Свет из тёмной материи

В череде сообщений о научных прорывах в энергетике (настоящих и фиктивных) появилась примечательная, с нашей точки зрения, информация. В середине июля 2016 г. компания Brilliant Light Power (BrLP) из Нью-Джерси сообщила, что сумела получить устойчивую генерацию лучистой энергии на уровне мегаватта, которая продолжалась до тех пор, пока поджигающие электроды не испарились от перегрева.

После обсуждения «энергетического катализатора» (см. статью «Призраки алхимии» в «Энерговекторе» № 7/2015, с. 8) и пузырькового термояда (статью «Слишком локальный синтез» в № 2/2016, с. 5) наши читатели, наверное, уже ничему не удивляются, но здесь американские инноваторы обставили всех. Пока научное сообщество физиков и астрономов обсуждает, что есть тёмная материя, если она вообще существует, специалисты из BrLP утверждают, что извлекают из этой самой тёмной материи энергию, причём немалую!

Напомним читателям, что гипотеза о существовании тёмной материи возникла в результате наблюдений за звёздами. Астрономы уже давно зафиксировали сильные гравитационные искривления световых потоков от далёких звёзд и галактик. Их видимое положение на небосклоне местами смещается настолько сильно, что это смещение никак не получается объяснить массой соседних видимых звёздных скоплений. Естественным образом появилась идея о существовании каких-то невидимых в телескопы (тёмных) масс. А расчёты показали, что они в сумме превышают массу всех видимых объектов во Вселенной!

Когда атом «худеет»

Ещё в 1999 г. научное и деловое сообщество всколыхнули сообщения о том, что учёный из США Рэнделл Миллс открыл новый, практически неисчерпаемый источник дешёвой энергии, связанный с переводом водорода в новое, ранее неизвестное науке низкоэнергетическое состояние под названием «гидрино». Газета Financial Times охарактеризовала открытие так: «Атомная бомба, расщепившая научный мир». Ещё бы! – Рэнделл Миллс замахнулся не только на энергетику, предлагая крайне дешёвый способ получения энергии, но и на сами основы современной физики и квантовой механики.

Согласно Миллсу, энергия высвобождается в момент, когда атомы водорода переходят в другое состояние – превращаются в гидрино. При этом их электроны переводятся на более низкие энергетические уровни, упрощённо говоря, обладающие намного меньшими радиусами, нежели в основном состоянии. Собственно, существование этих новых уровней и свойств электрона Рэнделл Миллс и предсказал, когда после химии, медицины и электротехники занялся теоретической физикой. Согласно Миллсу, атомы гидрино намного более устойчивы, чем атомы водорода, причём в гидрино электрон занимает дробные орбиты, что противоречит классической квантовой механике. Концепция гидрино объясняет, каким образом солнечные возмущения собирают больше энергии, чем способно им передать Светило, но в его недрах, согласно Миллсу, идут всё же термоядерные реакции.

Поскольку научное сообщество в целом пока отрицает существование гидрино и тем более реакции перехода обычной материи в тёмную, речи о классификации такой реакции идти не может. То есть нельзя сказать, это ядерный, химический или какой-либо иной процесс. Возможно, не желая соперничать с именитыми учёными и исследовательскими институтами, которые на токамаках осваивают многомиллиардные бюджеты, фирма BrLP относит процесс к химическим превращениям, проходящим с помощью катализаторов.

По данным BrLP, возникающее в ходе реакции мощное излучение сосредоточено в районах 20- и 170-нанометровых волн, которые широко присутствуют в космосе.

Солнечная ячейка

Энергетическая установка BrLP получила название SunCell («солнечная ячейка»), вполне оправданное шарообразной формой её реактора. Реакция «потемнения материи» в импульсном режиме проходит в его центре. Через инжекторы туда подаются, в частности, водород, расплавленное серебро и неназванный «очень стабильный источник кислорода, который реагирует с водородом, образуя катализатор для превращения водорода в гидрино». Для расправления серебра нагревом выше 962 градуса Цельсия предусмотрена индукционная печь, а для его подкачки в камеру – электромагнитный насос. Стекающее вниз серебро собирается для рециркуляции.

Предусмотрена система зажигания установки на основе суперконденсаторов, которая создаёт ток через пару трубчатых электродов, по которым в камеру поступают расплавленный металл и горючее для реакции.

