Физики из США случайно обнаружили, что графен может вырабатывать энергию с помощью окружающей среды и уже в ближайшем будущем станет новым словом в энергетике и бионике.

Существование в природе графена — феномен, который стал возможен благодаря тому, что ученые нашли «лазейку» в законах физики и заставили сплошное двухмерное атомное полотно вести себя как трехмерный материал. Все новые и новые исследования открывают полезные применения этого материала, и прогнозы звучат весьма обнадеживающе: оказалось, что графен можно использовать для получения практически бесконечного числа энергии!

Случайное открытие

Команда физиков, возглавляемая исследователями из Университета Арканзаса,

совершила открытие

совершенно случайно. Первоначальной целью их испытаний было изучение вибрации графена — но для чего?

Все мы знакомы с зернистым графитом, который обычно используют вместе с керамическими компонентами для создания стержня карандаша. Черная полоска, которая остается после того, как грифель карандаша проведет по бумаге — это, по факту, тонкие листы атомов углерода, которые легко скользят друг над другом. В течение многих лет физики задавались вопросом: можно ли изолировать такой лист и сделать его самостоятельной двумерной плоскостью?

В 2004 году физикам из Манчестерского университета это удалось. Чтобы существовать отдельно друг от друга, листам углеродных атомов необходимо вести себя подобно трехмерному материалу, чтобы обеспечить необходимую стабильность. Оказалось, что «лазейкой» в данном случае является смещение подвижных атомов, что и придает графену свойства третьего измерения. Другими словами, графен никогда не был 100% плоским — он вибрировал на атомарном уровне так, чтобы его связи не подвергались спонтанному распаду.

Именно для того, чтобы измерить уровень этого смещения и вибрации, физик Пол Тибадо недавно возглавил группу аспирантов и совершил с ними весьма простое исследование. Ученые уложили листы графена на специальную медную сеть и наблюдали изменения в положениях атомов с помощью микроскопа. Однако цифры почему-то не соответствовали ожидаемой модели. Более того, от испытания к испытанию данные разнились.

Графен как источник энергии

Тибадо решил повести эксперимент в другом направлении, пытаясь найти подходящий шаблон и изменив для этого способ анализа данных. Исследователи разделили каждое изображение, полученное в процессе измерений, на суб-изображения. Стратегия оказалась верной: масштабная картина не позволяла изучить закономерности движения атомов, а вот анализ ее частностей в результате позволил выяснить нечто интересное. Предполагалось, что листы графена двигались по тому же принципу, что и согнутые листы металла — но это предположение оказалось ложным.

Оказалось, что все дело в так называемых «полетах Леви» — шаблонах небольших случайных колебаний, сочетающихся с внезапными, резкими сдвигами. Подобные системы раньше наблюдались в биологических и климатических системах, но в атомном масштабе физики видели их впервые. Измеряя скорость и масштаб этих графеновых волн, Тибадо предположил, что их можно использовать для извлечения энергии из окружающей среды.

Пока температура среды препятствует «комфортному» перемещению атомов графена относительно друг друга, они продолжат пульсировать и изгибаться. Поместите электроды с обеих сторон секции такого графена — и получится крошечный генератор. Согласно расчетам, граф размером 10х10 микрон графена обладает мощностью в 10 микроватт. Учитывая, что на булавочной головке может поместиться целых 20 000 таких квадратов, подобная «электростанция» выглядит не слишком впечатляюще, верно? Однако этой мощности при комнатной температуре будет достаточно, чтобы обеспечить энергией какой-нибудь маленький гаджет — к примеру, наручные электронные часы. Интересно и то, что в будущем подобный способ получения энергии может привести к созданию биоимплантов, которым будут не нужны громоздкие аккумуляторы.

Заключение

В настоящее время Тибадо уже сотрудничает с учеными Военно-морской исследовательской лаборатории США, чтобы понять, есть у этой стратегии будущего. Возможно, именно графен станет тем источником «энергии будущего», который уже в ближайшее время позволит технологиям сделать существенный прорыв.

