Сколль. Холод и мгла - Яр Серебров Страница 34

— Четыреста квадратных метров для полного обеспечения человека растительной пищей, семьсот тридцать — аква- и зоотроны и тысяча двести на полноценный вариант, включающий весь цикл — тут же отреагировала Ирина.

— Примем за базу второй вариант, полноценный, — вставил я слово.

— Хорошо, Андрей. Разберём этот вариант. Мощность всех светодиодов сто сорок четыре киловатта. Ну хорошо, с учётом того, что не все светодиоды работают круглые сутки — сто двадцать. Два миллиона человек — двести сорок миллионов киловатт на освещение, что больше, чем мощность всех электростанций России, — шум в зале.

— Кхм. Основная технология производства — выращивание светодиодов с квантовыми точками, с комбинацией металлорганических и органических материалов на кремниевой подложке, — Сергей Сергеевич достал из портфеля и выложил на стол внушительных размеров папку. — Здесь планы НИОКР и развития необходимых производств для того, чтобы не вылететь в трубу с такими объёмами, — пояснил профессор. — Необходимо организовать сквозной цикл производства начиная от кремния. Печи бесхлорного получения солнечного кремния, карботермия в потоке синтез газа, установки получения тетрафторида, кремния, роста кристаллов диаметром пятьсот миллиметров, газовой эпитаксии, производство радиаторов и люминофоров, определяющих светоотдачу и скорость старения излучателя, драйверы для питания светодиодов в конце концов.

Ты многое упустил, Андрей! — он повернулся ко мне. — Потребуются ведь не только промышленные и фитодиоды для растений, крайне желательно освоить технологии производства гибких экранов OLED и больших экранов, набираемых из диодов с квантовыми точками технологии QNED и Mini-LED. Сенсорная депривация, страшная вещь! Представляете, что будет с людьми через год, через два, три после пребывания в замкнутом пространстве? Даже в тюрьме есть прогулки, а тут ничего не будет. Депрессии, провал иммунитета, самоубийства. Виртуальная реальность на больших мониторах и шлемы VR в качестве медицинского инструмента позволят генерировать виртуальное естественное окружение — бескрайние пространства полей, моря, океаны, Швейцарские Альпы, да всё, что угодно!

Мои группы собрали перспективные отечественные разработки, производство которых мы рекомендуем организовать, уникальная катодолюминесцентная лампа, разработанная в МФТУ, работает по принципу ЭЛТ телевизора, не теряет яркость и не боится перегрева, а её цена в два раза дешевле светодиодов. В Томском университете разработаны технологии третьего поколения OLED (органические светодиоды) на основе бис-карбазолилфталонитрила, позволяющие печатать функциональные слои в одном технологическом процессе. По деньгам, на порядок дешевле традиционной «трехслойной» технологии. OLED для шнуров и широких лент заменят светодиоды в жилых зонах и складах. В перспективе организовать лаборатории по светоизлучающим белкам с КПД до восьмидесяти пяти процентов, по объёмным голограммам. Обязательно нужна группа для синтеза перовскитов методов СВС синтеза, они в пять раз дешевле светодиодов. Интересна тема светоизлучающих кристаллических нанотрубок, яркость которых превышает в двести раз современные источники света.

— Сергей Сергеевич, мы эти системы обсудим отдельно.

Он кивнул в ответ и продолжил:

— Остро необходима система искусственного солнца типа итальянской CoeLux. Знаете, несложная конструкция создает просто потрясающий эффект. Солнечное окно можно смонтировать на потолке в спальне, чтобы каждое утро, просыпаясь, взбадривать себя лучами солнца. Или в ванной комнате, чтобы принимать ванну с ощущением, будто вы находитесь где-нибудь на пляже в Испании. Когда я в первый раз её увидел, то был абсолютно уверен в том, что перед мной настоящее окно, из которого на стол попадают солнечные лучи.

