09.07.2026МАГНИЙ КАК ПУТЬ В БУДУЩЕЕ ЭНЕРГЕТИКИ
Поскольку заключено соглашение (слава Богу, еще не договор) о поставке в Армению из США еще не прошедших сертификацию модульных АЭС в кредит на 9 млрд $, из коих 5 уйдут на поставку АЭС, а 4 млрд пойдут на их обслуживание, то получается по 3000 долл. с каждого гражданина Армении за сомнительное удовольствие стать подопытным кроликом. Кроме того, электроэнергия, выработанная этими модульными АЭС, обходится недоступно дорого даже для США, что послужило причиной закрытия экспериментального этапа их разработки. Понятно, что эта сделка преследует не экономические, а чисто политические цели, среди которых покупка политической поддержки США нынешним «революционным» правительством. Энергетика, будучи краеугольным камнем экономики, легко разрушается дорогим киловатт-часом, и потому необходимо искать пути обеспечения страны дешевой электроэнергией.
Армения – страна высокой инсоляции, примерно 200 вт на кв. м в среднем по году. При современных солнечных элементах с низким КПД это примерно 40 вт с кв. м. Определенным количеством солнечных панелей можно решить дневные проблемы, а вот в темное время суток, если модульные станции будут смонтированы и демонтирована АрмАЭС, придется зажигать свечи. Почти доллар за киловатт-час не по карману даже в благополучной Америке. И возникает главная проблема – как складировать полученную электроэнергию, выработка которой неизбежно падет на плечи обывателя. Грубо говоря, если проект удастся, мы можем стать Китаем времен Большого скачка, когда огромные производства были разбиты на мелкие и добропорядочные китайцы выплавляли сталь в огородах.
Гагик Мартоян, кандидат химических наук, научный руководитель компании EcoAtom, отмеченной технологическими патентами в различных сферах исследований:
– Что касается ядерной энергетики, то в настоящее время наиболее перспективными считаются малые модульные реакторы 4-го поколения, в которых в качестве теплоносителя и топлива используются расплавы солей урана или тория. Они работают при атмосферном давлении, в отличие от американского предложения, где используется водяное охлаждение при давлении 150 атм. Это важнейшее обстоятельство защищает АЭС от катастроф при сейсмических толчках, случайных взрывах и диверсионных атаках, поскольку выброс радиоактивных материалов и их распространение существенно ограничены из-за отсутствия высокого давления и пара. Также важно отметить, что подобный реактор уже создан и успешно испытан в Китае.
Что же касается складирования энергии, то до стадии, близкой к промышленному производству, доведены не просто аккумуляторы, складирующие энергию, а фактически генераторы электроэнергии, основанные на применении магния и графита в качестве электродов. И здесь два слова о магнии. Затраты энергии на его получение, скажем, из морской воды существенно ниже той энергии, которую отдает магний при сжигании, превращаясь в оксид магния. Тут работает логика добычи нефти – она обходится дешевле, чем энергия, которую можно получить при ее сжигании. Для стран, богатых соединениями магния, он интересен как топливо для ТЭС, в определенных условиях вполне конкурентное с ископаемыми углеводородами. Как топливо магний пока не используется, но его вполне можно использовать уже сегодня для поглощения выбросов CO2.
– Наиболее распространенный способ получения магния – из морской воды. Но в Армении моря нет.
– Но есть ультраосновные породы, в которых он присутствует, и разработанный нами гидрометаллургический способ получения магния из них держится в тех же закономерностях – затраты энергии на его получение в теоретическом идеале в 4,6 раза ниже той энергии, которую можно получить при его окислении, т.е. сжигании. Но этот технологический уровень пока не достигнут. Наша запатентованная в США технология позволяет снизить в три раза по сравнению с сегодняшними стандартами стоимость получения металлического магния, причем в виде порошка. Но у магния есть еще и иные сферы применения, кроме как быть сожженным в ТЭС. На восстановление оксида магния в магний требуется существенно меньше энергии, чем можно получить при его окислении. И поэтому аккумулятор, собранный на основе пары электродов магний – графит, благодаря свойствам магния превращается из аккумулятора в генератор энергии. Т.е. он не только запасает энергию – он ее генерирует.
– Вот с этого места давайте подробнее. Магний как электрод отдает электроны во внешнюю цепь, превращаясь в положительный ион магния – катион с дефицитом электронов. А дальше?
– Дальше катион магния стремится к графитовому катоду, как в автомобильном аккумуляторе ион свинца стремится к цинковому электроду. И проходя ряд реакций с электролитом, представленным раствором хлорида магния – MgCl2, – направляется к графитовому электроду. Через некоторое время эта гальваническая реакция прекращается, поскольку магний разрушается, превращаясь в оксид, т.е. аккумулятор садится, что хорошо известно автолюбителям на примере своего свинцово-цинкового аккумулятора, если его не подзаряжать.
