След Нобеля

В этом году Нобелевскую премию по физике вручили за разработку голубых светодиодов. Лауреатами стали японские учёные Исаму Акасаки (Isamu Akasaki), Хироси Амано (Hiroshi Amano) и Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura). Научные открытия, отмеченные самой престижной премией в мире, спустя годы становятся основой для прикладных технологий, которые мы используем во всех сферах деятельности. Значительное влияние они оказали на современную энергетику.

След Нобеля

Источник: mail.ru

Японские учёные придумали технологию производства дешёвых светодиодов. Тех самых, которые сейчас можно увидеть в любой электронике – от мобильных телефонов до промышленных фрезеровальных установок. По оценке Международного энергетического агентства, 19% всей потребляемой в мире электроэнергии расходуется на освещение, а светодиоды в пять раз эффективнее, чем люминесцентные лампы, и в 20 – чем обычные лампы накаливания.


small.jpg
Первые промышленные образцы светодиодов были созданы в 1960-е. Они сразу доказали свои преимущества перед использующимися в то время источниками света. Технологию, изготовления светодиодов, придуманную Накамурой и его коллегами, запатентовала компания Nichia Corporation. На промышленные объёмы производства компания вышла в 1993 году, а к концу 1990-х выпускала около 20 млн устройств в месяц. При этом Nichia Corporation заплатила изобретателю меньше 200 долларов. Тогда Накамура подал в суд и в 1999 году отсудил у компании около 200 млн долларов.

Проблема создания светодиодов, излучающих синий свет, была технологической. В лабораторных условиях необходимые устройства работали, а вот технологии, которую можно было бы применять в промышленных масштабах, не существовало. Поэтому по большому счёту недавнюю премию можно назвать Нобелевской премией по технологии. Этот случай – скорее исключение, который лишь подчёркивает исторически сложившееся правило: современную энергетику сформировали учёные, получившие Нобелевские премии за фундаментальные открытия. Имена многих из них мы помним по школьным урокам физики.

На заре атомного века
В 1895 году немецкий физик, лауреат Нобелевской премии 1901 года Вильгельм Рентген открыл излучение, обладающее большой энергией и проникающей способностью, известное сегодня как рентгеновские лучи. Примерно в то же время Анри Беккерель, заинтересовавшийся открытием Рентгена, проводил опыты с одной из солей урана. Эти эксперименты привели к открытию феномена радиоактивности. Беккерель пришёл к выводу, что обнаруженное им излучение частично состоит из электронов, открытых в 1897 году другим обладателем «нобелевки» Джозефом Томсоном. Своими опытами Беккерель увлёк новым направлением исследований множество будущих поколений учёных, попутно получил Нобелевскую премию по физике в 1902 году.

Эстафету Беккереля подхватили лауреаты 1903 года – Мария и Пьер Кюри. Они обнаружили удивительные свойства радиоактивности, а в сентябре 1902 года получили одну десятую грамма хлорида радия, испускавшего голубоватое свечение и тепло. Работа этих учёных открыла миру дорогу к энергетике нового типа.
Kuri.jpg
В 1925 году немец Густав Герц, будучи руководителем физическими лабораториями фабрики по выпуску лампочек фирмы «Филипс», вместе с Джеймсом Франком получили «нобелевку» «за открытие законов соударения электрона с атомом». Впоследствии Густав Герц стал руководить лабораторией в Сухуми, а его исследования легли в основу промышленной технологии разделения изотопов, которая сейчас используется в ядерном топливном цикле. По результатам работы института Герц даже получил Сталинскую премию второй степени.

Gustav Gerz (nobeliat.ru).jpg
В 1932 году Джеймс Чедвик (премия 1935 года) открыл нейтрон, который позже стал главным «действующим лицом» атомной энергетики. В 1938-м «отец ядерной химии» Отто Ган (премия по химии 1944 года) экспериментально доказал деление урана. А уже через десять лет Энрико Ферми – другой нобелевский лауреат (1938 год) – запустил первый в мире атомный реактор.
enrico-fermi (www.eduspb.com).jpg
Мечтатели и министры
Нобелевские лауреаты применяли свои знания в области энергетики. Причём их мысли зачастую носили поистине глобальный характер.

Так, Михель Хартмут («нобелевка» по химии 1988 года) активно выступает за альтернативные виды генерации. Он подсчитал, что если перевести всю Германию на биотопливо, для выращивания растений понадобится площадь почти вдвое больше страны. Тогда Хартмут предложил немного видоизменить растения – создать леса генетически модифицированных деревьев с чёрными листьями, которые могут значительно повысить эффективность поглощения углекислого газа и стать эффективным сырьём для биотоплива. Другое предложение Хартмута касается солнечной энергетики. Учёный предлагает построить четыре кластера солнечной генерации в пустынях Сахара, Калахари, в Австралии, в Мексике или в пустыне Гоби. По мнению Хартмана, даже учитывая недостаточную эффективность современных технологий и потери при транспортировке, такие мегаэлектростанции могли бы обеспечить электричеством всю планету. Кстати, в Сахаре уже работает несколько крупных солнечных электростанций, с каждым годом их становится всё больше, и, возможно, совсем скоро они сформируют тот самый кластер, о котором говорит Хартмут.

Другой приверженец возобновляемых источников энергии – Стивен Чу (лауреат Нобелевской премии по физике за 1997 год) не только выступал с лекциями, но и непосредственно управлял энергетикой целой страны – четыре года (с 2009 по 2013-й) возглавлял Министерство энергетики США. Причём его главной задачей на этом посту было ослабление зависимости экономики США от углеводородов.

В нашей стране тоже есть примеры нобелевских лауреатов, активно занимающихся энергетикой. Самый яркий пример – лауреат Нобелевской премии по физике за 2000 год Жорес Алфёров. Этот выдающийся учёный стал организатором, председателем Международного комитета международной энергетической премии «Глобальная Энергия», которая вручается ни много ни мало «за выдающиеся научные исследования и научно-технические разработки в области энергетики в интересах всего человечества».


Автор: Андрей Щукин

09 октября 2014 в 19:04

инновации, мировой опыт, альтернативные источники энергии, солнечные электростанции, альтернативная энергетика, атомная энергетика, возобновляемые источники энергии, биотопливо, солнечная энергия, источники энергии

Другие пользователи читают

Платёжные разногласия

С 1 июля все платежи за ЖКХ должны будут проходить через государственную информационную систему жилищно-коммунального...

Вчера в 15:12
ОГК-2 подало заявки на вывод из эксплуатации 5 ГВт мощностей

ОГК-2, подконтрольная «Газпром энергохолдингу», подала в заинтересованные муниципалитеты заявки на вывод 5 ГВт мощности....

26 апреля 2017 в 02:54
Сети и сбыты уместятся в одном окне

На этой неделе были опубликованы постановления правительства об изменении порядка технологического присоединения (ТП)...

17 мая 2017 в 16:53
Лицензирование сбытов: передел рынка или борьба с неплатежами?

С 1 июля энергосбытовые компании России смогут работать лишь при наличии лицензии. Соответствующая норма содержится в за...

03 мая 2017 в 09:50