Малый атом, большая энергия

Чем ближе выпуск на рынок кардинально новой разработки, тем скуднее информация о ней. Это вполне понятно: учёным нужны гранты на дальнейшие исследования, поэтому они склонны широко рассказывать о своих открытиях, сильно преувеличивая их значение. Стартапам необходимы деньги на развитие, так что они подробно рисуют свои планы, суля инвесторам золотые горы. А компанию, которая уже прошла основные этапы разработки и скоро выпустит инновационную продукцию, беспокоит неизбежное столкновение с конкурентами.

Brilliant Light Power: «Получаем электроэнергию, превращая водород в тёмную материю»

Десятого апреля американская компания Brilliant Light Power (BrLP) - создатель принципиально нового генератора энергии SunCell - провела собрание акционеров. В отличие от подобных собраний пяти- или трёхлетней давности, где руководитель BrLP Рэнделл Миллс рисовал картину, не скупясь на технические детали, на этом он ограничился несколькими мазками. Зато он подробно рассказал об огромном портфолио интеллектуальной собственности, насчитывающем сотни патентов в разных странах. Компания BrLP обещает сурово преследовать в судах всех нарушителей её интеллектуальных прав.

Иронией судьбы, этих нарушителей не видать ни на горизонте, ни за ним. Потому что в разработку BrLP мало кто верит - заявленные характеристики SunCell выглядят слишком хорошо, чтобы казаться правдой. Посудите сами: удельная цена генератора менее ста долларов на киловатт установленной мощности (в долларах 2023 года), а нормированная стоимость электроэнергии укладывается в десятую долю цента (десять копеек!) за киловатт-час. Ясно, что энергоустановки с такими характеристиками нужно размещать непосредственно у конечных потребителей (в микросетях), а электросетевые компании (магистральные и распределительные) - закрывать как безнадёжно убыточные.

Лакмусовая бумажка

Научные труды Рэнделла Миллса, на основе которых созданы новые генераторы, стали для других учёных своеобразной лакмусовой бумажкой. Светила науки обычно напрочь отметают идеи Миллса, как только услышат, что он опровергнул основы квантовой механики, создал взамен свою физику, открыл и исследует ранее неизвестное науке химически стабильное состояние водорода - «гидрино». Тем более что Миллс утверждает, что это самое гидрино представляет собой тёмную материю.

Да, действительно, трудно познавать новое, перестраивая сложившуюся за долгие десятилетия картину мира. Лишь единицы находят силы открыть 1800-страничный фундаментальный труд Миллса (для перехода к книге щёлкните здесь) и попытаться непредвзято разобраться в нём.

Отзыв читателя (в нём описка - объём книги свыше 1800 страниц)

Большинство российских учёных не верит в кардинальные научно-технические прорывы и отрицает саму возможность получения тёмной материи в лабораторных условиях. Не удивительно, что среди пяти или шести центров перспективной водородной энергетики, которые существуют в нашей стране, ни один не занимается исследованиями гидрино.

Объективные трудности

«Энерговектор» уже сообщал, что теория Миллса предсказала существование 136 разновидностей гидрино. Все они, как и положено тёмной материи, не имеют привычного спектра. (В атомах нет свободных орбиталей, куда электроны могли бы перескочить, чтобы потом вернуться назад с излучением света.) При превращении обычного водорода в гидрино выделяется на два порядка больше энергии (до двухсот раз, в зависимости от вида получающегося гидрино), чем при сжигании того же количества водорода. Отсюда огромные технические трудности при создании энергоустановок.

Расплавление и испарение вольфрамовых электродов, которое наблюдалось в 2016 году в ранних прототипах SunCell, исключено благодаря применению жидкометаллических электродов. Металл подкачивается в реакционную камеру магнитогидродинамическими насосами. На апрельском собрании акционеров Рэнделл Миллс рассказал, что всплыла проблема неравномерного распределения жидкого металла между анодным и катодным циркуляционными контурами. Если поток металла через один электрод окажется слабее, чем через другой, в какой-то момент один накопительный резервуар опустеет и циркуляция остановится. Миллс отметил, что электронное регулирование здесь проблематично, поскольку в присутствии плазмы с температурой в несколько тысяч градусов датчики уровня не работают. Проблема, тем не менее, была решена, причём весьма просто.

Прототипы гидринных энергетических котлов, созданные в BrLP в 2020-2021 годах, способны десятки часов работать на малой мощности, но быстро перегреваются при её повышении до номинальной. При этом вокруг корпуса реактора, погружённого в воду, возникает «рубашка» из пузырьков пара, тормозящая теплообмен. Миллс заявил, что эта проблема решена, но не стал объяснять, каким способом.

Следующая проблема - образование сплавов. Жидкий металл легко растворяет другие металлы, отчего постепенно меняет свои свойства, что опять-таки приводит к остановке реакции. И здесь Миллс тоже не стал рассказывать, как решена проблема. Однако он упомянул, что компания наладила ресайклинг металла. Видимо, речь идёт о восстановлении той небольшой его части, которая окисляется в реакторе из-за присутствия кислорода, высвобождающегося в ходе электролиза воды.

Ультрафиолетовое излучение выводится из реактора на фотоэлектрические
преобразователи через кварцевую «кастрюлю»

Мощность в SunCell выделяется в основном в виде экстремального ультрафиолетового излучения. Его вывод на фотоэлементы - отдельная непростая задача. Идеальным решением оказалось кварцевое стекло, обладающее отличной прозрачностью в широком диапазоне световых волн и способное выдерживать огромные перепады температур. Для герметичного крепления кварцевой «кастрюли» конструкторы BrLP создали специальный уплотнитель.

Инфраструктура

Сегодня компания BrLP переезжает из городка Кранберри в Ньютаун, в более удобные помещения и поближе к промышленным центрам, способным производить основные комплектующие для SunCell. Идея в том, чтобы полностью перейти от собственного изготовления энергоустановок к их аутсорсингу. Нанят отличный конструктор, который оформляет техническую документацию для производства комплектующих на стороне. Одновременно компания готовится к первичному размещению своих акций на бирже.

Рэнделл Миллс сообщил акционерам, что BrLP готовит массовый выпуск SunCell

Галлий в жидкометаллических электродах решено не применять. Дело в том, что почти всё мировое производство этого металла сосредоточено в Китае, так что есть риск возникновения дефицита, если Поднебесная вдруг решит воспользоваться своим доминирующим положением на рынке. Рэнделл Миллс не сказал прямо, какому из ранее опробованных электродных металлов - серебру или олову - в итоге отдано предпочтение, но на пятом слайде презентации упоминается олово.

Конструкция установок SunCell была переработана (сделана более модульной) ради упрощения их заводской сборки и последующего ремонта. Увеличено количество взаимозаменяемых частей; материалы выбраны по возможности широко распространённые, нетоксичные и допускающие вторичную переработку, чтобы избегать сбоев при поставках.

Закупка фотоэлектрических преобразователей, рассчитанных на работу при освещённости в тысячу раз выше солнечной, по словам Миллса, проблемы не представляет.

В настоящее время BrLP размещает заказы на производство элементов SunCell, оплачивает счета, организует складской учёт поступающих комплектующих. Компания налаживает малотиражную сборку энергоустановок и готовится к их массовому производству. Подробности вы сможете узнать из презентации Миллса, загрузив её в Zip-формате отсюда.

* * *

Вполне возможно, что разработки Brilliant Light Power вызовут в энергетике даже большие изменения, чем сланцевая добыча углеводородов и возобновляемые источники энергии. Когда появятся другие свежие новости, мы обязательно поделимся ими с читателями.