– Теперь вернемся к замечательным свойствам магния и как они выражаются во время подзарядки аккумулятора.
– Магний для своего восстановления требует в 4,6 раза меньше энергии, чем та, которую он отдал во внешнюю цепь. Т.е. если наладить процесс подзарядки так, чтобы он шел одновременно с процессом работы аккумулятора, мы получим генератор электроэнергии. Понятно, это сложно объяснить, это даже не перпетуум мобиле, но это так. Четверть генерированной энергии идет на подзарядку, остальное – во внешнюю цепь. Я понимаю, мы покушаемся на закон сохранения энергии, который определенным образом мистифицирован. Но можно его сформулировать и иначе: если во время процессов энергия сохраняется, то это значит, что мы имеем дело только с самыми видимыми источниками энергии, имеющими наибольший вклад в процесс. Но утверждать то же самое, не имея представления обо всех источниках энергии и их вкладе в процесс, действительно означает мистификацию.
В случае с магнием предполагается, что у веществ, находящихся с ним во взаимодействии, рушатся валентные или ковалентные связи и освободившаяся энергия питает процесс восстановления его из оксида магния. Но точного описания этого процесса нет, и источник энергии, который питает процесс восстановления магния, неясен. Впрочем, магний не единственный элемент с такими качествами. Кислород тоже проявляет свойства выработки энергии, которая высвобождается вследствие разрушения молекул кислорода и их синтезирования. Иногда при засорении кислорода в баллоне маслом при определенных условиях происходит взрыв баллона, при этом на сжатие кислорода и закачку его в баллон тоже затрачено намного меньше энергии, чем получено при его взрыве, разрывающем стенки баллона.
– Т.е. вы толкаете один стул ногой, он сталкивается с другим и останавливается, а другой получает импульс и начинает движение. Все ясно, но Вы предлагаете уйти глубже. Откуда взялась мускульная энергия у толкнувшего стул? Что он ел и как это превратилось в энергию толчка? И т.д. Это надо как-то поместить в голове. Вернемся к магний-графитовому генератору. Есть прототипы?
– Да, в первых магний-графитовых генераторах в США энергия была получена, но продукты реакции скапливались на дне аккумулятора. После подзарядки меньшей энергией, чем выработал генератор, он продолжал работу. Но если найти способ подзарядки генератора во время его работы, то восстановление продуктов реакции не понадобится. Т.е. процесс получения энергии может стать непрерывным. И этот режим нами найден. Это импульсная зарядка генератора, которая позволяет частью выработанной им энергии восстанавливать магний, т.е. привести генератор в рабочее состояние. Импульсы не видны, если «нагрузить» генератор лампочкой, то мигать она не будет. Зарядка идет по определенному алгоритму с помощью чипа, вмонтированного в схему. Главное – она предотвращает разрушение магниевого электрода и деградацию электролита, и генератор работает в непрерывном режиме, что доказывает наш экспериментальный образец.
– Давайте перейдем к экономике. Какова стоимость магниевого генератора киловаттной мощности?
– На сегодня около 1500$, с размерами 20х30х40 см, близкими к размерам автомобильного аккумулятора. Но это лабораторный образец, для производственного цена станет существенно ниже и габариты уменьшатся. Не только за счет масштабирования, но и за счет применения промышленных технологий, которые усовершенствуют генератор. Более того, и лабораторные образцы постоянно совершенствуются. Китайцы на основании описания нашего патента разрабатывают свой генератор, и, как я могу судить по скудной информации, проходят через трудности, которые мы уже прошли.
В оценочную стоимость 1500$ включены инвертор для превращения постоянного тока в переменный с бытовым напряжением 220 вольт, импульсный зарядник и прочие гаджеты, обеспечивающие непрерывную работу генератора. Если удастся наладить промышленное производство генераторов, то и все сопутствующие гаджеты подвергнутся модернизации. Добавлю, что сфера их применения широка, и в каждой отдельной сфере параметры их будут отличаться. Сегодня идут переговоры на оборудование жилого дома – новостройки нашими генераторами, что даст нам в осязаемом будущем возможность наладить их производство. Идут переговоры и о создании совместной армяно-американской фирмы по производству магниевых генераторов.
– Попахивает фантастикой, но если мы чего-то не знаем, это не значит, что этого нет. Бог в помощь!
Беседу вел Арен Вардапетян, Ереван
noev-kovcheg.ru
Возврат к списку