Сферический радиатор из тугоплавкого материала (абсолютно чёрное тело), поглощая излучение изнутри, раскаляется добела, испуская наружу белый свет. Вокруг радиатора расположены трёхслойные фотоэлектрические элементы, которые освещаются с интенсивностью, в 2000 раз превышающей интенсивность дневного солнечного освещения. Красная составляющая спектра преобразуется в электрический ток с помощью слоя InGaP, зелёная – с помощью InGaAs, синяя – Ge. Предусмотрена система жидкостного охлаждения фотоэлементов.

Основное топливо для реакции – обыкновенная вода. Выделяющийся гидрино-водород, будучи легче воздуха, поднимается в высокие слои атмосферы и оттуда – в космическое пространство. (Атомщики обзавидуются. Интересно, если система заработает и будет широко внедрена, предложат ли налоги на выбросы тёмной материи в космос?)

Согласно компании BrLP, в большинстве элементов установки будут использованы доступные компоненты и системы с минимумом движущихся частей.

В плюсе

В отличие от токамаков и лазерных термоядерных установок, система SunCell компании BrLP уже сегодня обещает высокую энергетическую эффективность. Во-первых, в процессе экспериментов (без фотоэлектрических модулей) тестовая установка развивала лучистую мощность в 100 раз больше, чем мощность, которая была потрачена на запуск реакции. Во-вторых, по данным фирмы, при преобразовании килограмма водорода в гидрино образуется в 200 раз больше энергии, чем при сжигании килограмма водорода в кислороде. Это значит, что удельное энергопотребление систем подачи топлива и катализатора должно быть невелико. С учётом 30-процентной эффективности конвертора энергии, состоящего из раскалённого сферического радиатора и фотоэлектрических преобразователей, а также неизбежных энергозатрат на отвод оставшихся 70% энергии в виде тепла, можно надеяться на очень неплохой итоговый показатель.

По результатам экспериментов в компании BrLP, подтверждённых внешними наблюдателями, при выдаче мегаватта лучистой энергии энергопотребление установки составляло всего 8 кВт.

 Есть зажигание!

В уже проведённых экспериментах установка работала (по данным компании и приглашённых для верификации независимых специалистов) от нескольких секунд до полутора минут. Принципиально непреодолимых препятствий к тому, чтобы дальше наращивать время работы, похоже, нет.

Публичная демонстрация работы установки 28 июня 2016 г.

Рэнделл Миллс в своей PDF-презентации сообщает, что энергоустановка SunCell масштабируется по мощности от 10 кВт до 10 МВт без многократного изменения габаритов, при этом освещённость фотоэлементов повышается с 2000 до 10000 раз по отношению к солнечной.

Не будем развлекать читателя прогнозами о скором сворачивании традиционной угольной/газовой/атомной энергетики, которые уже можно найти в Интернете. Отметим, что, согласно технико-экономическим расчётам компании, в серийно производимых системах SunCell основная стоимость будет приходиться на сборку их фотоэлектрической части.

Тестирование на объектах потенциальных заказчиков запланировано на первое полугодие 2017 г., а запуск в производство – на второе полугодие. Капитальные затраты на инсталляцию оцениваются в диапазоне от 50 до 100 долл. за киловатт электрической мощности.

Возмущения в науке

Первые сообщения об открытии Рэнделла Миллса были встречены в среде физиков руганью. Это вполне понятно – маститым учёным, построившим свои научные школы и карьеры на традиционных воззрениях, стало неуютно. Потому что, признав кардинально новую концепцию, они, по-хорошему, должны признать и огрехи в своих уже давно защищённых диссертациях, после чего взяться за кропотливую переработку трудов за прошлые десятилетия. Недаром говорят, что теории сменяют друг друга со сменой поколений самих учёных.

Можно предположить, какой переполох поднимется, если под давлением фактов теория Рэнди Миллса всё же начнёт широко подтверждаться! Так что не удивляйтесь, читатель, если вам попадутся крайне негативные отзывы о гидрино на телевидении, в печатной прессе или Интернете. Но пока что научное сообщество отворачивается от теории Рэнделла Миллса.

Эта статья изначально была опубликована в газете «Энерговектор» в августе 2016 г., см. здесь.