Лента новостей

17:11
Интересный поворот в отношениях России и Ирака
16:35
Президент Монголии дал олигархам 49 суток, чтобы вернуть деньги с офшорных счетов
16:34
ВЦИОМ: большинство слышавших о «Свидетелях Иеговы» россиян поддерживают их запрет
16:16
Путь к банкротству Westinghouse
15:16
Никакой «миротворческой миссии ООН», заявляют в ДНР
15:15
Побывав в Москве и Питере, экс-волонтер «Правого сектора» заявила, что на Украине лгут о России
15:13
Харьков: Уровень Ж
15:12
Украинская группировка разоряет сёла Донбасса
15:11
Скандал в Госдепе: Тиллерсон разочарован в политике США и хочет уйти
15:09
ЕСПЧ обязал Россию выплатить одному из убийц Немцова шесть тысяч евро
15:06
Психология, friendly fire и самые страшные санкции
14:11
Rollingstone: «Рашагейт» глазами русских
13:59
Кремль и «лающая мышь» против ИГИЛ
13:52
Handelsblatt: Последствия крымского кризиса
12:31
Распродажа Родины: Украина «сливает» секреты Российской армии
12:24
Стиратели
12:22
Эти странные русские
12:20
Ренат Кузьмин: когда мы все вернемся, киевский режим рухнет
12:16
Если Курт оказался вдруг...
12:07
Украинский генштаб в трех российских дивизиях заблудился
12:07
Американский сенат шокирован наглым посягательством Украины на суверенитет США
12:05
«Нормандцы» требуют от Порошенко подчинить Раду и выполнить Минск-2
12:04
«Курортная Херсонщина»: бандиты на границе, аллергичная мусорка на побережье
11:59
Героиновая игла Westinghouse держит Киев за глотку
11:51
Параноики из Госдепа
11:49
Военный эксперт: покупка Турцией С-400 будет означать, что США проиграли РФ
11:48
Эдуард Лимонов: Депутатша Поклонская лучше бы чем-нибудь полезным занялась
11:44
Новые американские санкции: целились в Россию, а попали в ЕС
11:43
Постмодерн – смешные мальчишки-лгунишки
11:40
Порошенко грозит России санкциями
11:38
Рабство 21-ого века: на Западе приступили к массовому чипированию населения
09:10
Defence24: «Запад-2017» — «троянский конь» для НАТО
09:06
Рука Кремля душит сланцевую революцию в США
09:04
Миротворцы ООН вместо Малороссии
08:51
Экономический бум обещают всему миру, но не России
08:49
Украина и Белоруссия — дружба или прагматический расчет?
08:46
Российский спецназ действует из Египта
08:43
В Америке не дадут Трампу дружить с Кремлем
08:36
Этот день в истории - 25 Июля
18:30
Почему Захарченко решил создать Малороссию?
18:27
Битва за Дейр эз-Зор: Асаду необходим контроль над нефтью в Сирии
18:25
Украина считает Мариуполь русским городом
18:25
Российский режиссер в прямом эфире обьявил генералов Вермахта «оппозицией Гитлеру»
18:16
Самые эффектные моменты лётной программы авиасалона МАКС-2017
18:15
МАКС-2017 закончился подписанием контрактов на 400 млрд рублей
Все новости

Архив публикаций

«    Июль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 
» » 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...

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