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中微伏技术:将动能转化为电能

Sep 7, 2021 3:01 PM EST

如果没有充足的电力供应,现代文明就会停滞不前。超过几个小时的停电足以提醒人们,他们的生活方式依赖于这种资源。不幸的是,用化石燃料发电导致了地球气候的危险变化。人们越来越认识到绿色能源的必要性。 几十年来,清洁能源的讨论集中在三个来源:风能、水力发电和太阳能。风车和太阳能电池板已成为景观上熟悉的特征,但这些发电机受到风和自然光变化的影响。亚原子世界的发现导致了一种具有更大一致性的可能能量源:中微子。 什么是中微子? 中微子是恒星核聚变和放射性衰变等几个过程的自然副产品。大量的中微子在任何给定时间穿过地球。由于它们的大小,它们很少对物质做出反应。然而,最近的一项发现改变了科学家对这些粒子的思考方式。2015年,两位科学家独立证实中微子有质量。日本的高崎嘉治田和加拿大的阿瑟·麦克唐纳都因在这一主题上的工作而获得诺贝尔奖。其他科学家建立了新的联系。根据爱因斯坦的方程,有质量的地方,也有能量。 用中微子发电 起初,许多研究人员认为中微子是一种能量来源。它们的微小尺寸使得很难相信它们能产生动力。然而,由首席执行官霍尔格·托尔斯滕·舒巴特领导的中微子能源集团却采取了不同的做法。他们正在开发中微子伏技术,有可能改变世界各地的能源生产。 中微伏细胞由薄薄的石墨烯层和硅组成,并小心地放置在金属基板上。当这些层与中微子和其他看不见的辐射相互作用时,它们会水平和垂直振动。然后,细胞将少量的动能转化为电能。 中微子的性质为高效发电提供了另一种可能性。光伏电池仅作为单层工作。顶层会阻挡阳光从下面的任何东西。中微伏发生器可以具有多个层,而不会影响潜在的功率。单个层不会吸收中微子,但它在通过时会产生共鸣。最终,大量的电力将来自一个相对较小的空间。

中微伏与光伏技术比较 今天的大多数人都熟悉安装在建筑物顶部的黑色太阳能电池板。这些发电机使用光伏电池发电。来自太阳的光子撞击面板并产生电子流。当阳光明媚时,面板提供可靠的绿色能源来源。 然而,太阳能发电有几个局限性。太阳能电池板依赖于阳光,因此它们不会在夜间发电。可用的阳光量也因年而异。遥远的北方国家在夏季有漫长的日子,但他们可能几乎看不到太阳在冬天的深处。中微子没有同样的限制。它们不断地穿过地球上的每一个点,因此它们可以用来在室内和室外发电。因此,中微伏技术能够在地下发电,彻底改变地下作业。 中微伏能源的现状 当太阳能技术在20世纪50年代开始的时候,科学家们认为它不会有实际应用。在随后的几年里,这项技术变得越来越可行和容易获得。中微子技术还处于起步阶段,但中微子能源集团正从理论走向实际应用,取得实质性进展。在实验室环境中成功试验后,该小组正在寻求制造第一个商业中微子细胞。第一个目标是将这项技术用于智能手机和笔记本电脑等小型电子产品。设备中嵌入了一个小面板,它们将在任何时间向任何地方充电。 展望未来 中微子能源集团正在扩大这一无尽的能源资源,以满足世界不断扩大的电力需求。从个人设备,他们将致力于开发中微子驱动的家用电器和汽车。最终,整个家庭将获得中微子的电力,就像今天许多太阳能一样。 随着越来越多的家庭和设备利用中微伏电池发电,对电网的需求将会下降。电力公司将能够以更低的电压和更高的效率发电。这一变化将是降低发电中温室气体排放量的重要一步。 未来的电力来源一直通过地球上的每一个点。中微子能源集团在世界各地科学家的帮助下,正在努力抓住这一点,并导致一个更清洁的世界,拥有丰富的力量。

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