Лента новостей

09:03
Al Qabas: Эр-Рияд хочет дружить с Москвой
09:01
Лютая зрада: боевой гопак тоже москали придумали
08:57
The Telegraph UK: Почему Севастополь — это душа России
08:51
Правительство Медведева: «косметика» вместо реформ
08:12
Bloomberg: Трамп — ни «тайный агент» России, ни фашист
00:48
Ситуация вокруг КНДР накаляется: АПЛ США вооруженная ракетами зашла в Пусан
00:47
Войска США на Донбассе готовятся с ВСУ убивать иванов
00:46
«ГТС Украины можно готовить к похоронам»
00:44
Украинские судьи отказываются от дела Януковича, опасаясь смены власти
00:43
Что Киев может бросить на подавление непокорного Донбасса
00:42
Расизм в Мариуполе...
00:40
Цугцванг Киева
00:40
У края пропасти: Россия не даст США и Северной Корее начать ядерную войну
00:39
Россия не отдаст НАТО моря, в которых она доминирует
00:17
Пэтро и Шоколадная фабрика
00:16
Путин запустил в Рыбинске производство турбин для кораблей
00:15
С юбилеем, Владислав Александрович!
00:14
В США подтвердили: доклад Белого Дома о химатаке в Сирии – настоящая дешевка!
00:11
Украина закупит уголь у Грузии
00:06
Турция пугает НАТО покупкой С-400
00:05
В РФ испытывают двигатель для самых больших кораблей на воздушной подушке
00:00
Этот день в истории - 26 Апреля
23:58
Молдавия и Приднестровье объединятся по «плану Козака»
23:57
Артиллерия КНДР может уничтожить Сеул десятком залпов. Но не станет
23:57
Украине остается лишь смириться с новыми условиями газового транзита
18:14
Почему запад прощает геноцид?
18:13
Выборы в Украине? Забудьте! Порошенко готов ввести военное положение
18:13
Евреи Киева пришли в ужас от рекламы спектакля, посвященного украинскому охраннику концлагеря
18:12
Украинский диверсант похвастался, как взрывал в Донбассе железную дорогу и линии электропередач
18:11
Откровения Фабьена Вуазена: «Кризис дал мощный импульс развитию России»
18:11
«Петля анаконды» вокруг России сжимается
18:10
Народная любовь: кого на этот раз обвинит Макаревич в своем «провале»
18:07
Хроники отказа Украины от Донбасса
18:06
Нанотехнологии и их применение в современной России обсудят на научной международной конференции в Самаре
18:05
Президентская гонка во Франции: а выбирает кто?
17:57
Яркие кадры: ВКС России сыграли решающую роль в битве за Хаму
14:45
«Свадьбы, похороны, корпоративы»: как «выживают» американские экс-политики
14:44
Внутренняя политика Украины направлена на снижение социальных выплат и увеличение безработицы
14:44
Ради песенного конкурса «Eurovision» Киев избавится от собственных граждан
12:38
Экспорт газа: настоящих буйных мало, но они есть на Украине
12:37
США сокращают финансовую помощь марионеткам
12:36
Назло Газпрому отморозили уши: Латыши лишили себя прибыли в угоду русофобии
12:36
Россия занимает второе место в мире по объему экспорта подсолнечного масла
12:35
Если завтра война, или паровоз на Украину
12:33
В ЛНР восстановили энергоснабжение после «блэкаута» со стороны Украины
Все новости

Архив публикаций

«    Апрель 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
» » 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