Поправки в закон, меняющие порядок газификации объектов, Госдума планирует рассмотреть до конца 2017 года

Правительство внесло на рассмотрение Государственной Думы законопроект о полномочиях органов местного самоуправления по организации газоснабжения населения. Согласно предложенным изменениям, теперь муниципалитеты не смогут отказать потребителю в подключении газа из-за отсутствия газораспределительных мощностей. Появился и рекомендательный срок рассмотрения заявки на подключение — 135 дней.

Чиновников накажут за отказ газифицировать?

Существующая процедура подключения к газовым сетям — одна из самых сложных. Бывает, что люди годами ждут ответа на своё обращение. А потом получают от чиновников отказ. Положить конец мытарствам и существенно упростить процедуру подключения могут поправки в закон о газификации, которые внесены в Госдуму на прошлой неделе. 

«Законопроект призван значительно упростить процедуру подключения к газовым сетям для граждан и юридических лиц. Кроме того, он позволит получить реальную картину имеющихся в регионах газораспределительных мощностей, что очень важно для успешного продолжения государственной программы газификации», — сообщил 21 ноября председатель думского Комитета по энергетике Павел Завальный на «круглом столе» в Госдуме, посвящённом законодательному обеспечению программы газификации в России.

Как остановить взрывы газа в домах?

Сегодня обеспеченность магистральным газом в сельской местности составляет около 50 процентов, в городах более 75 процентов. Цель госпрограммы по газификации России — довести этот показатель к 2030 году до 85 процентов. При этом на сто заявок на подключение приходится 25 отказов.

«Муниципалитеты мотивируют это тем, что на местной газораспределительной станции нет мощностей. На деле это совершенно не так. Мощности есть, и, более того, газораспределительные станции недозагружены», — отметил замминистра энергетики Кирилл Молодцов. Логика чиновников следующая: чем меньше потребителей, тем меньше расходов из муниципального бюджета на строительство отвода к трубопроводу и последующее его обслуживание. Дело в том, что вся газораспределительная система делится на сектора ответственности. За строительство и обслуживание магистральных газопроводов федерального и регионального уровня отвечает Газпром, а за газопроводы внутри города или поселка — подрядчики, которых привлекает муниципалитет. Есть и такие случаи, когда чиновники «продают» подключение «нужному клиенту». Внесённые поправки призваны эту практику прекратить.

Теперь муниципалитеты должны будут представить расчёты по уровню газификации на подведомственной территории, а также о степени загруженности распределительных станций. Впрочем, одними расчётами, которые чиновники давно научились составлять весьма изощрённо, дело не ограничится. В документе предусматривается механизм, обязывающий поставщиков газа и муниципалитеты предоставлять друг другу финансовые гарантии. В случае если муниципалитет не построит газопровод в отведённые сроки, ему предстоит выплачивать неустойку Газпрому, который является поставщиком ресурса. «Это позволит прекратить спекуляции о дефиците мощностей на ГРС и значительно ускорит процедуру подключения для потребителя — малого и среднего бизнеса, а также для физических лиц», — считает председатель Комитета Госдумы по энергетике Павел Завальный.

По карману потребителя бьют также и цены на подключение. Они устанавливаются муниципалитетами и могут различаться в разы, в зависимости от региона. Например, в Ханты-Мансийском округе цена подключения составляет 500 тысяч рублей, а в Республике Коми зашкаливает за  миллиона.

«Сегодня цена на подключение к газопроводу, который передан муниципалитетом в частные руки, значительно выше, чем у Газпрома», — заметил представитель компании Валерий Голубев.

 

Законопроект призван значительно упростить процедуру подключения к газовым сетям для граждан и юридических лиц. Кроме того, он позволит получить реальную картину имеющихся в регионах газораспределительных мощностей.

«Все это следствие серьёзной ошибки, которую мы допустили в 90-е годы, — считает Павел Завальный. — Нельзя было отдавать энергосети, трубопроводы и другие коммуникации в частные руки. Если бы сегодня все трубопроводы и газораспределение были бы у Газпрома, проблема решалась бы проще и уж точно для потребителя дешевле».

 

Кстати, в последние три года Газпром предпринимал попытки выкупить у собственников газопроводы и газораспределительные станции, однако каждый раз такие попытки наталкивались на сопротивление акционеров, которые по понятным причинам не хотели терять свою региональную монополию «на трубу». Впрочем, ситуация далеко не тупиковая, если обратить внимание на опыт правительства Московской области. «Сегодня показатель газификации в области равен 99 процентам», — рассказал министр энергетики региона Леонид Неганов. Он отметил, что это стало возможным после того, как к строительству местных газопроводов стали привлекаться газораспределительные организации, которые взамен получают от областного правительства на льготных условиях землю под строительство газопроводов. 

