Лента новостей

09:56
The Washington Post: Что я узнал о российско-американских отношениях
09:08
Бывший мэр Нью-Йорка взялся за Харьков
08:49
Al Arab: Судан заставляет Россию истекать слюной
08:46
Модернизация самоходной гаубицы «МСТА-С» позволила увеличить скорострельность орудий
08:44
The National Interest: Т-72 по-прежнему основной танк российской армии
07:33
Вашингтон декоммунизирует Украину советскими гранатомётами
07:32
О том, как Порошенко и Плотницкий друг к другу за помощью обращались
07:32
О том, как Порошенко и Плотницкий друг к другу за помощью обращались
07:30
Индекс оливье. Населению советуют экономить на покупке пакетов
07:29
Страна возможностей. Или как украсть $800 млн., заплатив за это 2 тысячи гривен
07:29
Страна возможностей. Или как украсть $800 млн., заплатив за это 2 тысячи гривен
07:28
Поздно становиться в позу, когда уже поставили раком
07:26
Как войска ЛНР «начали всеобщую мобилизацию для войны с ДНР»
07:22
Ветераны войны на Донбассе: из крови в тюрьму или психушку
07:20
В «Фарнборо» испугались конкуренции со стороны России
07:19
Российские бомбардировщики вскоре превратятся в смертоносное оружие
07:18
Зачем Порошенко русские танки в Луганске
07:17
Путин с Трампом лишают сна Америку
07:14
Власть в Германии перешла к Штайнмайеру
07:13
Почему Индия не хочет покупать российские танки Т-90
07:09
Яков Кедми: Почему Россия прячет правду о своей истории?
07:07
Гиперзвуковой «Циркон» и донный «Скиф»: новая эпоха в оружии
06:58
Седьмой флот США преследует "черная карма"
00:00
Этот день в истории - 23 Ноября
22:22
Challenges: Альянс, на который долго не обращали внимания
22:16
Луганск контролируют Корнет и «вежливые люди» из Донецка
22:13
Успешная Украина — угроза для Путина
20:09
Варшава настойчиво требует своё
20:08
Сенсационный доклад, который перевернет все представления о сахаре
20:07
И снова «онижедети» целуют брусчатку
20:05
Украина всё-таки продала часть своей границы
20:04
Спящие агенты КНДР взрывают США
20:02
Президент Чехии раскритиковал сюжет телеканала «Звезда»
20:01
Великая Уральская революция
19:59
Как в отдельно взятом министерстве борются с терроризмом с помощью толерантности
19:57
Убийцы Ирландии
19:55
Всемогущая "рука Кремля"
19:53
В Праге граждане выступили против искажения истории
19:50
Небесная дивизия Украины
19:48
Андрей Медведев: Если бы мне пришлось выступать в Бундестаге, как мальчику Коле...
19:47
«Цирконы» и «Скифы» уже в арсенале: оговорка или предупреждение?
19:46
Частный «Калашников»
19:44
Россия в данный момент не заинтересована в повышении цен на нефть
19:43
13 вещей, которые шокируют израильтян в России
19:42
Sabq: Самолеты в России так себе, а вот ПВО отличная
Все новости

Архив публикаций

«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 


» » 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

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