Лента новостей

21:19
IR: Все дороги начинаются в Риме
21:13
«Свобода» встречала «беркутовца» у входа
18:31
L'OBS: Что если судьба Европы решится 7 мая на выборах во Франции?
18:29
Кровавый дубль Петра Порошенко
18:24
The Nation: Означает ли неомаккартизм войну с Россией?
18:16
Донбасс посадил Украину на голодный паёк
17:25
Al-Watan Saudi Arabia: Россия не пойдет на поводу у Ирана
17:23
Остался навечно в «свободной» стране: реакция соцсетей на убийство Вороненкова
17:21
Мать Максаковой об убийстве Вороненкова: И слава богу, а что с ним ещё делать?
17:16
Как работает русская военная машина
17:15
Япония пытается «закрыть» застарелый конфликт с Россией
17:09
Christian Science Monitor: Почему важно знать о связях Трампа с Россией
17:00
ЛНР: ВСУ подорвали склад под Харьковом, чтобы скрыть недостачу боеприпасов
16:58
Порошенко назвал убийство Вороненкова «актом государственного терроризма» со стороны РФ
16:58
В Киеве убит экс-депутат Госдумы Денис Вороненков
16:56
Al Khaleej: Толпы иностранных войск на сирийской земле
16:43
Стала известна дата возвращения атомного крейсера «Адмирал Нахимов»
16:42
Москва закрывает небо над Сирией
16:41
Харьков разбудили диверсанты
16:40
SEAL Team 6: история самого секретного подразделения США
16:39
«При желании Израиль сотрет авиабазу Хмеймим с лица земли»
16:38
Китайская DF-21 уничтожит авианосцы США еще до их выхода в море
15:22
O Globo: Россия — лидер БРИКС по человеческому развитию
15:16
Сакральная жертва: киллер расстрелял Дениса Вороненкова из ПМ
15:13
Latvijas Avize: Пока мы ждем русские танки...
15:08
Взрыв под Харьковом: украинская армия остается без мин, снарядов и ракет
14:25
Есть ли у Беларуси выход?
12:41
Die Welt: Цена Крыма соизмерима с возможностями России
12:30
Киев срубил финансовый сук, на котором сидел
12:28
Delfi.lt: Где Литва и где Молдавия?
12:23
Киевский врач: «Европе не нужны, придется бежать в Россию»
12:20
Bloomberg: Белоруссия — новая заноза в боку Путина
12:19
МЧС направило в Донбасс 63-ю колонну гумпомощи
12:19
Причуды североатлантической логики
12:18
Климкин рассказал, почему откладывается встреча Порошенко и Трампа
12:18
«Пиранья»: субмарина для диверсантов и внезапных атак
12:18
Кем заменить в Евросоюзе Великобританию?
12:17
Проигрыш в Стокгольмском арбитраже грозит «Нафтогазу» банкротством
12:15
«Русские витязи» впервые выступили на новых истребителях Су-30СМ на выставке в Малайзии
12:15
The National Interest: ВМС США готовятся воевать с Россией в Арктике
12:14
Пётр Алексеевич Мазепа и орден Иуды
12:13
Путин и Си важнее для Трампа, чем все страны НАТО
12:13
ДНР не только выплатит помощь ветеранам, но и привезёт их на парад в Донецк
12:12
Набиуллина отчиталась о создании российского аналога SWIFT
12:08
Почему Израиль заинтересован в продолжении войны в Сирии
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » Солдаты солнца: солнечная энергия на службе России

Солдаты солнца: солнечная энергия на службе России

Солдаты солнца: солнечная энергия на службе РоссииСолнце – штука полезная. Когда-то люди считали его богом. Теперь мы знаем, что это огромный термоядерный реактор. Более 2000 лет назад Архимед изобрёл много хитрых механизмов и способ использования солнечных лучей для поджога вражеского флота. Теперь российские инженеры изобретают экзоскелеты и способы его электропитания при помощи Солнца. Уже через пять лет мы сможем увидеть на параде наших солдат, облачённых в «Ратники» и экзоскелеты с солнечными батареями, которые будут работать в любую погоду.

Солнце – это жизнь, свет и тепло. В конечном счёте, Солнце является источником почти всех остальных видов энергии. Но люди давно искали способ прямого использования солнечной энергии. Согласно легенде во время осады Сиракуз в 212 году до н.э. защитники города по указанию изобретателя Архимеда подожгли вражеский флот, сфокусировав на кораблях солнечные лучи при помощи отполированных до блеска медных листов и щитов. А в наше время учёные работают над способами мирного использования нашего светила. Участвуют в этом и российские специалисты.

Нагреем воду

Неизвестно, насколько достоверна легенда об Архимеде и сожжённом флоте у берегов Сиракуз, но такой метод концентрации солнечной энергии нашёл применение. При помощи зеркал солнечное излучение фокусируется на баке-испарителе с водой. Вода нагревается, превращается в пар, а пар уже вращает турбину электрогенератора, и получается электричество. Всё та же тепловая электростанция.

Недостаток такой электростанции очевиден.

