисколько. С метра квадратного поверхности земли не получить больше чем 1.3 кВт*ч солнечной энергии. Сжигая газ и преобразуя энергию сжигания в электроэнергию можно получить больше энергии чем от Солнца, а от ядерного реактора ещё больше.

      В данной новости интересен сам принцип преобразования энергии, а не его источник.

      Отредактировано: Zveruga~22:42 16.07.14
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт, или вы можете воспользоваться вашим аккаунтом в LiveJournal, или в других социальных сетях: OpenId OpenID Вконтакте Twitter Yandex facebook Google Mail.ru