Бесхозных газопроводов не будет, а за самовольные врезки привлекут к уголовной ответственности

Северному Крыму нужны газ, вода и медные трубы

Поправки в закон о газификации - это шаг вперёд, считает Павел Завальный. Однако они не решают всех проблем, связанных с газораспределительными сетями. Например, почти в каждом регионе сегодня есть бесхозные трубопроводы. Как правило, они были построены вскладчину объединениями граждан. Например, члены дачного товарищества, устав ходить по инстанциям, сами собрали средства, наняли подрядчика и «дотянули» ветку газопровода до своего поселка.

 

«Вроде бы правильно сделали, но легализовать таким образом построенный газопровод, а главное — поставить его на баланс обслуживающей организации очень сложно», — констатировал Леонид Неганов. «Такие бесхозные газопроводы сегодня могут представлять серьёзную опасность, ведь за их состоянием никто не следит», — отметил Павел Завальный. Решение проблемы с бесхозными газопроводами может быть найдено с внесением изменений в Гражданский кодекс в части оформления права собственности на бесхозные объекты. Такие поправки сейчас готовят в Комитете Госдумы по энергетике.

Если в отношении бесхозных газопроводов депутаты готовы создать условия для их легализации, то к самовольным подключениям их позиция категорична. За первый случай такого подключения будет грозить административный штраф, за второй — уголовная ответственность. Эти предложения сейчас рассматривает Правительство, сообщил Павел Завальный. 

В каких случаях, при наличии магистрального газа, можно использовать инновационные технологии:

 Если Вам необходимо просто нагреть (отопить) Ваш объект (дом, коттедж, строение, помещение, воду в плавательном бассейне, тепличное или фермерское хозяйство) и у Вас есть подключение к центральной газовой магистрали и соответствующие мощности, то Вам, конечно же, выгоднее поставить обычный газовый котел.

 По требованию Ростехнадзора, для самостоятельной установки, мощность газового котла или другой газовой установки (когенерационного газогенератора) должна быть не более 100кВт. В противном случае, если требуемая мощность оборудования больше 100кВт, Вам придется обратиться в специализированную организацию для составления проекта, монтажа, установки и дальнейшего обслуживания газового оборудования.

Примеры инновационных хозяйств

 Рассмотрим несколько примеров, когда Вы можете использовать магистральный газопровод более эффективно.
Подход и план действий, конечно, подбирается индивидуально...

  1. Тепличное хозяйство
  2. Рыборазводное хозяйство в закрытом помещении, в УЗВ
  3. Требуется климат контроль (кондиционирование) в большом помещении или АБК (административно бытовом комплексе)
  4. Требуется поддержание чистого воздуха в большом помещении или торговом центре
  5. Электрические мощности ограничены
  6. Хотите получить льготу по налогу на имущество на новый объект строительства и необходимо максимально использовать технологии энергосбережения для получения максимального энергетического эффекта.

Спсиок хозяйств для применения иннваций не окончательный...

 В соответствии с требованиями федерального закона №261-ФЗ от 23.11.2009 г. и приказа Минэнерго РФ №182 от 19.04.2010 г. с 1 января 2013 г. при сдаче в эксплуатацию зданий и сооружений необходимо предоставить в надзорные органы энергетический паспорт здания.

Вновь вводимые объекты, имеющие классы энергоэффективности A+ и A++, не облагаются налогом на имущество организаций!

Согласно п. 21 ст. 381 НК РФ налогом на имущество организаций не облагаются вновь вводимые объекты, имеющие, в частности, высокий класс энергетической эффективности. Организация вправе пользоваться указанной льготой в течение трех лет с даты постановки такого имущества на учет. Класс энергоэффективности объекта производитель или импортер определяет в соответствии с правилами, которые утверждены Минпромторгом России и принципы которых установлены Правительством РФ (п. 4 ст. 10 Федерального закона от 23.11.2009 N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ").

Опрос

Что Вы знаете о тепловых насосах

Другие опросы...