— Знаю я эту систему, — выкрикнул со своего места Тимур. — Стоит у меня в офисе. Профессор, а вас не смущает, что цена солнечного окна за десять тысяч бакинских?

— Да бросьте! Если будет финансирование, то мы её раз в пятьдесят снизим. Поручу работу паре толковых аспирантов. Заменим подвижную оптическую систему, которая создает ощущение расстояния между «небом» и «солнцем», поработаем с материалами, рассеивающими свет и имитирующими небосвод. Сделаем всё ещё лучше, добавим Луну и свет звёзд.

— Свет Луны крайне необходим многим животным и растениям во время развития, — добавил басом мужчина с бородой.

— Вот-вот, Андрей, если серьезно походить к вопросу, необходимо организовать производство ксеноновых ламп для освещения больших залов, а также, люминофорной керамики.

— Сергей Сергеевич, вы тут столько всего предложили, голова кругом идёт. Что у нас по деньгам?

— Бюджетный вариант — пять миллиардов двести миллионов, полноценный — двенадцать миллиардов и минимум две тысячи исследователей!

— Ну что же. Благодарю вас! Дмитрий, поднимайтесь на трибуну, ваша очередь, — я подал знак полноватому мужчине в очках.

— Бронин Дмитрий. Кандидат химических наук. Институт высокотемпературной химии, лаборатория твердооксидных топливных элементов, — представился он. — Проект «Свартальфахейм» энергетически чрезвычайно затратен. По самым скромным оценкам на каждого человека потребуется сто семьдесят КВт установленных мощностей. Выработка за год составит запредельные 1 490 Мвт*часов, что в двести двадцать пять раз выше годового потребления электроэнергии на человека в России. Цена киловатт-часа генерируемых мощностей ключевой параметр, и по этому параметру наши метановые, твердооксидные топливные элементы вне конкуренции. При условии организации полного цикла производства, цена киловатта составит всего сорок долларов, против тысячи у считающейся очень «дешевой» газовой турбины. Срок службы электролита и катодов составил двадцать шесть тысяч пятьсот часов. В отличие от традиционных технологий, топливный элемент преобразует химическую энергию водорода в электрическую в процессе электрохимической реакции, напрямую. КПД топливных элементов в нашей разработке составляет восемьдесят пять процентов, из которых на электричество приходится шестьдесят два процента, а на тепло двадцать три. Отсутствие термодинамического ограничения коэффициента использования энергии делает их более эффективным, чем двигатели внутреннего сгорания и снимает ограничения цикла Карно.

Твердотельные оксидные топливные элементы, употребляемые в проекте, отличаются простотой конструкцией и позволяют использовать «грязное», неочищенное топливо, такое как природный газ, метан, пропан, биогаз или синтез-газ. Анод, катод и электролит изготовлены из смесей оксида циркония, оксида иттрия и бария, оксида церия-гадолиния. Все элементы выполняются в виде плоских плат, методом отливки, что позволяет автоматизировать производство. При подаче к аноду метана происходит его прямое окисление кислородом. На катоде образуются ионы кислорода, которые мигрируют через пористую кристаллическую решетку на анод, где взаимодействуют с ионами водорода, образуя воду и углекислый газ, попутно высвобождая свободные электроны. В батарее топливных ячеек вырабатывается неустойчивый постоянный ток, который отличается низким напряжением и большой силой. Для преобразования его в переменный ток, используется полупроводниковый преобразователь напряжения. Кроме этого, в состав блока входят ионисторы медь-графит, управляющие устройства и схемы защитной блокировки, позволяющие отключать топливный элемент в случае различных сбоев. Мощность типовых элементов от 1 кВт до 2 МВт. Из кубометра природного газа можно извлечь 6 кВт*часов электрической энергии и две с половиной тепловой. В нашей лаборатории есть и твёрдоокисные элементы с прямым окислением сероводорода и получение серной кислоты.