Перспективная энергетика из ВИЭСХ

Революционные научные открытия совершаются не только в крутейших исследовательских центрах типа знаменитого Массачусетского технологического университета! В одном из ничем не примечательных российских НИИ F5 обнаружил удивительную разработку, способную перевернуть мировую энергетику!

Всеросийский НИИ электрификации сельского хозяйства, иначе ВИЭСХ, — название, будто пришедшее из первых пятилеток начала ХХ века... Сразу на ум приходит электрификация, индустриализация, догоним-перегоним... Название этого института сегодня не на слуху: сразу думается: да откуда там могут оказаться инновационные разработки?!

Впрочем, директор НИИ, профессор, доктор технических наук Дмитрий Семенович Стребков так не считает:

— В нашем институте имеется масса уникальных разработок, причем в самой перспективной области, в области возобновляемой энергетики — ветрогенераторов, солнечных батарей, биотоплива, — рассказывает Дмитрий Семенович.

Вот, к примеру, солнечные батареи — первые кремниевые элементы, появившиеся в 50-х годах, имели КПД 3–5%. На сегодняшний день самые лучшие мировые образцы достигли уровня 16%. Наши же — 25%! Нигде в мире таких результатов нет, разве что на арсениде галлия делают батареи с КПД 27%, но они и дороже кремниевых во много раз! Мы выиграли тендер европейского отделения ЮНЕСКО по созданию учебника по фотоэлектричеству для институтов Европы, и наши профессоры Евдокимов и Арбусов написали его,- он издан на русском и английском, фактически единственный учебник в России такого высокого уровня!

— А когда и почему вы начали заниматься идеями Николы Теслы?

— Помимо известных разработок Теслы в области электричества, хорошо описанных в патентах, существует множество тех, о которых остались лишь обрывочные упоминания, позволяющие лишь в общих чертах понять, о чем идет речь. Нередко это даже не слова самого Николы, а впечатления очевидцев и журналистов. Например, о том самом знаменитом электромобиле, который получал энергию "из ниоткуда", нет ни слова самого Теслы, все, что о нем известно, — лишь упоминания газетных репортеров.

В 1995 году я побывал в музее Теслы в Белграде, и сербские коллеги подарили мне наиболее полное собрание всех его записок — трехтомник. Изучив его, я понял, что многие идеи можно продолжать развивать и применять. Особенно нас заинтересовал метод альтернативной передачи энергии.

— Что это за технология и для чего она нужна?

— Проще начать со второго вопроса. Все знают, что чем большую мощность нужно передавать по проводу, тем этот провод должен быть толще, чтобы выдержать соответствующий ток. Для зарядки телефона достаточно тоненького провода, для питания розеток в квартире — в несколько раз толще, чтобы подвести электричество к поселку требуется провод толщиной в руку, а к электросетям города подходят сотни таких проводов. Для проводов используются два дорогих цветных металла — медь и алюминий. В масштабах энергетики мира это миллионы тонн металла, зарытых под землю в виде кабелей и развешанных по мачтам в виде проводов, миллиарды долларов и рублей на постройку и обслуживание линий электропередач. Насколько уязвимы воздушные линии электропередач, все хорошо видели во время знаменитого ледяного дождя в декабре 2010 года, но даже несмотря на то, что сейчас все воздушные линии планомерно закапывают под землю, принципиально это ничего не меняет — это все те же миллионы тонн цветного металла и миллиарды долларов в масштабах планеты, и никакой альтернативы им не было...

Мы же, использовав резонансные трансформаторы Тесла, разработали технологию передачи энергии, в которой нет потерь на сопротивление проводов, нет зависимости сечения провода от плотности тока! В результате, чтобы передавать десятки и сотни КИЛОВАТТ мощности, достаточно провода толщиной с человеческий волос! Причем ОДНОГО провода — не двух, не трех! Чтобы подать электричество в поселок или город, нужно провод толщиной 2–3 мм запихнуть в какую-нибудь нетолстую трубу для защиты от механических повреждений и закопать в землю. Экономия дорогостоящей меди будет колоссальная — в 40–50 и более раз! Плюс немаловажно, что тонкий провод не подвержен такому распространенному российскому бедствию, как воровство для сдачи в пункты приема цветмета, — чтобы выкопать жалкие несколько килограмм меди, нужно перелопатить десятки кубометров земли.

Провод толщиной 0,08 мм. По нему в лаборатории ВИЭСХ на тестовой установке передается 50 кВт мощности из электросети в нагрузку.

Система называется "резонансный метод передачи энергии" — два резонансных контура, принимающий и передающий, соединены однопроводной линией. Для этого мы берем обычную электроэнергию электросети, преобразуем ее в переменный ток высокого напряжения с частотой несколько килогерц и подаем на передающий резонансный контур — трансформатор Тесла. С этого контура энергия идет по тонкой однопроводной линии к потребителю, там ее встречает второй аналогичный резонансный контур — приемный, с которого мы энергию снимаем и преобразуем в привычный для большинства электроприборов вид — 220 В 50 Гц или трехфазный ток 380 В.

В случае классического способа передачи энергии столь тонкий провод мгновенно бы разогрелся и расплавился от тысячной доли той энергии, что мы по нему передаем, а у нас он холодный — потерь в нем вообще нет! Фактически наблюдаем подобие эффекта сверхпроводимости, но без охлаждения проводников жидким азотом, а в простом тонком медном проводе при обычных условиях!

В классических способах передачи электроэнергии ток идет от генератора в нагрузку и возвращается обратно — по кругу. Цепь замкнутая. А у нас она разомкнутая и провод один. Активного тока нет, потерь токопроводимости нет.

Cos φ (косинус фи) в нашей линии передачи равен 90, то есть ток опережает напряжение на 90 градусов. По законам электротехники такая линия имеет нулевую мощность, ведь активная мощность — это произведение тока и напряжения на косинус угла между ними, а косинус 90 — это ноль. В линии возникают стоячие волны — наложение прямой и отраженной волны, и эти прямые и отраженные волны и переносят энергию.

Для специалиста в области радиосвязи тут нет ничего необычного, а вот для электрика это нестандартно и малопонятно...

Под конец беседы, разумеется, я задал Дмитрию Семеновичу лежащий на поверхности вопрос: а как выглядит ситуация с внедрением столь заманчивой технологии?

— У ВИЭСХ финансирования почти нет — мы даже не имеем возможности переводить наши работы на английский язык... Сайт сами видите, какой - http://www.viesh.ru, бесплатно сделал кто-то из знакомых наших сотрудников... При этом интерес иностранцев есть — например, корейцы из Samsung хотели купить лицензию (технология нами запатентована) за... $30 000, что просто смешная цена для инноваций такого уровня...

Причем эта технология самый большой эффект принесет как раз в России — у нас сейчас линии электропередач изношены на 70–90% по стране, самое время менять на тонкие однопроводные, но меняют на точно такие же... Мы многократно писали и в Миннауки, и Лужкову — никому в России ничего не надо...

Возможно, небольшие подвижки в продвижении технологии вскоре все же будут — мы недавно выиграли тендер правительства Москвы на освещение улицы в Зеленограде, там будет километровая линия освещения на однопроводной технологии. Но один километр — это, конечно, капля в море...