Энергия из ничего. Украинский ученый "покоряет" фотон

Во время последней конференции TechToday Hub кандидат физико-математических наук (астрофизик) Валерий Остапенко сделал громкое заявление, которое спровоцировало дискуссию в научных кругах. "Я хочу, чтобы вы поняли: мы научились управлять фотонами", - произнес он перед группкой журналистов и бизнесменов, пытающихся понять, о чем спорят ученые. Свое открытие ученый сразу же собирается применить на практике в сфере альтернативной энергетики и переработки отходов. Планы на будущее более глобальны: обеспечивать всем необходимым сырьем первые неземные колонии.  

Валерий Остапенко много лет занимался изучением вспышек на солнце, а также энергии, которую они излучают. В результате многочисленных исследований ему удалось создать технологию разложения молекул органики на элементарные составляющие с использованием энергии фотонов в искусственных условиях. Можно сказать, что эта технология наследует фотосинтез.

ЛІГА.net постаралась разобраться, насколько украинские ученые близки к технологическому прорыву в этой области науки.

Покорение фотосинтеза

Фотоновое облучение любых органических отходов приводит к их распаду на химические элементы. Из биомассы можно получить горючий газ (смесь водорода с пропаном и другими газами) и чистую золу. Причем начисто разлагается 99,9% всей биомассы. Еще одна особенность - в процессе не требуется наличие кислорода. Это не горение.

Если золу в дальнейшем можно использовать в качестве удобрения, то водород - как альтернативный источник энергии. Причем для запуска фотонового синтеза не требуется высокая температура или создание высокого давления. Как результат, производство горючего газа становится очень доступным. Ведь не нужно применять большое количество ресурсов для его выделения. Единственное необходимое сырье - органика - на Земле является возобновляемым, а следовательно, неисчерпаемым будет и энергоресурс.

ПОЛЕЗНЫЕ ДАННЫЕ

Рынок мирового производства водорода в 2019 году, по прогнозам Markets & Markets составит $138,2 млрд. А в 2014 году он составил $103,5 млрд. Самым большим потребителем водорода является нефтеперерабатывающая промышленность (48%), а производство аммиака покрывает еще 43%. У водорода огромная сфера применения в химии. Но как топливо водород пока непопулярен. Тем не менее первые рабочие проекты уже появляются. Например, Toyota год назад объявила о начале продаж в Японии первого серийного автомобиля на водородных топливных элементах - модели Mirai. Машина не производит вредных выбросов в атмосферу. Самый распространенный промышленный способ получения водорода в наши дни очень ресурсоемкий. Водяной пар при температуре 700-1000 °C смешивается с природным газом под давлением в присутствии катализатора. В итоге себестоимость килограмма водорода составляет от $2 до $5.

Первые деньги самые сложные

Представители украинской науки пока скептически относятся к возможностями применения открытия Остапенко на практике. "Это очень сомнительно. Я как физик не вижу реализации. Это примерно то же самое, что и холодный ядерный синтез. Им только теоретически занимаются", - говорит президент Украинской академии наук Алексей Онипко, преуспевший в собственных разработках по ветроэнергетике.

Но как рассказал ЛІГА.net Ростислав Азаров - один из участников стартапа Остапенко, получившего название Osdar Hydrogen Energy, у их команды уже есть тестовая установка синтеза фотонов в виде лабораторного минипрототипа. Команда энтузиастов во главе с Валерием Остапенко сейчас в процессе поиска стартового капитала. Азаров говорит, что сейчас ведутся переговоры с одним из региональных директоров компании Sony. Он проявляет заинтересованность в технологи как частное лицо.

Читайте также Генная диетология: зачем американский стартап приехал в Украину

Первые деньги, по словам Азарова, понадобятся на полную верификацию технологии. "Мы хотим получить заключение от ведущих национальных или западных экспертов, чтобы не было никаких вопросов, что технология действительно работает. И это не фантастика", - подчеркивает он. Верификация обойдется в несколько тысяч долларов. Параллельно нужно защитить авторское право. Патент сейчас есть только в Украине. В мире это достаточно дорогое удовольствие. Азаров утверждает, что в Штатах один патент будет стоить $17 000-20 000. В общей сложности, по его оценкам, на патенты понадобится около $50 000.

Как только этот этап будет пройден, начнется второй этап - сборка промышленного прототипа установки с мощностью тонна в сутки. Его себестоимость составит около $20 000-25 000. Кроме того, на создание прототипа понадобится минимум полгода - и нужно будет платить зарплаты. В результате на реализацию первых этапов, по оценкам участников команды, потребуется минимум $120 000.

Пригодится в космосе

Ориентировочно каждая тонна переработанных отходов будет давать около 300 кубометров водорода. Подобная установка, работая круглосуточно, позволит, по расчетам участников проекта, обеспечить газом, электроэнергией, водой 18 частных домов. Такой коттеджный городок будет получать эти ресурсы из собственных отходов.

Читайте также Алчевские инноваторы. Как украинцы собрались опреснять моря

И это еще далеко не все планы. Главная задача Osdar - научиться синтезировать с помощью фотонов различные органические соединения. В перспективе с помощью технологии можно будет создавать жиры, белки и углеводы. Все, что необходимо человеку. На установке по производству водорода команда только "обкатает" технологию. "В ней "закопано" гораздо больше возможностей", - говорит Азаров. Например, подобные установки могут чистить воду или песок от разлитой нефти или устанавливаться на заводах для очистки их от вредных выбросов. "Конечная цель нашей технологии - создать полностью замкнутый цикл жизнеобеспечения человека", - отмечает представитель компании. К примеру, установки фотонового синтеза могут стать полезны в труднодоступных регионах, куда невозможно поставлять еду и энергию. Члены команды всерьез говорят о том, что их технология может пригодиться при колонизации Марса. Если все необходимые органические существа можно будет регенерировать, это решит проблему с жизнеобеспечением первых переселенцев.