Виталий Узиков
В начале марта на ресурсе MEDIA INAF был опубликован
интересный материал (http://www.media.inaf.it/2017/03/07/thermionic-energy-convertor/),
изложение которого приводится ниже.
Возвращение
термоэмиссионных преобразователей (ТЭП)
Благодаря использованию графена, технология ТЭП может
иметь второй шанс. При этом напрямую можно будет конвертировать тепло в
электричество, эффективно и с пониженным воздействием на окружающую среду, то есть
существуют конкретные возможности, которые будут использоваться в промышленности
и быту.
Рисунок 1 – Схематическое изображение ТЭП прототипа с коллектором в графене
Тепло трансформируется в электричество
без посредничества. То есть, не проходя через кинетическую энергию, как
это происходит, например, в турбине электростанции. В исследовании, опубликованном в феврале NanoEnergy, представлена
технология, которая позволяет прямое преобразование тепловой энергии в
электрическую и называется TEC (thermionic energy convertor), что обозначает конвертирование термоэлектронной энергии. Технология,
которая восходит к пятидесятым и разработанная для космических программ была
заброшена из- за отсутствия эффективности. Но сегодня, благодаря новым
материалам, в первую очередь графену,она может вернуться на первый план.
Принцип технологии состоит в том, что
если прибегнуть к воздействию высоких температур, некоторые материалы начинают
выпускать заряженные частицы - ионы и электроны, что делает её потенциальным
источником электрической энергии. Но существует по крайней мере, две
проблемы. Во-первых, большие потери энергии на поверхности анода, что приводит к уменьшению выходного напряжения. Во-вторых,
наличие сильных "электрических барьеров", которые выступают
против движения электронов в пространстве между двумя электродами (коллектор и
эмиттер), приводит к току пониженной
мощности. И в целом, как мы уже говорили, результат является
неэффективным.
Рисунок 2 – Прототип ТЭП, разработанный в Стэнфордской лаборатории
Как показано в «NanoEnergy», прототип, разработанный командой под
руководством Роджера Хау из Стэнфордского
университета, решает обе проблемы сразу. А результаты эффективности электронных
испытаний показывают преобразование энергии на 9,8%–для самой высокой на
сегодняшний день температуры для катода (около тысячи градусов). Секрет заключается именно в графене:
тонкий лист из атомов углерода, которые используются в качестве коллектора
вместо вольфрама, позволяет получить скачок в эффективности преобразования.
"ТЭП технология является очень
перспективной. С улучшением эффективности, мы ожидаем, что откроется
важный рынок"говорит ведущий автор, Юань ХонЮань, из
Стэнфордского университета. "Это технология, которая не только
может помочь сделать наиболее эффективные электростанции, и, следовательно, уменьшить
воздействие на окружающую среду, но и имеет потенциал для применения в
распределенных системах, таких как солнечные батареи. В будущем, мы
ожидаем, что технология сможет генерировать из котлов1-2 кВт
электроэнергии, а также будет полезна для внутреннего энергопотребления.
Есть еще некоторые препятствия, которые
необходимо преодолеть: прототип Стэнфордского университета работает, на данный
момент, только в вакуумной камере. Но исследователи работают над
разработкой ТЭП для коммерческих приложений. После того, как будет
продемонстрирована надежность и эффективность тестов,технология будет готова к
использованию на электростанциях и в наших домах.
(опубликовано 7 марта 2017 @ 19:44, http://www.media.inaf.it/2017/03/07/thermionic-energy-convertor/)
Очень интересна
реакция на это сообщение со стороны Андреа Росси. На прямой вопрос Франка
Акланда «Используете ли Вы графен для
выработки электроэнергии с помощью термоэлектрических средств от QuarkX?»
Андреа Росси в своем блоге (http://www.rossilivecat.com/)
ответил: «Не совсем так: мы используем
высокие свойства проводимости графена для извлечения электроэнергии,
произведенной непосредственно внутри QuarkX. Это экспериментальная фаза. Теперь
мы знаем и измерили электроэнергию, произведенную на QuarkX и мы
экспериментируем, как эффективно использовать его.».
Еще раз подобный вопрос прозвучал от Марко
Серра:
«Дорогой Андреа, я очень взволнован новостью,
что QuarkX имеет возможность работать с производством электроэнергии. Как всегда,
я очень нетерпелив и любопытен о сроках. Пожалуйста, будьте терпеливы со мной.
1- Вы уже экспериментируют производства
электроэнергии?
2- Если да, то есть ли вероятность того, что
вы можете показать и эту функцию во время первой презентации QuarkX?
3- Будет ли это задерживать СРОК презентации
QuarkX?
Да благословит вас бог»
На это А.Росси ответил:
«1- да. Использование графена повысила эффективность и делает
перспективным возможность прямого совместного производства тепла и
электроэнергии.
2- я не думаю, что мы
будем готовы с этим приложением к этому времени
3- нет, непосредственное производство электроэнергии является
вспомогательным. Изначально вся энергия для производства электричества, будет
превращена в тепло, и я думаю, что презентацию, которую мы будем делать после
окончания судебного процесса, будет ограничена системой для получения тепла, используемого
в цикле Карно,также предназначенном для производства электричества.
С наилучшими
пожеланиями,
AR»
Так что нам
остается ждать осени, когда судебный процесс по иску А.Росси ккомпании «IndustrialHeat»
будет закончен, результаты валидации и технические отчеты будут оценены
назначенными судом независимыми техническими экспертами и будет, наконец, решен
многолетний вопрос о E-Cat – работает или не
работает?