Во-первых, она может работать в ограниченном числе мест на Земле, где почти круглый год ясная погода.

Во-вторых, именно в этих местах воды нужной для работы такой солнечной электростанции как раз и не хватает.

И, в-третьих, это очередное громоздкое и дорогостоящее сооружение, требующее обслуживания и ухода. А хочется чего-нибудь лёгкого и мобильного. Нужен способ прямого преобразования света в электричество.

С чего начнем?

О том, что под действием света в некоторых материалах образуется электрический ток, стало известно ещё в XIX веке. Это явление было названо фотоэффектом. В конце века профессор МГУ Александр Григорьевич Столетов систематически изучал этот эффект и сформулировал закон, носящий его имя. В 1905 году Альберт Эйнштейн дал объяснение фотоэффекту, за что позже получил Нобелевскую премию.

Пройдёт ещё пятьдесят лет прежде, чем фотоэффект найдёт практическое применение.

4 октября 1957 года запуск советского Спутника открыл эру освоения космоса. Радиопередатчик первого спутника работал от батарейки, но для длительной работы спутников на орбите требуется что-то более долгоиграющее.

Вот тогда конструкторы по-новому посмотрели на Солнце. Очевидно, что солнечные батареи – оптимальный источник питания для космических аппаратов.

У нас разработкой солнечных батарей занимался Ленинградский физико-технический институт, который добился в этом деле больших успехов. Основу успеха заложили работы тогда ещё будущего нобелевского лауреата Жореса Алфёрова. С началом 90-х работы по солнечной энергетике в Физтехе фактически прекратились. Но трудные времена прошли, и физтеховцы взялись за старое.

И что получилось?

Основой солнечной энергетики является кремний. Раньше его наносили методом плазмохимического напыления на стеклянные пластины. Понятно, что такие солнечные панели тяжелы, громоздки и хрупки. Кроме того, использование кристаллического кремния позволяет использовать лишь небольшую долю света для преобразования в электричество – всего 10% максимум.

В Физтехе научились делать гибкие плёнки с использованием наноструктурированного кремния. Они уже способны преобразовывать в электричество 22% света. При этом они работают не только под прямыми солнечными лучами, но и в рассеянном свете при пасмурной погоде. Даже в ясную лунную ночь они будут вырабатывать электричество. Санкт-Петербург, где находится институт, – идеальное место для тестирования этих новых преобразователей солнечной энергии.

В шаге от промышленного производства

Насколько быстро можно будет довести эту научную разработку до промышленного производства? Очень быстро. В самом институте установлена опытная линия, на которой можно отработать весь технологический процесс получения готового изделия и отдавать производственникам уже протестированный «рецепт». В феврале этого года в Новочебоксарске был запущен в эксплуатацию первый в России завод полного цикла по производству солнечных батарей. Вот с этим заводом питерский Физтех и сотрудничает.

Электропитание для «Ратника»

Тонкоплёночные солнечные батареи, разработанные в Санкт-Петербурге, могут найти самое разнообразное применение. Наверное, они будут очень интересны оборонной промышленности.

В комплект боевой экипировки военнослужащего «Ратник» входят разные электроприборы: система управления «Стрелец», коммуникатор, видеосистема для стрельбы из укрытия, набор тепловизионных прицелов для ведения боя ночью и в условиях плохой видимости, система определения «свой-чужой» и активные наушники.

Всё это электрохозяйство питается от переносной аккумуляторной батареи с ресурсом 12-14 часов активной работы. Аккумуляторная батарея в защитном корпусе – это ещё несколько килограммов веса на бойце. Всё это снижает мобильность бойца и делает его зависимым от источников тока для подзарядки аккумуляторов.

Тонкоплёночные солнечные батареи решат эту задачу. Они могут быть использованы и как первичные источники питания, и для подзарядки всё тех же аккумуляторов в зависимости от погоды. Толщина плёнки – всего 7 микрометров. Её можно нанести на ранец, каску и бронежилет бойца. Можно сделать палатки, покрытые этой плёнкой. Такая палатка будет служить источником питания.

Экзоскелеты

Это то, что уже можно делать прямо сейчас. Но к 2020 году планируется наладить производство экзоскелетов для наших солдат. И это не научная фантастика. Осенью прошлого года на форуме «Дни робототехники в Сочи» компания «Экзороботикс», являющаяся проектом «Сколково», впервые продемонстрировала медицинский экзоскелет. Опять же вопрос электропитания для этого устройства – один из ключевых. Аккумуляторы и суперконденсаторы имеют ограниченный заряд. Плёночные солнечные батареи – это идеальное решение для экзоскелета.

Крым

Но если мы вернёмся к мирным делам, то солнечные электростанции на основе новой питерской разработки будут очень востребованы в Крыму. Если уж в вечно пасмурном Питере они работают (на крыше Физтеха установлены солнечные батареи, экономящие институту плату за электричество), то в солнечном Крыму, как говорится, сам Бог велел использовать энергию Солнца.

А в целом по России планируется через пять лет ввести в строй полтора гигаватта солнечных электростанций.





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх